Przejście Ethereum na Proof-of-Stake (PoS): Wszystko co musisz wiedzieć

Sieć Ethereum ma zaplanowaną dużą aktualizację o nazwie The Merge, która zakłada zmianę algorytmu konsensusu z Proof-of-Work (PoW) na Proof-of-Stake (PoS). Aktualizacja ta ma na celu uczynienie platformy blockchain bardziej skalowalną, bezpieczną i zdecentralizowaną.

Modernizacja odbędzie się w dwóch etapach i rozpoczęła się 6 września 2022 roku. Samo Merge ma zostać aktywowane około 15 września.
Po przejściu Ethereum na PoS, górnicy w sieci zostaną zastąpieni przez walidatorów. Będą oni wykonywać pracę polegającą na walidacji nowych transakcji za pomocą stakingu i otrzymają za to wynagrodzenie w monetach ETH. Obecny yield na stakingu ETH wynosi 4-4,5%.

Kolejnymi ważnymi aktualizacjami Ethereum po PoS będzie wprowadzenie shardingu i przejście na nową maszynę wirtualną z wielojęzycznym wsparciem dla smart kontraktów.

Data przejścia Ethereum na Proof-of-Stake (PoS)

Zgodnie z harmonogramem hardfork rozpoczął się od aktualizacji Bellatrix w dniu 6 września, a aktywacja The Merge powinna nastąpić około 15 września. Deweloperzy już w czerwcu 2022 roku z powodzeniem włączyli PoS do sieci testowych Ropsten i Sepolia. Na początku sierpnia zespół zakończył Merge dla sieci testowej Goerli.

The Merge rozpoczął się od uruchomienia sieci oddzielonej od mainnetu o nazwie Beacon Chain. To właśnie tam, jeszcze pod koniec 2020 roku, rozwinął się specjalny smart kontrakt służący do stakingu ETH, do którego można było przesyłać środki. Nadchodząca aktualizacja w rzeczywistości połączy Beacon Chain i główną sieć Ethereum.

Po hardforku mainnet Ethereum będzie blockchainem „sygnałowym”. Dane rejestrowe i środki z kontraktu depozytowego pozostaną bez zmian. Na koniec sierpnia 2022 r., Beacon Chain miał około 420 000 walidatorów, którzy zablokowali ponad 13,47 mln ETH w stakingu. Sieć sygnalizacyjna Beacon Chain wykorzystuje już PoS, ale nie pozwala na transakcje i obsługę smart kontraktów.

Kiedy będzie można wypłacić ETH stakowane w kontrakcie depozytowym?

Warunkiem przesłania ETH do kontraktu Beacon Chain z 2020 roku było zablokowanie w nim środków do czasu aktywacji The Merge. Wyjęcie monet z kontraktu stakingowego nie będzie dostępne przez kolejne 6-12 miesięcy po zakończeniu aktualizacji. W międzyczasie walidatorzy zaczną otrzymywać płynne monety ETH jako nagrody natychmiast po aktywacji aktualizacji we wrześniu 2022 roku.

Dlaczego Ethereum zmienia swój algorytm konsensusu?

Ethereum używa teraz algorytmu Proof-of-Work do tworzenia bloków. Wiąże się to ze znacznymi kosztami energii i zmniejsza skalowalność sieci. Ponadto mining PoW wymaga sprzętu, co zmniejsza dostępność tej działalności. Nadchodząca aktualizacja powinna rozwiązać te problemy i przybliżyć Ethereum do rozwiązania trylematu blockchaina.

Według stanu na czerwiec 2022 roku zużycie energii przez blockchain Ethereum wynosi 112 TWh rocznie. Zastąpienie wydobycia stakingiem wobniżyłoby tę liczbę o 99,95%. Deweloperzy twierdzą, że po PoS uruchomienie jednego węzła nie będzie wymagało więcej energii elektrycznej niż w przypadku zwykłego PC.

Inną ważną konsekwencją aktualizacji będzie poprawa bezpieczeństwa: Ethereum będzie w stanie skuteczniej odpierać ataki hakerów. Nowy algorytm konsensusu wymaga zablokowania znacznej ilości środków, więc szanse na zgromadzenie minimalnej wymaganej ilości są praktycznie zerowe.

Kolejny powód do wdrożenia PoS: konieczność techniczna. Bez zmiany algorytmu, przyszłe aktualizacje mające na celu uczynienie Ethereum bardziej skalowalnym są niemożliwe.

Jak PoS będzie działać w Ethereum?

Algorytm Proof-of-Stake polega na uzależnieniu „wagi” głosu walidatora od liczby stakowanych monet. Ilość zablokowanych środków decyduje o nagrodzie dla węzła. Aby zostać walidatorem Ethereum, należy zdeponować minimum 32 ETH. Każdy HODLer może delegować mniejszą ilość monet do walidatora.

W celu optymalizacji obliczeń członkowie walidatora są podzieleni na odrębne grupy – komitety, których skład jest ustalany losowo. Obejmują one od 128 do 2048 walidatorów. Komitety mogą być również łączone w celu tworzenia bloków.

W zaktualizowanym Ethereum procedura konsensusu będzie podzielona na tzw. epoki, z których każda trwa około 6,4 minuty. Interwały te są podzielone na 32 przedziały czasowe po 12 sekund każdy. Podczas tej szczeliny czasowej tworzony jest pojedynczy blok. Grupy komitetów są rozmieszczone pomiędzy szczelinami czasowymi i tworzą elementy łańcucha.

