Stručný průvodce platformou Ethereum 2.0

Když Vitalik Buterin v roce 2015 uvedl na trh Ethereum, byl prodáván jako lepší alternativa k Bitcoinu, a možná k tomu měl dobrý důvod. Na rozdíl od Bitcoinu, který je v podstatě jen digitálním peněžním systémem, je Ethereum celou decentralizovanou platformou, kterou lze používat k vytváření a provozování aplikací. Ačkoli má Ethereum svou vlastní nativní kryptoměnu - Ether - je tato měna pouze součástí většího ekosystému, na rozdíl od toho, aby byla celým důvodem jeho existence.

Právě tento prostor pro širší přijetí jako blockchainového nástroje vedl mnohé k přesvědčení, že Ethereum jednoho dne překoná Bitcoin jako světová kryptoměna číslo 1.

To se však nestalo.

‍

Problém s ethereem

Stejně jako všechny kryptoměny musí být i transakce v Ethereu ověřovány decentralizovaným způsobem, přičemž princip blockchainu se spoléhá na přesný konsenzus na rozdíl od hodnocení centrálním orgánem. Existuje však řada způsobů, jak lze konsensu dosáhnout, a metodou, kterou Ethereum používá - nebo alespoň používalo - byl mechanismus Proof-of-Work, který má řadu vnitřních problémů.

V mechanismu Proof-of-Work (PoS) mezi sebou soutěží těžaři kryptoměn z celého světa o to, kdo jako první vyřeší složitý matematický problém. Kdo tento problém vyřeší jako první, získá právo ověřit hlavní knihu, vytvořit nový blok a získat při tom kryptografickou platbu. I když to může znít jako složitý způsob, jedná se o mimořádně bezpečný způsob aktualizace dat - těžko hacknutelný, ale snadno ověřitelný.

Toto zabezpečení má však svou cenu - výpočetní výkon používaný k řešení těchto matematických problémů vyžaduje fenomenální množství energie. Odhaduje se, že Ethereum potřebuje ke svému fungování téměř 107 TWh elektřiny ročně. To je množství energie, které ročně spotřebuje celý Kazachstán - nebo jinak řečeno, každá jednotlivá transakce Etherea spotřebuje tolik elektřiny, že by to stačilo na napájení průměrné americké domácnosti po dobu 9 dní.

Nejde jen o spotřebu energie - Ethereum se potýká také s problémy s rychlostí, protože blockchain je schopen validovat pouze 15 až 30 transakcí za sekundu. I když to může znít jako hodně, průměrná společnost vydávající kreditní karty zpracovává 20 000 až 40 000 transakcí za sekundu, čímž Ethereum nechává v prachu.

Je pravda, že společnosti vydávající kreditní karty nepoužívají blockchainy - alespoň ne ve velkém rozsahu a zatím - což jim dává výraznou rychlostní výhodu. Pokud však chce Ethereum konkurovat na globálním ekonomickém trhu, nemůže si své konkurenty vybírat. Vzhledem k nízké rychlosti, kterou Ethereum zpracovává transakce, je síť notoricky pomalá a přetížená, a proto bylo třeba něco udělat.

‍

Vstup do Etherea 2.0

Ethereum 2.0 je zásadní aktualizací původního blockchainu, která má tyto a další problémy vyřešit. Dvěma nejzásadnějšími změnami v ekosystému, které mají nabídnout vyšší rychlost a škálovatelnost, je přechod z mechanismu Proof-of-Work na mechanismus Proof-of-Stake a zavedení "shardingu".  

Důkaz o podílu

Na rozdíl od PoW, který se opírá o těžaře kryptografie, kteří 24 hodin denně provozují stojany s GPU, při Proof-of-Stake (PoS) sázejí jednotliví členové kryptografické sítě na své vlastní tokeny, aby získali možnost validovat další blok v řetězci. Tito jednotliví ověřovatelé jsou vybíráni losem, přičemž jejich šance na výhru závisí na tom, kolik tokenů vsadili. Nevýhodou tohoto systému je, že potenciálně dává kontrolu nad sítí do rukou toho, kdo vlastní nejvíce tokenů, nicméně je také mnohem rychlejší a energeticky úspornější, protože odstraňuje potřebu obrovského množství výpočetního výkonu.  

PoS nejenže snižuje spotřebu energie Etherea o 99,95 %, ale také 64krát zvyšuje výkonnost transakcí, takže by měl výrazně přispět k odstranění problémů s úzkým hrdlem a energií, které síť trápí.

Sharding

Proces rozdělení dat, který rozděluje blockchainy na menší, snadněji spravovatelné části známé jako shardy, urychluje proces validace. Pomocí tohoto systému nemusí jednotlivci, kteří získali práva na ověřování PoS - "ověřovatelé" - potvrzovat pravdivost celého blockchainu Etherea, ale pouze jeho malé části. Jednotliví validátoři se pravidelně přepínají mezi jednotlivými shardy, aby se zabránilo možnosti manipulace s blockchainem, a ke koordinaci shardů na něm postavených se používá základní řetězec 'Beacon Chain'.

