Будущее Эфириума: «газовый кризис» и шардинг в 2020 году
Последние новости не приносят радости сторонникам Эфириума: разработка ключевых обновлений затягивается, а система находится в разгаре «газового кризиса».
Этот термин входит в оборот на фоне продолжающегося роста комиссий за транзакции, для оплаты которых используется так называемый «газ» (gas), состоящий из «микрочастиц эфира» (ether). Если исключить лирику, фактически этот кризис аналогичен перегрузке блокчейна Биткоина, от которой первая криптовалюта страдала вплоть до начала 2018 года, когда внедрение SegWit и падение общего ажиотажа вокруг криптовалют привели к постепенному снижению комиссий до минимальных уровней. Но Эфириуму еще только предстоит справиться с этой проблемой.
В в прошлый понедельник пользователи Эфириума потратили 5 862 ETH или $2.7 миллиона на отправку транзакций, что является беспрецедентно высокой суммой по доступным сетевым данным. Кто в этом виноват? Частично — одна китайская биржа FCoin, которая, похоже, перегружает блокчейн своей противоречивой бизнес-моделью, но ее деятельность стала, по сути, только последней соломинкой.
Эта проблема недавно поднималась Виталиком Бутериным. На последней сессии TechCrunch Бутерин раскритиковал централизованные биржи, дойдя до того, что пожелал им «гореть в аду». Он сказал:
«Я определенно надеюсь, что централизованные биржи будут гореть в аду как можно дольше».
Его негатив был вызван прежде всего практикой взимания чрезмерных сумм (от $10 до $15 миллионов) за листинг токенов на биржах.
Тейлор Монахан (Taylor Monahan), генеральный директор MyCrypto, в своем Твиттере напомнил пользователям о более эффективных методах установления комиссий за транзакции при использовании второго по величине блокчейна в мире.
«Хорошо помнить, что такое газ на самом деле, как он работает, и почему он необходим … и почему эта модель не нужна», — написал Монахан.
Цена на газ как мера использованных вычислительных мощностей EVM (фактически то, что пользователи платят за использование сети) колеблется в зависимости от спроса. И этот спрос, как представляется, возрастает до беспрецедентного уровня. В то время как в декабре игра CryptoKitties стала настоящим стресс-тестом для Эфириума, кумулятивные расходы на газ в то время составляли меньше половины уровня прошедшей недели, и признаков улучшения ситуации пока не видно.
«Цены на газ сейчас выглядят не очень хорошо», — предупреждает Eth Gas Station, основной ресурс для измерения операций с газом Эфириума. В сообщении отмечалось, что пользователи должны заплатить $3.20 за транзакцию, которая будет принята, или будет ждать принятия в блок до 30 минут.
Ситуация за прошедшую неделю в целом скорректировалась — транзакционные сборы стали меньше относительно пика в прошлый понедельник, но разработчики все же изучают способы решения проблемы волатильности комиссий, так как подобные кризисы повторяются с завидным постоянством из-за любого всплеска активности пользователей.
Хотя транзакционные издержки указывают на более широкую проблему масштабирования (по мере того, как сеть достигает своих пределов, транзакционные сборы увеличиваются), можно предпринять шаги для снижения комиссий до того, как Эфириум перейдет на более масштабируемую архитектуру.
Часто комиссии растут из-за несовершенства инструментов, в том числе алгоритмов ценообразования на газ, которые время от времени дают сбой, а также ошибок со стороны пользователей.
Газовые войны
Китайская биржа Fcoin недавно привлекла внимание сообщества в связи со своей новой моделью получения прибыли, которая включает распространение бесплатных токенов пользователям, торгующим на платформе. Как сообщалось ранее, модель оказалась удачной – в прошлом месяце максимальный суточный объем торгов на бирже достигал $5.6 миллиардов – суммы, превышающей суммарный оборот крупнейших бирж.
Однако за последней перегрузкой сети Эфириума частично стоит то, что в настоящее время FCoin проводит ежедневный конкурс, в рамках которого пользователи голосуют за листинг токена путем многократного внесения этого токена на биржу.
В результате это подтолкнуло разработчиков токенов к раздачам (airdrops) на множество учетных записей, что вызывает сотни тысяч транзакций. Этот шаг был не очень хорошо принят внутри сообщества Эфириума.
