Eth 2.0

Curso sobre Ethereum 2.0

Introducción Ethereum 2.0: 

Ethereum 2.0, que se lanzará en 2020, marca la tan esperada actualización de la red principal de Ethereum. Este artículo presentará brevemente la imagen completa de Ethereum 2.0 y se preparará para su próxima etapa de desarrollo.

Ethereum 2.0 es una actualización importante de la red principal actual de Ethereum, y su propósito es resolver el problema de escalabilidad de Ethereum a través de fragmentación y otras tecnologías.

Historia de Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 no es una idea nueva en la comunidad Ethereum. Desde su nacimiento, la idea de cambiar el mecanismo de consenso subyacente de Ethereum para resolver las limitaciones de la Prueba de trabajo (PoW) siempre ha existido. Después del lanzamiento de Frontier, la red principal, en julio de 2015, las discusiones sobre la actualización de Ethereum 2.0 nunca se han detenido.

  • Homestead, marzo de 2016
  • Metrópolis: Bizancio, octubre de 2017
  • Metrópolis: Constantinopla (Constantinopla), febrero de 2019
  • Estambul, diciembre de 2019

En comparación con las múltiples actualizaciones de Ethereum en el pasado, el lanzamiento de Ethereum 2.0 es particularmente significativo porque implementará el mecanismo de consenso de prueba de participación (PoS) y eliminará la prueba de trabajo (PoW) de la red existente.

Prueba de estaca (PoS)

La prueba de participación (PoS) es el cambio más importante en Ethereum 2.0 porque transforma la estructura de incentivos económicos de la verificación de blockchain. La estructura actual de incentivos se mantiene por consenso PoW.

La mayoría de las cadenas públicas que usan PoW son bien conocidas (incluidas BTC, ETC, LTC, etc.), y es, con mucho, el mecanismo de consenso más utilizado. Los mineros del mecanismo PoW ejecutan nodos y consumen potencia informática para resolver problemas matemáticos complejos y compiten por el derecho de empaquetar el siguiente bloque.

El tiempo y los fondos requeridos por los mineros para ejecutar hardware y consumir energía en la cadena PoW se compensarán con recompensas en bloque, es decir, las recompensas en bloque se distribuyen a los mineros que excavan con éxito el bloque. El algoritmo de consenso de PoW es muy seguro, y el poder de cómputo requerido por las personas para destruir una cadena pública de PoW madura como BTC o Ethereum es muy grande, e incluso un poder de cómputo tan grande puede no existir en absoluto.

Aunque el mecanismo de PoW es muy seguro, el consenso de PoW también tiene problemas de escalabilidad y accesibilidad.

Escalabilidad: dado que cada bloque se extrae en secuencia, y la cantidad de datos que se pueden registrar en cada bloque es limitada (es decir, el tamaño del bloque es limitado), Ethereum solo puede procesar una cantidad limitada en un momento dado Cantidad de información. Si el número de transacciones a procesar excede la capacidad de un bloque, las transacciones restantes deben esperar hasta la verificación del bloque siguiente o posterior. El problema de escalabilidad se resolverá mediante la implementación de fragmentación en la red PoS (ver más abajo).

Escalabilidad: dado que cada bloque se extrae en secuencia, y la cantidad de datos que se pueden registrar en cada bloque es limitada (es decir, el tamaño del bloque es limitado), Ethereum solo puede procesar una cantidad limitada en un momento dado Cantidad de información. Si el número de transacciones a procesar excede la capacidad de un bloque, las transacciones restantes deben esperar hasta la verificación del bloque siguiente o posterior. El problema de escalabilidad se resolverá mediante la implementación de fragmentación en la red PoS (ver más abajo).

Accesibilidad: los mineros de PoW han desempeñado un papel fundamental en la generación y desarrollo de las tecnologías descentralizadas que hemos visto en la última década. Aunque la cadena pública de PoW tiene muchas ventajas, la barrera de entrada para convertirse en minero es bastante alta. Las personas deben comprar y configurar todo el hardware necesario para convertirse en mineros, y para obtener considerables beneficios totales de las recompensas de blockchain, las personas pueden tener que vivir en áreas con menores costos de electricidad.

Además, para las empresas y las empresas, el costo de la electricidad será menor, lo que significa que un minero puede necesitar formar una empresa y comprar suficiente hardware de minería para aumentar la minería si quieren obtener el mayor beneficio. Probabilidad de mina. Varios de los grupos mineros más grandes evitarán que la mayoría de los usuarios de blockchain participen realmente en el mantenimiento de la red, lo que ha llevado a la centralización de los mineros. En Ethereum 2.0, uno de los objetivos de PoS es permitir que más validadores individuales participen y compartan las recompensas de mantener la red a través de una competencia leal.

