Что такое хардфорк Эфира (Ethereum) и чего ждать майнерам в будущем

Хардфорк Эфира (Ethereum) представляет собой разветвление одной цепочки блокчейн на две независимые ветви с индивидуальными характеристиками. После завершения процесса элементы blockchain двух цепей работают независимо друг от друга и не воспринимают сведения от прошлых узлов.

В криптовалютной сети Ethereum уже произошел один хардфорк — появился Эфириум Классик. В ближайшее время сеть ожидает еще несколько изменений, в том числе — смена алгоритма на PoS после hard fork Каспер. На этом фоне возникает ряд вопросов, в том числе относительно будущего криптовалюты.

Что это такое

Форк Ethereum бывает двух типов — мягким (soft) и жестким (hard). В первом случае происходят незначительные изменения в сети, что не приводит к появлению новой виртуальной монеты. В случае с хардфорк Ethereum структура блокчейн претерпевает кардинальных правок, находящих отражение в программном коде. Итог hard fork заключается в изменении структуры блока (внесении правок в протокол монеты).

В результате хардфорка Эфириум новые узлы (элементы цепочки) не воспринимают сведения от прежних элементов. Может появиться криптовалюта с собственными правилами, требованиями и особенностями. При возникновении хардфорка важна поддержка криптовалютного сообщества и консенсус в вопросе разделения.

После голосования есть два пути:

1. Элементы blockchain принимают изменения, а цепочка продолжает функционировать без разветвления.
2. При расхождении мнений в дальнейшем развитии появляется отдельная ветвь, существующая отдельно от старой цепочки.

В результате хардфорка в новом блокчейн остаются сведения о деньгах клиентов. Накопленные средства поступают в кошелек в виде обновленной криптовалюты. Яркий пример hard fork — появление Эфириум Классик. Токен произошел после взлома площадки THE DAO и несогласия некоторых участников с действующими правилами Эфира. Главными особенностями ETC стало изменение награды за блок (показатель увеличен до 4 монет), ограничение количества коинов (максимальный уровень — 210,6 миллиона) и более высокая степень безопасности.

Предпосылки для появления хардфорка Эфира

После годового затишья (с момента первого форка) появились новые разговоры о внесении изменений в систему. Команда Виталика Бутерина поставила задачей обновить протокол и перейти на новый механизм консенсуса (PoS). Для этого требуется проведение очередного хардфорка (Каспер).

Предпосылки нового форка Эфириума:

1. Появление опасности централизации сети ETH из-за выпуска АСИК-майнеров и появления крупных майнинговых ферм. Разработчики опасаются возможного захвата 51 % мощностей и влияния крупных игроков на развитие криптосети.
2. Повышение затрат на майнинг Эфира. С ростом спроса на ETH увеличиваются расходы на приобретение майнинговой аппаратуры. Люди вынуждены покупать дорогие видеокарты NVIDIA и AMD. Стоимость одной GPU часто достигает 800–900 долларов США. Повышаются расходы на электричество, значительно снижающие заработок участника.
3. Увеличение общего объема потребляемого электричества. Несложные расчеты показывают рост нагрузки на электрическую сеть из-за майнинга Эфира. Для добычи ETH в мире требуется почти 4,3 ТВт*часа. Этой мощности хватит для покрытия потребностей острова Кипр. Эксперты говорят об опасности дефицита электроэнергии уже к 2020 году.

Хардфорк токена ETH помогает решить озвученные проблемы и ряд других моментов:

1. Решение проблем с масштабируемостью. С ростом спроса на ETH возможно появление задержек в проведении транзакций. После внесения изменений проблемы исключены.
2. Повышение скорости выполнения протоколов и активизация blockchain.

Первоначально идея изменений блокчейн Ethereum появилась в июне 2017 года. Уже через некоторое время стартовал очередной хардфорк Эфира, состоящий из нескольких этапов.

Положительные и отрицательные моменты хардфорка

Конечный этап форка Эфира (ETH) — внесение значительных изменений в цепочку блокчейн и переход на иной механизм консенсуса PoS.

