Что такое бомба сложности Ethereum

Виталик Бутерин, идейный вдохновитель Ethereum, хотел создать по-настоящему децентрализованный глобальный компьютер для повседневного использования с использованием технологии блокчейн. Вдохновившись сетью Биткоин, но видя ее ограничения, он создал Ethereum. Бутерин создал блокчейн Ethereum, используя так называемую бомбу замедленного действия Ethereum.

В дорожной карте разработки суперкомпьютера есть много этапов. Даже если конечная цель ясна, иногда разработчикам Ethereum приходится разрабатывать новую технологию с нуля, чтобы перейти к следующему этапу. Бомба сложности Ethereum — это внутренний механизм, стимулирующий разработчиков ядра ETH к движению на пути к слиянию. Слияние — это момент, когда Ethereum наконец-то перешел от механизма консенсуса на основе доказательства работы (POW) к механизму доказательства доли владения (POS). В этой статье мы расскажем о бомбе сложности Ethereum, какую пользу она принесла блокчейну ETH, а также о будущем обновлений Ethereum после слияния. Но прежде чем мы погрузимся в нашу основную тему, давайте узнаем о происхождении Ethereum.

Истоки блокчейна Ethereum

В 2013 году Бутерин опубликовал документ об Ethereum. Он предложил блокчейн, альтернативный биткоину, который не ограничивается только транзакциями. Виталик назвал Ethereum первым альткоином. От замысла до запуска первого блока прошло два года. Официальный запуск Ethereum состоялся в июле 2015 года.

До этого Виталик привлек в команду основателей ряд криптолегенд. Один из них — Чарльз Хоскинсон, который занимал должность главного исполнительного директора, а в 2014 году ушел, чтобы основать Cardano (ADA). Еще один — Гэвин Вуд, он занимал должность главного технического директора сети Ethereum. Гэвин покинул Ethereum в 2016 году, чтобы основать компанию Polkadot (DOT).
Как вы уже поняли, у основателей Ethereum были сложные отношения, однако блокчейн сети также столкнулся с техническими проблемами.

Проблемы с сетью Ethereum 1.0

Первая версия проекта Ethereum была похожа на Биткоин, за исключением того, что она могла выполнять смарт-контракты. Сеть использовала механизмы консенсуса POW для подтверждения транзакций. Механика консенсуса Proof of Work энергоемкая и требует большого количества хешрейта для обработки транзакций. По мере роста популярности сеть вскоре столкнулась с рядом проблем масштабирования.

В своем первоначальном упрощенном дизайне сеть Ethereum почти сломалась под давлением. Пользователи-энтузиасты массово использовали смарт-контракты для таких целей, как первичные предложения монет (ICO), децентрализованные финансовые платформы (DeFi) и NFT, что привело к значительной перегрузке сети.

Два года спустя, к концу 2017 года, Ethereum столкнулся со следующими проблемами: высокая плата за газ, низкое количество транзакций в секунду (TPS) и высокое энергопотребление (см. график ниже). Эти проблемы масштабирования блокчейна Ethereum подводят нас к обсуждению нашей основной темы.

Бомба сложности Ethereum

Возвращаясь к идее создания глобального суперкомпьютера, соучредители Ethereum предвидели, с какими проблемами столкнется сеть при привлечении новых пользователей. По глупости или изобретательности они встроили в протокол Ethereum бомбу сложности на блоке № 200000.

Бомба сложности Ethereum преследовала единственную цель — экспоненциально увеличить сложность добычи Ethereum. Поскольку доказательство работы требует решения вычислительных головоломок для обработки транзакций, протокол бомбы сложности сделает эти головоломки практически невыполнимыми.

Разработчики Ethereum спроектировали протокол таким образом, чтобы добыча блока в конечном итоге стала слишком дорогой и потребляла так много энергии, что никто не захотел бы его добывать. Таким образом запланирован ледниковый период Ethereum. Идея заключалась в том, чтобы запустить цепную реакцию, которая ускорит переход сети к доказательству доли владения.

