V začetku tega meseca je vodja ekipe Fundacije Ethereum Péter Szilágyi potrdil datum prihodnje nadgradnje Etheruma – t.i. Istanbul. Osmi fork Ethereuma in drugi letos naj bi sprva potekal 4. decembra, vendar je bil 20. novembra, po uradni objavi, datum premaknjen na 7. december.
Razvijalci napovedujejo, da bo nadgradnja Istanbul uvedla številne izboljšave, kot so interoperabilnost z Zcashom, cenejša rešitev zero-knowledge, boljša razširljivost omrežja in prilagodila ceno plina (Gas) za nekatere operacije, kar bo označilo še en mejnik na poti do Ethereuma 2.0, zelo pričakovane »končne« različice omrežja.
Naj pojasnimo, da noben kompleksen odprtokodni sistem ni v končni različici – programska oprema je namreč »živa«, saj jo je potrebno nenehno izboljševati in posodabljati. To še posebej velja za Ethereum, čigar pot do distribuiranega »svetovnega računalnika« in platforme za decentralizirane aplikacije je bila že na začetku opisana kot niz zaporednih mejnikov.
Trenutni cilj, ki si ga prizadeva skupnost razvijalcev Ethereuma, je napredna različica omrežja, imenovana Ethereum 2.0, ETH 2.0, Eth2 ali Serenity. Pri nadgradnji naj bi prišlo do številnih drastičnih sprememb, kot so prehod iz preverjanja dela (PoW) na energetsko učinkovitejši algoritem soglasja za dokazovanje deležev (PoS), uresničitev nove paradigme skalabilnosti, imenovane Sharding, in uvedba bolj učinkovitega virtualnega stroja Ethereum (EVM), ki je sposoben izvajati visokozmogljive pametne pogodbe. Raziskovalec Danny Ryan je za Ethereum 2.0 oblikoval pet pomembnih oblikovnih ciljev: decentralizacija, odpornost, varnost, preprostost in dolgoživost.
Nadgradnje Ethereuma
Največji dogodek razvojnega procesa se imenuje release ali izdaja. Posamezno izdajo lahko izvedemo s pomočjo enega ali več trdih forkov – preobrazb Blockchain protokola, ki označujejo popoln odmik novega Blockchaina od stare različice.
Do danes so bile lansirane tri izdaje – sedanja z naslovom Metropolis, ki je bila uvedena v dveh korakih: Byzantium in Constantinople ter napovedani Istanbul. Kasnejša trda forka, Berlin in London, bosta zaznamovala prihodnjo četrto izdajo Ethereum 2.0 ali Serenity.
Trdi forki spreminjajo trenutno delujočo mrežo Ethereum. Načrt za Ethereum 2.0 predvideva oblikovanje ločenih novih verig – na primer, morebitni obstoj dveh aktivnih verig Ethereum z različnimi mehanizmi soglasja. Izvedba verige Ethereum 2.0 bo potekala v zaporedju faz, določenih v načrtu.
Istanbul: sprejete izboljšave
Predlogi za izboljšanje Ethereum so glavni mehanizem upravljanja, na katerega se zavezuje Ethereumova mreža. Določajo predloge v zvezi s spremembami jedrnega protokola, odjemalskih API-jev (aplikacijskih vmesnikov za programiranje) in standardov pametnih pogodb.
Razvijalci običajno iščejo predloge za razpored forkov in vnaprej ciljajo na določene trde forke. V skupnosti je trenutno treba spodbuditi prehod na »EIP-centric« pristop pri nadgradnji sistema, kjer bi pogostejši in manjši forki lahko omogočali, da se predlogi razvijajo hitreje. Nadgradnja Berlin, ki naj bi sledila Istanbulu, naj bi bila prva v tej paradigmi.
Istanbul še vedno sledi »vilinsko usmerjenemu« pristopu, kjer je bilo najdenih in pregledanih veliko predlogov v različnih fazah med vsemi razpisi Ethereuma. Od 38 predstavljenih EIP-jev (Ethereum Improvement Proposal) je bilo le šest sprejetih za vključitev, še osem pa jih je odobrenih za fork Berlin. Tu je oris sprejetih predlogov:
EIP-152 prinaša možnost preverjanja algoritma za obratovanja Equihash znotraj pogodbe Ethereum, ki omogoča interoperabilnost med bloki Zcasha in Ethereuma.
EIP-1108 zmanjšuje stroške Gasa (pristojbina oziroma »plin«, ki se uporablja za prenos transakcij) pred kompilacijo, zaradi česar je cenejša generacija neaktivnega ničelnega znanja ali zk-SNARK. Gre za dobro novico iz dveh razlogov. Eno je, da bo sprememba izboljšala razvoj programov, osredotočenih na zasebnost, ki uporabljajo to vrsto kriptografije. Posledično pa je uporaba zk-SNARKs še rešitev drugega sloja, ki lahko pomaga pri nekaterih težavah z razširljivostjo Ethereuma s premikanjem velike količine računalniškega dela zunaj Blockchaina.
