Als 's werelds tweede meest populaire blockchain-platform naast Bitcoin (BTC), Ethereum (ETH) wil alles zijn wat zijn voorganger niet is. Sommige beperkingen van Bitcoin houden Ethereum tegen, zoals het aandringen van de eerste op een proof-of-work (PoW) consensusalgoritme en het algehele gebrek aan schaalbaarheid. De meerfasige upgrade van Ethereum, waaronder de Beacon Chain, de Merge en Shard Chains, is bedoeld om de schaalbaarheid en beveiliging van het Ethereum-netwerk te verbeteren door verschillende infrastructuuraanpassingen aan te brengen. Het meest opvallende is de conversie van een proof-of-work (PoW) consensusmethode naar een proof-of-stake (PoS)-model, beide met verschillende verschillen in het protocol.

In 2013 stelde Ethereum-maker Vitalik Buterin een blockchain-platform voor dat apps en andere voordelen ondersteunde die niet noodzakelijkerwijs op financiën waren gericht. Buterin zag een wereld waarin ontwikkelaars de kracht van decentralisatie konden benutten om bestuurssystemen, leenplatforms, databases te bouwen, fysieke activa in een digitale ruimte te vertegenwoordigen en nog veel meer.

Buterin stelt Ethereum voor als een wereldwijde supercomputer, maar het netwerk heeft moeite om een ​​paar honderd transacties binnen een redelijk tijdsbestek te valideren. Gebruikers die kleine bedragen op Ethereum afhandelen, moeten soms meer dan 100% aan vergoedingen en extra kosten betalen. Voor een platform dat een revolutie wil ontketenen in de manier waarop de wereld op een netwerk interageert, is Ethereum ongetwijfeld gebouwd op een twijfelachtige technologie.

Gelukkig zijn Buterin, verschillende netwerkontwikkelaars en de Ethereum Foundation zich bewust van de beperkingen van het project. Het team van Ethereum begrijpt ook dat de blockchainbeperkingen van Ethereum institutionele beleggers en anderszins geïnteresseerde partijen ervan weerhouden om Ethereum over te nemen.

Om de schaalbaarheidsproblemen van Ethereum op te lossen, hebben Buterin en de ETH-crew een netwerkupgrade ontwikkeld met de naam Ethereum 2.0 of Eth2. Ethereum 2.0 brengt fundamentele veranderingen in hoe Ethereum werkt, maar het zal jaren duren om te implementeren. Sinds 2020 hebben Ethereum-ontwikkelaars onvermoeibaar gewerkt om de upgrade van het netwerk tot een goed einde te brengen, in de hoop Ethereum sneller, veiliger en toegankelijker dan ooit tevoren te maken.

Uitsplitsing van Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 markeert een belangrijke verschuiving in het consensusalgoritme van het netwerk. In plaats van dat Ethereum een ​​energie-intensief proof-of-work-algoritme gebruikt, betekent de Eth2-upgrade dat er wordt overgeschakeld naar een proof-of-stake-algoritme.

Een PoS-algoritme biedt veel voordelen ten opzichte van een PoW-algoritme, waarbij verschillende aspecten van een netwerk worden aangepast, zoals schaalbaarheid, beveiliging en toegankelijkheid.

Proof-of-stake versus proof-of-work

In termen van blockchain-consensus was proof-of-work de originele methode die werd geïmplementeerd door Bitcoin ('s werelds eerste cryptocurrency). In PoW lossen miners, gebruikers die hun computerkracht uitlenen, zoals grafische verwerkingseenheden (GPU's) en centrale verwerkingseenheden (CPU's), complexe algoritmen op en valideren ze blokken. Blokken bevatten een bepaald aantal transacties binnen een blockchain-netwerk. Wanneer een blok vol is, wordt het door miners gevalideerd en op de blockchain geregistreerd.

In wezen moet elk transactieblok uniek zijn om dubbele uitgaven of dubbele transacties te voorkomen. Elk blok heeft zijn eigen 64-cijferige hexadecimale code die zijn uniciteit bewijst, maar mijnwerkers moeten die code vinden. De kracht die door miner-computers wordt uitgeleend, wordt gebruikt om de hexadecimale code op te lossen, vandaar de proof-of-work-naam. Een computer gebruikt echte kracht om te werken en een blokkade op te lossen.

Helaas is het minen van blokken niet erg milieuvriendelijk. Het gebruikt een ton aan stroom en verhoogt de elektriciteitsrekening van een mijnwerker aanzienlijk. Bovendien is mijnbouw voor cryptocurrency een wedstrijd. Mijnwerkers met slechts één grafische kaart concurreren met operaties met honderden, zo niet duizenden kaarten. Alleen de eerste miner die de code vindt, krijgt een beloning uitbetaald in Bitcoin, waardoor gebruikers zonder veel geld kunnen investeren in een goede mijnbouwinstallatie. Er zijn alternatieven voor alleen mijnbouw, zoals lid worden van een mijnbouwpool, maar de mijnbouwbeloning wordt verdeeld over tientallen deelnemers.

