Co to jest Ethereum i jak działa?

Ethereum jest drugą co do wielkości kryptowalutą pod względem kapitalizacji rynkowej i najbardziej ruchliwym blockchainem pod względem otwartej aktywności. Jest to również jedna z najpopularniejszych opcji tworzenia zdecentralizowanych aplikacji (DApp) i uruchamiania nowych tokenów, a także jest gospodarzem tysięcy innych projektów kryptowalutowych. Nic dziwnego, że jedyną kryptowalutą wyprzedzającą Ethereum jest Bitcoin.

Czym więc jest Ethereum i jak działa?

Co to jest Ethereum? Co to jest Ethereum 2.0?

Ethereum to sieć blockchain, która umożliwia korzystanie ze zdecentralizowanych aplikacji i kryptowalut na tym samym blockchainie. Ethereum jest często opisywane jako jeden z kluczowych elementów Web 3.0.

Rosyjsko-kanadyjski programista i pisarz Vitalik Buterin założył Ethereum w 2013 roku. W białej księdze Ethereum Buterin opisał potrzebę posiadania przez Bitcoin języka skryptowego do tworzenia aplikacji. Następnie zbierał fundusze na pracę nad rozwojem Ethereum.

Zespół stojący za Ethereum wykorzystuje kilka kluczowych koncepcji do stworzenia i utrzymania łańcucha blokowego Ethereum.

Komponenty Ethereum

• Sieć P2P: Sieć P2P składa się z dwóch lub więcej połączonych komputerów, które współdzielą zasoby. Ethereum działa na zestawie protokołów sieciowych znanych jako devp2p.
• Maszyna wirtualna Ethereum: Maszyna wirtualna Ethereum (EVM) przetwarza transakcje Ethereum, wykonując instrukcje w języku maszynowym znane jako kod bajtowy. Język programowania Solidity służy do tworzenia inteligentnych kontraktów, które przekazują instrukcje EVM.
• Klient i węzeł: Klient Ethereum to dowolny węzeł używany do weryfikacji łańcucha blokowego. Geth to rodzaj węzła, który działa jako brama do sieci Ethereum. Zapewnia dostęp do sieci głównej, testowej i prywatnej.
• Algorytm konsensusu: Algorytm konsensusu to zestaw reguł używanych do sprawdzania poprawności transakcji w łańcuchu bloków i określania, w jaki sposób węzły zgadzają się co do stanu informacji przechowywanych w łańcuchu bloków. Ethereum przeszło z dowodu pracy (PoW) na dowód stawki (PoS) w 2022 r., drastycznie zmniejszając zużycie energii — ale o tym za chwilę.

Być może zastanawiasz się, w jaki sposób różne komponenty Ethereum współpracują ze sobą, tworząc zdecentralizowany ekosystem aplikacji, który znamy dzisiaj.

Co to jest Ethereum 2.0?

Fuzja Ethereum 2.0 była oficjalnym momentem, w którym Ethereum przeszło z energochłonnego modelu pracy typu proof of work na bardziej przyjazny dla środowiska model konsensusu typu proof of stake.

Przed zmianą Ethereum zużywało ponad 110 TWh energii rocznie – więcej niż cała Holandia. Jedynym innym blockchainem, który zużywa więcej energii, jest Bitcoin. Po zakończeniu zmiany we wrześniu 2022 r. zużycie energii przez sieć Ethereum spadło o 99,9%.

Ethereum 2.0 wprowadziło również szersze wsparcie dla stakingu Ethereum, zastępując starszy system górników. Osoby z wystarczającym kapitałem mogą postawić 32 ETH, aby zostać walidatorem w sieci Ethereum, pomagając w prowadzeniu i zabezpieczaniu sieci Ethereum 2.0 poprzez przetwarzanie transakcji.

Podczas gdy 32 ETH brzmi astronomicznie (i tak jest), w chwili pisania tego tekstu jest ponad 480 000 walidatorów. Co więcej, możesz również dołączyć do puli stakingowej Ethereum, aby połączyć swoje Ethereum z innymi użytkownikami, jeśli nie masz wolnych 32 ETH.

