Architectonische componenten van de Ethereum-blockchain:wat zijn dat?

Ethereum ( ETH) is van slechts een whitepaper in 2013 uitgegroeid tot een blockchain van miljarden dollars waarop talloze projecten hebben voortgebouwd. De blockchain is ontstaan ​​uit de drang van mede-bedenker Vitalik Buterin naar meer functionaliteit dan Bitcoin (BTC) te bieden had in termen van het uitbouwen van een omringend ecosysteem.

Wat is de Ethereum-blockchain eigenlijk? De Ethereum-blockchain is een diepe zee van componenten en kwaliteiten, waardoor een ecosysteem van omringende oplossingen, zoals decentralized exchanges (DEX's) en andere decentralized finance (DeFi) producten, mogelijk wordt. Dit artikel is bedoeld om mensen te helpen de basisprincipes van Ethereum te begrijpen - de ins en outs, wat de blockchain doet tikken en het potentieel dat erin zit.

Om ETH en BTC te vergelijken en te contrasteren, lees — Bitcoin vs. Ethereum:belangrijkste verschillen tussen BTC en ETH

Een breed overzicht van de Ethereum-blockchain en zijn componenten

Ten eerste, wat is Ethereum? Heeft Ethereum een ​​eigen blockchain? Ja. Ethereum is een blockchain die volledig los van andere native blockchains werkt, zoals de Bitcoin-keten. Ethereum heeft zijn eigen munt, die handelt op crypto-uitwisselingen onder de ticker ETH, die soms Ether wordt genoemd, die op verschillende manieren in de crypto-ruimte wordt gebruikt.

Kortom, Ethereum dient als een soort platform — een technologisch raamwerk dat ontwikkelaars kunnen gebruiken om producten te bouwen die op de Ethereum-blockchain draaien, gebruikmakend van zijn gedecentraliseerde samenstelling.

DeFi-leen- en uitleenprotocollen laten crypto-houders bijvoorbeeld crypto-activa lenen en uitlenen, in combinatie met het betalen of verdienen van rente (afhankelijk van de actie), allemaal zonder een gecentraliseerde middenentiteit. In plaats van een tussenpersoon, vertrouwen dergelijke protocollen op computercode die is geprogrammeerd om bepaalde acties op de Ethereum-blockchain te voltooien, als het protocol op Ethereum is gebouwd. Er bestaan ​​ook andere blockchains waarop ontwikkelaars kunnen voortbouwen.

Voor meer algemene informatie over Ethereum, lees:Wat is Ethereum:een beginnershandleiding voor ETH-cryptocurrency

Ether

Zoals hierboven vermeld, is ETH, ook wel Ether genoemd, de oorspronkelijke munt van de Ethereum-blockchain. ETH heeft verschillende toepassingen in het Ethereum-ecosysteem, zoals het betalen van vergoedingen voor activiteiten op de Ethereum-blockchain.

Het verzenden van ETH van de ene persoon naar de andere, bijvoorbeeld, vereist dat de afzender een hoeveelheid ETH besteedt aan het verzenden van de transactie via de blockchain - in wezen een betaling aan degenen die middelen inzetten voor het runnen van de blockchain. Meer over vergoedingen en transacties in de volgende sectie.

Elke ETH-munt is deelbaar door een bepaald aantal decimalen. De kleinste maat van ETH, 0.000000000000000001 ETH, wordt een Wei genoemd. Bij 0,000000001 ETH (10^-9 ETH) is een Gwei (gaseenheid) een iets grotere hoeveelheid ETH. In plaats van te vermelden dat je gas 0,000000001 Ether kost, zou je kunnen zeggen dat het 1 Gwei kost. De term 'Gwei' is een afkorting voor 'giga-Wei' en verwijst naar een eenheid van 1.000.000.000 Wei.

Dit concept is vergelijkbaar met Bitcoin. Elke BTC bestaat uit 100 miljoen Satoshi's, wat betekent dat 0,00000001 BTC gelijk is aan één Satoshi.

ETH is ook een bekend crypto-activum dat wordt verhandeld op crypto-uitwisselingen en waarvan bekend is dat het aanzienlijke prijsschommelingen doorstaat.

Gas, vergoedingen en transacties

Is de Ethereum-blockchain gratis? Niet echt. Gas is wat de Ethereum-wereld doet draaien. Kort gezegd, gas is de term die wordt gebruikt om de kosten in ETH te beschrijven die nodig zijn om een ​​bepaalde transactie op de Ethereum-blockchain te verzenden. Op het Ethereum-netwerk is gas een maateenheid voor de rekenkracht die wordt gebruikt om een ​​slim contract of een transactie uit te voeren.