La prueba de participación reemplaza los dos componentes más importantes de PoW con validadores y replanteos: mineros y electricidad. En términos generales, el verificador reemplaza al minero como un nodo que mantiene el estado acordado de la red y obtiene una recompensa a través de la selección aleatoria del siguiente bloque. A diferencia de PoW (los mineros logran la confirmación de bloqueo al consumir energía), el verificador en el sistema PoS solo necesita invertir 32 ETH para vincular los beneficios al sistema.

En Ethereum 2.0, el verificador deposita fondos (al menos 32 ETH comprometidos) en el contrato de depósito oficial desarrollado por la Fundación Ethereum. El verificador descargará y ejecutará el software del cliente Ethereum 2.0. Mientras se ejecuta el software del cliente, se seleccionarán al azar para empaquetar o verificar bloques en la cadena. Los verificadores que empaquetan y verifican los bloques correctamente recibirán ETH (la cantidad de la cual es la cantidad de ETH prometida por los verificadores entre todos los verificadores) como recompensa.

En Ethereum 2.0, si los validadores no permanecen en línea y realizan sus responsabilidades computacionales, sus recompensas en bloque se reducirán en consecuencia, para incentivar a los validadores a permanecer en línea el mayor tiempo posible . Si el verificador intenta maliciosamente dañar la red (como verificar registros de datos incorrectos), el 32 ETH o las partes que prometen serán confiscados.

En las redes PoS, el mecanismo de incentivo económico para los actores maliciosos es más fuerte (es decir, los actores maliciosos están menos motivados para hacerlo), mientras que en PoW, el riesgo económico de una falla de ataque es solo el costo de la electricidad requerida para lograr una cierta cantidad de potencia informática. El costo de lanzar un ataque en el sistema PoS es igual a la cantidad de ETH prometida (es decir, la penalización). En comparación con el costo de la electricidad más abstracto, el riesgo de perder una cantidad correspondiente de dinero brinda una sensación más intuitiva a las personas que desean lanzar un ataque. El resultado de un ataque fallido de PoW es la pérdida de los cargos de electricidad, y la confiscación de los fondos comprometidos del validador es equivalente a que el minero PoW queme toda la mina en un ataque fallido. En resumen, el sistema PoS puede motivar a las personas a mantener toda la red.

Aunque los ahorros en los costos de hardware hacen que el umbral de entrada para ser un validador sea mucho más bajo que ser minero, de hecho, no muchas personas tienen 32 ETH o están dispuestas a correr el riesgo de casi $ 6,000 (alrededor de $ 190 / ETH) para comprometerse. El número de expertos que tienen la experiencia suficiente para permitir que todo el sistema funcione bien sin tiempo de inactividad y sin pérdida de fondos no es grande.

Ahora anticipamos que hay dos soluciones para el problema de entrada: para superar los obstáculos causados ​​por dificultades técnicas, algunas empresas han comenzado a proporcionar servicios de compromiso, a través de este servicio ayudarán a otros a comprometerse 32ETH y a mantenerlos a través de los ingresos obtenidos de ellos. El funcionamiento del cliente. Si el número de titulares de ETH que puede ser prometido por un titular de ETH es inferior a 32, entonces puede unirse a un grupo de apuestas para agrupar sus fondos con los fondos de otros para alcanzar el umbral requerido de 32ETH. Entonces la recompensa que obtenga será proporcional a su inversión total.

La prueba de participación (PoS) se lanzará en la primera fase de la actualización de Ethereum 2.0, la llamada fase 0.

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Etapa 0

Ethereum 2.0 se lanzó en fases posteriores a la fase 0 en 2020. La fase 0 lanzará la cadena de balizas de la red Ethereum 2.0. La cadena de balizas desplegará un algoritmo de consenso PoS y administrará los registros de registro de validadores, y estos validadores comenzarán a validar los bloques Ethereum 2.0.

Para que la cadena de balizas produzca su bloque de génesis, al menos 524,288 ETH deben comprometerse en la red y distribuirse a al menos 16,384 validadores (estos números se establecen para garantizar suficiente seguridad y descentralización ) Antes de alcanzar este umbral, las recompensas de compromiso no se distribuirán, lo cual es parte de la razón por la cual algunos participantes de la etapa inicial necesitan un espíritu altruista.

