Cos'è Ethereum 2.0?

Quella che oggi è conosciuta come la blockchain di Ethereum sta subendo diverse modifiche per aggiornare il protocollo a Ethereum 2.0. Ethereum 2.0 rappresenta una revisione completa del protocollo originale. L'aggiornamento dovrebbe portare una maggiore scalabilità per soddisfare le crescenti richieste di rete di Ethereum. Inoltre, la modifica mira a migliorare il protocollo in termini di sicurezza e decentramento.

Un aspetto chiave dell'aggiornamento sarà la transizione del protocollo Ethereum da Proof-of-Work (PoW) a Proof-of-Stake (PoS). Secondo la tabella di marcia di Ethereum, l'attuale catena PoW, Eth1, sarebbe terminata a causa della bomba di difficoltà. Il risultato è che gli utenti vengono migrati automaticamente alla nuova catena PoS, generalmente nota come Ethereum 2.0. Proof-of-Stake è il meccanismo di consenso in cui l'etere viene messo in gioco per trovare consenso. Ciò è in contrasto con Proof-of-Work, in cui l'energia viene spesa per estrarre e raggiungere la finalità del blocco.

Un altro importante obiettivo dell'aggiornamento di Ethereum 2.0 è contrastare il "dibattito sulla cripto-energia" adottando un meccanismo PoS a minor consumo energetico. Passando a Proof-of-Stake, il mining verrà eliminato e si dice che il consumo di energia di Ethereum diminuirà del 99,95%.

È interessante notare che, al di là dello sviluppo del protocollo, uno sviluppo significativo in Ethereum è stato l'allontanamento dalla terminologia Eth1 ed Eth2. Da allora gli sviluppatori principali hanno abbandonato la terminologia e adottato rispettivamente il "livello di esecuzione" (ex Eth1) e il "livello di consenso" (ex Eth2). Ciò era dovuto a diversi fattori, tra cui la percezione, l'inclusività e la chiarezza del ridimensionamento degli utenti.

La tempistica iniziale per il lancio di Ethereum 2.0 era fissata per il secondo trimestre del 2022. Tuttavia, questa è stata spostata alla fine del 2022 o all'inizio del 2023. Tale mossa è stata in parte influenzata dalla "proposta di fusione anticipata", che cerca di sbarazzarsi della catena PoW e trasferisci tutto alla catena Beacon. Questo passaggio è stato implementato con successo su Kiln testnet il 15 marzo 2022.

L'aggiornamento di Ethereum è guidato da un team centrale di client Ethereum tra cui Lighthouse, Nimbus, Prysm, Teku e Lodestar. I client Ethereum forniscono il software necessario per consentire ai nodi Ethereum di leggere le transazioni sulla blockchain di Ethereum.

Che aspetto ha l'aggiornamento?

Da una prospettiva di alto livello, l'aggiornamento di Ethereum viene implementato in tre fasi principali. La prima fase è stata il lancio della Beacon Chain. È stato attivato il 1° dicembre 2020 e ha introdotto il consenso Proof-of-Stake su Ethereum.

Ciò ha consentito agli utenti di Ethereum di proteggere la rete puntando ETH e guadagnare più ETH nel processo. La Beacon Chain è anche responsabile della gestione del meccanismo PoS. Inoltre, se gli sviluppatori di Ethereum seguiranno veramente l'approccio dello sharding, la Beacon Chain elaborerà i collegamenti incrociati, che sono essenziali per determinare e proteggere lo stato delle catene di shard. Infine, la Beacon Chain fornirà la finalità del blocco tramite PoS.

La fase successiva sarà "Merge", in cui l'attuale mainnet di Ethereum si fonderà con la Beacon Chain per segnare la fine di PoW Ethereum e completare la transizione verso PoS. Unendo il livello di esecuzione e il livello di consenso, la catena Beacon riceverà funzionalità di contratto intelligente, nonché la cronologia completa e l'intero stato attuale di Ethereum. Questo è essenziale per garantire una transizione senza intoppi per gli utenti di Ethereum.

Una volta finalizzata l'unione, gli staker, noti anche come validatori, verranno assegnati per convalidare la rete Ethereum. D'ora in poi, il mining non sarà più supportato e i minatori possono puntare i loro guadagni nel nuovo protocollo. Alcune funzionalità come il ritiro di ETH in staking non saranno supportate dopo l'aggiornamento, ma verranno introdotte nei successivi aggiornamenti di rete. L'unione dovrebbe avvenire nel terzo/quarto trimestre del 2022.

