Переход Ethereum на Proof-of-Stake (PoS): все, что нужно знать

Главное

• В сети Ethereum запланировано масштабное обновление под названием The Merge, которое предполагает смену алгоритма консенсуса с Proof-of-Work (PoW) на Proof-of-Stake (PoS). Цель апгрейда — сделать блокчейн-платформу более масштабируемой, безопасной и децентрализованной.
• Обновление пройдет в два этапа и должно начаться 6 сентября 2022 года. Активация самого The Merge намечена примерно на 15 сентября.
• После перехода Ethereum на PoS майнеров в сети сменят валидаторы. Они будут совершать работу по подтверждению новых транзакций с помощью стейков и получать за это награду в монетах эфира (ETH). Текущая доходность стейкинга ETH составляет 4-4,5%.
• Следующими после PoS крупными обновлениями Ethereum станут внедрение шардинга и переход на новую виртуальную машину с поддержкой нескольких языков для смарт-контрактов.

Дата перехода Ethereum на Proof-of-Stake (PoS)

Согласно расписанию хардфорка, он стартует с обновления Bellatrix 6 сентября, а примерно 15 сентября должна состояться активация The Merge. В июне 2022 года разработчики уже успешно интегрировали PoS в тестовые сети Ropsten и Sepolia. В начале августа команда выполнила слияние для тестнета Goerli.

The Merge начался с запуска отдельной от мейннета сети под названием Beacon Chain («сигнальная цепочка»). Именно в ней еще в конце 2020 года развернули специальный смарт-контракт для стейкинга ETH, куда можно было отправлять средства. Грядущее обновление фактически представляет собой слияние Beacon Chain и основной сети Ethereum.

После хардфорка мейннетом Ethereum станет «сигнальный» блокчейн. Данные реестра и средства на депозитном контракте останутся неизменным. По данным на 29 августа 2022 года, в Beacon Chain работают около 420 000 валидаторов, которые заблокировали в стейкинге более 13,47 млн ETH. Сигнальная сеть Beacon Chain уже использует PoS, однако не позволяет выполнять транзакции и смарт-контракты.

Когда можно будет вывести ETH из стейкинга

Условием отправки ETH на стейкинг-контракт в Beacon Chain начиная с 2020 года была блокировка средств в нем до активации The Merge. Вывод монет из стейкинга будет недоступен в течение еще 6-12 месяцев после окончания обновления. В то же время, валидаторы начнут получать ликвидные монеты ETH в качестве наград сразу же после активации апгрейда в сентябре 2022-го.

Зачем Ethereum меняет алгоритм консенсуса

Сейчас для создания блоков в Ethereum используется алгоритм Proof-of-Work («Доказательство работы»). Это сопряжено со значительными энергозатратами и снижает масштабируемость сети. Кроме того, для майнинга в PoW требуется оборудование, что снижает доступность этой деятельности. Грядущее обновление должно решить эти проблемы и приблизить Ethereum к решению трилеммы блокчейна.

По данным на июнь 2022 года объем энергопотребления блокчейна Ethereum составляет 112 ТВтч в год. В результате замены майнинга на стейкинг этот показатель упадет на 99,95%. Разработчики утверждают, что после на PoS для работы одной ноды потребуется не больше электричества, чем для обычного ПК.

Годовой объем энергопотребление различных отраслей на июнь 2022 года (в ТВтч). Данные: Ethereum Foundation

Еще одним важным следствием апгрейда станет повышение безопасности: Ethereum сможет эффективнее отражать атаки злоумышленников. Новый алгоритм консенсуса требует блокировки значительного объема средств, поэтому шансы аккумулировать минимально необходимую сумму средств практически равны нулю.

Еще одна причина внедрения PoS: техническая необходимость. Без смены алгоритма невозможны будущие обновления, направленные на повышение масштабируемости Ethereum.

Как будет работать PoS в Ethereum

Алгоритм Proof-of-Stake предполагает зависимость «веса» голоса валидатора от количества монет, внесенных в стейкинг. Объем заблокированных средств определяет вознаграждение ноды. Чтобы стать валидатором Ethereum, необходимо внести на депозитный контракт минимум 32 ETH. Делегировать меньшую сумму монет валидатору сможет любой держатель.

Для оптимизации вычислений участники стейкинга разделены на отдельные группы — комитеты, состав которых определяется случайным образом. Последние включают от 128 до 2048 валидаторов. Для создания блоков комитеты также могут объединяться.

В обновленном Ethereum процедура достижения консенсуса будет разделяться на так называемые эпохи, каждая длительностью примерно 6,4 минуты. Эти интервалы разделены на 32 таймслота по 12 секунд. На протяжении указанного промежутка времени формируется один блок. Группы комитетов распределяются между таймслотами и создают элементы цепочки.