EIP-1344 doda kodo, ki vrne edinstven identifikator trenutne verige in uvede možnost za sledenje pogodb. To bo izboljšalo odpornost sistema na napade potrjenih transakcij.
EIP-1884 naj bi rešil težavo, ki izvira iz nekaterih operacij, ki so postale bolj razširjene z viri z razširitvijo verige Ethereum. Trenutno je v blokih s podobno porabo Gasa potreben precej drugačen čas zapisa transakcije, kar ni samo težava, ampak je lahko tudi vektor napada zaradi zavrnitve storitve. EIP-1884 bo vplival na omejeno število pogodb v različnih projektih.
EIP-2028 zmanjšuje stroške priklica podatkov v transakcijah, kar potencialno vodi do večjih blokov in s tem do večje razširljivosti omrežja. Tako bodo tudi rešitve za razširljivost dveh plasti (kot je zk-SNARK) dostopnejše.
EIP-2200 izvaja neto merjenje Gasa in spreminja način izračuna stroškov shranjevanja v EVM. To bo omogočilo nove funkcije skladiščenja pogodb in zmanjšalo nekaj odvečnih stroškov.
Nadgradnje povzročajo napetosti med rudarji
Najbolj odmeven predlog, ki ga je skupnost Ethereuma predlagala pri Istanbul nadgradnji je EIP-1057, ki poskuša nadomestiti trenutni algoritem rudarjenja Ethash z novo funkcijo dokazovanja o delu, imenovano ProgPoW, kratica za Programmatic Proof-of-Work.
Ideja za posodobitev tega algoritma je, da se prilagodi rudarjenje Ethereuma na strojno opremo, ki uporablja enote za obdelavo grafike (GPU), prek katere je trenutno rudarjenje oteženo, saj se je pojavilo ogromno rudarjev opremljenih s specifičnimi aplikacijskimi čipi z integriranim vezjem.
Ta ukrep je zasnovan za ponovno vzpostavitev stopnje decentralizacije pri distribuciji rudarske energije, obenem pa izravnavo polja, s čimer bo rudarjenje Ethereuma postalo privlačnejše za posamezne uporabnike in mala podjetja, ki ne vlagajo v specializirano strojno opremo (ASIC). ASIC naprave so bile glavni dejavnik industrializacije rudarstva v zadnjih nekaj letih, kar je vodilo do množičnih, centraliziranih rudarskih bazenov.
Vodja varnostne fundacije Ethereum Martin Holst Swende je dejal, da bi uvedba ProgPoW-a zmanjšala stopnjo prevlade ASIC-ov in drugih strojnih pospeševalnikov v omrežju.
Čeprav se zdi, da se glavni razvijalci strinjajo glede zaželenosti ProgPoW, niso vsi v skupnosti veseli možnosti, da se algoritem rudarjenja spremeni pred prehodom na PoS v Ethereumu 2.0.
Doslej najbolj glasni disident je bil Aragon, projekt upravljanja decentraliziranih avtonomnih organizacij, katerega skupnost je 2. novembra izglasovala nasprotovanje kakršnim koli spremembam, ki se nanašajo na rudarjenje pred prehodom na Ethereum 2.0.
Kljub nekaj napetosti ni nobenega znaka, da kritična masa uporabnikov Ethereuma ostro nasprotuje predlagani spremembi, zaradi česar je malo verjetno, da bi razvoj privedel do resnega obotavljanja razvijalcev.
Če bo neodvisna revizija potrdila robustnost novega algoritma, bo verjetno uveljavljen s forkom Berlin, ki je zdaj predviden za junij 2020, ko bo Ethereum nadaljeval svoj pohod proti zaželeni različici 2.0 omrežja. Vendar slednje nikakor še ni potrjeno.
Izvajanje programa ProgPoW je na koncu lahko sporno, saj so potrditveni časi ProgPoW-a od 1,5-krat do 2-krat daljši od Ethash-a. Po drugi strani pa ob nesprejetju omenjenega protokola, prehod Ethereuma iz PoW na PoS verjetno vodi do večje centralizacije, kot je želeno.
Ni mogoče zanikati, da lahko ogromni rudarski bazeni predstavljajo težave; od centralizacije moči do napadov 51% na šibkejše kovance. Vendar živimo v kapitalistični družbi in tam, kjer se da zaslužiti, se bo zagotovo našel nekdo, ki bo izkoristil priložnost. Tako ASIC rudarji počasi prevzemajo dobiček GPU rudarjem. Če na stran odmaknemo finančne spodbude, manjši (GPU) rudarji dejansko predstavljajo izjemno vrednost pri zagotavljanju varnosti velikih omrežij. Če se razvijalci torej ne odločijo hitro, Ether ne bo več dolgo znan kot GPU kovanec, ki ga je mogoče rudariti prek računalnika – Ether bo postal znan kot ASIC kovanec, rudarjenje prek GPU-ja pa ne bo nikoli več enako.
