อ่าน: ทั้งหมดที่คุณต้องการเรียนรู้เกี่ยวกับ Ethereum Merge

บริบทที่สำคัญเพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับ 'The Merge'

เพื่อให้เข้าใจอย่างถ่องแท้ว่า "The Merge" คืออะไร เรามาพูดถึงแนวคิดหลักที่สำคัญกัน

กลไกฉันทามติ

00000000000000000003cdd5a7fd45610cc2f0c8cc16693d2e4d1909e9ab8ece

สังเกตเห็น 0 หลาย ๆ ตัวที่นำหน้าข้อมูลเหล่านั้นอยู่หรือไม่? คนงานเหมืองต้องทำงานอย่างหนักเพื่อค้นหาเอาท์พุตนำหน้าหรือ -0 เหล่านี้

วิธีตรวจสอบอัลกอริทึมการขุด PoW:

1. รวบรวมธุรกรรมที่ไม่ได้รับการยืนยันจำนวนมาก
2. สร้างบล็อก "ผู้สมัคร" ให้กับพวกเขา
3. แฮชเนื้อหาข้อมูลของบล็อกนั้นโดยใช้ เครื่องมือ SHA256
4. การแฮชเอาท์พุตเพื่อสร้างเลข 0 นำหน้าเพียงพอหรือไม่ (aka: ต่ำกว่าระดับความยากของเป้าหมายที่เปิดใช้งานเครือข่ายที่ต้องการหรือไม่)
5. ถ้าใช่ คุณชนะ! คุณพบ proof-of-work ที่ถูกต้อง ส่งบล็อกนั้นไปยังเครือข่ายและรับรางวัล กลับไปที่ขั้นตอนที่ 1 และทำซ้ำ
6. ถ้าไม่ ทำซ้ำขั้นตอนที่ 4

ระบบ PoW ของ Ethereum ทำงานในลักษณะเดียวกันทุกประการ หากคุณต้องการเพิ่มบล็อคให้กับเชนและรับรางวัลจากการทำ คุณจะต้องลงทุนในฮาร์ดแวร์เพื่อใช้อัลกอริทึม PoW หลายล้านล้านครั้ง

นั่นคือวิธีการทำงานของโมเดล proof-of-work คนงานเหมืองใช้พลังงานและเวลาเป็นจำนวนมากเพื่อแข่งขันในการค้นหา proof-of-work ที่ถูกต้อง ซึ่งเป็นกระบวนการที่ทำหน้าที่ในการรักษาความปลอดภัยเครือข่ายและการบรรลุข้อตกลงร่วมกัน

ฉันทามติมีหลายระดับ

กระบวนการที่อธิบายไว้ข้างต้นเป็นเพียงอัลกอริธึมที่เรียกใช้โดยซอฟต์แวร์การขุดไคลเอนต์ Ethereum ทฤษฎีเกมบังคับให้เราพิจารณาปัจจัยภายนอกซอฟต์แวร์ด้วยเช่นกัน เครือข่ายบล็อคเชนในฐานะตัวขับเคลื่อนที่แข็งแกร่งสำหรับกิจกรรมทางสังคมและเศรษฐกิจ ก้าวข้ามไปสู่ระบบต่าง ๆ ในชีวิตจริง ตัวอย่างเช่น นักขุด PoW ต้องใช้เงินทุนเพื่อ:

1. ซื้ออุปกรณ์ฮาร์ดแวร์
2. ต้องมีการเข้าถึงไฟฟ้าราคาถูกจำนวนมาก
3. ต้องมีการเข้าถึง WiFi ที่แข็งแกร่ง
4. การตั้งค่าพื้นที่และโครงสร้างพื้นฐานสำหรับเครื่องจักรในบ้าน ความร้อน ไอเสีย ฝุ่น

สิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นความเสี่ยงที่บุคคลต้องเผชิญเพื่อที่จะกลายเป็น "นักขุด" ในระบบ PoW รายการทั้งหมดเหล่านี้จำเป็นสำหรับคุณเพื่อให้มีทุกสิ่งที่จำเป็นในการส่ง proof-of-work ที่ถูกต้องและรักษาความปลอดภัยให้กับเครือข่ายได้ สำหรับ proof-of-work คนงานเหมืองพิสูจน์ว่าเงินทุนของพวกเขามีความเสี่ยงโดยการใช้พลังงาน

จากที่กล่าวมาข้างต้น ฉันทามติของเครือข่าย PoW ได้รับการสนับสนุนจากเครื่องจักรฮาร์ดแวร์หลายพันเครื่องและกระแสไฟฟ้าหลายล้านล้านกิโลวัตต์ที่ลงทุนโดยนักขุดทั่วโลก

Proof-of-Stake = กลไกฉันทามติอื่นๆ

proof-of-work เป็นเพียงหนึ่งในกลไกที่เป็นเอกฉันท์ที่มีอยู่มากมายเพื่อประสานงานเครือข่ายแบบกระจายอำนาจ เป็นกลไกฉันทามติโดยพฤตินัยแล้วเป็นที่นิยมโดย Bitcoin และคัดลอกโดย Ethereum

แต่ Ethereum ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ใช้การพิสูจน์ฉันทามติเป็นเอกฉันท์เป็นการชั่วคราวเท่านั้น

ก่อนที่เราจะพูดถึง The Merge เรามาทบทวน proof-of-stake หรือ PoS กันก่อน

Proof-of-stake เป็นกลไกฉันทามติที่เหมือนกับ PoW ใช้เพื่อมอบสิ่งที่กลไกฉันทามติควรจัดเตรียมให้กับเครือข่ายบล็อคเชน ส่วนใหญ่:

1. ความปลอดภัยของเครือข่าย (ไม่มีการฉ้อโกง ไม่มีการใช้จ่ายที่ซ้ำซ้อน ไม่มี 51% attacks);
2. วิธีการทำให้โหนดตกลงว่าเชนใดเป็นเชน "จริง"

Tezos เป็นเครือข่ายการผลิตที่ใช้ PoS ได้สำเร็จ คุณต้องเดิมพัน (aka: lock up) 6,000 $XTZ (โทเค็นดั้งเดิมของเครือข่าย Tezos) เพื่อกลายเป็น "baker" คำศัพท์ของ Tezos สำหรับ "ผู้ตรวจสอบ" และ "ผู้ขุด" ความเสี่ยงในการลงทุนเพื่อสนับสนุนเครือข่าย ในทางทฤษฎีเกม จะมีการจูงใจให้นักแสดงต้องเป็นผู้ชี้ขาดของเครือข่ายอย่างซื่อสัตย์ มิฉะนั้น การลงทุนของพวกเขาจะไม่ก่อให้เกิดผลกำไร

Ethereum + Proof-of-Stake

Ethereum ได้รับการออกแบบให้ใช้ proof-of-work ชั่วคราวเท่านั้น: ผู้สร้างวางแผนที่จะเปลี่ยนไปใช้ proof-of-stake อยู่เสมอ ๆ ด้วยความสำเร็จที่ไม่อาจโต้แย้งได้ของ proof-of-work ในฐานะแบบจำลองฉันทามติสำหรับ Bitcoin Ethereum สามารถเริ่มทำงานด้วยกลไก PoW ในขณะที่การออกแบบที่ซับซ้อนของ Ethereum แบบ proof-of-stake สามารถออกแบบได้อย่างเต็มที่ โดยมีแผนที่จะนำไปใช้เมื่อถึงเวลาที่เหมาะสมและระบบได้รับการวิจัยอย่างเต็มที่เพื่อการแก้ไขปัญหาและพร้อม

