Ethereum 2.0

Projekt Ethereum 2.0 slibuje velký posun dopředu oproti původnímu Ethereu. Ethereum 2.0 by mělo být mnohem rychlejší, levnější, schopno zpracovat větší počet transakcí, spotřebovávat méně elektřiny a podobně. Jak se toho ale dá docílit?

Ethereum 1.0 doprovází řada problémů, s nimiž se jeho stvořitel a duchovní vůdce Vitalik Buterin i celý Ethereum projekt snaží skoncovat pomocí Etherea 2.0.

Má jít o vylepšenou síť, která se stane tím opravdovým superpočítačem, který Vitalik slibuje. Sám k tomu řekl: „Ethereum 1.0 byl ubohý pokus několika lidí vytvořit světový superpočítač. Ethereum 2.0 tímto počítačem skutečně bude.“

Původní Ethereum

Původní Ethereum projekt vznikl s vizí stvořit světový superpočítač, na kterém si lidé budou stavět své vlastní decentralizované aplikace (tzv. Dapps). Jeho stvořitel a duchovní vůdce Vitalik Buterin zveřejnil jeho whitepaper v roce 2013.

Jak ale čas ukázal, Ethereum v současné podobě suverénně nestačí na to, co slibuje. Má hned několik problémů. Mezi největší úskalí současné sítě je fakt, že Ethereum dokáže zpracovat pouze 15 transakcí za sekundu. Což je na to, co Ethereum slibuje, dost směšné číslo.

Jako další z problémů se ukázalo i to, že síťové poplatky jsou v dobách, kdy je zpracováváno mnoho transakcí, až úsměvně vysoké. V době největšího rozmachu Dappky CryptoKitties se síťové poplatky vyšplhaly na 0.02 ETH za transakci. To v té době činilo nějakých 20 dolarů, čili 450 korun.

V čem je jiné Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 by mělo být mnohem rychlejší, levnější, mělo by být schopno zpracovat větší počet transakcí, spotřebovávat méně elektřiny, být decentralizovanější a celkově by mělo být lepší téměř ve všem.

Jak se toho ale dá docílit? Nasazením proof of stake algoritmu (POS), shardingem a tak dále. Podrobně o jednotlivých vylepšení článek pojednává níže.

Naprosto laicky by se dalo říct, že se blockchain rozdělí na menší útržky (shards) a ETH se nebude validovat těžením ale tzv. stakingem.

Každý, kdo má alespoň 32ETH, se může stát validátorem a klidně i na svém notebooku validovat transakce, za což bude odměněn síťovými poplatky. Ethereum bude rozděleno do již zmíněných shardů, které budou propojeny s hlavní sítí přes tzv. Beacon chain.

Sharding u Etherea 2.0

Sharding je komplikované téma, proto si ho představíme na praktickém příkladu psaní školní seminární práce. Na to, aby práce byla schválena a oznámkována, ji musí přečíst a zkontrolovat každý učitel na škole.

Nejdříve si ji přečte učitel angličtiny, pak ji předá učiteli dějepisu, ten ji přepošle fyzikářovi a tak dále. To zaručí, že práce bude důkladně prostudována a spravedlivě oznámkována, ale bude to trvat velice dlouho.

Pomocí shardingu by se ale dala práce rozdělit na několik částí. Každá část se pak odevzdá jednomu učiteli. A tak si svou část přečte angličtinář, část fyzikář, část učitel češtiny. Tím se doba schvalování hodně zkrátí.

Přesně tento princip využívá Ethereum 2.0. Každá transakce je validována několika validátory, aby bylo zajištěno, že nikdo nepodvádí. Každý validátor potvrzuje pouze část transakce.

Validátor vidí verdikt ostatních, nemůže ho ovšem nijak měnit. Jinak řečeno, angličtinář vidí, jakou známku žákovi dal češtinář, ale nemá pravomoc ji změnit.

Proof of Work

Kryptoměny jako Bitcoin, Litecoin i právě původní Ethereum běží na ověřovacím algoritmu Proof of Work. Transakce jsou tedy ověřovány těžaři.

TIP: Které altcoiny by měl znát každý, kdo chce začít investovat? Zejména VeChain, Litecoin, Dogecoin, Basic Attention Token, Dash a Ripple XRP. Velké množství z nich má v nabídce oblíbený broker eToro.

Ti soutěží o to, kdo jako první „uhodne“ správné řešení pro danou transakci. Těžař, kterému se to podaří jako prvnímu, je odměněn nově vzniklými mincemi.

To má ovšem spoustu nedostatků. Jedním z nich je třeba to, že to spotřebuje hromadu elektřiny. K těžení je potřeba spousta výpočetní techniky a tím i energie. To je ale právě to, díky čemu je systém zabezpečený.

