Pembangun telah lama menginginkan Ethereum berfungsi sebagai komputer dunia yang terdesentralisasi. Untuk mencapai matlamat ini, rangkaian mesti mengekalkan senibina terdesentralisasi semasa sambil berskala dengan pelbagai pesanan. Blockchain pada masa ini dapat menangani hanya 15 transaksi sesaat (tps). Untuk melayani populasi global dan banjir robot dan peranti autonomi yang akan datang, pemaju mempunyai banyak pekerjaan di tangan mereka.
Terdapat banyak cadangan dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Sebilangan besar dari mereka telah memasuki jalan pengembangan keempat dan terakhir Ethereum, yang disebut Serenity yang mana ia akan beralih ke tahun ini. Itulah ruang lingkup dan kebaruan peningkatan ini walaupun telah disebut sebagai Ethereum 2.0. Sebenarnya, penerangan ini dalam banyak cara lebih sesuai kerana mewakili blockchain yang sama sekali baru yang disebut rantai Beacon serta kaedah konsensus yang berbeza.
Kami akan melihat bahagian-bahagian utama peningkatan ini.
Bukti Kepentingan
Vitalik Buterin dan pembangun Ethereum yang lain telah bercakap mengenai peralihan ke Proof of Stake (PoS) sejak tahun 2014. Motivasi di sebalik perubahan ini adalah untuk mengurangkan penggunaan elektrik blockchain dan meminimumkan risiko pemusatan nod dan serangan konsensus seperti 51% serangan rangkaian.
Ethereum menggunakan sistem PoS yang disebut Casper untuk rantai Beacon baru. Pada mulanya, blockchain Ethereum Proof of Work (PoW) dan rantai Beacon baru akan beroperasi serentak. Pembangun menjangkakan rangkaian Beacon akan berjalan menjelang akhir tahun 2019. Namun, pada mulanya, ia hanya memerlukan pengesahan, tanpa menyimpan atau memproses maklumat.
Semasa fasa ini, blockchain akan menggunakan Casper the Friendly Finality Gadget (FFG) untuk mencapai dan mengekalkan tahap akhir. Finality hanya merujuk kepada pengakuan bahawa setelah blok ditambahkan ke blockchain itu tidak dapat dibalikkan. Protokol secara rawak memilih kumpulan pencadang blok dan jawatankuasa dari pengesah yang berkelayakan untuk mencari dan mengekalkan konsensus.
Yang penting, rantai Beacon membawa bersama aset crypto baru atau ETH2. Pengesah akan menggunakan token untuk mempertaruhkan dan memperoleh ganjaran melalui kadar inflasi. Pemegang token ETH semasa dapat menukar dua aset, di mana token ETH asal dibakar.
Bagi mereka yang ingin melakukan pengesahan dan menerima ETH2, mereka perlu memuat turun dan menggunakan pelanggan untuk rantai Beacon. Terdapat pada masa ini lapan pasukan pembangunan yang berbeza berusaha membawa pelanggan tersebut ke pasaran.
Menjerat
Untuk mengatasi throughput rendah Ethereum, blockchain akan dipecah menjadi kira-kira 1,000 unit lebih kecil yang disebut pecahan. Perubahan ini, yang dikenali sebagai menjanjikan menjanjikan untuk meningkatkan skalabilitas Ethereum, mungkin memungkinkan hingga 15,000 tps.
Pada hakikatnya, ini bermaksud bahawa banyak transaksi dan pelaksanaan kontrak pintar dapat berlaku secara serentak. Ini adalah reka bentuk untuk mengelakkan batasan pemprosesan data linear tradisional dari blockchain. Sharding menghilangkan salah satu prinsip blockchain yang asli, iaitu bahawa setiap simpul penuh mengesahkan setiap transaksi. Sebagai gantinya, hanya transaksi yang disahkan dan disahkan oleh subset nod.
Dengan membagi beban data menjadi ratusan pecahan, throughput akan meningkat secara besar-besaran.
Pada selang waktu tertentu, pecahan akan mencatat keadaan konsensus semasa pada rantai Beacon melalui mekanisme yang disebut crosslink. Di samping itu, pautan silang membuka keupayaan untuk pecahan berkomunikasi antara satu sama lain.