ในการเป็นผู้ตรวจสอบความถูกต้องของ Ethereum คุณต้องเดิมพันในจำนวน 32 $ETH (โทเค็นดั้งเดิมของเครือข่าย Ethereum) และเรียกใช้ไคลเอนต์ Ethereum บนเครื่องที่มีเวลาให้บริการอินเทอร์เน็ตสูง (แม้แต่แล็ปท็อป!) การทำเช่นนี้แสดงว่าคุณส่งสัญญาณไปยังเครือข่ายว่าคุณจะตรวจสอบและสร้างบล็อกอย่างตรงไปตรงมา ทำไมหน่ะหรือ เพราะมันอยู่ในความสนใจที่สุดของคุณเองอย่างไรหล่ะ หากคุณไม่ซื่อสัตย์ คุณจะสูญเสียรางวัลผู้ตรวจสอบความถูกต้องและอาจเริ่มสูญเสียเงินเดิมพันของคุณ แม้แต่มูลค่าของโทเค็นเองก็อาจลดลงได้ ซึ่งหมายความว่าท้ายที่สุดคุณจะโจมตีตัวเองในที่สุด

แนวคิด Ethereum PoS กับ Ethereum PoW ที่ควรทราบ

• บล็อกใน PoW จะถูกเพิ่มเข้าไปในเชนโดยใครก็ตามที่ไขปริศนาแฮชที่มีความยากของเป้าหมายได้สำเร็จ บล็อกใน PoS ถูกเพิ่มไปยังเชนโดยการเลือกโหนดตัวตรวจสอบความถูกต้องแบบสุ่มเพื่อเสนอบล็อก จากนั้นระบบจะสุ่มเลือกตัวตรวจสอบความถูกต้องชุดที่สองเพื่อตรวจสอบบล็อกที่ผู้ตรวจสอบความถูกต้องเสนอมา
• Ethereum PoW มี "ผู้ขุด" ที่รับผิดชอบในการตรวจสอบบล็อก + เพิ่มบล็อก Ethereum PoS มี "เครื่องมือตรวจสอบ" ที่รับผิดชอบการตรวจสอบบล็อก + การเพิ่มบล็อก นักขุดจะได้รับรางวัลจากการค้นหาโซลูชันแฮชเป้าหมายที่ถูกต้อง ผู้ตรวจสอบจะได้รับรางวัลโดยการสร้างบล็อกจากการสุ่มเลือกให้ทำเช่นนั้น
• การเพิ่มบล็อค Ethereum PoS ไม่ได้ต้องการการใช้พลังงานที่สูง ในขณะที่ Ethereum PoW ต้องการการใช้พลังงานอย่างมากเพื่อการดำเนินการคำนวณแฮชที่รวดเร็ว ค่าประมาณกำหนดให้ความต้องการพลังงาน PoS อยู่ที่ ~ 99.95% น้อยกว่า PoW
• ต้นทุนของการ stake ใน PoW คือเวลา ฮาร์ดแวร์ และไฟฟ้าของแต่ละบุคคล ทุนที่เดิมพันใน PoS คือเวลาส่วนบุคคล + 32 ETH ของพวกเขา ด้วยการออกแบบทฤษฎีเกม นักแสดงที่ซื่อสัตย์จึงจะต้องยืนหยัดเพื่อได้มาซึ่งผลประโยชน์ที่มากกว่าคนที่ไม่ซื่อสัตย์
• อัตราของบล็อค PoW นั้นพิจารณาจากความยากของเครือข่าย โดยปกติแล้วจะปรับอย่างละเอียดเพื่อมุ่งไปยังเวลาที่กำหนด ซึ่งสามารถข้ามหรือต่ำกว่านั้นได้ แฮชเป้าหมายที่ถูกต้องอาจใช้เวลานานในการค้นหา อัตราของบล็อก PoS จะเป็นจังหวะที่คงที่ เวลาใน PoS Ethereum แบ่งออกเป็นสล็อต (12 วินาที) และอีพอช (32 สล็อต) มีกลไกต่างๆ ที่ทำงานตามจังหวะที่คงที่นี้ เช่น: ในทุกช่อง คณะกรรมการตรวจสอบจะถูกสุ่มเลือกและคิดค่าธรรมเนียมในการโหวตว่าบล็อกที่เสนอโดยเครื่องมือตรวจสอบแบบสุ่มอื่น ๆ นั้นถูกต้องหรือไม่

