Основные ссылки:

• Основы Ethereum

• Что такое смарт-контракты?

• Что такое Ethereum?

• Что такое обновление Ethereum Shanghai ?

• Что такое лондонский хард-форк Ethereum ?

• Что такое EVM (виртуальная машина Ethereum) ?

• Что такое EIP (Ethereum Improvement Proposal) ?

• Что такое Ethereum 2.0? Понимание слияния

• Что такое The Merge ?

• Каковы основные стандарты токенов Ethereum ERC ?

• Что такое DeFi ?

Введение в Ethereum (ETH)

Ethereum (ETH) - это программируемый блокчейн первого уровня, который произвел революцию в криптовалютном ландшафте благодаря функциональности смарт-контрактов и децентрализованных приложений (dApps). В этом разделе мы дадим обзор базовой сети Ethereum и изучим ее уникальное ценностное предложение.

1. Смарт-контракты: Ethereum представил концепцию смарт-контрактов, которые представляют собой самоисполняющиеся соглашения с заранее определенными правилами и условиями. Эти контракты работают на виртуальной машине Ethereum Virtual Machine (EVM), позволяя разработчикам создавать децентрализованные приложения и выполнять сложную логику на блокчейне.

2. Децентрализованные приложения (dApps): Программируемость Ethereum позволяет разрабатывать и внедрять децентрализованные приложения. Эти dApp используют базовую инфраструктуру blockchain для предоставления различных услуг, таких как децентрализованные финансы (DeFi), игры, цифровая идентификация, управление цепочками поставок и др.

3. Язык программирования Solidity: Solidity - это основной язык программирования, используемый для разработки смарт-контрактов на платформе Ethereum. Это статически типизированный язык с синтаксисом, похожим на JavaScript, что делает его доступным для широкого круга разработчиков.

4. Система газовых сборов: В Ethereum используется система газовых платежей для управления выполнением смарт-контрактов и транзакций в сети. Gas представляет собой вычислительные усилия, необходимые для выполнения конкретной операции. Пользователям необходимо платить за газ, чтобы стимулировать майнеров и валидаторов включать их транзакции в блокчейн.

5. Предложения по усовершенствованию Ethereum (EIPs): Сообщество Ethereum активно сотрудничает в развитии и совершенствовании платформы с помощью Предложений по усовершенствованию Ethereum (EIPs). Эти предложения описывают новые функции, стандарты и обновления протоколов, призванные повысить функциональность, безопасность и масштабируемость сети Ethereum.

6. Proof of Stake (PoS): В настоящее время Ethereum переходит от энергоемкого механизма консенсуса Proof of Work (PoW) к Proof of Stake (PoS) в рамках обновления Ethereum 2.0. PoS нацелен на улучшение масштабируемости сети и повышение энергоэффективности, позволяя валидаторам обеспечивать безопасность сети в зависимости от количества монет, которыми они владеют и готовы "сделать ставку".

7. Совместимость и стандарты токенов: Базовая сеть Ethereum поддерживает различные стандарты токенов, такие как ERC-20 (сменные токены) и ERC-721 (несменные токены), что облегчает взаимодействие между различными проектами и позволяет создавать цифровые активы с различными функциональными возможностями.

8. Экосистема и сообщество разработчиков: Ethereum способствовал формированию оживленной экосистемы и большого сообщества разработчиков. Эта экосистема включает в себя кошельки, децентрализованные биржи (DEX), децентрализованные финансовые протоколы и других поставщиков инфраструктуры, которые поддерживают рост и внедрение проектов на базе Ethereum.

9. Виртуальная машина Ethereum (EVM): Виртуальная машина Ethereum (EVM) - это среда выполнения, в которой исполняются смарт-контракты. Он предоставляет "песочницу" для безопасного и детерминированного выполнения кода на всех узлах сети Ethereum.

10. Будущие обновления и Ethereum 2.0: В настоящее время Ethereum переживает значительную модернизацию, известную как Ethereum 2.0, целью которой является решение проблем масштабируемости и повышение производительности сети. Это обновление вводит шардинг, цепочку Beacon Chain и объединение мейннета с новым механизмом консенсуса PoS.