Kortom, deze kosten vertegenwoordigen het noodzakelijke werk dat wordt uitgevoerd door blockchain-mijnwerkers om dergelijke wijzigingen op het netwerk weer te geven en te bevestigen. Bovendien moet een klant eerst een betaling doen (d.w.z. ETH verzenden) om elke transactie op het Ethereum-netwerk te voltooien, en de tussentijdse geldwaarde staat bekend als gas. Eenvoudige overdrachtstransacties vereisen in totaal 21000 gaseenheden. Hoge vergoedingen op Ethereum kwamen naar voren als een probleem in 2020 en 2021 in lijn met pieken in DeFi en nonfungible token (NFT)-activiteit.

Interactie met de Ethereum-blockchain vereist een transactie, wat in wezen een richting is die wordt gegeven om iets op de Ethereum-blockchain te veranderen. privésleutels om die transactie te dicteren. (Met privésleutels kunnen houders van cryptovaluta hun activa beheren)

Het verzenden van ETH naar iemand dient als voorbeeld van een transactie. Het verandert het netwerk om ETH-eigendomsoverdracht weer te geven, waarvoor mijnwerkers op de blockchain moeten deelnemen, die een vergoeding krijgen voor hun werk. Deze vergoeding wordt de gasvergoeding genoemd. Degenen die transacties initiëren, zijn degenen die de vergoedingen voor die transacties betalen. Ethereum-netwerktransacties zijn openbaar zichtbaar op Ethereum-blockchainverkenners.

De volgende informatie is opgenomen in een ingediende transactie:

Na de upgrade naar Londen

Ethereum onderging in 2021 een fork genaamd London die onder andere de tariefstructuur veranderde. In plaats van een vaste vergoeding die bij elke transactie aan miners werd betaald, zoals in het verleden in wezen het geval was, omvatten transacties na de London fork een basisvergoeding, een fooi of prioriteitsvergoeding en een maximale vergoeding.

Basisvergoeding: De basisvergoeding wordt bepaald door de grootte van het voorgaande blok (de totale hoeveelheid verbruikt gas voor alle transacties) te vergelijken met de doelgrootte. Bij overschrijding van de doelblokgrootte wordt het basistarief met maximaal 12,5% per blok verhoogd. Vanwege deze exponentiële groei is het voor onbepaalde tijd handhaven van een grote blokgrootte economisch niet haalbaar.

De basisvergoeding zou worden verbrand, waardoor het circulerende aanbod van ETH zou afnemen, en de fooi zou als betaling naar mijnwerkers gaan.

Prioriteitsvergoeding (of fooien): Mijnwerkers zouden het economisch voordelig vinden om lege blokken zonder fooi te minen, omdat ze dezelfde blokbeloning zouden ontvangen. Een kleine tip geeft miners een minimale prikkel om onder normale omstandigheden een transactie op te nemen.

Een hogere fooi is vereist voor transacties die prioriteit moeten krijgen boven andere transacties in hetzelfde blok om concurrerende transacties te overbieden.

Maximale vergoeding: Gebruikers kunnen een maximumbedrag selecteren dat ze bereid zijn te betalen om hun transactie uit te voeren op het Ethereum-netwerk, bekend als de maxFeePerGas-parameter (die optioneel is).

De maximale vergoeding moet hoger zijn dan het totaal van de basisvergoeding en de fooi om een ​​transactie te voltooien. Het verschil tussen de maximale vergoeding en de som van de basisvergoeding en fooi wordt terugbetaald aan de afzender van de transactie.

De vork bracht ook de mogelijkheid voor Ethereum-blokken om uit te breiden en in te krimpen op basis van verkeer, waarbij de basisvergoeding dienovereenkomstig werd aangepast. Bovendien voorkomt Ethereum dat kwaadwillenden het netwerk spammen door een gasvergoeding in rekening te brengen voor elke berekening die erop wordt uitgevoerd.

Weet je niet wat een blok is? Voor een algemeen begrip van blockchaintechnologie, lees — Hoe werkt blockchain? Een beginnershandleiding voor blockchain-technologie

Knooppunten

Blockchain-knooppunten dienen in het algemeen als interactieve informatie-opslagpunten op een bepaalde blockchain. Blockchain-technologie is afhankelijk van talrijke deelnemers over de hele wereld, die elkaar verantwoordelijk houden voor transactie- en netwerkconsensus.

Er bestaat een drietal verschillende knooppunttypen op de Ethereum-blockchain - lichte, volledige en gearchiveerde knooppunten - afhankelijk van de doelen van de noderunner, de rekenkracht en de beschikbaarheid van hardwareopslag.

