Що таке Ethereum 2.0 і як він функціонує?

Ethereum (ETH) є однією з найважливіших криптовалют у середовищі цифрових активів і має вплив на блокчейн-технології, співмірний з Bitcoin. Якщо Bitcoin започаткував децентралізовані розрахунки між користувачами, то Ethereum запропонував платформу для створення децентралізованих застосунків. У вересні 2022 року Ethereum пройшов через кардинальне оновлення, відоме як Ethereum 2.0. Після цього блокчейн змінив принцип роботи та отримав нові можливості для масштабування, ефективності та стійкості завдяки інноваціям, серед яких — шардинг.

Що таке Ethereum 2.0? Огляд основних принципів Ethereum

Щоб зрозуміти Ethereum 2.0, спершу необхідно розібратися в базових принципах самого Ethereum. Він стартував у 2015 році та став провідною платформою для смартконтрактів у криптовалютній галузі. Смартконтракти — це автономні програми, які зберігаються на блокчейні та автоматично виконують закладені дії при виконанні визначених умов. Завдяки цій технології розробники можуть створювати децентралізовані застосунки (dApp), які працюють без центрального контролю або посередників.

Наприклад, смартконтракт може автоматично передати право власності на цифровий актив після надходження платежу, що усуває потребу в ескроу-сервісах або довірених третіх сторонах. Такі dApp схожі за функціональністю з класичними вебзастосунками — як-от соціальні мережі чи фінансові сервіси, але забезпечують більшу прозорість, безпеку й контроль для користувача.

Ethereum 2.0 означає глибоку трансформацію цієї системи та стартував із "злиття" у вересні 2022 року. Після цього оновлення Ethereum перейшов із механізму консенсусу Proof-of-Work (PoW), як у Bitcoin, на Proof-of-Stake (PoS). У PoW-системах комп’ютери змагаються у вирішенні складних обчислювальних задач, щоб підтверджувати транзакції та отримувати винагороду. У PoS-системах для участі у валідації потрібно заблокувати або «застейкати» криптовалюту як забезпечення. Така трансформація була потрібна для подолання проблем із масштабованістю — низькою швидкістю обробки, перевантаженням мережі й високими комісіями, які виникали у початковому блокчейні Ethereum.

Як функціонує PoS у Ethereum?

Proof-of-Stake у Ethereum 2.0 працює через систему валідаторів, що суттєво відрізняється від процесу майнінгу. Для того щоб стати валідатором у Ethereum 2.0, потрібно застейкати щонайменше 32 ETH на основному блокчейні. Це правило гарантує зацікавленість валідаторів у підтримці цілісності мережі.

PoS-алгоритм обирає валідаторів для обробки блоків транзакцій випадковим чином близько 7 200 разів на добу. Якщо валідатор успішно завершує блок, він отримує винагороду в ETH пропорційно до власного стейку й загальної кількості активних валідаторів. Зі збільшенням кількості учасників індивідуальна винагорода зменшується, що створює збалансовану мотиваційну систему.

Для забезпечення безпеки мережі та цілісності даних у Ethereum 2.0 діє механізм "slashing" (штрафування). Він автоматично карає валідаторів, які подають недостовірні дані чи не виконують функції. У випадку виявлення зловживань протокол вилучає частину застейканих ETH валідатора. Валідатори, які залишаються офлайн чи ігнорують обов’язки, також отримують штрафи. Це гарантує стабільну участь і надійність мережі.

Яка різниця між Ethereum і Ethereum 2.0?

Перехід із Ethereum до Ethereum 2.0 привів не лише до зміни механізму консенсусу. Окрім переходу з PoW на PoS, зміни торкнулися екологічного впливу, токеноміки й довгострокової масштабованості.

Одне з ключових удосконалень — зменшення впливу на довкілля. У Bitcoin і початковому Ethereum для роботи майнінгу потрібна була велика кількість електроенергії. На відміну від цього, у Ethereum 2.0 валідатори використовують звичайні комп’ютери без енергоємного спеціалізованого обладнання. За інформацією Ethereum Foundation, консенсусний рівень використовує на 99,95% менше енергії, ніж рівень виконання, що підвищує екологічну стійкість мережі.