«На данный момент в «газе» сгорели $240 000»,- написал в Твиттере основатель Fresco Рой Хуан (Roy Huang). «Если вас устраивает это безумие, то вы пришли в индустрию по неверным причинам».
Монахан вторит этому комментарию, назвав происходящее на бирже «абсолютно отвратительным механизмом голосования», стимулирующим атаку Сивиллы — своего рода спам-атаку, которая наполняет сеть фальшивыми аккаунтами.
Результатом этого стала перегрузка сети, вызвавшая то, что исследователь Эфириума Филипп Кастонгей (Philippe Castonguay) назвал «войной цен на газ», в которой пользователи вынуждены сражаться за включение в блоки, предлагая более высокие комиссии.
Последствия этого многочисленны: сборы за транзакции увеличиваются, одни транзакции терпят неудачу из-за неэффективных комиссий, а другие пользователи, из-за отчаяния или по неосторожности, оплачивают огромные транзакционные сборы, что повышает комиссии для всех остальных. Это даже заставляет продвинутых пользователей вступать в сговор с майнерами, чтобы уменьшить комиссию за транзакцию.
Исправление ценообразования
Разработчики подчеркивают, что есть способы улучшить ситуацию для всех пользователей. Была проделана работа, которая может улучшить ситуацию как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе.
Например, Грифф Грин (Griff Green) создал предложение, основанное на исследовании Алексея Ахунова, в котором Эфириум использует технику, вдохновленную Биткоином — приём под названием «Child Pays for Parent» (CPFP) («Ребёнок платит за родителя»).
Вместо того, чтобы обрабатывать транзакции одной учетной записи по отдельности, майнеры могут сортировать транзакции и требовать более высокое вознаграждение, обрабатывая их одновременно. Это может быть полезно для «суперпользователей», таких как биржи, которые отправляют разом много транзакций.
Основатель Эфириума Виталик Бутерин также разработал предложение, которое упрощает алгоритм ценообразования на газ, что позволяет легче предсказать, какова должна быть правильная цена на газ. Впоследствии такой упрощенный алгоритм может устранить сегодняшние ошибки рынка ценообразования на газ. Но для его повсеместного внедрения необходимо, чтобы все пользователи обновили свои кошельки.
С другой стороны, предложение Грина требует только того, чтобы код был принят майнерами. Оно не требует хардфорка для повышения эффективности сети. Грин сказал:
«Оно добавляет петлю обратной связи, которая способна помочь каждому правильно расставить приоритеты транзакций».
Более важный вопрос
Однако в центре всей этой истории находится более важный вопрос масштабирования всего блокчейна Эфириума в соответствии с запросами пользователей.
«Недавние всплески цен на газ на самом деле являются лишь отражением того, что блокчейн Эфириума близок к максимальной пропускной способности уже какое-то время», — сказал Кастонгей, «Они показывают, что люди постоянно используют протокол и что Эфириум нужно масштабировать».
Тем не менее, полноценные решения для масштабирования, такие как шардинг, до сих пор остаются далеко идущими экспериментальными технологиями, а сроки их внедрения постоянно сдвигаются вправо.
Ethereum 2.0: Casper в 2019 году, шардинг в 2020
Несмотря на неопределенность со сроками внедрения решений по масштабированию Эфириума, некоторая информация о разработке перехода на PoS и шардинга все же появилась. Джастин Дрейк (Justin Drake), разработчик Эфириума, трудящийся над технологией, заявил, что обновление с полным переходом на Proof of Stake (PoS) Casper может появиться в следующем году, хотя сообщество ожидало увидеть его уже в конце 2018 года.
Дрейк объяснил, что Casper и шардинг были изначально объединены в релизе Serenity и получили название Ethereum 2.0, но он ожидает, что Casper выйдет первым. Что касается шардинга, Дрейк сказал, что его внедрение разделено на две фазы. Первая фаза может быть реализована в 2020 году, тогда как вторая будет внедряться только в 2021 году. Это заявление противоречит словам Виталика Бутерина, который не далее как в мае заявил, что развертывание шардинга «уже не за горами». Возможно, два года он считает не таким большим сроком, но вряд ли пользователи с этим согласятся.
Дрейк также сказал, что они продолжают работать над Ethereum 3.0, хотя находятся на очень ранней стадии исследований. По его словам, это обновление будет иметь суперквадратичное масштабирование.