ข้อกำหนดและแนวคิดของ Ethereum + PoS ที่ควรทราบ

• เครื่องมือการตรวจสอบ: ในฐานะผู้ตรวจสอบความถูกต้อง คุณจะต้องรับผิดชอบในการจัดเก็บข้อมูล ประมวลผลธุรกรรม และเพิ่มบล็อคใหม่ให้กับบล็อคเชน — การทำเช่นนี้จะต้องใช้เงินเดิมพันในจำนวน 32 $ETH + ฮาร์ดแวร์ที่ใช้งาน + ไคลเอนต์ซอฟต์แวร์ ผู้ตรวจสอบจะต้องรักษาฮาร์ดแวร์ให้เพียงพอและทำการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตเพื่อรับรางวัลผ่านการตรวจสอบ/ข้อเสนอการบล็อก
• Slashing: พฤติกรรมที่เป็นอันตรายจากเครื่องมือตรวจสอบสามารถส่งผลให้เงินเดิมพันของผู้ตรวจสอบนั้นถูก "สแลช" หรือถูกหักออกในจำนวนที่เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ (จำไว้ว่าคุณสามารถถูกสแลชได้แม้ในพฤติกรรมที่ไม่เป็นอันตราย เช่น โหนดของคุณออฟไลน์!)
• สล็อต: 12 วินาที
• อีพอช: 32 สล็อต
• เมนเน็ต: "จริง ๆ" แล้วเชนในปัจจุบันของ Ethereum ทำงานบนฉันทามติ PoW ตรงข้ามกับเครือข่ายทดสอบอย่าง Göerli เนื่องจาก Ether นั้นคุ้มค่าเงินจริง ๆ ในเครือข่ายนี้
• Ethereum client: แพ็คเกจซอฟต์แวร์ที่ดำเนินการโดยโหนด Ethereum ที่ประกอบด้วยสองชั้น: การดำเนินการและข้อตกลง โหนดที่รันไคลเอนต์อาจเป็นโหนดแบบเต็มหรือโหนดการขุดก็ได้
• เลเยอร์การดำเนินการ: เลเยอร์ของลูกค้าของ Ethereum ที่รับผิดชอบในการดำเนินการธุรกรรมและการจัดการสถานะ นี่คือที่ที่ EVM เรียกใช้รหัสการทำงานและโลจิกในการเขียนโปรแกรม ไคลเอ็นต์การดำเนินการ ได้แก่ Geth, Erigon และ Nethermind
• ชั้นฉันทามติ: ชั้นของไคลเอนต์ของ Ethereum ที่รับผิดชอบต่อฉันทามติ นี่คือกฎเกณฑ์ที่ทำให้การบล็อกหรือธุรกรรมมีผลในการใช้งานจริง ไคลเอนต์ทำงานแบบเป็นเอกฉันท์สำหรับ Beacon Chain ได้แก่ Lighthouse, Prysm และ Teku
• The Beacon Chain: บล็อคเชนที่ช่วยแยก proof-of-stake ซึ่งสร้างขึ้นเมื่อวันที่ 1 ธันวาคม 2020 มันคู่ขนานกับเมนเน็ตของ Ethereum โดยสิ้นเชิงและมีการผลิตตั้งแต่ถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้สำหรับการทดสอบแล้ว เมื่อพร้อมแล้ว มันจะกลายเป็นเครื่องมือฉันทามติแบบใหม่ที่จะดำเนินการธุรกรรม Ethereum ได้ในอนาคต

ตกลง The Merge คืออะไรกันแน่?

