Каспер эфириума и другие технологии монеты

Без преувеличения 2017 стал годом криптовалют. Несмотря на наступившую после активного роста монет затяжную коррекцию, взятые ранее высоты не позволяют усомниться в скором ренессансе. Одна из перспективных монет – это эфириум, технологии которого постепенно улучшаются и дополняются. В данном материале мы простыми словами расскажем про Casper, валидаторы и шардинг.

Криптовалюты вместо фиата

В криптовалютном мире остается много нерешенных проблем, которые на сегодняшний день являются препятствием к принятию цифровых токенов в качестве полноправной замены фиатаным средствам. К таковым относятся:

• низкая скорость платежных операций;
• высокие комиссионные;
• большой расход электричества в процессе майнинга.

В журналистской среде стало модным сравнивать расходы на генерацию ВТС и ETH с энергозатратами целых стран. Оказалось, что цифры вполне сопоставимы.

Криптовалюта эфириум и проблема масштабируемости

Несмотря на большое число майнеров, сеть Ethereum плохо масштабируется. Кажется, чем больше старателей генерируют новые монеты, тем больше операций может обработать система. Но проблема в том, что все они обрабатывают один и тот же блок, а это лишь повышает сложность майнинга и никак не сказывается на пропускных возможностях сети. Даже майнеров станет больше еще в десять, сто, тысячу раз, на подтверждение одного блока все так же будет тратиться 10 сек., только затраты электричества пропорционально увеличатся.

Высокие комиссии – прямое следствие недостаточной масштабируемости. Майнеры предпочитают выбирать платежи с более высокими комиссионными, поскольку за них полагается большее вознаграждение. Что касается операций с низкими комиссионными, то их обработки можно ждать от нескольких суток до бесконечности. Зачастую по прошествии времени деньги просто возвращаются отправителю, операция отменяется.

В дополнение ко всему на рынке появились мощные АСИК-майнеры, которые стали новой проблемой для децентрализованных сетей. Угроза состоит в том, что однажды один из майнинг-пулов может получить большую долю хешрейта и это автоматически сделает систему централизованной.

Протоколы и технологии эфириума

Продолжительные дискуссии об улучшении масштабируемости привели к волне форков bitcoin, обеспечивающих более высокую скорость транзакций. Следом за ними прокатилась цепь форков среди монет, пользующихся популярностью у майнеров, в первую очередь monero. Именно сопротивление мощным ASIC-майнерам стало главной целью этого движения С каждым днем движение ширится, привлекает новых адептов.

Протокол Casper

Пожалуй, самый серьезный подход к решению общих для отрасли вопросов показала команда ETH. Ее разработчики создали протокол, совмещающий в себе качества 2-х основных протоколов – Proof-Of-Stake (PoS) и Proof-of-Work (PoW), дали ему название Casper FFG и определили задачу: изменить механизм подтверждения блоков ETH и снизить сложность сети.

Разработчики ETH считают, что камнем преткновения является именно протокол PoW (доказательства работы). Несмотря на эффективность в получении консенсуса, он нуждается в огромном количестве электроэнергии. Помимо этого, с PoW продуктивность blockchain ограничена до минимума – нескольких десятков операций за секунду.

Протокол «Каспер», обладающий возможностями PoW и PoS, станет промежуточным звеном между ними и поможет осуществить переход от одного к другому. В переходной период весь действующий механизм PoW продолжит работать при уменьшенном вознаграждении за блок, при этом будут работать и дополнительные возможности PoS.

Сеть ethereum и шардинг

Шардинг — это еще одна важная инновация, которая поможет решить проблемы сети. Так называется технология интеллектуальной фрагментации или дробления огромных баз данных на отдельные фрагменты в соответствии с определенными признаками и алгоритмами в целях ускорения доступа к данным. При этом фрагменты размещаются на разных серверах – каждая нода с охраняет лишь часть реестра и полагается на данные других нод в условиях прозрачности и подотчетности сети. Именно эта технология обеспечивает высокую эффективность поисковой системы Google.

Создатель ETH Виталий Бутерин сравнил фрагменты шардинга с островками одного архипелага:

«Представьте себе ETH как архипелаг, состоящий из многих островов. Каждый из них уникален, каждый делает свое полезное дело. Жители островов могут общаться друг с другом и пользоваться одинаковыми преимуществами, для коммуникации с жителями других архипелагов им потребуется другой протокол».

Говоря проще, сеть ETH будет раздроблена на шарды – отельные цепочки, связанные один с другим и с главным блокчейном. Шарды обеспечивают одновременную обработку транзакций. Таким образом пропускная способность и скорость операций многократно увеличиваются, одновременно с этим решается и проблема масштабируемости.

Валидаторы в сети эфириум

Верификацией транзакций в шардах будут заниматься валидаторы – основные действующие лица новой системы. Они обеспечат правильность действий в системе, выступая своего рода эскроу и подтверждая операции своими монетами.

Практически это будет выглядеть так: валидатор находит блок, который нужно включить в blockchain, и утверждает его, поставив на это долю депозита. После добавления он получает награду в соответствии с вложенной долей. Если же валидатор утвердит вредный или неправильный блок, вложенная часть депозита теряется.

В обязанности валидаторов входит также создание точек контроля через каждые 50 блоков, что значительно повышает защищенность сети и исключает возврат платежей раньше достижения контрольной точки.

Через определенный отрезок времени после создания блока большинство валидаторов должны одобрить его. При этом те из них, у кого в истории данный блок отсутствует, теряют свои монеты. Это условие означает, что даже при сговоре большинства проведение 51% атаки будет невозможно без потери депозита. Разработчики надеются, что валидаторы будут проводить правильную политику относительно принятия важных решений, поэтому для честных игроков риски сводятся к нулю.

Минимальная сумма депозита составляет 1 500 ETH. Согласитесь, это не та сумма, которую можно просто так потерять. И отличный повод подумать, прежде чем ввязываться в авантюры.

Безопасность сети будет смещена со сложности PoW в сторону завершенности PoS, а награду будут получать и майнеры, и валидаторы. Поэтому заработки майнеров существенно сократятся – с 3 до 0,6 эфира. Монета станет менее интересной для майнеров, тем самым снизится риск децентрализации сети.

Вознаграждение валидаторов составит 0,82 эфира за блок. Когда же сеть полностью избавится от протокола PoW, оно уменьшится до 0,22 эфира. Если предположить, что общая капитализация депозитов валидаторов составит 10 млн эфиров, то при 5% дохода это будет 500 тыс. эфиров (0,22 эфира за блок).

Эффективность сети вырастет по нескольким причинам:

• PoS-алгоритм обеспечит консенсус и необходимую эмиссию монет без майнинга и, следовательно, без больших энергозатрат.
• Время генерации блоков будет сокращено: проверить величину депозитов валидаторов намного проще, чем проверить вычислительные мощности майнеров.

Подведем итоги

Запуск протокола Casper запланирован на конец лета – начало осени 2018 г. Поскольку система будет несовместимой с прежними версиями ПО сети Эфириум, обновление планируется интегрировать через хардфорк.

На нашем сайте вы можете найти много интересных материалов о платформе и криптовалюте Ethereum, ее перспективах и применяемых технологиях, в частности, smart-контрактах.

Также рекомендуем к прочтению статью о знаменитом создателе ETH, неординарном и талантливом молодом человеке Виталике Бутерине.