Плюсы хардфорка:

1. Уменьшение затрат энергии на получение новых узлов цепочки блокчейн.
2. Защита от атаки 51 %. Мошенникам для реализации задачи требуется большая сумма на счету, поэтому обман нецелесообразен. В случае дискредитации криптовалютной сети злоумышленник сам пострадает из-за резкого снижения стоимости криптовалюты.
3. Уменьшение комиссии за проведение операции в сети. В результате пользователи экономят на перечислении средств.
4. Появление взаимосвязи между элементами консенсуса и инвестициями в цифровые деньги. В результате интересы инвесторов и майнеров совпадают.
5. Уменьшение рисков централизации криптосети. После завершения хардфорка Эфира в оборудовании теряется необходимость. Валидаторы будут зарабатывать путем накопления криптовалюты. Прибыть тем больше, чем выше сумма Эфира на счету.
6. Устранение трудностей с масштабируемостью. Сделки с ETH будут протекать в сжатые сроки.
7. Снижение инфляционной составляющей до двух процентов за счет заинтересованности участников криптосети в создании кошелька и долговременном хранении цифровых денег на счету.
8. Повышение курсовой цены, вызванное увеличением интереса к накоплению Эфира после хардфорка.
9. Потеря потребности в покупке дорогого оборудования для майнинга. Сэкономленные средства можно направить на покупку Эфира и накопление монет на кошельке.

Недостаток хардфорка заключается в наличии риска двойных затрат. Нечистые на руку валидаторы могут вносить изменения в код. При обнаружении мошенничества пользователь рискует всем капиталом. Еще один минус связан с особенностями нового майнинга. После хардфорка Эфира пользователи теряют интерес к обмену цифровых денег. Их задачей становится накопление монет для получения большей прибыли. Задача разработчиков — создание механизма, обеспечивающего заинтересованность участников в тратах Эфира.

Реакция майнеров на хардфорк

Будущий форк Эфириума несет прямую опасность для майнеров, использующих для добычи криптовалюты АСИКи или фермы на GPU. После завершения перехода необходимость в оборудовании отпадает. Если видеокарты можно использовать для получения других цифровых денег, ASIC-майнер привязан к алгоритму Ethash. Будущая вилка несет еще ряд рисков для участников сети Эфира:

1. Возникает вероятность появления новой криптовалюты в случае разделения мнений участников. Подобная ситуация произошла два года назад, а результатом стало появление хардфорка Эфириум Классик.
2. Отказ майнеров от поддержки обновленного протокола. В такой ситуации труды создателей окажутся бесполезными.
3. Проблема централизации уходит не полностью. После отказа от стандартного майнинга власть переходит в руки владельцев большого числа монет. Более «бедные» участники смогут участвовать в создании новых блоков только через пулы.
4. Появляется риск мошенничества в сети — внесение изменений в blockchain без получения решения других членов сообщества. Для защиты от махинаций разработана система, подразумевающая конфискацию всех монет в случае выявления нарушений. На данном этапе пока не понятен принцип ее работы и устройство.

Большинство майнеров не устраивает потенциальный хардфорк, ведь имеющееся оборудование становится бесполезным. Виталик Бутерин уверят в необходимости внесения изменений для сохранения работоспособности сети. После окончания работ пользователи получат ряд преимуществ: возможность майнить криптовалюту без покупки аппаратуры, расходовать меньше денег на переводы и избежать потери средств из-за взлома системы (сеть Эфира становится надежнее).

После хардфорка увеличивается число транзакций в секунду во избежание задержек в Сети.

Большие ставки на кону

Первоначально ethereum-fork Византия рассматривался с позиции проекта для начинающих стартапов. Но после его появления стоимость криптовалюты поднялась до 435 долларов, а в начале 2018 года курс подскочил выше 1300 долларов. Текущий спад объясняется общими тенденциями на криптовалютном рынке.

Разработчики криптовалюты рассчитывают на повышение интереса к Эфиру после завершения хардфорка. Эксперты соглашаются с этим мнением и уверяют в росте стоимости ETH до 400–500 долларов уже к началу 2019 года. Многое зависит от реакции криптовалютного сообщества на новые fork.