На первый взгляд это может показаться нелогичным, но запуск бомбы сложности принес сети ряд преимуществ.

Преимущества бомбы сложности Ethereum

Она целенаправленно мотивировала разработчиков Ethereum ускорить переход к доказательству доли владения, а также имела следующие предполагаемые последствия:

• Повышение сложности решения задачи побудило майнеров криптовалют отказаться от энергоемких механизмов консенсуса доказательства работы.

• Бомба также препятствовала форкам блокчейна Ethereum. Поскольку задачи в конечном итоге становились нерешаемыми, ни один майнер не мог с выгодой продолжать использовать сеть с доказательством работы после того, как весь блокчейн перешел на доказательство доли владения.

В конце концов протокол ускорил процесс перехода, заставив майнеров вовремя обновлять свои ноды. Однако для достижения этой цели потребовалось преодолеть несколько препятствий.

Задержка бомбы сложности Ethereum

Переход к доказательству доли владения занял у Ethereum в общей сложности семь лет. Согласно первоначальному плану, примерно в сентябре 2015 года на блоке 200 000 бомба сложности сработала, увеличив сложность в геометрической прогрессии. Однако ее эффект стал очевиден лишь примерно год спустя, в ноябре 2017 года.

Разработчики Ethereum засуетились, поскольку сроки перехода на доказательство доли владения сократились. По мере того как майнинг с доказательством работы становился все более сложным, обработка транзакций в сети также требовала более высокой платы за газ. В ответ на жалобы сообщества ETH на дорогие сборы разработчики провели серию обновлений, которые улучшили работу сети. Эти обновления отодвинули дату слияния и отложили бомбу сложности.

Ethereum претерпел в общей сложности шесть обновлений:

• 2017: обновление Byzantium

Реализация хард-форка Byzantium сделала Ethereum легче, быстрее и безопаснее. Кроме того, она создала основу для перехода на механизм консенсуса с доказательством доли владения.

• 2019 год: обновление Constantinople

Как и обновление Byzantium, обновление Constantinople повысило эффективность и скорость работы, а также снизило плату за газ в сети.

• 2020: обновление Muir Glacier

Обновление сети Muir Glacier эффективно отложило бомбу сложности еще на 4 000 000 блоков или примерно на 611 дней, что позволило разработчикам Ethereum выиграть еще год.

• 2021: обновление London

Хард-форк London внес новые улучшения в сеть. Подобно обновлениям Byzantium и Constantinople, его целью было провести подготовку перед выпуском Ethereum 2.0.

• 2021: обновление Arrow Glacier

Обновление Arrow Glacier отложило бомбу сложности сети, дав разработчикам больше времени на подготовку Ethereum 2.0.

• 2022: обновление Gray Glacier

Обновление Gray Glacier стало последней задержкой перед бомбой. Его единственной целью было отсрочить взрыв еще на 100 дней.

Слияние: переход от PoW к PoS

В сентябре 2022 года произошло долгожданное событие — переход от доказательства выполненной работы к доказательству доли владения. Разработчики ETH успешно представили новую версию Ethereum, также называемую Ethereum 2.0. Ethereum 2.0 использует для подтверждения транзакций механизмы консенсуса на основе доказательства доли владения.

В процессе стейкинга 32 токена Ethereum блокируются в обмен на участие в консенсусе и проверке сети. Пользователи, размещающие свои токены, называются валидаторами и получают вознаграждение в виде комиссии, выплачиваемой в ETH.

Переход произошел в самое подходящее время, поскольку внимание к проблеме глобального изменения климата усилилось. Благодаря отказу от механизма консенсуса на основе доказательства работы Ethereum 2.0 снизило энергопотребление Ethereum на 99,95%. Переход к доказательству доли владения также устранил необходимость в бомбе сложности Ethereum, поскольку для обработки транзакций больше не требуется вычислительная мощность.

