イーサリアム2.0とは何ですか？

イーサリアム 2.0 は、イーサリアムエコシステムで人気のあるアイデアです。一部の暗号通貨で使用されるプルーフオブワーク (PoW) チェーンからネットワークを移行するための更新が必要でした。

さらに、このアップデートは、2015年の発売後にイーサリアムブロックチェーンに計画されているアップデートのXNUMXつです。この場合、イーサリアムブロックチェーンの立ち上げのXNUMXつのフェーズが計画されました。

最初の段階は呼ばれました フロンティア2015年XNUMX月に最初のビルドをマークします。第二段階は呼ばれました ホームステッドそしてそれは2016年に起こりました。次のステップは メトロポリスXNUMXつの部分に分かれています。これらの部品は、以下を含むXNUMXつのハードフォークでした。 ビザンチウム 2017年と コンスタンチノープル 2019年。そして今、私たちはイーサリアム2.0の発売につながる最終段階を持っています。後者は2019年から2021年の間にXNUMXつのフェーズで完了する予定です。

さらに、イーサリアム 2.0 は特にスケーラビリティに関連する問題に対処します。鉱業、セキュリティなど、現在のイーサリアム 1.0 では一般的です。 Proof of Stake (PoS）、シャーディングなど。したがって、分散型アプリケーション（dApp）とスマートコントラクトをホストするためのより良い方法があれば、トランザクションはより高速になります。

イーサリアム1.0とイーサリアム2.0の違い

イーサリアム1.0とイーサリアム2.0の間には大きな違いがあります。これらの違いは、Ethereum 2.0では明らかであるが、Ethereum1.0では欠落している特定の改善にあります。これらの改善には、プルーフオブステーク（PoS）とシャードチェーンが含まれます。

ステークの証拠

イーサリアム1.0は、コンセンサスメカニズムであるプルーフオブワーク（PoW）に依存しています。このメカニズムは、鉱夫の計算能力と電力を使用して、分散型台帳テクノロジーにブロックを追加します。対照的に、PoWへのアップグレードであるPoSメカニズムがあります。

PoSは、より高いスケーラビリティ、セキュリティ、およびエネルギー効率を提供します。計算能力や電力への依存度はあまりありません。むしろ、バリデーターとステークを利用します。したがって、イーサリアム2.0へのアップグレードとしてのイーサリアム1.0は、後者と区別するPoSメカニズムを使用します。

シャードチェーン

シャードチェーンはスケーラビリティを促進するメカニズムと呼ばれ、イーサリアム2.0（フェーズ1）でリリースされます。これらのチェーンは、イーサリアムのスループットを向上させます。

現在、XNUMXつのチェーンは連続したブロックで構成されています。このプロセスは、セキュリティの向上に役立つと同時に、情報の検証を容易にします。欠点は、特にブロックチェーンでのアクティビティが多い期間に、トランザクション処理の速度に影響を与えることです。これは、すべてのフルノードがシーケンシャルブロック内のすべてのトランザクションを検証する必要があるためです。

一方、シャードチェーンは、イーサリアムブロックチェーンを分割する方法を提供し、複数のノード間でデータ処理を共有します。したがって、トランザクションは順次ではなく並行して処理されます。また、各ブロックに含めることができるデータの量には制限があります。チェーンシャードは、イーサリアムブロックチェーンを XNUMX つのレーンではなく、複数のレーンを持つハイウェイに変える別のレーンの追加であると言えます。

イーサリアム1.0に関連する問題

イーサリアム1.0には、更新が必要ないくつかの問題があります。これらの更新には、コードの変更と、イーサリアムコミュニティによる承認が必要な変更が必要になります。これらの変更は、既存のネットワークにも投稿されます。したがって、変更はイーサリアム1.0の既存の問題と戦うことになり、これらの問題のいくつかは次のとおりです。

スケーラビリティ

イーサリアム1.0は、トランザクション処理の速度のために遅いと繰り返し言っています。この速度は、毎秒XNUMXつのトランザクションが処理されることを意味しますが、それでも低速と見なされます。また、保留中のトランザクションの数が特定のブロックに含めることができる数よりも多い場合は、保留中のトランザクションを次のブロックに移動する必要があります。

分散型アプリケーションとスマートコントラクトをホストする速度についても同じことが言えます。さらに、イーサリアムのエコシステムは成長しており、この減速は続く可能性があります。したがって、スケーラビリティは Ethereum 1.0 の主な問題の XNUMX つと言えます。また、パーティショニングは、ネットワークのスケーラビリティを向上させる可能性のあるメカニズムです。

セキュリティ

イーサリアムネットワークに関するもう XNUMX つの注目すべき問題は、セキュリティの問題です。例えば、レポート 2019年には、ネットワークがさらされる可能性のある44の脆弱性が特定されました。アプリケーションレベルでは、DAppとその開発のためのスマートコントラクトが依存する26の脆弱性がありました。その中で、イーサリアムブロックチェーンの開発とその実装に関連する脆弱性に注意する必要があります。