Kromě zavedení PoS a shardingu existuje řada dalších konceptů, které mohou také sloužit ke zlepšení efektivity Etherea. Od zavedení "Plasmy", další vrstvy v blockchainu určené ke zpracování vysokých objemů transakcí, až po eWASM, kódovací řešení určené k optimalizaci vývoje aplikací v síti Ethereum, se připravují nejrůznější vylepšení.

A potrubí Ethereum 2.0 jím rozhodně je.  

‍

Mýtus 2.0

Ethereum 2.0 není ani tak novou platformou, jako spíše změnou provozního pohledu - a to do té míry, že se zakladatelé blockchainu v lednu 2022 rozhodli přestat novou verzi nazývat Ethereum 2.0. Technicky se nyní Eth1 označuje jako "exekuční vrstva" a Eth2 jako "konsensuální vrstva", nicméně pro zjednodušení ji budeme nadále označovat jako Ethereum 2.0.

Vzhledem k tomu, že se neočekává, že by plná aktualizace Etherea začala fungovat na plné obrátky do roku 2023, přišla verze 2.0 od svého oznámení v roce 2020 v několika různých fázích.

Ve fázi 0 byl spuštěn řetězec Beacon, základní rámec, který slouží jako základ pro všechny následující fáze a také pro správu validátorů, kteří vytvářejí bloky pomocí mechanismu PoS.

Na začátku roku 2022 byla zavedena fáze 1, která spočívala především v nasazení řetězců střepů. Jak již bylo zmíněno, tyto "mini" blockchainy rozložily zátěž transakčních dat na celý ekosystém Ethereum, nicméně je třeba poznamenat, že tato schopnost nebude funkční až do vydání Fáze 1.5 a Fáze 2.

Fázi 1.5 lze považovat za dokovací proceduru mezi Ethereum 1.0 a Ethereum 2.0. Díky tomuto sloučení mainnetu Ethereum 1.0 s řetězcem Beacon Chain bude původní blockchain Etherea sloužit jako jeden ze 64 shardů zavedených v předchozí fázi.

Nakonec přijde fáze 2, která přinese plně funkční interoperabilitu shardů a síť bude schopna zpracovávat chytré smlouvy. Ačkoli Ethereum 2.0 bude technicky vzato považováno za funkční po fázi 1.5, teprve po fázi 2 budou jednotlivé řetězce shardů fungovat společně jako hlavní síť.

‍

Konečný výsledek.

Vyvrcholení jednotlivých fází Etherea 2.0 by mělo vést k dramatickému zvýšení výkonu celé sítě a generování rychlostí až 100 000 transakcí za sekundu.  

Ačkoli je tato rychlost z velké části způsobena mechanismem PoS, obavy o bezpečnost, které použití tohoto mechanismu provázejí, byly kompenzovány stanovením minimálního počtu validátorů - přesněji 16 384. Vzhledem k tomu, že se jedná o obrovský nárůst počtu validátorů, který je obvykle spojen s mechanismy PoS, blockchain si zachová velkou část decentralizované kvality systémů PoW, což jej činí nesmírně bezpečným.

Pro ty, kteří se o Ethereum zajímají spíše jako o finanční investici, by tato vylepšení měla vést k novému nárůstu tržní ceny měny. Díky sníženým transakčním poplatkům a větším možnostem pro vývojáře by měl být dlouhodobý trend hodnoty Etherea neustálý růst, protože platforma se konečně etabluje jako slibované globální blockchainové řešení.

‍

Změní to pravidla hry?

Vzhledem k tomu, že plná funkčnost Etherea 2.0 ještě není známa, je zatím těžké si přesně představit budoucnost. Nicméně vzhledem k tomu, že verze 2.0 ze sítě zcela odstraňuje Proof of Work ve prospěch stakingu, by výsledné výhody měly mít zásadní dopad na míru přijetí Etherea jako měny i vývojové platformy.  

Dočkáme se v důsledku toho konce Proof-of-Work jako validačního mechanismu v celém blockchainovém prostoru? Dost možná. Vzhledem k tomu, že se o pozornost investorů uchází 18 465 kryptoměn (k březnu 2022), budou tyto měny pečlivě sledovat výkonnost PoS Etherea ve snaze zvýšit svůj význam a atraktivitu.

Vitalik Buterin sice spustil Ethereum ve snaze nabídnout dynamičtější blockchainovou alternativu k Bitcoinu, nicméně Ethereum 2.0 může mít mnohem širší dopad na kryptosvět. Faktem je, že těžba kryptoměn nikdy nebyla méně populární než dnes, a když se hráči velikosti Etherea pohnou, svět má ve zvyku hýbat se s nimi.