Wybrany walidator proponuje blok, a pozostali głosują na niego. Jeśli otrzyma on większość głosów, zostaje włączony do blockchaina. Po każdej epoce członkowie komisji są tasowani. Maksymalna liczba grup i liczba członków jest określona przez limit emisji Ethereum wynoszący 134,2 mln ETH.

Czy po aktualizacji pojawi się nowy fork Ethereum?

Efektem aktualizacji będzie zmniejszenie hash rate sieci Ethereum o 996 TH/s. W rezultacie przynajmniej część górników ETH może zmigrować do innego projektu, Ethereum Classic (ETC). Jest to istniejący od dawna fork Ethereum i jest niezwykle bliski swojemu „rodzicowi” w architekturze, ale ma znacznie niższy hash rate i ogólną aktywność.

Po połączeniu możliwy jest fork z wykorzystaniem mechanizmu PoW. Jego inicjatorami są górnicy i producenci specjalistycznego sprzętu. Fork mógłby nosić nazwę Ethereum PoW (ETHW), zgodnie z propozycją Chandlera Goh. Zwolennicy odgałęzienia ogłosili już udane stworzenie sieci testowej i przygotowanie bazy kodu. Według stanu na 29 sierpnia 2022 roku cena kontraktów terminowych na ETHW oscyluje wokół poziomu 50 dolarów.

Istnieje możliwość, że wszyscy posiadacze ETH otrzymają airdrop darmowego ETHW. Podobny przypadek miał miejsce w 2017 roku po tym, jak Bitcoin Cash oddzielił się od Bitcoina po hardforku. Wówczas twórcy nowego projektu przyznali każdemu posiadaczowi pierwotnej kryptowaluty własne natywne aktywo.

Jakie aktualizacje czekają Ethereum po The Merge?

Mapa drogowa Ethereum obejmuje wdrożenie technologii zwanej shardingiem, która jest potrzebna do zwiększenia skalowalności blockchaina. Sharding to podział wspólnej bazy danych na fragmenty i rozproszone przechowywanie informacji przez węzły. Ta aktualizacja pozwoli sieci Ethereum rosnąć zgodnie z obciążeniem, pomimo znacznego wzrostu rozmiaru rejestru.

Beacon Chain pozwala na koordynację walidatorów i ich dystrybucję po shardach. Algorytm implementuje synchronizację segmentów, dzięki czemu te ostatnie są świadome aktualnego stanu sieci. Węzły w zaktualizowanym mainnecie będą przechowywały część blockchaina, a do walidacji danych zostaną zastosowane specjalne algorytmy.

Sharding zmniejszy wymagania sprzętowe i pozwoli na uruchomienie węzła na laptopach i smartfonach. Planuje się, że aktualizacja zostanie zintegrowana w 2023 roku, ale ostateczna data zależy od wydajności przejścia na PoS.

Kolejnym krokiem po shardingu jest wdrożenie nowej maszyny Ethereum WebAssembly Virtual Machine (eWASM). Pozwoli to na wykorzystanie różnych języków programowania do pisania smart kontraktów. eWasm ma na celu zwiększenie wydajności Ethereum i powinien ostatecznie zastąpić Ethereum Virtual Machine (EVM).

Jakie zyski będzie generował staking ETH?

Prowizja w sieci Ethereum składa się z dwóch składników: premii i bazy, która jest spalana. Po przejściu na Proof-of-Stake (PoS), nie będzie stałej nagrody za blok. Dochód walidatorów będzie uzależniony od dodatkowej emisji ETH, która dynamicznie zmienia się co epokę. Wielkość rocznej emisji nowych monet będzie obliczana na podstawie ilości środków zablokowanych w stakingu.

Według Staking Rewards na koniec sierpnia 2022 roku, walidatorzy Beacon Chain są wynagradzani w wysokości 4,5% rocznie, a posiadacze, którzy delegują do nich swoje środki nieco ponad 4% rocznie.

Analityk Messari Tom Dunleavy sugeruje, że bezpośrednio po połączeniu, stopy zwrotu z stakingu ETH wzrosną i będą mieściły się w przedziale od 7% do 13% rocznie, ale z czasem skorygują się niżej.

Staker Yield Model Prediction: Real yields of 7% to 13% at the time of the merge. These will scale down over time. pic.twitter.com/P2eT6HTqDE

— Dunleavy (@dunleavy89) June 6, 2022

Czy kurs ETH wzrośnie po The Merge?

Traderzy są sceptyczni, że kryptowaluta ETH będzie kontynuować swój trend wzrostowy po tym, jak cena zbliżyła się do poziomu oporu 2000 USD. Ethereum osiągnęło ten poziom 14 sierpnia. Zdaniem szefa SkyBridge Capital, Anthony’ego Scaramucci, dalszy wzrost wartości ETH jest możliwy, ale w długim terminie.

Większość ekspertów zgadza się, że The Merge będzie miało znaczący wpływ na rynek kryptowalut.

Według Glassnode, handlowcy instrumentów pochodnych opartych na Ethereum są „niezwykle optymistyczni” co do ceny ETH we wrześniu 2022 roku. Na podstawie współczynników kontraktów call i put oraz OI, inwestorzy obstawiają cenę kryptowaluty powyżej 2200 USD – nawet 5000 USD.

Po przejściu na PoS, Ethereum zachowa swój deflacyjny mechanizm spalania, co również powinno pomóc w pobudzeniu ETH.