Змінилася і модель економіки токена. До Ethereum 2.0 у мережі випускалося приблизно 14 700 ETH на добу. Після PoS-оновлення емісія скоротилася до 1 700 ETH щодня. Разом із впровадженням EIP-1559 у 2021 році, який спалює частину кожної транзакційної комісії, Ethereum 2.0 може стати дефляційним, якщо кількість спалених монет перевищує емісію. Це створює умови для зменшення загальної пропозиції ETH і потенційного зростання його вартості.

Після злиття швидкість транзакцій зросла незначно — час блоку скоротився з 13–14 секунд до 12 секунд, а історичні дані свідчать, що комісії за газ у певні періоди суттєво зменшувалися. Однак це лише початок. Повний ефект Ethereum 2.0 розкриється з наступними оновленнями, зокрема впровадженням шардингу.

Коли вийшов Ethereum 2.0?

Ethereum 2.0 офіційно стартував 15 вересня 2022 року під час "злиття", коли оригінальний рівень виконання об’єднався із Beacon Chain — PoS-блокчейном, який діяв паралельно з основною мережею з грудня 2020 року. Проте запуск Ethereum 2.0 не завершив розробку мережі. За словами співзасновника Віталіка Бутеріна, Ethereum продовжує проходити ключові етапи розвитку:

The Surge — це впровадження технології шардингу у Ethereum 2.0. Дата реалізації шардингу та підходи до впровадження змінювалися відносно початкової дорожньої карти, а акцент зміщено на rollup-орієнтовані рішення для масштабування. Шардинг розбиває блокчейн на паралельні ланцюги, які можуть обробляти транзакції одночасно, що суттєво підвищує пропускну здатність і знижує навантаження на основну мережу. Реалізацію шардингу поєднано із масштабуванням другого рівня для максимальної ефективності.

The Scourge — це підвищення безпеки користувачів через посилення опору цензурі та усунення ризиків, пов’язаних із Maximum Extractable Value (MEV), що може призвести до зміни порядку транзакцій чи їхнього випередження.

The Verge — це впровадження Verkle-дерев, сучасної криптографічної системи доказів, що зменшує обсяг даних для валідаторів, спрощуючи стейкінг і підвищуючи децентралізацію.

The Purge — це очищення блокчейна від застарілих і непотрібних даних, що дає змогу звільнити сховище і потенційно підвищити пропускну здатність мережі.

The Splurge — фінальний етап, який передбачає впровадження нових покращень функціональності та користувацького досвіду в екосистемі Ethereum.

Що таке делегований стейкінг у Ethereum 2.0?

Щоб стати повним валідатором, потрібно мати 32 ETH, що є суттєвим капіталом. Однак Ethereum 2.0 дозволяє брати участь у стейкінгу через делегування навіть із меншою сумою. Делегування означає внесення будь-якої кількості ETH у стейкінг-пул валідатора та отримання частки винагороди пропорційно внеску.

Делегований стейкінг підтримують різні сторонні сервіси: криптовалютні торгові платформи, цифрові гаманці і DeFi-платформи. Вони об’єднують менші депозити для досягнення порогу 32 ETH та розподіляють винагороди між делегаторами відповідно до їхнього внеску.

Делегування вимагає уваги до вибору валідатора. Делегатори не отримують права голосу у питаннях управління — ці повноваження мають лише повні валідатори. До того ж, делегатори ризикують штрафами, якщо їхній валідатор порушує правила або помиляється. У найгіршому випадку можна втратити всі застейкані ETH. Тому важливо обирати валідаторів із бездоганною репутацією та історією роботи.

Як Ethereum 2.0 впливає на монети ETH?