L'ultima fase è la creazione di catene di frammenti. Lo sharding è la proposta di suddivisione dell'architettura di Ethereum in parti più piccole per scalare la rete. Queste sono catene che corrono parallele tra loro e sono collegate alla catena principale, che è la catena Beacon in Ethereum. In quanto tale, il partizionamento orizzontale è anche descritto come un approccio di ridimensionamento orizzontale. È un aggiornamento multifase per affrontare la capacità e la scalabilità di Ethereum. Le catene di frammenti consentiranno ai validatori di archiviare ed eseguire i dati per lo shard che stanno convalidando e non per l'intera rete. Ciò velocizza la rete e ha meno requisiti hardware.

Lo sharding consentirà agli utenti di eseguire i client da soli senza la necessità di servizi intermedi a causa dei requisiti hardware inferiori. Inoltre, le catene di frammenti offriranno grandi miglioramenti alla velocità complessiva delle transazioni di Ethereum rispetto alle soluzioni di livello 2 come i rollup. Ci sono piani per gli shard per avere funzionalità extra come la memorizzazione e l'esecuzione di codice, nonché la gestione delle transazioni. Ogni shard avrà funzionalità di contratto intelligente e consentirà l'interoperabilità tra shard.

Quali vantaggi porterà l'aggiornamento?

Da una visione d'insieme, l'aggiornamento di Ethereum può essere visto attraverso la lente del tentativo di risolvere il trilemma della scalabilità di sicurezza, scalabilità e decentralizzazione. Ciò è particolarmente difficile poiché le tre proprietà funzionano in modo incrociato tra loro. Una blockchain pubblica può fornire solo due delle tre funzionalità contemporaneamente:sicurezza, decentralizzazione e scalabilità.

Ad esempio, se centralizzi Ethereum per raggiungere la scalabilità, comprometti la sicurezza, la privacy dei dati e la resistenza alla censura. Con gli aggiornamenti, tuttavia, Ethereum si sforza di scalare nel modo più decentralizzato possibile, ottenendo finalmente tutte e tre le funzionalità contemporaneamente, come delineato nella sua visione.

Scalabilità

Per ottenere la scalabilità, il protocollo deve elaborare migliaia di transazioni al secondo senza gonfiare Ethereum, altrimenti i nodi di rete non possono più eseguirlo in modo affidabile. Pertanto, per scalare in modo efficiente, la rete deve elaborare più transazioni e allo stesso tempo aumentare il numero di nodi per il decentramento e la sicurezza.

L'implementazione di shard chain distribuirà il carico della rete a 64 catene, migliorando le velocità e riducendo la congestione della rete.

Sicurezza

Il passaggio da Ethereum a Proof-of-Stake riduce notevolmente l'incentivo per attacchi come un attacco del 51%. Questo perché in un sistema PoS, i validatori puntano grandi quantità di ETH nella rete e un attacco alla rete può portare il protocollo a distruggere le loro partecipazioni.

Sostenibilità

La controversia in corso sul fatto che le criptovalute PoW siano ad alta intensità energetica è un argomento caldo. Quindi, la mossa di Ethereum per essere protetta da ETH tramite lo staking. Questo è molto meno dispendioso dal punto di vista energetico rispetto alla potenza di calcolo necessaria per le criptovalute PoW come Bitcoin. Di conseguenza, Ethereum si posizionerà come una blockchain sostenibile.

Cosa succede al mining di Ethereum dopo l'aggiornamento?

L'unione segnerà la fine di Ethereum Proof-of-Work e darà inizio all'era di un Ethereum più sostenibile ed ecologico.

A questo punto Ethereum sarà un passo più vicino al raggiungimento della sua visione di scalabilità, sicurezza e sostenibilità. I minatori non saranno più in grado di estrarre ETH e dovranno spostarsi su un'altra rete crittografica. Molto probabilmente i minatori di GPU cercheranno di estrarre Ether su Ethereum Classic (ETC) o Ravencoin (RVN). Tuttavia, a causa dei requisiti hardware unici di queste reti, i minatori ASIC potrebbero non avere un posto dove andare. Una volta che Ethereum avrà implementato l'unione, lo staking diventerà lo standard per Ethereum. Ciò offrirà un approccio redditizio e sostenibile per proteggere la rete.