採掘の難しさ

開発者がPoWマイニングからPoSマイニングに切り替えなければならない場合があります。これによりマイニングの難易度が上がり、マイニングの報酬が遅くなります。この問題の解決策は提供されておらず、そのため、それは依然として生態系における論争の骨です。

経費

2019年、イーサリアムの共同創設者であるVitalik Buterinは、イーサリアムネットワークの使用には費用がかかると述べました。ブテリンは、ネットワークがほぼ満杯であることを強調しました。したがって、参加を希望する大規模な組織は、トランザクションスペースをめぐって他の組織と競合しているという印象を与えるため、抑制されます。さらに、ネットワークの使用を決定した組織は、その価値を高めるだけです。

イーサリアムのプルーフオブステーク（PoS）

プルーフオブステーク (PoS) は、イーサリアムブロックチェーン上のマイナーの報酬構造に大きな変化をもたらすため、イーサリアム 2.0 の大きな変化です。イーサリアムは現在、プルーフオブワーク (PoW) メカニズムを使用しており、PoS はイーサリアム 0 のフェーズ 2.0 で開始されます。

PoWは、プールで実行され、計算能力を使用して数学の問題を解決するマイナーに焦点を当てています。これらの鉱夫は、ブロックを採掘するためにこれらの問題を解決するために競争します。鉱夫は、取引データを検証するためにリソースを使用することに対しても報われます。

人はそのようなネットワークを危険にさらすために多くの計算能力を必要とするので、PoWが安全であることも注目に値します。そして、そのような計算能力は、非現実的な金額を要します。 PoWの安全な性質にもかかわらず、可用性やスケーラビリティに至るまで、いくつかの課題があります。これらの制限により、PoSメカニズムが必要になりました。

PoSは、PoWメカニズムに必要な鉱夫と電力を排除します。これらのXNUMXつの主要コンポーネントは、バリデーターに置き換えられました。ここでは、バリデーターがマイナーの代わりになり、ネットワークの状態を維持するのはバリデーターです。また、次のブロックを選択すると報酬を受け取ります。したがって、これは、鉱夫がブロックを検証するために物理的エネルギーを生成するために電気を使用する必要があるPoWとは対照的です。

報酬は、時代の終わりのネットワーク状態を使用して計算されます。報酬率は、バリデーターの数とバリデーターの作業時間の割合によって個別に異なります。さらに、バリデーターとして選出されたときに受け取る報酬は、最終的に受け取る報酬とは異なる場合があります。

ロードマップイーサリアム2.0

イーサリアム2.0は、従うべき明確なロードマップを提供するためにXNUMXつの主要なフェーズに分割されています。これらの各ステップの詳細な概要は次のとおりです。

0フェーズ
フェーズ0はイーサリアム2.0の初期フェーズであり、2020年に開始される予定です。このフェーズでは、PoSが明らかなビーコンのチェーンがリリースされます。ビーコンチェーンは、ブロックを検証する役割を持つバリデーターの管理にも役立ちます。

ただし、灯台チェーンのジェネシスブロックの出現には基準があります。要件は、524 ETHの基本金額を分割し、少なくとも288のバリデーターに分配する必要があることです。バリデーターの最小数はランダムに選択されたわけではありませんが、安全で分散型のネットワークを提供する上でのバリデーターの役割について決定が下されました。さらに、ベット報酬は、しきい値が完了した後にのみ配布されます。

PoSは、この段階ではエコシステムに有益ではない可能性があることにも注意してください。ここで、フェーズ0はdAppをホストできず、トランザクションを処理しません。これは、ユーザーがブロックチェーンで数百万のトランザクションを完了する前でも必要となる高レベルのテストによるものです。

これを超えて、PoSの立ち上げでビーコンチェーンが立ち上げられた後でも、PoWは依然として明らかです。したがって、Ethereum 1.0は、新しいブロックチェーンのリリース後もアクティブなままであり、Ethereumエコシステムが悪影響を受けないようにします。ここでは、古いブロックチェーンはイーサリアム2.0と一緒に機能しますが、フェーズ0では元のネットワークが更新されます。両方のブロックチェーンがマージされて単一のネットワークが作成されるのはフェーズ1.5です。

1フェーズ
日付がまだ設定されていないため、フェーズ1がいつ行われるかについては不確実です。ただし、灯台のチェーンの後に、そして灯台の発売から1年後に発売されることが期待されています。一方、フェーズXNUMXではシャードチェーンが使用されます （シャードチェーン）、その目的は、ネットワークの規模を拡大することです。ここで、ブロックチェーンは 64 のチェーンに分割され、これらのチェーンは互いに並行して実行されます。

さらに、これらのシャードのチェーンにより、毎回64ブロックが処理されるため、トランザクションの速度が向上します。これにより、チェーンが相互に同時に機能するため、データの負荷がブロック間で分割されます。後者は、一度にブロックを処理するイーサリアム1.0とは異なります。また、キューで待機しているトランザクションは、ブロックが処理を完了するまで、それらのトランザクションがコミットされる前に、そこに残ります。