Смарт-контракты и децентрализованные приложения (DApps) на Ethereum

Ethereum (ETH) широко известен своей пионерской ролью в появлении смарт-контрактов и децентрализованных приложений (dApps) в экосистеме блокчейн. В этом разделе мы подробно рассмотрим важность смарт-контрактов и dApps на платформе Ethereum.

1. Смарт-контракты: Смарт-контракты - это самоисполняющиеся соглашения с заранее определенными правилами и условиями, закодированными в блокчейне. Они позволяют автоматизировать договорные обязательства и устраняют необходимость в посредниках, обеспечивая прозрачность, безопасность и эффективность исполнения соглашений.

2. Программируемость: Программируемость Ethereum позволяет разработчикам создавать пользовательские смарт-контракты, используя язык программирования Solidity. Эта программируемость открыла перед разработчиками безграничные возможности для создания широкого спектра децентрализованных приложений и сервисов на платформе Ethereum.

3. Децентрализованные приложения (dApps): dApps - это приложения, использующие базовую инфраструктуру блокчейн, например, Ethereum, для децентрализованной работы. В отличие от традиционных приложений, которые контролируются централизованными структурами, dApps построены на технологии blockchain, что обеспечивает прозрачность, неизменяемость и устойчивость к цензуре.

4. Финансовые приложения (DeFi): В Ethereum наблюдается значительный рост децентрализованных финансовых приложений (DeFi). Приложения DeFi dApps позволяют пользователям заниматься различными финансовыми операциями, включая кредитование, заимствование, торговлю и выращивание урожая, не прибегая к услугам традиционных финансовых посредников. Эти приложения предлагают финансовую инклюзивность, безразрешительный доступ и потенциал для получения более высоких доходов.

5. Токенизация и цифровые активы: Функциональность смарт-контрактов в Ethereum привела к созданию и стандартизации стандартов токенов, таких как ERC-20 и ERC-721. Эти стандарты способствуют токенизации активов, позволяя представлять на блокчейне Ethereum активы реального мира, цифровые предметы коллекционирования и другие цифровые активы.

6. Взаимозаменяемость и совместимость: Экосистема смарт-контрактов и dApps в Ethereum обеспечивает интероперабельность и композитность, позволяя различным приложениям легко взаимодействовать друг с другом. Такая совместимость позволяет создавать сложные финансовые инструменты, децентрализованные биржи (DEX) и другие инновационные решения путем объединения различных dApp.

7. Децентрализованное управление: Платформа Ethereum включает в себя механизмы децентрализованного управления, позволяющие держателям токенов участвовать в процессах принятия решений посредством голосования на цепочке. Это гарантирует, что направление и развитие платформы определяется коллективно ее сообществом, что повышает прозрачность и инклюзивность.

8. Инновации и эксперименты: Открытый исходный код и программируемость Ethereum способствовали развитию культуры инноваций и экспериментов. Разработчики постоянно расширяют границы возможного на платформе Ethereum, что приводит к созданию новых приложений, протоколов и решений, которые стимулируют развитие децентрализованных технологий.

9. Расширение прав и возможностей пользователей: Ethereum расширяет возможности пользователей, предоставляя им возможность полного контроля и владения своими цифровыми активами. С помощью Ethereum люди могут управлять своими закрытыми ключами, участвовать в децентрализованных финансах и взаимодействовать с различными dApps, не полагаясь на посредников.

10. Масштабируемость и будущие обновления: По мере того, как Ethereum продолжает развиваться, активно ищутся решения по масштабируемости. Текущее обновление Ethereum 2.0 направлено на решение проблем масштабируемости путем внедрения шардинга и перехода к механизму консенсуса Proof of Stake (PoS). Эти обновления повысят возможности платформы по обработке большего количества транзакций и поддержат рост числа dApps.

Механизм консенсуса в Ethereum: Proof of Stake (PoS)

В настоящее время Ethereum переживает значительную модернизацию, известную как Ethereum 2.0, которая включает переход от энергоемкого механизма консенсуса Proof of Work (PoW) к Proof of Stake (PoS). В этом разделе мы подробно рассмотрим этот переход и изучим последствия PoS для сети Ethereum.