Con el lanzamiento de la cadena de balizas y la realización de PoS, la cadena existente de Ethereum PoW continuará existiendo. De hecho, la cadena de balizas de etapa 0 no será particularmente útil para la mayoría de los usuarios de Ethereum porque no puede procesar transacciones, ejecutar contratos inteligentes o admitir aplicaciones descentralizadas (DApps). En realidad, esto se debe a consideraciones de diseño, es decir, para garantizar que Ethereum 2.0 pueda soportar suficientes pruebas en un estado de ejecución antes de que pueda soportar millones de transacciones DApp. Para garantizar que el lanzamiento de Ethereum 2.0 no altere el ecosistema Ethereum existente, la cadena de bloques Ethereum original continuará ejecutándose en paralelo y continuará recibiendo varias actualizaciones en la etapa 0. En la etapa 1.5, las dos cadenas lo harán Logra fusiones y realiza una red Ethereum continua y única.

Fase 1

No hay una fecha confirmada para el lanzamiento de la Fase 1, pero se espera que se lance dentro de un año después del lanzamiento de la cadena de baliza de la Fase 0. La mejora principal de la Fase 1 es la realización de cadenas de fragmentos, que es el frente de este artículo. La solución de escalabilidad mencionada. Para Ethereum 2.0, el fragmentación hará que Ethereum se divida en 64 cadenas independientes (es decir, cadenas de fragmentación), que se ejecutan en paralelo y logran una interoperabilidad perfecta. Sharding resolverá el problema de escalabilidad al permitir que Ethereum procese múltiples transacciones al mismo tiempo: en teoría, 64 cadenas de fragmentos significa que se pueden procesar 64 bloques a la vez. En la actualidad, Ethereum (y otras cadenas PoW) solo pueden procesar un bloque a la vez, lo que significa que las transacciones posteriores deben esperar a que se procese un bloque antes de que pueda confirmarse en el siguiente bloque. Debido a docenas de interoperabilidad simultánea y sin interrupciones, la carga de trabajo de procesamiento de datos se puede dispersar en múltiples bloques para el procesamiento simultáneo.

Fase 1.5

Un momento importante en la Fase 1 es la fusión de la cadena de bloques PoW original y la nueva cadena PoS. Este momento se llama la etapa 1.5 en la comunidad Ethereum. Específicamente, la cadena PoW se incluirá en Ethereum 2.0 y coexistirá como una cadena de fragmentos y una cadena de baliza en 64 cadenas de bloques, lo que significa que el historial de datos no se interrumpirá, es decir, los titulares de ETH también No hay necesidad de ninguna forma de transferencia o intercambio de tokens entre Ethereum 1.0 y 2.0; por el contrario, podrán continuar usando el ETH en sus manos en Ethereum 2.0, y no habrá pasos adicionales en la operación, ni el ETH original será inválido riesgos de Aunque la historia de la cadena PoW original seguirá existiendo, ya no será necesario mantenerla mediante el mecanismo de consenso PoW; funcionará como otras cadenas de fragmentos PoS en Ethereum 2.0.

Fase 2

La etapa 2 no es tan clara como la etapa 0 o la etapa 1. Sin embargo, sabemos que con la implementación de PoS y cadenas de fragmentación, la segunda etapa implementará las siguientes funciones (incluidas, entre otras): el establecimiento de cuentas ETH, transacciones, transferencias y retiros, y la ejecución de contratos inteligentes.

Después de la fase 2

Después de la segunda fase, la evolución de Ethereum no terminará. En los años posteriores a la Fase 2, la cobertura y la funcionalidad de la red Ethereum mejorarán considerablemente.

Ethereum 1.x

Aunque se mencionó anteriormente, vale la pena volver a enfatizar que no se espera que Ethereum 2.0 sea completamente funcional hasta la segunda etapa. Durante este período, el ecosistema blockchain continuará desarrollándose, y Ethereum aún tiene que satisfacer las necesidades de los desarrolladores, la construcción descentralizada de aplicaciones, las empresas y los gobiernos. Por lo tanto, antes de entrar realmente en la primera etapa, la cadena Ethereum PoW existirá al menos en forma de «Ethereum 1.x». Incluso si el futuro plan de construcción de Ethereum 2.0 todavía se está perfeccionando, los desarrolladores seguirán trabajando duro para mejorar el rendimiento de Ethereum 1.x.

En conclusión

Ethereum 2.0 se esperaba desde hace mucho tiempo en el ecosistema blockchain, y hay mucha discusión en el ecosistema blockchain. PoS y sharding traerán grandes mejoras en escalabilidad, seguridad y accesibilidad. Para los titulares de ETH, Ethereum 2.0 también significa una nueva oportunidad, es decir, todos pueden participar y recibir recompensas por mantener la red. Para aquellos que quieran convertirse en el verificador prometiendo 32 ETH, pueden usar un tercero para apostar 32 ETH, o compartir fondos con otros para reducir la barrera de entrada, y el ecosistema Ethereum llevará más productos Y soluciones, incluidos los equipos ConsenSys PegaSys y Codefi.

Fuente: Consensys