Light nodes gebruiken slechts een beperkte, verkorte hoeveelheid data van blokken in de keten, en ze moeten synchroniseren met andere volledige nodes op het netwerk om nauwkeurigheid te garanderen.

Volledige knooppunten bevatten aanzienlijk meer blockchain-gegevens en geschiedenis en kunnen op commando historische gegevens samenstellen.

Ten slotte bevatten archiefknooppunten de volledige geschiedenis van de Ethereum-blockchain - alle eerdere blokken gevuld met transacties en gegevens. De grootte van de Ethereum-blockchain is vrij groot en neemt veel opslagruimte in beslag, waardoor de vraag "hoe groot is de Ethereum-blockchain" een logische vraag is voor mensen die geïnteresseerd zijn in het runnen van een archiefknooppunt op Ethereum.

De andere twee knooppunten zijn Ethereum Virtual Machine (EVM) en mijnknooppunten. EVM's zijn in wezen verantwoordelijk voor het leveren van een runtime die slimme contractcode kan uitvoeren. De nodes die bij miners horen, worden mining nodes genoemd. Deze nodes zijn verbonden met hetzelfde netwerk als de EVM.

Accounts

Accounts op de Ethereum-blockchain dienen vele doelen en zijn er in twee vormen. De eerste wordt een extern eigendomsaccount (EOA) genoemd. Dit type account is een punt op de Ethereum-blockchain dat iedereen gratis kan maken om ETH of tokens die op de Ethereum-blockchain zijn gebouwd, zoals ERC-20-tokens, op te slaan, te ontvangen en te verzenden. Het verzenden of ontvangen van activa via EOA's vereist actie van een externe bron.

Het tweede type account op de Ethereum-blockchain staat bekend als een contractaccount. Contractaccounts zijn gecodeerde instellingen op de Ethereum-blockchain die acties voltooien als aan bepaalde voorwaarden wordt voldaan.

Entiteiten programmeren contracten om de acties te voltooien die ze willen laten plaatsvinden op basis van een trigger. Een slim contract kan bijvoorbeeld worden geprogrammeerd om een ​​bepaalde hoeveelheid ETH naar een bedrijf te sturen als betaling op de derde van elke maand, waarbij de tijd wordt gebruikt om de actie te activeren. Met de accounteigenaar die ETH van zijn EOA naar het contract stuurt om vast te houden voor wanneer de betalingstijd eraan komt. In tegenstelling tot EOA's kost het opzetten van contractaccounts ETH.

De blockchain van Ethereum omvat ook het concept van Nonces. Een nonce is in wezen een uniek nummer dat deel uitmaakt van de gegevens voor een bepaalde transactie of blok. PoW-nonces op Ethereum zijn verschillende nummers die bij elk nieuw gedolven blok horen. Account nonces op de blockchain van Ethereum zorgen ervoor dat dubbele uitgaven worden vermeden door transacties bij te houden.

EOA's kunnen met elkaar en met contracten communiceren. Contracten kunnen ook communiceren met andere contracten en EOA's, maar kunnen niet werken zonder een trigger.

Het onderwerp EOA's overlapt met het gebruik van cryptowallets. Voor een uitleg over hoe crypto-wallets werken, kijk eens naar - Ethereum-portefeuilles:een beginnershandleiding voor het opslaan van ETH.

Ethereum Virtual Machine (EVM)

EVM is een rekenmachine die functioneert als een gedecentraliseerde computer met miljoenen applicaties die kunnen worden uitgevoerd. De EVM is het kernraamwerk van de Ethereum-blockchain. Het dicteert in wezen hoe het algehele systeem werkt en zichzelf onderhoudt, rekening houdend met veranderingen.

De taak van de EVM is om nieuwe functies aan de blockchain toe te voegen om problemen met het gedistribueerde grootboek te verminderen. De EVM wordt door elk Ethereum-knooppunt gebruikt om de blockchain-consensus te behouden.

Ethereum maakt slimme contracten mogelijk, dit zijn stukjes code die op het platform worden uitgevoerd. De code in de EVM is volledig geïsoleerd, wat betekent dat deze geen toegang heeft tot het netwerk, het bestandssysteem of andere processen.

Een contract geschreven in smart-contract codering wordt omgezet in wat bekend staat als bytecode. Het merendeel van de broncode die wordt gebruikt in slimme contracten is geschreven in de programmeertaal Solidity. De gegevens worden vervolgens vertaald in opcodes die de EVM kan begrijpen. De bewerkingscodes worden vervolgens door de EVM gebruikt om specifieke taken uit te voeren.

Daarom is het de taak van de EVM om de Ethereum-blockchain in lijn te houden, vergelijkbaar met het skelet van een menselijk lichaam.