Как известно, шардинг разбивает узлы глобальной сети на группы (сегменты), так что каждая группа узлов имеет ту же пропускную способность, что и текущая сеть Эфириума. Затем они соединяются друг с другом через перекрестные ссылки, поэтому сеть остается единой и получает практически неограниченные возможности масштабирования, зависящие только от общего количества полнофункциональных узлов сети.
Суперквадратичный шардинг делает все вышеперечисленное, но в сегментированной цепочке. Например, у Эфириума в настоящее время имеется 160 000 узлов, и все они обрабатывают одни и те же транзакции. Допустим, вы разделили их на 160 групп узлов по 1000 узлов каждая. Текущая пропускная способность Эфириума составляет около миллиона транзакций в сутки, следовательно в сегментированной цепочке пропускная способность всего блокчейна составит 160 миллионов транзакций в сутки, или 111 111 транзакций в секунду.
Если эта сегментированная цепочка будет работать как ожидается, то в 2022 году или, возможно, в 2025-м, вы можете разбить эти 1000 узлов еще на 10 групп по 100 узлов каждая. В итоге мы получим более миллиарда транзакций в сутки, или почти миллион в секунду, с текущим количеством узлов.
Если Эфириум будет способен обрабатывать такое количество транзакций, наверняка появятся компании и отдельные люди, которые захотят запустит узлы, хотя бы потому, что для этого им потребуется лишь ноутбук. Это связано с тем, что для оператора конечного узла не будет никакой разницы между запуском узла сегодня и тем временем, когда сеть будет сегментирована или квадратично сегментирована, поскольку каждый отдельный узел все равно будет обрабатывать около 1 МБ данных каждые десять минут, как и в настоящее время. Однако для сети разница будет огромной из-за невероятно большей пропускной способности, и все это при сохранении децентрализации и уровня безопасности. Основной проблемой после этого станет только разрастание размеров блокчейна и необходимость его архивации или усечения на пользовательских узлах.
Эти далеко идущие планы не устраняют необходимости действовать уже сейчас. Однако, разработчики Эфириума ничего не сказали о планах по выходу второй части релиза Metropolis — Constantinople, которая все еще ожидается в конце 2018 года и является подготовительной к полному переходу на PoS. Первая часть Metropolis под названием Byzantium была выпущена в октябре прошлого года, но разработка второй неприлично затягивается и по сути до сих пор находится в зачаточном состоянии.
Между тем, от Constantinople ожидается несколько существенных нововведений, включая элементы протокола Casper, которые уже несколько месяцев работают в тестовой сети. Кроме того, в апреле была опубликована спецификация Casper FFG, подразумевающая переход на гибридный майнинг PoW+PoS и уменьшение награды майнеров до 0.6 ETH за блок. На тот момент ожидалось, что хардфорк будет проведен примерно через пять месяцев, то есть в сентябре или октябре. И только после него начнется разработка второго этапа — Casper CBC с полным переходом на PoS-майнинг. Но сейчас разработчики продолжают хранить молчание о дате релиза Constantinople, что, вероятно, означает очередное затягивание сроков.
Терпение не бесконечно
Теперь уже понятно, что внедрения Ethereum 2.0 придется подождать, поэтому пока разработчикам придется справляться с проблемами с помощью паллиативных решений. Наличие проблем масштабирования и оптимизации расширяет пул тех, кто может помочь в улучшении сети. С другой стороны, постоянное затягивание разработки может привести к оттоку пользователей Эфириума в конкурирующие проекты, которые могут запустить те же самые технологии гораздо раньше.
Например, в EOS пропускная способность в несколько тысяч транзакций в секунду уже фактически реализована, и основным камнем преткновения остаются проблемы управления блокчейном. Продвигается и разработка проекта Rchain, в которой участвует Влад Замфир — ранее один из ключевых разработчиков Эфириума. Его блокчейн может быть запущен уже в сентябре, и в нем изначально будет работать собственная реализация Casper. Китайских пользователей может оттянуть на себя «китайский Эфириум» NEO, а также на свою долю рынка претендует проект Tezos, бета-версия которого была запущена в начале месяца, несмотря на продолжающиеся разногласия внутри команды и недовольство пользователей KYC-проверками.
Конкуренция среди платформ смарт-контрактов и токенизации становится все более жесткой, и разработчикам Эфириума вскоре придется всерьез бороться за сохранение лидирующей позиции, даже несмотря на серьезную поддержку со стороны корпоративного сегмента.