1. Обзор Proof of Stake (PoS): PoS - это механизм консенсуса, который выбирает валидаторов для создания новых блоков и обеспечения безопасности сети на основе количества криптовалютных токенов, которыми они владеют и готовы "сделать ставку" в качестве залога. Валидаторы выбираются для участия в создании и валидации блоков на основе их доли, и они стимулируются к честным действиям посредством потенциальных вознаграждений и штрафов, связанных с их ставками.

2. Ethereum 2.0: Ethereum 2.0, также называемый Eth2 или Serenity, - это многоэтапное обновление, которое вводит PoS в сеть Ethereum. Модернизация направлена на улучшение масштабируемости, безопасности и устойчивости за счет внедрения цепочек шардов, цепочки маяков и слияния мейннета с механизмом консенсуса PoS.

3. Цепочки шардов: Цепочки шардов - это ключевой компонент Ethereum 2.0, который обеспечивает параллельную обработку транзакций и переходов состояний. Они делят сеть на более мелкие единицы, называемые шардами, каждый из которых способен обрабатывать подмножество транзакций и выполнять смарт-контракты. Это позволяет увеличить масштабируемость, поскольку сеть может одновременно обрабатывать большее количество транзакций.

4. Цепочка маячков: Beacon Chain - это центральный координационный механизм в Ethereum 2.0, который управляет консенсусом PoS и назначением валидаторов на шарды. Он служит "сердцем" сети, координируя работу валидаторов, собирая голоса и предлагая новые блоки. Цепочка Beacon Chain работает независимо от текущего мейннета Ethereum, закладывая основу для будущей интеграции цепочек шардов.

5. Роль валидаторов: Валидаторы в Ethereum 2.0 играют решающую роль в поддержании безопасности сети и достижении консенсуса. Они отвечают за предложение и подтверждение валидности блоков в цепочках шардов. Валидаторы выбираются с помощью случайного и псевдослучайного процесса, что обеспечивает справедливость и снижает риск централизованного контроля.

6. Ставки и вознаграждения: В Ethereum 2.0 участники могут стать валидаторами, внеся определенную сумму ETH в качестве залога. Тем самым они вносят свой вклад в обеспечение безопасности и целостности сети. Валидаторы получают дополнительное вознаграждение в виде ETH за свое честное участие, в то время как те, кто действует недобросовестно или уходит в оффлайн, могут столкнуться с наказанием в виде уменьшения части своей доли.

7. Безопасность и устойчивость к атакам: PoS дает сети Ethereum ряд преимуществ в плане безопасности. Стоимость проведения успешной атаки на сеть значительно возрастает, поскольку злоумышленнику потребуется приобрести значительное количество ETH, чтобы контролировать контрольный пакет акций. Штрафы, связанные с недобросовестным поведением, также действуют как сдерживающий фактор, делая экономически невыгодным участие валидаторов в злонамеренной деятельности.

8. Энергоэффективность: PoS - более энергоэффективный механизм консенсуса по сравнению с PoW. Поскольку от валидаторов не требуется решать головоломки, требующие больших вычислительных затрат, как в PoW, ожидается, что после перехода на PoS энергопотребление сети Ethereum значительно снизится. Это соответствует растущему спросу на устойчивые и экологически безопасные решения в области блокчейн.

9. Окончательность сети и подтверждение транзакций: Консенсус PoS обеспечивает более быстрый финализм по сравнению с PoW. Окончательность относится к необратимому подтверждению транзакций, гарантирующему, что они не могут быть отменены или изменены. С помощью PoS окончательный результат может быть достигнут в течение нескольких секунд, что значительно снижает необходимость ожидания нескольких подтверждений блока, чтобы считать транзакцию завершенной.

10. Переход и последствия: Переход от PoW к PoS в Ethereum 2.0 - это сложный процесс, который включает в себя несколько этапов и тщательную координацию. Последствия такого перехода включают в себя улучшение масштабируемости, снижение энергопотребления, повышение безопасности и создание более инклюзивной сети, в которой большее число участников может стать валидаторами и внести свой вклад в безопасность и управление сетью.