Ale chociaż połączenie Ethereum 2.0 było wielkim sukcesem w zakresie redukcji zużycia energii, wydajności sieci i środowiska, niektórzy ludzie stracili: górnicy Ethereum. Dowód pracy górników Ethereum, którzy kiedyś polegali na wydobyciu Ethereum jako źródle dochodu, nie może już tego robić. Mimo to, biorąc pod uwagę problemy, do których przyczyniło się wydobycie Ethereum pod względem niedoboru GPU i innego sprzętu, przejście na Ethereum 2.0 jest zyskiem netto dla kryptowalut i świata.

Jak działa Ethereum?

Niektóre z najważniejszych koncepcji użytych do stworzenia Ethereum opierają się na ekonomii, kryptografii i inteligentnych kontraktach.

Ethereum opiera się na różnych systemach, w tym na protokole zarządzania i automatyzacji łańcucha bloków, która jest możliwa dzięki inteligentnym kontraktom. Niezmienny charakter inteligentnych kontraktów oznacza, że ​​dane wprowadzane do łańcucha bloków nie mogą być zmieniane ani łatwo modyfikowane.

Zdecentralizowane aplikacje na Ethereum

Zdecentralizowane aplikacje są pomostami między światem rzeczywistym a blockchainem. Wiele zdecentralizowanych aplikacji działa podobnie do zwykłych aplikacji, z tą różnicą, że przepływ danych i interakcje są oparte na stanach łańcucha bloków. W miarę dodawania nowych danych do łańcucha blokowego staje się on trwały.

Normalne aplikacje internetowe są dostępne za pośrednictwem przeglądarek. Zwracają informacje na strony internetowe, pobierając informacje z serwerów. W przeciwieństwie do scentralizowanych aplikacji internetowych, zdecentralizowane aplikacje zapewniają, że nikt nie może zmienić kodu ani ukraść środków ze strony internetowej.

Blockchain Ethereum jest jak światowy komputer z danymi przechowywanymi w wiązkach rozproszonych ksiąg rachunkowych. W wiązkach danych znajdują się informacje o historii wszystkich transakcji w sieci. Wykorzystanie inteligentnych kontraktów w Ethereum umożliwia zautomatyzowanie tworzenia i utrzymywania odpornych na manipulacje transakcji w aplikacjach internetowych.

Inteligentne kontrakty

Inteligentne kontrakty umożliwiają przechowywanie i przesyłanie danych w zdecentralizowanych aplikacjach. Inteligentna umowa automatycznie realizuje warunki umowy po spełnieniu jej kryteriów.

Inteligentne kontrakty mogą zautomatyzować tradycyjne procesy finansowe. We wcześniejszych dniach Ethereum, pierwsze oferty monet (ICO) były wściekłe, ponieważ ludzie używali inteligentnych kontraktów do pozyskiwania funduszy na swoje przedsięwzięcia. Teraz zdecentralizowane platformy finansowe zostały stworzone przy użyciu wyższych standardów wdrażania inteligentnych kontraktów.

Używanie tokenów w Ethereum

W sieci Ethereum używane są różne typy tokenów natywnych. Liczne standardy Ethereum są wykorzystywane do opracowywania tokenów, ale ERC-20 jest najczęściej używany, jeśli chodzi o walutę wymienną (tj. taką, którą chcesz wydać). Jeśli chodzi o inne funkcje łańcucha bloków Ethereum, takie jak NFT, stosowane są różne standardy, takie jak ERC-721 i ERC-1155. Są one lepiej zoptymalizowane pod kątem obsługi inteligentnych kontraktów obejmujących NFT.

Powrót do ERC-20. Tysiące projektów używa standardu ERC-20 do tworzenia swoich tokenów (notatki, tokeny i kryptowaluty są różne). Token ERC-20 ma sześć funkcji, które ułatwiają jego tworzenie niż inne rodzaje tokenów w blockchainie Ethereum.

Funkcje opisują, w jaki sposób można przenosić tokeny i jak uzyskać dostęp do danych związanych z tokenami. Funkcje obejmują balanceOf, totalSupply, transfer, transferFrom, zatwierdzenie i dodatek.