Sharding sebenarnya akan membuahkan hasil dalam dua fasa yang berbeza. Fasa satu, yang diharapkan pada tahun 2020 akan memperkenalkan data mudah sementara sementara fasa kedua, yang diharapkan pada tahun 2021 akan memungkinkan komunikasi silang dan pemindahan aset. Oleh itu, kita masih memerlukan masa sekurang-kurangnya dua tahun dari jangkaan manfaat sharding, dengan anggapan tidak ada penundaan pengembangan atau pelaksanaan lebih lanjut.
EWASM
Selain perubahan skala dan konsensus, Serenity juga melibatkan reka bentuk semula mesin maya Ethereum (EVM). EVM bertanggungjawab untuk menjalankan pengiraan kontrak pintar, dapps, dan token dalam ekosistem Ethereum. Pada masa ini, pembangun perlu menulis aplikasinya dalam bahasa pengekodan khusus Ethereum yang disebut Solidity.
Walau bagaimanapun, mesin maya baru yang dipanggil Perhimpunan Web berperisa Ethereum (EWASM) menghilangkan sekatan ini dan memungkinkan penggunaan banyak bahasa yang berbeza. Ini akan mengurangkan geseran dan memperluas khemah pengembang dapp berasaskan Ethereum dan dengan itu meningkatkan keseluruhan ekosistem. Salah satu kesan tindak lanjut dari peningkatan bahasa ini adalah bahawa pasukan kini dapat memilih bahasa yang lebih selamat dengan vektor serangan yang lebih sedikit daripada Soliditas yang seterusnya mengurangkan risiko untuk projek. Tambahan pula, pemaju teras percaya bahawa EWASM baru secara keseluruhan akan jauh lebih mudah untuk membina produk di atas Ethereum.
EWASM harus disiarkan secara langsung di rantai Beacon pada fasa dua pada tahun 2021 di samping transaksi silang.
Di Atas dan Di Luar
Perkara di atas mewakili hanya 50% daripada Peta Jalan Serenity.
Di bahagian cryptoeconomics, terdapat cukup radikal cadangan untuk memperkenalkan sewa simpanan. Ini bermaksud bahawa akaun akan ditolak ETH2 dari akaun mereka di setiap blok mengikut jumlah data yang mereka simpan di seberang. Premis asasnya adalah bahawa rangkaian adalah utiliti awam di mana sesiapa sahaja dapat mengakses dan menggunakannya. Dengan demikian, harus ada biaya yang berterusan relatif terhadap ruang yang ditempati melintasi pelindung jika hanya untuk mencegah penyimpanan yang tidak perlu dan tidak efisien.
Pembangun juga berharap dapat melangkah ke tahap yang baru melalui sesuatu yang disebut pecahan super kuadratik. Ini bermaksud pecahan dalam pecahan. Sekiranya dapat dilaksanakan secara teknikal, maka ini akan memungkinkan penskalaan eksponensial dan mungkin tanpa had, semuanya dalam talian. Ia mungkin membatalkan syarat untuk rangkaian penskalaan luar rantai seperti Plasma sama sekali. Reka bentuk sedemikian akan memungkinkan penskalaan hampir tanpa batas ini tanpa mengorbankan desentralisasi dan keselamatan.
zk-STARKS boleh menjadikan Ethereum 2.0 tahan kuantum.
Di luar lelaran Serenity semasa peta jalan, pembangun juga berharap dapat mengintegrasikan zk-STARKS. Ini adalah sistem pengetahuan tanpa pengetahuan yang menawarkan privasi dan skalabilitas yang sangat baik sementara juga tahan sepenuhnya terhadap kemajuan dalam pengkomputeran kuantum. Salah satu daripada tujuan utama Ethereum 2.0 adalah bukti masa depan dari ancaman kemajuan ini. zk-STARKS menawarkan beberapa tahap privasi tertinggi dengan mengaburkan jumlah serta alamat pengirim dan penerima. Selanjutnya, dengan memungkinkan pergerakan perhitungan di luar rantai, mereka berjanji akan menawarkan banyak faedah penskalaan.
Bukan rahsia lagi bahawa peta jalan Ethereum telah mengalami banyak kemunduran selama bertahun-tahun, dalam bahagian kecil kerana sejauh mana inovasi yang diperlukan. Walau bagaimanapun, 2019 pasti kelihatan seperti permulaan Ethereum 2.0 dan permulaan komputer dunia yang benar-benar terdesentralisasi.