Преимущества PoS-консенсуса для масштабируемости Ethereum

1. Улучшение масштабируемости: PoS помогает решить проблемы масштабируемости Ethereum, позволяя сети обрабатывать большее количество транзакций параллельно. При использовании PoS валидаторы назначаются на разные цепочки шардов, что позволяет одновременно проводить несколько транзакций и выполнять смарт-контракты. Эта возможность параллельной обработки данных повышает общую масштабируемость сети, позволяя Ethereum обрабатывать значительно большую пропускную способность транзакций по сравнению с текущей системой Proof of Work (PoW).

2. Сниженное энергопотребление: Одним из ключевых преимуществ PoS по сравнению с PoW является пониженное энергопотребление. В PoW майнеры соревнуются в решении головоломок, требующих больших вычислительных затрат, что требует значительной вычислительной мощности и энергопотребления. В отличие от этого, PoS устраняет необходимость в энергоемком майнинге, выбирая валидаторов на основе их доли. Валидаторы выбираются для предложения и подтверждения блоков на основании количества криптовалюты, которой они владеют и которую они готовы "поставить на кон" в качестве залога. Этот переход к PoS резко снижает энергетические потребности сети Ethereum, делая ее более устойчивой и экологичной.

3. Более низкие требования к аппаратному обеспечению: PoS устраняет необходимость в специализированном оборудовании для майнинга, таком как прикладные интегральные схемы (ASIC) или графические процессоры (GPU), которые обычно используются в системах PoW. Вместо этого валидаторы в PoS могут участвовать в создании и валидации блоков, используя аппаратные средства потребительского класса. Это снижает входной барьер для отдельных лиц, желающих стать валидаторами, и способствует созданию более децентрализованной сети.

4. Повышенная безопасность: PoS поддерживает высокий уровень безопасности сети, снижая при этом потребление энергии. Валидаторы в PoS имеют финансовую долю в сети, поскольку от них требуется обеспечение в виде определенного количества криптовалюты. Этот финансовый стимул приводит их интересы в соответствие с безопасностью сети и делает экономически невыгодным участие валидаторов в злонамеренной деятельности. Более того, PoS вводит штрафы, включая уменьшение части ставки валидатора, за нечестное поведение. Эти меры безопасности помогают защитить сеть от различных векторов атак и повысить ее общую устойчивость.

5. Устойчивость к 51%-ным атакам: Консенсус PoS значительно увеличивает стоимость и сложность выполнения 51%-ной атаки по сравнению с PoW. В PoW злоумышленнику необходимо контролировать большую часть вычислительной мощности сети, чтобы манипулировать блокчейном. Однако в PoS злоумышленнику необходимо аккумулировать и контролировать большую часть запасов криптовалюты, что значительно сложнее и дороже. Такая устойчивость к атакам на 51% обеспечивает более высокий уровень гарантии безопасности сети Ethereum.

6. Стимулированное участие: PoS предоставляет механизм для более широкого участия в обеспечении безопасности сети и управлении ее работой. У проверяющих есть стимул действовать честно и следовать правилам протокола, поскольку они могут получить вознаграждение за свое участие. Валидаторы, которые добросовестно выполняют свои обязанности и вносят вклад в безопасность сети и процесс консенсуса, получают дополнительное криптовалютное вознаграждение. Такое стимулированное участие способствует формированию более активного и вовлеченного сообщества, укрепляя экосистему Ethereum.

7. Окончательность сети: PoS обеспечивает более быстрое завершение транзакции по сравнению с PoW. Окончательность относится к необратимому подтверждению транзакций, гарантирующему, что они не могут быть отменены или изменены. В PoS окончательный результат может быть достигнут в течение нескольких секунд, что уменьшает необходимость ожидания нескольких подтверждений блока, чтобы считать транзакцию завершенной. Такая быстрая завершенность улучшает пользовательский опыт и позволяет разрабатывать приложения, требующие немедленного подтверждения транзакций.