Funkcja totalSupply pomaga obliczyć całkowitą ilość tokenów w obiegu, podczas gdy funkcja balanceOf przechowuje saldo adresu. Inteligentna umowa wymaga tych wartości do wykonywania operacji, które zależą od ilości pieniędzy w obiegu lub posiadanych przez użytkowników w blockchainie Ethereum. Równie ważna dla wypłaty kwot z adresów może być funkcja zatwierdzania .

Określoną liczbę tokenów można przenieść z adresu za pomocą funkcji transferu . Funkcja transferFrom służy do wykonania dodatkowego kroku w celu zautomatyzowania przelewów z Twojego adresu bez Twojej interwencji. Przelewy między adresami można ograniczyć za pomocą funkcji ulgi , która pokazuje, ile można wydać na adres z innego adresu.

Standardy tokenów ERC-721 służą do tworzenia tokenów niezamiennych. Niezamienne tokeny, takie jak kryptowaluty, mogą przechowywać niezmienne zapisy transakcji w łańcuchu bloków. Istnieją jednak różnice w wymienności. Każdy token NFT jest unikalny i niezastąpiony, w przeciwieństwie do kryptowalut.

Weryfikacja transakcji i przechowywanie danych za pomocą węzłów i walidatorów

Walidatory utrzymują dokładność danych w sieci i zapewniają jej bezpieczeństwo. Sieć ponad 480 000 walidatorów działa zgodnie z regułami blockchaina Ethereum, potwierdzając status sieci, dodając bloki potwierdzonych transakcji do blockchaina i utrzymując bezpieczeństwo sieci.

Chociaż walidatorzy muszą postawić 32 ETH, aby stać się częścią sieci, nie robią tego wyłącznie dla dobra Ethereum. Stakowanie Ethereum oznacza, że ​​każdy walidator ma szansę otrzymać nagrodę blokową za walidację bloku (tj. sprawdzenie i potwierdzenie, że transakcje w bloku są prawdziwe i poprawne). Podczas gdy walidatory Ethereum są wybierane losowo, szansa na wybór jest proporcjonalna do kwoty Ethereum, jaką stawia walidator. Krótko mówiąc, im więcej, tym lepiej.

Wykonywanie transakcji z gazem

Nawet po fuzji Ethereum 2.0 i upadku kosztownych górników Ethereum, sieć Ethereum nadal wykorzystuje gaz do przetwarzania transakcji. Opłata gazowa Ethereum to niewielka opłata uiszczana w celu zachęcenia walidatorów do zabezpieczenia sieci. Co więcej, Ethereum 2.0 nie zmieniło drastycznie kosztów opłat za gaz w sieci, chociaż są one znacznie niższe i bardziej stabilne niż na początku 2022 roku.

Ulepszenie Blockchaina za pomocą Hard Forks

Hard fork to aktualizacja sieci blockchain, która prowadzi do stworzenia nowej wersji blockchaina. Każda wersja oprogramowania ma swój unikalny kod źródłowy i funkcje. Hard forki znacząco wpływają na efektywność operacyjną blockchainów. Posiadacze tokenów w oryginalnym blockchainie zwykle otrzymują tokeny w nowym forku.

Jeden z najwcześniejszych przykładów hard forka Ethereum był spowodowany decyzją o odwróceniu włamania do aplikacji na blockchainie Ethereum. Sprzeciw pojawił się, gdy członkowie zespołu nie zgodzili się co do etycznych podstaw wycofania funduszy, które uważano za sprzeczne z podstawowymi zasadami technologii blockchain.

Aktualizacje do łańcucha bloków Ethereum wymagają od interesariuszy w sieci wprowadzenia zmian w ich oprogramowaniu lub sprzęcie.

Ethereum to ewoluujący ekosystem

Ethereum to ekosystem innowacji dla zdecentralizowanych aplikacji.

Od ICO po NFT, stworzono nowe sposoby digitalizacji towarów i usług przy użyciu zarówno starych, jak i nowych technologii. Jeśli jednak ma spełnić oczekiwania jako globalna, zdecentralizowana platforma do obsługi pieniędzy i nowych typów aplikacji, trzeba będzie wprowadzić znacznie więcej aktualizacji, aby poprawić doświadczenia użytkownika z oprogramowaniem open source.