Proof of Stake – validátoři

Proof of stake k zabezpečení sítě ovšem přistupuje úplně jinak. Těžaři se v POS síti nazývají validátoři.

K tomu, aby se někdo stal validátorem, musí „staknout“ 32 ETH. To znamená, že v síti uzamkne 32 mincí Ethera, kterými ručí. Když by se pak snažil provádět nekalosti na síti, o svých 32 mincí přijde.

Validátoři jsou vybírání náhodně s tím, že ten, kdo má zastakováno více mincí, má větší šanci na to, že bude vybrán jako validátor.

Aby se zabránilo tomu, že validátoři budou jen ti nejbohatší, je počítáno stáří mincí. To se počítá vynásobením počtu mincí tím, jak dlouho jsou uzamknuty.

Když má tedy Karel zastakováno 40 ETH po dobu 4 hodin, jeho coin age je 40 mincí x 4 hodiny. Když je Karel vybrán jako validátor, jeho coin age bude resetován na nulu a bude si muset nějaký čas počkat, než bude moci být opět vybrán jako validátor.

Proof of Stake – praktický příklad

Pro lepší pochopení toho, jak se volí validátoři, slouží následující praktický příklad.

Karel má 40 ETH, Janek má 38 ETH, Kicom má 60 ETH a Pepa má 120 ETH. Při vybírání dalšího validátora má největší šanci Pepa, protože má uzamčeno v síti nejvíce Etherea. Má dvakrát větší šanci než Kicom a třikrát větší šanci než Karel.

Když bude Pepa vybrán jako validátor, jeho coin age bude resetován na nulu a bude muset počkat, až se dostane na ostatní, než si opět bude moci zavalidovat.

Při vybírání dalšího validátora je tedy Pepa ze hry, a tak má největší šanci na zvolení Kicom. Ovšem to neznamená, že musí být nutně vybrán zrovna on. Řekněme tedy, že Karel má starší mince, a tak bude vybrán za validátora on.

Když se Janek rozhodne, že již nechce být validátorem a své mince si chce vybrat zpět, samozřejmě mu to bude umožněno. Jeho mince i ty mince, které vydělal z poplatků za validování, budou dočasně uzamčeny v síti.

Po uplynutí určité lhůty mu budou jeho mince odeslány. Časová prodleva je tu z důvodu bezpečnosti. Síti by nějakou dobu trvalo zjistit, že Janek podváděl.

A kdyby tu tato prodleva nebyla, síti by to bylo k ničemu, protože Janek by už ETH mohl mít utracené. Proto tu existuje onen časový interval. Když se ve výpovědní lhůtě zjistí, že Janek je podvodník, o mince přijde.

Proof of Stake – bezpečnost

Systém je zabezpečen tak, že pro nikoho není ekonomicky výhodné potvrzovat podvodné transakce. Pokud validátor potvrdí podvodnou transakci, přijde o část svých uzamčených mincí a bude ze sítě na určitou dobu vyloučen.

K úspěšnému potvrzení podvodné transakce by bylo třeba vlastnit 51 % sítě. Proof of Stake algoritmus tak zajišťuje bezpečnost sítě i při minimální energetické náročnosti. Další výhodou nasazení POS na Ethereu 2.0 je větší decentralizace.

Pořízení mining rigu je velice nákladné, stejně jako samotné těžení. A tak se stává že se většina hashing power soustřeďuje do velkých těžících farem, což vede k větší centralizaci. Oproti tomu k validaci na POS stačí mít 32 Etherea.

32 ETH ale není nutné mít sám. Je možné domluvit se s partou kamarádů a vytvořit pool. Tím pádem je mnohem méně nákladné stát se validátorem než těžařem. Navíc je tu sharding a náhodný výběr validátorů, takže je síť celkově více decentralizovaná.

Závěrem

Co přechod na Ethereum 2.0 znamená pro investory? Vlastně skoro nic. Riskem je, že pokud se něco nepovede a síť se ukáže jako nefunkční či nezabezpečená, ETH bude mít nejspíše nulovou hodnotu.

Tento scénář je ale velmi nepravděpodobný. Pokud přechod projde hladce, vývojářům z Dappek se otevře spoustu nových možností.

Největším problémem se starým Ethereem bylo, že na ní prakticky nešla postavit reálně fungující aplikace. Ve chvíli, kdy se aplikaci začalo dařit, se síťové poplatky vyšplhaly na takové částky, že se stala téměř nepoužitelnou.

To u Etherea 2.0 nehrozí. Více vývojářů tak bude ochotno vyvíjet nové decentralizované aplikace. Pro investory je to samozřejmě velké plus, protože tím nalákají do sítě větší počet uživatelů.

A to znamená větší poptávku po ETH mincích. Síť bude rychlejší, levnější a obecně se bude lépe používat.