1.5フェーズ
フェーズ1.5は、新旧のブロックチェーンをマージすることにより、統合されたイーサリアムネットワークを作成することに焦点を当てています。したがって、PoWチェーンとPoSチェーンの合併と言えます。組み合わせは、イーサリアム1.0をイーサリアム2.0に移動することによって行われ、元のブロックチェーンは灯台チェーンと連携する64シャードチェーンになります。

両方のブロックチェーンを組み合わせると、ネイティブアセットの所有者がEthereum2.0で使用できるという利点もあります。このため、新しいチェーンで使用するためにトークンを変更する必要はありません。また、現在のトークンが廃止されたり使用できなくなったりするリスクもありません。逆に、PRメカニズムをサポートする必要がなくても、PR履歴は継続します。後者は、新しいブロックチェーンのPoSシャードのXNUMXつとして機能します。

2フェーズ
フェーズ2で発生するイベントまたは改善については、まだある程度の不確実性があります。ただし、提供される情報はほとんどなく、フェーズ中にトランザクション、スマートコントラクトの実行、転送、引き出しなどが発生することを示しています。

フェーズ2の後
フェーズ2が正常に完了すると、イーサリアムブロックチェーンがさらに更新されます。したがって、この段階ではこれらのイベントの終了は示されません。ステージの後、ネットワークの機能と使用率を改善する可能性が高くなる可能性があります。

イーサリアム1.x
イーサリアム 1.x は、イーサリアム 1.0 がイーサリアム 1 フェーズ 2.0 まで存在する予定のフェーズです。さらに、2.0 はフェーズ 2 で完全に機能し、その前に Ethereum 1.x の改善が行われます。したがって、PoS ブロックチェーンで作業が行われている間もエコシステムを維持する必要があるため、全体的な焦点はどのブロックチェーンにも当てはまります。

イーサリアム2.0への賭け

バリデーターは、イーサリアム32でトランザクションを検証する前に、少なくとも2.0ETHを賭ける必要があります。さらに、32 ETHは、イーサリアム財団によって作成された寄託契約に寄託されています。

さらに、バリデーターはイーサリアム2.0クライアントソフトウェアを使用する必要があります。ソフトウェアの実行後、これらのバリデーターは、ブロックチェーン上のブロックを検証するためにランダムに選択されます。これらのブロックに入札して検証するバリデーターは、ETHを受け取ります。これは、賭けた金額のパーセンテージです。

バリデーターが常にオンラインであり、計算業務を実行するインセンティブもあります。これは、オフラインになり、これらの責任を果たさないバリデーターは、ブロック報酬がわずかに減少するためです。さらに、バリデーターは、疑わしいと試みた場合、蓄積されたETHの一部またはすべてを失う可能性があります。これは、ネットワークを危険にさらす可能性のある誤ったデータ履歴をチェックしようとする場所です。

ブロックチェーン攻撃

失敗したPoW攻撃の結果とPoSメカニズムには明らかな違いがあります。 PoWでは、このような攻撃のリスクは、必要なハッシュパワーを達成するために必要な電力コストに相当します。

あるいは、PoS メカニズムでこのような攻撃を開始するリスクは、ステークによって分割された ETH の損失です。さらに、個人は、最初から明確ではないかもしれない電気代と比較して、攻撃を開始することによって自分の ETH ステークを失う可能性があるという事実に気付く可能性が高くなります。

その結果、鉱夫は推奨事項を順守し、PoSのネットワークに攻撃を仕掛けないようにする大きなインセンティブを持っています。したがって、ネットワークはPoWメカニズムよりも堅牢で、さらに安全です。

参入障壁

PoWおよびPoSの参入障壁には、長所と短所があります。たとえば、PoSマイナーは、高価なマイニングリグをセットアップしたり、マイニング用の機器や一定の電力を入手したりする必要はありません。ただし、すべての人が最低32 ETH（約$ 6000）を購入できるわけではありません。これは、バリデーターになるための最低額です。

さらに、ダウンタイムやコストを節約せずにクライアントソフトウェアを起動および管理することに関心を持つ可能性のある、経験豊富な人々はまだ特定されていません。ただし、Eth2がこれらのPoS参入障壁のいくつかを取り除くことが期待されています。

多くの企業による料金サービスの提供もあります。つまり、独自のクライアントを実行するために技術的な知識は必要ありません。これらの企業はクライアントのためにオペレーションを実行し、クライアントは32ETHを賭けています。ただし、サービス料がかかります。

そして、多くの場合、捕虜の場合、人はステークプールに参加することができます。必要な最小32ETHを満たすことができない場合、これを行うことができます。この場合、彼らが受け取る報酬は、寄付の合計に等しくなります。

出力

イーサリアム2.0にはさまざまなフェーズがあり、イーサリアム1.0で蔓延しているスケーラビリティとセキュリティの問題に対処することを約束します。 PoWはPoSに置き換えられ、高い採掘コストと不正の可能性が減少します。後で、両方のブロックチェーンがXNUMXつにマージされます。目標は、イーサリアムエコシステムを進歩させ、ブロックチェーンテクノロジーの採用を拡大することです。