Proof-of-stake lost echter veel van de problemen op die eigen zijn aan een PoW-consensusalgoritme. Proof-of-stake is vergelijkbaar met mining omdat het gebruikers vereist om transacties te valideren. Deelnemers aan een PoS-netwerk worden echter validators genoemd. Validators zijn gebruikers die een hoeveelheid cryptocurrency in het netwerk inzetten of vergrendelen. Om geld vast te leggen, geven deze gebruikers aan het netwerk door dat ze validators willen zijn, en hoe meer geld een validator inzet, hoe meer deze gebruikers aan beloningen verdienen voor hun deelname.

Als validator zijn gebruikers verantwoordelijk voor het valideren van transacties die zijn gedaan op het netwerk waaraan ze deelnemen. Zodra een validator een transactie valideert, wordt deze naar de blockchain gestuurd en verdient de validator een beloning. Vergeleken met een PoW-systeem is PoS toegankelijker, omdat iedereen kan deelnemen als ze het geld hebben in plaats van dure hardware nodig te hebben.

Netwerktoegankelijkheid leidt tot betere schaalbaarheid, aangezien meer gebruikers op het netwerk zijn aangesloten, waardoor transacties worden gevalideerd. Meer gebruikers die een netwerk valideren, leidt ook tot betere beveiliging en decentralisatie. Er zijn steeds meer punten van stabiliteit op een PoS-netwerk in plaats van één centraal punt voor slechte actoren om aan te vallen. Ook de omgeving heeft minder last van een PoS-netwerk, aangezien PoS minder stroom nodig heeft dan mining op een PoW-netwerk.

Meer decentralisatie op een netwerk helpt ook om een ​​zogenaamde 51% -aanval te voorkomen, een aanval die standaard is op PoW-netwerken waarbij een slechte actor betrokken is die de controle over 51% van de knooppunten overneemt en slecht bedoelde transacties valideert. In zekere zin voorkomt proof-of-stake een aanval van 51%, omdat voor een poging 51% van alle tokens op het netwerk nodig zijn. Het vasthouden van 51% van alle tokens op een PoS-netwerk klinkt bijna onmogelijk, omdat je daarvoor zou moeten stelen van mogelijk honderden Ethereum-wallets tegelijk.

Nadat de upgrade is voltooid, ervaart Ethereum alle proof-of-stake-voordelen. PoS zal Ethereum betere schaalbaarheid, toegankelijkheid en veiligheid brengen, waardoor het milieuvriendelijker wordt. Maar de overstap van Ethereum naar een 2.0-netwerk is geen gemakkelijke taak, het vereist veel input van gebruikers en het kost behoorlijk wat tijd voordat wijzigingen van kracht worden.

Overgang naar Ethereum 2.0

De overgang van Ethereum naar 2.0 is onderverdeeld in verschillende fasen.

Fase 0

Fase 0 van de Ethereum 2.0-upgrade introduceert wat de Beacon Chain wordt genoemd. De Beacon Chain, gelanceerd op 1 december 2020, markeert de verschuiving naar PoS, waardoor gebruikers hun Ethereum kunnen inzetten (vergrendelen) en validators worden. Dat gezegd hebbende, heeft Phase 0 geen invloed op de belangrijkste Ethereum-blockchain, de Beacon Chain bestaat naast het mainnet van Ethereum. Zowel de Beacon-keten als het mainnet zullen uiteindelijk echter worden gekoppeld. Het doel is om Mainnet te "samensmelten" in het Beacon Chain-gecontroleerde en gecoördineerde proof-of-stake-systeem.

Bovendien kunnen potentiële validators nog steeds hun interesse in de Beacon Chain registreren door 32 ETH uit te zetten. Gebruikers vragen om 32 ETH in te zetten is een hele opgave, aangezien 32 ETH tienduizenden dollars aan Ethereum is. Ingelegde fondsen worden ook twee jaar of langer vastgehouden om pas te worden vrijgegeven wanneer Ethereum 2.0 volledig klaar is om te lanceren. Van vroege validators wordt verwacht dat ze zeer toegewijd zijn aan de toekomst van het project, vandaar de hoge toelatingseisen.