8. Устойчивость к атакам Sybil: PoS-консенсус снижает риск Sybil-атак, когда злоумышленник создает несколько идентификаторов или узлов, чтобы получить контроль над сетью. Валидаторы в PoS выбираются на основе их ставки, что делает экономически нецелесообразным для злоумышленника накопить значительное количество мест для валидаторов. Процесс выбора, основанный на долях, обеспечивает справедливое распределение валидаторов и снижает риск централизации или сговора.

9. Экономическая устойчивость: PoS согласовывает экономические стимулы с безопасностью сети. Валидаторы имеют финансовую долю в сети, и любое злонамеренное поведение или попытка подорвать систему приведет к штрафным санкциям, включая потерю части их доли. Такая модель экономической устойчивости помогает обеспечить долгосрочную жизнеспособность и безопасность сети Ethereum.

10. Потенциал будущей масштабируемости: PoS закладывает основу для дальнейшего улучшения масштабируемости Ethereum. Благодаря введению цепочек шардов и возможности параллельной обработки транзакций, Ethereum 2.0 рассчитан на значительно более высокую пропускную способность транзакций. По мере развития сети и создания большего количества приложений поверх Ethereum, PoS позволяет сети масштабироваться в соответствии с растущим спросом и поддерживать широкий спектр децентрализованных приложений и сценариев использования.

Экосистема Ethereum и решения второго уровня

Программируемый блокчейн первого уровня Ethereum способствовал развитию динамичной экосистемы, выходящей за рамки родной криптовалюты ETH. В этом разделе мы проанализируем различные токены, децентрализованные финансовые (DeFi) проекты и нефунциклирующие токены (NFT), созданные на базе Ethereum, демонстрируя универсальность платформы и ее влияние на индустрию блокчейн.

1. Токены на Ethereum: Возможности смарт-контрактов Ethereum позволяют создавать и размещать токены, представляющие собой различные цифровые активы и полезности. Эти токены могут быть сменными (ERC-20) или несменными (ERC-721 и ERC-1155) и стали основой для множества проектов, включая токены полезности, стейблкоины, токены управления и токены безопасности. Стандартизация и функциональная совместимость токенов Ethereum способствовали беспрепятственной интеграции и взаимодействию между различными токенами в рамках экосистемы.

2. Проекты DeFi: Ethereum стал ведущей платформой для децентрализованных финансовых (DeFi) приложений. Проекты DeFi используют смарт-контракты для предоставления традиционных финансовых услуг, таких как кредитование, заимствование, выращивание урожая, децентрализованные биржи и автоматическое создание рынков. Такие платформы, как Compound, Aave, Uniswap и MakerDAO, получили широкое распространение и значительно нарушили традиционные финансовые системы, устранив посредников и обеспечив открытый, безразрешительный доступ к финансовым услугам.

3. Децентрализованные биржи (DEXs): DEX на базе Ethereum позволяют пользователям торговать токенами непосредственно из своих кошельков, не полагаясь на централизованных посредников. Эти DEX используют смарт-контракты для выполнения сделок и обеспечения безопасности средств пользователей. Uniswap, SushiSwap и Balancer - это примеры популярных DEX, построенных на Ethereum, которые способствуют беспрепятственному обмену токенов и вносят свой вклад в ликвидность экосистемы Ethereum.

4. Стабильные монеты: Ethereum сыграл решающую роль в росте стабильных монет, которые представляют собой криптовалюты, предназначенные для поддержания стабильной стоимости по отношению к определенному активу, например, доллару США. Стабильные монеты, такие как Tether (USDT), USD Coin (USDC) и DAI, построены на базе Ethereum с использованием смарт-контрактов. Эти стейблкоины обеспечивают стабильность и служат надежным средством обмена и хранения стоимости в экосистеме Ethereum и за ее пределами.

5. Yield Farming: Yield farming, также известный как майнинг ликвидности, представляет собой механизм, в котором пользователи предоставляют ликвидность децентрализованным протоколам в обмен на вознаграждение. Проекты DeFi на базе Ethereum используют фермерство доходности для стимулирования пользователей к внесению ликвидности и участию в экосистеме. Фермеры доходности могут заработать дополнительные токены или права управления, делая ставки на свои активы в определенных пулах или пулах ликвидности.