Выбранный валидатор предлагает блок, а остальные голосуют за него. Если последний набрал большинство голосов, он включается в блокчейн. После каждой эпохи члены комитетов перетасовываются. Максимальное количество групп и число их участников определяется предельной эмиссией Ethereum, равной 134,2 млн ETH.

Появится ли новый форк Ethereum после обновления

Результатом апгреда будет снижение хешрейта сети Ethereum на 996 TH/s. В результате по крайней мере часть майнеров ETH может мигрировать в другой проект — Ethereum Classic (ETC). Он является давним форком Ethereum и крайне близок к своему «родителю» по архитектуре, однако обладает намного меньшим хешрейтом и общей активностью.

После слияния возможно появление форка, использующего PoW-механизм. Его инициаторами являются майнеры и производители специализированного оборудования. Согласно предложению Чандлера Го, форк могут назвать Ethereum PoW (ETHW). Сторонники ответвления уже заявили об успешном создании тестовой сети и подготовке кодовой базы. По данным на 29 августа 2022 года, цена фьючерса на ETHW колеблется около отметки в $50.

Существует вероятность того, что все владельцы ETH получат своеобразный аирдроп бесплатных ETHW. Похожий случай произошел в 2017 году после появления Bitcoin Cash, отделившегося от биткоина после хардфорка. Тогда создатели нового проекта начислили каждому держателю первой криптовалюты собственный нативный актив.

Какие обновления ждут Ethereum после The Merge

Дорожная карта Ethereum включает реализацию технологии под названием шардинг, который необходим для повышения масштабирования блокчейна. Шардинг — разделение общей базы данных на фрагменты и распределенное хранение информации нодами. Это обновление позволит сети Ethereum расти в соответствии с нагрузкой, невзирая на существенное увеличение размера реестра.

Beacon Chain позволяет координировать работу валидаторов и распределение их по шардам. Алгоритм реализует синхронизацию сегментов, благодаря чему последние осведомлены о текущем состоянии сети. Узлы обновленного мейннета будут хранить часть блокчейна, а для проверки достоверности данных применят специальные алгоритмы.

Шардинг снизит требования к оборудованию и позволит запускать узел на ноутбуках и смартфонах. Обновление планируют интегрировать в 2023 году, однако финальная дата зависит от результативности перехода на PoS.

Следующий шаг после шардинга — развертывание новой виртуальной машины Ethereum WebAssembly (eWASM).  Она позволит использовать различные языки программирования для написания смарт-контрактов. eWasm призвана сделать Ethereum более эффективным и должна со временем заменить Ethereum Virtual Machine (EVM).

Какой доход будет приносить стейкинг ETH

Комиссия в сети Ethereum формируется из двух составляющих: премиальной и базовой, которая сжигается. После перехода на Proof-of-Stake (PoS) фиксированной награды за блок не будет. Доход валидаторов будет определяться дополнительной эмиссией ETH, которая динамически изменяется каждую эпоху. Размер годовой эмиссии новых монет будет рассчитываться исходя из объема средств, заблокированных в стейкинге. 

Зависимость эмиссии ETH от числа активных валидаторов. Данные: Vantica Trading

По данным Staking Rewards на конец августа 2022 года, валидаторы Beacon Chain получают награды в размере 4,5% годовых, а держатели, делегирующие им свои средства — чуть больше 4% в год.  

Аналитик Messari Том Данливи предполагает, что сразу после слияния доходность стейкинга ETH вырастет и будет находиться в пределах от 7% до 13% годовых, однако со временем скорректируется в более низкую сторону.

Как изменится цена ETH после внедрения PoS

Трейдеры скептически относятся к продолжению восходящего тренда криптовалюты ETH после приближения цены к уровню сопротивления, соответствующего $2000. Ethereum достиг этой отметки 14 августа. По мнению главы SkyBridge Capital Энтони Скарамуччи, дальнейший рост стоимости ETH возможен, но в долгосрочной перспективе.

Большинство экспертов сходятся во мнении о том, что The Merge существенно повлияет на рынок криптовалют.

Согласно данным Glassnode, трейдеры деривативами на базе Ethereum «крайне оптимистично» прогнозируют цену ETH в сентябре 2022-го. Исходя из соотношений колл- и пут- контрактов, а также показателей ОИ, инвесторы делают ставки на цену криптовалюты выше $2200 — вплоть до $5000.

После перехода на PoS в Ethereum останется дефляционный механизм сжигания, что также должно способствовать росту ETH.