После The Merge: proof-of-stake и дорожная карта

Всё, что мы разбирали про Ethereum, мы застали уже после большой перемены. В 2022 году сеть на ходу сменила двигатель: с proof-of-work, как у Bitcoin, на proof-of-stake. Это событие назвали The Merge, и оно закрыло старый спор PoW против PoS из урока 11. Заодно разберём, куда Ethereum движется дальше и почему вся дорожная карта теперь вращается вокруг слова rollup.

Идея

В уроке 11 мы уже прошли развилку PoW против PoS в теории. The Merge это тот переход в реальности: работавшую отдельно PoS-цепь (Beacon chain) слили с основной, и майнинг исчез за одну ночь. Энергопотребление сети упало примерно на 99.9 процента, потому что перебор хешей заменили на экономический залог.

Суть PoS: право предлагать блок ты покупаешь не мощностью железа, а замороженным залогом. Соврёшь, залог отберут. Дефицитный ресурс, защищающий сеть от атаки Сивиллы, это теперь не электричество, а сам ETH.

Валидаторы и стейкинг

Чтобы участвовать в консенсусе, надо стать валидатором, заморозив минимум 32 ETH. Долгое время 32 ETH были и потолком, поэтому крупные операторы плодили тысячи валидаторов-клонов; апгрейд Pectra (EIP-7251) поднял максимальный эффективный баланс до 2048 ETH, чтобы один валидатор мог нести больший залог и сеть не тонула в дубликатах. Дальше сеть работает по слотам:

• Время нарезано на слоты по 12 секунд, 32 слота образуют эпоху.
• В каждом слоте сеть псевдослучайно выбирает одного валидатора предложить блок.
• Остальных разбивают на комитеты, и они голосуют за предложенный блок (это attestation, засвидетельствование).

За честную работу капает награда, за простой мелкий штраф. А за доказуемо злонамеренное поведение валидатора слэшат: отбирают часть залога и выкидывают. Именно slashing делает атаку самоубийственной: чтобы навредить сети, надо сжечь свои же деньги.

Не у всех есть 32 ETH и желание держать узел, поэтому выросли пулы стейкинга и ликвидный стейкинг (застейкал, получил токен-расписку, которая сама торгуется). Это удобно, но возвращает нас к вопросу централизации и коэффициента Накамото из урока 07: если один пул держит слишком большую долю валидаторов, децентрализация под вопросом.

Финальность: снова BFT

В PoW у Bitcoin финальность вероятностная: чем глубже блок, тем ниже шанс отката, но абсолютной гарантии нет (урок 22). PoS Ethereum возвращает детерминированную финальность из мира BFT (урок 10).

Механизм называется Gasper: правило выбора форка LMD-GHOST плюс finality gadget Casper FFG поверх него. Раз в эпоху валидаторы двумя раундами голосования финализируют блок, и отменить его можно, только если треть всего залога согласится на слэшинг. Это ровно граница в одну треть из урока 11: финальность стоит трети залога, а не бесконечного пересчёта PoW.

EIP-1559: комиссии, которые сжигаются

Заодно с дорогой к PoS Ethereum переделал рынок комиссий. Раньше был чистый аукцион: платишь больше, майнер берёт тебя первым, цены скакали непредсказуемо. EIP-1559 разделил комиссию на две части:

• base fee задаёт сам протокол по загрузке блоков: блок полный, база растёт, пустой, падает. Эту часть сжигают, она не достаётся никому.
• priority fee это чаевые валидатору за приоритет.

Сжигание базы делает цены предсказуемее и связывает ценность ETH с активностью: чем больше сеть используют, тем больше ETH выводится из обращения. В эпизоды высокой нагрузки Ethereum сжигает эфира больше, чем создаёт наградой, и предложение ETH на это время сокращается. Но не рисуй себе вечную дефляцию: после появления blob-транзакций (о них ниже) комиссии базового слоя упали, и большую часть времени сеть слегка инфляционна, а дефляция случается эпизодами, когда база дорожает.