6. Несгораемые токены (NFTs): Ethereum произвел революцию в концепции цифрового владения благодаря появлению неплатежеспособных токенов (NFT). НФТ представляют собой уникальные цифровые активы, такие как произведения искусства, предметы коллекционирования, виртуальная недвижимость и внутриигровые предметы, и хранятся и торгуются на блокчейне Ethereum. Такие проекты, как CryptoKitties, Decentraland и NBA Top Shot, приобрели значительную популярность, продемонстрировав потенциал уникального и проверяемого владения цифровыми активами.

7. Интероперабельность и совместимость: Возможности смарт-контрактов Ethereum обеспечивают интероперабельность и совместимость в рамках экосистемы. Смарт-контракты могут взаимодействовать с другими контрактами, позволяя создавать сложные и инновационные приложения путем комбинирования существующих протоколов и сервисов. Такая композитность позволяет разработчикам использовать функциональность и ликвидность различных проектов, создавая синергетический эффект и поощряя сотрудничество внутри экосистемы Ethereum.

8. Решения Layer-2: По мере роста популярности Ethereum масштабируемость стала проблемой. Для решения этой проблемы появились решения второго уровня, позволяющие разгрузить транзакции и вычисления от основной сети Ethereum. Эти решения, такие как Optimistic Rollups, zkRollups и Plasma, направлены на улучшение масштабируемости путем агрегирования транзакций вне цепи и последующего их урегулирования в сети Ethereum. Решения второго уровня предлагают снижение стоимости транзакций и более быстрое время подтверждения, при этом пользуясь преимуществами безопасности и децентрализации базового уровня Ethereum.

9. Предложения по улучшению Ethereum (EIPs): Открытый исходный код Ethereum позволяет непрерывно совершенствовать его с помощью предложений сообщества, известных как Предложения по улучшению Ethereum (EIPs). EIP предлагают изменения, модернизации и новые возможности для сети Ethereum. EIP-20 (ERC-20) и EIP-721 (ERC-721) - яркие примеры успешных предложений, оказавших глубокое влияние на стандарты токенов и экосистему НМТ.

10. Влияние экосистемы Ethereum: Экосистема Ethereum произвела революцию в индустрии блокчейна, обеспечив основу для децентрализованных приложений, финансовых услуг и цифрового владения. Программируемость Ethereum позволила разработчикам создавать инновационные решения и экспериментировать с новыми вариантами использования, трансформируя такие отрасли, как финансы, игры, искусство и многое другое. Продолжающийся рост и принятие экосистемы Ethereum демонстрируют ее непреходящее влияние на ландшафт блокчейна.

Основные моменты

• Базовая сеть Ethereum предлагает уникальную ценность благодаря своей программируемости и возможностям смарт-контрактов.
• Смарт-контракты и децентрализованные приложения (DApps) являются основополагающими в Ethereum, обеспечивая широкий спектр инновационных вариантов использования.
• Ethereum произвел революцию в токенизации и ввел концепцию несгораемых токенов (NFT) для цифрового владения.
• Переход Ethereum от Proof of Work (PoW) к Proof of Stake (PoS) в Ethereum 2.0 привел к улучшению масштабируемости и энергоэффективности.
• Консенсус PoS повышает масштабируемость Ethereum, позволяя валидаторам ставить на кон свои монеты и участвовать в валидации блоков.
• PoS снижает потребность в энергоемком майнинге, делая Ethereum более экологичным.
• Экосистема Ethereum очень динамична, в ней сосредоточено множество токенов, децентрализованных финансовых (DeFi) проектов и рынков NFT.
• Решения второго уровня, такие как роллапы и сайдчейны, решают проблемы масштабируемости Ethereum путем обработки транзакций вне цепи, сохраняя при этом безопасность.
• Популярные проекты второго уровня, такие как Optimism, Arbitrum, zkSync и Polygon, обеспечивают масштабируемую инфраструктуру для приложений на базе Ethereum.
• Операционная совместимость остается проблемой для решений второго уровня, что подчеркивает необходимость совместимости EVM и стандартизированных протоколов.