Все форки ETH

Первый хардфорк Ethereum — появление Эфириум Классик. Ниже рассмотрены особенности остальных форков Эфира, инициированных непосредственно разработчиками криптовалюты.

Главная задача Метрополиса заключается в переносе некоторых функций протокола в абстрактный слой. Это отправная точка перехода криптосети Эфира на PoS. После введения хардфорка логика Ethereum переносится в EVM. Ранее вопросами создания смарт-контрактов, подтверждения операций, добычей криптовалюты управлял свод правил. Сам Метрополис состоит из двух этапов — Византия и Константинополь.

16 октября 2017 года завершился первый этап Метрополиса. В результате упростился код протокола и главные клиенты, ускорен процесс синхронизации и появилась возможность оптимизации легких кошельков. Упрощена разработка приложений на базе кольцевых подписей и криптография RSA. Увеличена скорость транзакций. Дополнительные изменения:

1. Отсрочена «бомба сложности» на 1,5 года.
2. Увеличилась скорость подтверждения.
3. Снизилось вознаграждение до 3 Эфириум.
4. Добавлены элементы zk-SNARK (такой тип кода уже применяется в Zcash).
5. Дан старт для обновления механизма Эфира.

Сделанные изменения действуют и сегодня (на 7 ноября 2018 года). Теперь разработчики трудятся над внедрением следующего этапа.

В форке Константинополь подразумевается перевод логики подтверждения подписей из базового кода в смарт-контракты. Такая особенность открывает возможность для экспериментов со стороны команды-разработчиков. Открывается возможность совершенствования модификаций, конфиденциальности и прочих элементов сети без проведения хардфорка Эфира.

Смарт-контракты получают возможность самостоятельной оплаты за Гас. Уменьшается скорость выпуска новых монет с 14,75 до 8 процентов год.

Это ключевой этап перевода механизма консенсуса Эфира на PoS. Проведение хардфорка увеличивает производительность системы на 300 % и открывает возможность для дальнейшего развития сети. Снижается стоимость Гаса. Ввод форка Каспера планируется постепенно. Первоначально внедряется гибридная, а после — чистая версия хардфорка.

После прохождения PoS нижний порог депозита составит не ниже 1000 Эфиров. Если у пользователя меньшее число монет, придется объединяться с другими пользователями и формировать пулы. Причина заключается в ограниченности возможностей системы и невозможности справиться с большим потоком сообщений.

В будущем размер минимальной суммы планируется снизить до 32 монет. Это станет возможным после внедрения хардфорка Эфира и шардинга. Коэффициент вознаграждения для пользователей составляет 9,46 %. Со временем сеть переориентируется на обработку смарт-контрактов, поэтому возможно замедление или прекращение эмиссии.

«Бомба сложности» ускорится, время добычи блока возрастет, а прибыль участников сети снизится. Со временем сеть Эфира потеряет актуальность для майнеров, ведь в дополнение к депозиту потребуются дополнительные мощности для функционирования ЭВМ (EVM).

Главные особенности хардфорка Каспер:

1. Время создания блока — четыре секунды (сегодня — 14,5 секунды).
2. Финализациия элемента цепи — восемь секунд.
3. Скорость операций — 100 000 в секунду.

Для гарантирования указанной скорости обработки потребуется внедрение дополнительной технологии — sharding.

Особенность нововведения заключается в возможности подписи участником криптосети лишь доли операций. На данном этапе мощности сети Ethereum вычисляется наиболее медленным узлом, ведь любая транзакция исполняется всеми блокчейн-узлами. Особенность sharding заключается в изменении структуры блокчейн. В ее состав входит множество параллельных веток, выполняющих определенную составляющую кода. В процессе sharding масштабируемость возрастает до уровня пластиковых карт без риска для общей защиты сети.

Внедрение этой технологии обеспечивает увеличение производительности в 1000 раз. Обычно пропускная способность sidechains лимитируется риском атаки комплексного вывода (при массовом воздействии мошенников). При таком подходе в элементе цепи отсутствует место для адекватного ответа. Вот почему sidechains позиционируются в виде дополнительного элемента относительно PoS и sharding.