Fase 1

Fase 1 moest medio 2021 worden gelanceerd, maar werd uitgesteld tot begin 2022, waarbij ontwikkelaars onvoltooid werk en code-audits aanhaalden als belangrijke redenen voor de vertraging van Ethereum 2.0. Deze volgende fase zal de Beacon Chain samenvoegen met het mainnet en officieel overschakelen naar een PoS-consensusalgoritme. Vanaf fase 1 zal Eth2 de volledige transactiegeschiedenis van Ethereum huisvesten en slimme contracten op het PoS-netwerk ondersteunen. Stakers en validators zullen officieel in actie komen, aangezien Ethereum 2.0 mijnbouw uit het netwerk zal halen. Er wordt verwacht dat veel mijnwerkers hun bezit zullen nemen en ze zullen inzetten om validators te worden.

In het begin bedoelden de ontwikkelaars Fase 1 van de Ethereum 2.0-upgrade om sharding te introduceren. Sharding is het opdelen van een database, of in dit geval de blockchain, in verschillende kleinere ketens die shards worden genoemd. Eth2 zal 64 shards hebben, d.w.z. de belasting van het netwerk over 64 nieuwe ketens verdelen. Shards maken het uitvoeren van een knooppunt eenvoudiger door de hardwarevereisten te verlagen. Deze upgrade zal plaatsvinden nadat het mainnet en de Beacon Chain zijn samengevoegd.

Met Ethereum 2.0 kunnen validators en andere gebruikers hun eigen shards uitvoeren, transacties valideren en voorkomen dat de mainchain te veel congestie ziet. Er is een proof-of-stake-consensusmethode vereist voor shard-netwerken om het Ethereum-ecosysteem veilig te betreden. Uitzetten wordt geïntroduceerd op de Beacon Chain, waarmee het podium wordt voorbereid op de update van de Shard Chain die later komt.

Fase 2

Ten slotte zal in fase 2 de introductie van Ethereum WebAssembly of eWASM plaatsvinden. WebAssembly is gemaakt door het World Wide Web Consortium en is ontworpen om Ethereum aanzienlijk efficiënter te maken dan het momenteel is. Ethereum WebAssembly is een voorgestelde deterministische subset van WebAssembly voor de Ethereum slimme contractuitvoeringslaag.

Ethereum heeft momenteel een zogenaamde Ethereum Virtual Machine, of een EVM. Een EVM stelt Ethereum in staat te draaien als een wereldwijde supercomputer. Gebruikers hebben wereldwijd toegang tot deze computer, voeren slimme contracten uit en communiceren met gedecentraliseerde applicaties (DApps). De EVM slaat alle code op die nodig is om opdrachten op Ethereum uit te voeren, terwijl het ook portemonnee-adressen voor transacties mogelijk maakt en transactiekosten (gas) voor elke transactie berekent.

De EVM kan verschillende acties tegelijk ondersteunen, zoals weten of een slim contract moet worden beëindigd (het gebruikt te veel gas), of een DApp deterministisch is (als het altijd dezelfde invoer en uitvoer zal uitvoeren ), of als een slim contract geïsoleerd is (als er iets misgaat, heeft de fout van dat contract geen invloed op het bredere Ethereum-netwerk). Het Ethereum-netwerk is echter een beetje te druk geworden. Omdat er veel transacties tegelijk plaatsvinden, is de EVM veel langzamer dan oorspronkelijk de bedoeling was. Ethereum's EVM is ook moeilijk te upgraden, aangezien het is geschreven in een specifieke, moeilijk te begrijpen code, Solidity. De eWASM is speciaal ontworpen om de EVM te vervangen, die in fase 2 zou worden geïmplementeerd.

De eWASM compileert code veel sneller dan de EVM, waardoor processen binnen het netwerk worden versneld. Gas werkt efficiënter via de eWASM en de eWASM is compatibel met verschillende traditionele codeertalen zoals C en C++. Kortom, de eWASM is bedoeld om de ontwikkeling van Ethereum veel toegankelijker te maken.

Helaas is de lancering van fase twee aanzienlijk vertraagd vanwege problemen bij het implementeren van de vorige fasen. Ontwikkelaars weten niet zeker wanneer de eWASM van kracht wordt.

Wat komt er daarna?

Ethereum 2.0 is een upgrade die nodig is voor de toekomst van Ethereum. In de huidige staat betalen gebruikers belachelijk hoge gaskosten, ervaren ze lange transactievalidatietijden en verbruiken ze behoorlijk wat energie tijdens het proces.

Basistransacties op Ethereum zijn niet de enige factoren die worden beïnvloed door het gebrek aan schaalbaarheid van het netwerk. De problemen van Ethereum zijn van invloed op niet-vervangbare tokens (NFT's) en aspecten van gedecentraliseerde financiën zoals uitlenen en lenen. Het bouwen en verhandelen van NFT's op Ethereum kan bijvoorbeeld honderden dollars aan gaskosten kosten als gevolg van netwerkcongestie.