Для власників Ethereum важливо, що перехід на Ethereum 2.0 не впливає на саму криптовалюту ETH або токени на базі Ethereum. Ethereum Foundation прямо попереджає про шахрайські схеми, у яких користувачам пропонують "оновити" ETH1 до ETH2 або купити спеціальні "Ethereum 2.0 coins".

Всі монети ETH автоматично перейшли на консенсусний рівень 15 вересня 2022 року без жодних дій з боку користувачів. Це стосується як нативного ETH, так і замінних і незамінних токенів (NFT). Кожен актив на базі Ethereum продовжив роботу на новому PoS-блокчейні із повною сумісністю та збереженням вартості.

Висновки

Ethereum 2.0 — це глибока трансформація блокчейн-технологій, яка усуває головні обмеження початкової мережі щодо масштабованості, стійкості та ефективності. Перехід від енергоємного Proof-of-Work до більш стійкого Proof-of-Stake закладає фундамент для довгострокового розвитку й ширшого використання Ethereum. Зниження енергоспоживання на 99,95%, удосконалення токеноміки та готовність до масштабування через шардинг і наступні оновлення підтверджують прагнення Ethereum стати основою децентралізованого інтернету.

Попри історичну значущість "злиття", розвиток Ethereum 2.0 триває через наступні фази: The Surge із впровадженням шардингу, The Scourge, The Verge, The Purge і The Splurge — кожна з яких розширює функціональні можливості мережі. Зміна дат і підходів до впровадження шардингу свідчить про адаптивність стратегії масштабування. З подальшими оновленнями Ethereum має на меті значно підвищити обсяги обробки транзакцій, зберігаючи децентралізацію та безпеку. Інвестори, розробники й користувачі можуть брати участь у розвитку мережі через стейкінг і делегування, отримуючи винагороди та підтримуючи безпеку. Поступово Ethereum 2.0 зміцнює позиції основної інфраструктури для Web3, децентралізованих фінансів і майбутніх блокчейн-технологій.

FAQ

Чи вже запущено Ethereum 2.0?

Ethereum 2.0 уже працює. Перехід стартував у грудні 2020 року із запуском Beacon Chain, а завершився оновленням Shanghai у квітні 2023 року. Ethereum повністю функціонує на Proof of Stake.

Коли стартував Beacon Chain для Ethereum 2.0?

Beacon Chain для Ethereum 2.0 запущено 1 грудня 2020 року, що стало початком фази 0. Цей етап заклав основу для переходу Ethereum на консенсус Proof of Stake.

Що означає стейкінг у Ethereum 2.0?

Стейкінг у Ethereum 2.0 дає можливість валідаторам забезпечувати безпеку мережі шляхом депонування ETH та отримання винагород. Для участі необхідно мати мінімум 32 ETH. Майнери замінені валідаторами в моделі Proof of Stake.

Чи реалізовано шардинг у Ethereum?

Станом на 2025 рік шардинг ще не впроваджено. Мережа зосереджена на масштабуванні за допомогою rollup-рішень для підвищення продуктивності та пропускної здатності.

Коли шардинг у Ethereum 2.0 буде реалізовано повністю?

На 2025 рік шардинг у Ethereum 2.0 вже повністю впроваджено. Beacon Chain стартував у грудні 2020 року, а фази шардингу завершено згодом. Наразі мережа працює з повною підтримкою шардингу.

Що таке шардинг і як він впливає на Ethereum?

Шардинг розподіляє мережу Ethereum на менші частини для підвищення масштабованості. Обробка транзакцій відбувається паралельно у різних шардах, що суттєво збільшує пропускну здатність, знижує завантаження мережі та зберігає безпеку.

Які фази має Ethereum 2.0 та які їхні часові рамки?

Ethereum 2.0 складається з трьох основних фаз: Фаза 0 — запуск Beacon Chain і перехід на Proof of Stake, Фаза 1 — впровадження шардингу, Фаза 1.5 — об’єднання з основною мережею. Фаза 2 спрямована на подальшу оптимізацію продуктивності й масштабування мережі.