Slimme contracten

Slimme contracten zijn verschillende blockchain-adressen op compatibele netwerken die vergezeld gaan van specifieke codes. Ontwikkelaars construeren deze gecodeerde adressen om een ​​functie naar keuze van de ontwikkelaar te voltooien, in afwachting van een externe transactie die het slimme contract activeert. Slimme contracten worden verwerkt op de Ethereum Virtual Machine (EVM) in het geval van de Ethereum-blockchain.

Bovendien is een slim Ethereum-contract in wezen een account op de Ethereum-blockchain, gedicteerd door code om een ​​actie automatisch uit te voeren als een gebruiker een transactie naar dat account stuurt. Het coderen en lanceren van een slim contract op de Ethereum-blockchain vereist dat de gebruiker ETH uitgeeft als gaskosten om te communiceren met de Ethereum-blockchain.

Het opzetten van een slim contract brengt de initiator een grotere hoeveelheid ETH in rekening dan het verzenden van ETH van de ene portemonnee naar de andere. Eenmaal geïmplementeerd, zijn slimme contracten niet aanpasbaar en definitief, terwijl transacties die naar slimme contracten worden verzonden ook permanent zijn (d.w.z. wijziging met terugwerkende kracht wordt belemmerd).

Slimme contracten zijn een groot probleem in de crypto-industrie omdat ze een aanzienlijk potentieel inluiden en de basis vormen voor gedecentraliseerde applicaties (DApps), zoals DEX's. Een DApp is een service of oplossing die een interface aanprijst waarmee mensen kunnen communiceren, terwijl de bewerking op de backend wordt uitgevoerd door slimme contracten op een compatibel gedistribueerd grootboek, zoals Ethereum. Niet alle blockchains zijn echter compatibel met slimme contracten. Bovendien kunnen slimme contracten worden gemaakt en uitgevoerd zonder gedistribueerde grootboektechnologie.

Ethereum-mining, blokken en consensus

Ethereum is een blockchain die draait volgens een proof-of-work (PoW) consensusalgoritme. Talloze stukjes computerhardware gewijd aan het delven van Ethereum draaien continu over de hele wereld, wat helpt om de Ethereum-blockchain te runnen en te beveiligen. Elke configuratie van de computerhardware wordt een mijnwerker genoemd.

Deze mijnwerkers rennen constant rond en proberen de antwoorden op ingewikkelde puzzels te vinden. Het vinden van een oplossing voor een puzzel heet het valideren van een blok. Elk blok bevat een bepaald aantal transacties en een mijnbeloning.

De winnende miner ontvangt die beloning, evenals de vergoedingen die zijn gekoppeld aan de transacties die in dat blok zijn opgenomen. De Ethereum-blockchain is gemaakt van een continu aantal van deze blokken, elk inclusief gegevens die deze aan eerdere en volgende blokken koppelen.

Een van de miners zal het probleem uiteindelijk oplossen en naar de rest van het netwerk uitzenden. De andere miners zullen het antwoord controleren en, als het correct is, elke transactie dubbel controleren voordat ze het blok accepteren, het toevoegen aan hun grootboekinstantie en de beloningen uitbetalen.

Voor meer informatie over consensus, blokken en hoe blockchains werken, lees — Hoe werkt blockchain? Alles wat er te weten valt

Ethereum 2.0 — De toekomst van de blockchain

Ethereum bevindt zich midden in een overgang naar Ethereum 2.0 (Eth2), een oplossing om de blockchain te schalen en het consensusmechanisme om te zetten van proof-of-work naar proof-of-stake (PoS). Schalen was een probleem voor Ethereum, gezien de hoge kosten die de blockchain soms heeft geëist voor degenen die deelnemen aan bepaalde op Ethereum gebaseerde DeFi-oplossingen.

PoS wordt in het algemeen aangeprezen als minder energie-intensief dan PoW en vertrouwt op houders van de native asset van de PoS-blockchain - stakers genoemd, in tegenstelling tot miners op PoW - om het netwerk te runnen. De PoS-blockchain van Ethereum zal vertrouwen op validators - houders die 32 ETH hebben ingezet - om de Ethereum 2.0-blockchain uit te voeren. De overgang naar Eth2 begon in december 2020, met de lancering van de Eth2 Beacon Chain, hoewel de overgang als geheel naar verwachting enige tijd zal duren.

Lees hier meer over Eth2 — Ethereum-upgrades:een beginnershandleiding voor ETH 2.0


Ethereum
  1. Blockchain
  2. Bitcoin
  3. Ethereum
  4. Digitale valuta wisselen
  5. Mijnbouw