Bij de lancering van Ethereum 2.0 zal het netwerk in elk aspect onmiddellijk voordelen ervaren. Het verhandelen en minten van NFT's op Ethereum zal goedkoper zijn vanwege sharding en het proof-of-stake consensusalgoritme. Ethereum-ontwikkelaars zullen dankzij de eWASM-implementatie gemakkelijker DApps kunnen bouwen en slimme contracten kunnen opstellen. Omdat eWASM is ontworpen volgens de World Wide Web-standaarden, wordt het gemakkelijker om in-browser ondersteuning voor Ethereum Lite-clients te krijgen. Ten slotte zal de overstap van Ethereum naar proof-of-stake het netwerk toegankelijker maken dan ooit tevoren met een minimale impact op het milieu.

De langetermijneffecten van Eth2 worden meer aan speculatie overgelaten. Het is vermeldenswaard dat Ether (de oorspronkelijke valuta van het Ethereum-netwerk) niet per se bedoeld is als een waardevol bezit zoals Bitcoin. In plaats daarvan wordt Ether meer gebruikt om waarde van het ene gebied naar het andere te verplaatsen. Een gebruiker kan bijvoorbeeld in Ether investeren om deze om te zetten in DAI, die ze vervolgens kunnen uitlenen om rente te verdienen. Hoewel veel crypto-experts hopen dat Ethereum 2.0 de prijs van Ether tot vijf cijfers zal verhogen, kan de upgrade in plaats daarvan de prijs van Ether stabiliseren.

Per slot van rekening maakt het uitbreiden van het Ethereum-ecosysteem gewoon ruimte voor meer ERC-20-middelen. ERC-20 is de technische standaard voor alle op Ethereum gebaseerde activa. Elk ERC-20-token volgt dezelfde set regels, zodat alle ERC-20-activa interoperabel zijn. Terwijl gebruikers massaal naar het Ethereum-netwerk gaan, zullen ze in Ether investeren en deze converteren naar andere ERC-20-tokens voordat ze met verschillende DApps communiceren. In het ecosysteem van Bitcoin is het de bedoeling dat de geïnvesteerde waarde voor lange tijd blijft, waardoor de prijs van het actief langzaam stijgt. Met Ethereum, hoe beter het netwerk wordt, hoe meer waarde er te allen tijde van hand wordt uitgewisseld.

Natuurlijk kunnen we verwachten dat Ether aanzienlijk zal stijgen voordat het activum zich stabiliseert. De vraag is, hoe hoog zal de prijs van Ethereum zich gedragen als het netwerk zich uitbreidt en diversifieert? Buiten het Ethereum-ecosysteem zelf kan de uitgebreide bruikbaarheid van Ethereum 2.0 een positieve invloed hebben op de crypto-industrie.

Als DApp-ontwikkelaars bijvoorbeeld profiteren van de proof-of-stake-functionaliteit van Ethereum 2.0, zullen andere blockchain-netwerken dit zeker opmerken. Ethereum-concurrenten zullen vergelijkbare schaalbaarheidsfuncties moeten bieden om ontwikkeling of zelfs een gebruikersbestand te behouden. Bovendien kan Bitcoin onder druk worden gezet om af te wijken van zijn beperkende PoW-consensusmethode.

Aangezien Ethereum 2.0-functies zoals uitzetten een impact hebben, zullen individuen en bedrijven die niet van crypto houden de financiële voordelen ervan gaan begrijpen. Geïnteresseerde partijen kunnen zich aansluiten bij Eth2 als ze horen dat er hoge rentetarieven gelden in vergelijking met traditioneel bankieren.

Meer gebruikers worden validators dan ooit tevoren, nemen deel aan het Ethereum-netwerk en leren zichzelf over blockchain als geheel. De kennis die op Eth2 is opgedaan, kan vervolgens worden uitgebreid naar andere netwerken, wat resulteert in meer deelname in de crypto-industrie. Beleggers kunnen overstappen op hogere rentetarieven die worden aangeboden door gedecentraliseerde financieringsplatforms (DeFi), waardoor banken achterblijven. Burgers kunnen mogelijk al hun geld van banken naar het wijdverbreide Ethereum-netwerk verplaatsen. Het verplaatsen van geld naar Ethereum biedt de gebruiker volledige controle over zijn geld zonder dat een bank kosten in rekening brengt en geldbewegingen beperkt, naast andere controlekwesties.

Ongetwijfeld zal Ethereum 2.0 van invloed zijn op hoe de wereld de waarde van Ether begrijpt. Als Ethereum 2.0 werkt zoals bedoeld, kan Ether van een vaak gewaardeerde grondstof naar een noodzakelijk bezit gaan. Bedrijven en individuen overal ter wereld kunnen Ether gebruiken in hun dagelijkse activiteiten, het bouwen van databases en apps binnen het netwerk. Een wijdverbreide verschuiving in de kijk van de wereld op Ethereum is inderdaad een verandering van onschatbare waarde.