Слияние Ethereum стало огромным шагом на пути превращения блокчейна Ethereum в суперкомпьютер, каким его представлял себе Бутерин. Хотя он многого достиг, это только начало дорожной карты блокчейна.

Будущее обновления Ethereum

Что же теперь, когда у блокчейна Ethereum нет бомбы сложности? В прошлом году Бутерин заявил, что после слияния сеть будет готова лишь на 55%. Он также поделился дорожной картой предстоящих обновлений, которые стоят на пути превращения блокчейна в первый глобальный суперкомпьютер. Они перечислены ниже.

Обновление Шанхай

Самое заметное изменение в этом обновлении — это возможность валидаторам выводить свои токены ETH. Также будут модернизированы некоторые части сети для улучшения масштабирования, эффективности и скорости. Некоторые прогнозируют, что это событие может спровоцировать массовую ликвидацию или привести к всплеску числа новых пользователей.

Surge

После обновления Шанхай будет проведено обновление Surge. Оно подразумевает внедрение шардинга, разделения блокчейна на более мелкие цепочки, называемые шардами. Модернизация улучшит масштабируемость сети, снизит стоимость газа и повысит скорость транзакций.

Verge

После Surge наступит Verge. Обновление Verge направлено на оптимизацию хранения данных в блокчейне Ethereum. В нем будут реализованы деревья Веркла — структура, которая призвана уменьшить объем данных, которые валидаторы сети должны хранить на своих машинах. В конечном итоге это также поможет сделать Ethereum более масштабируемым.

Purge

После Verge наступит Purge. Как следует из названия, это обновление поможет очистить или уменьшить пространство, необходимое для хранения ETH на жестком диске. Цель этого этапа — помочь освободить место, чтобы больше разработчиков могли легко создавать проекты на блокчейне.

Scourge

После Purge будет проведено обновление Scourge. Его цель — обеспечить устойчивость к цензуре и избежать централизации. Обновление обеспечит надежное и справедливое включение транзакций на блокчейне Ethereum, не зависящих от доверия.

Splurge

В конце произойдет обновление Splurge. Оно будет состоять из серии небольших обновлений, призванных обеспечить нормальную работу сети Ethereum после предыдущих четырех значительных обновлений. Оно объединит несколько предложений по модернизации, которые не вписывались в другие обновления, и внесет последние штрихи в план по усовершенствованию блокчейна.

Новый Ethereum

За последние несколько лет Ethereum неоднократно модернизировал свой блокчейн. Протоколы, которые раньше создавали в сети, такие как бомба сложности Ethereum, больше не актуальны в новой версии. По словам Бутерина, после всех этих усовершенствований Ethereum сможет обрабатывать 100 000 транзакций в секунду (TPS).

Это позволит Ethereum намного опередить Visa и Mastercard, которые могут обрабатывать только около 24000 и 5000 транзакций в секунду. На данный момент нет конкретного графика этих обновлений, но ожидается, что они завершатся примерно к 2025 году.

Часто задаваемые вопросы

Почему сложность ETH увеличивается?

Сложность ETH перестала расти. С тех пор как блокчейн Ethereum перешел от POW к POS в 2022 году, уровень сложности остается на уровне 1.00.

Что такое бомба сложности Ethereum?

Бомба сложности Ethereum — это протокол, встроенный в сеть блокчейна для экспоненциального увеличения сложности добычи ETH при использовании механизма доказательства работы. Его целью было ускорить переход сети на доказательство доли и предотвратить форк сети.

Зачем Ethereum понадобилась бомба сложности?

Бомба сложности понадобилась Ethereum по нескольким причинам, но главная из них — заставить майнеров перейти на доказательство доли владения, лишив их стимула к использованию механизма доказательства работы.

Для чего нужна бомба сложности?

В сети Ethereum бомба сложности была запрограммирована на увеличение сложности майнинга, начиная с блока 200 000. Это увеличивало время создания блока, необходимое для завершения решения головоломок, а также привело к снижению выплат ETH майнерам по алгоритму доказательства работы.