ตอนนี้เราได้ครอบคลุมคำศัพท์และบริบทที่สำคัญมากมายข้างต้นแล้ว การทำความเข้าใจว่า "The Merge" คืออะไรน่าจะง่ายกว่า

"The Merge" เป็นขั้นตอนสุดท้ายในแผนที่กว้างขึ้นของ Ethereum เพื่อย้ายออกจากฉันทามติ PoW อย่างสมบูรณ์และนำ PoS มาใช้ หรือ proof-of-stake

การเปลี่ยนไปใช้ Proof-of-stake ของ Ethereum เดิมนั้นแบ่งออกเป็นสองส่วนหลัก (ยกเว้น Hard Fork เช่น Berlin และ London ซึ่งเกิดขึ้นจากการอัปเกรดทั่วไปเป็น pre-Merge Ethereum):

1. การเปิดตัว Beacon Chain Beacon Chain เป็นบล็อคเชน PoS แบบขนานที่มีการแยกจากกัน ซึ่งใช้ในการทดสอบโดยไม่มีผลกระทบต่อ Ethereum Mainnet หรือเงินหลายแสนล้านดอลลาร์ที่อยู่บนนั้น เหตุผลสำคัญอีกประการสำหรับการเปิดตัว Beacon Chain ก่อน merge อย่างเป็นทางการคือการให้เวลาที่เพียงพอสำหรับผู้เดิมพันในการเดิมพัน — ซึ่งจำเป็นต้องมี ETH ที่เดิมพันเพียงพอเพื่อรักษาความปลอดภัยเครือข่ายให้เพียงพอ ในขณะที่เขียน Beacon Chain มีมูลค่าที่ถือครองอยู่ที่ 14,000,434 ETH
2. The Merge การรวมเลเยอร์ฉันทามติของ Beacon Chain เข้ากับสถานะ EVM ของ Ethereum Mainnet

เมื่อเกิด Merge เลเยอร์ฉันทามติที่ขับเคลื่อนโดย PoW ในปัจจุบันของ Ethereum จะถูกปิดเพื่อเปลี่ยนไปใช้ Proof-of-stake สถานะและประวัติการทำธุรกรรมของ Ethereum จะยังคงเหมือนเดิมทุกประการ หากคุณเป็นผู้ให้บริการสภาพคล่องบน Uniswap คุณจะยังคงเป็นผู้ให้บริการในระบบ Ethereum แบบ proof-of-stake ต่อไป ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือระบบที่คุณอยู่ใน LP จะได้รับการประกันโดยฉันทามติ proof-of-stake แทนที่จะเป็น proof-of-work

Merge จะเปลี่ยนแปลงวิธีที่ไคลเอนต์ของ Ethereum ใช้ในปัจจุบันโดยรวมเลเยอร์การเรียกใช้และชั้นฉันทามติไว้ด้วยกันอย่างมีประสิทธิภาพ ก่อนแยกออกเป็นไคลเอนต์ที่แยกกัน ซึ่งหมายความว่าโหนดแบบสมบูณ์ PoS Ethereum สามารถเรียกใช้ไคลเอนต์ได้ด้วย: Geth (การดำเนินการ) + Lighthouse (ฉันทามติ) — หรือรูปแบบใด ๆ ของการดำเนินการ/ไคลเอนต์ฉันทามติที่เป็นไปได้ และขั้นตอนทั้งหมดนี้จะเป็นไปแบบเรียลไทม์

จริงๆ แล้ว The Merge เป็นขั้นตอนสุดท้ายในการอัพเกรด Ethereum ให้เป็นแบบ Proof-of-Stake แต่อะไรคือสิ่งที่จะเกิดขึ้นจริง ๆ กันแน่?

ดังนั้น ตอนนี้คุณก็มีมันแล้ว หลังจากอ่านบทความนี้แล้ว คุณควรทำความคุ้นเคยกับคำศัพท์และแนวคิดที่สำคัญทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับระบบฉันทามติของบล็อคเชน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ proof-of-work และ proof-of-stake เมื่อมีคนถามคุณว่า The Merge คืออะไร คำตอบเดียวที่ควรเป็นก็คือ: "ขั้นตอนสุดท้ายในกระบวนการเปลี่ยน Ethereum จากโมเดลความปลอดภัย PoW เป็น PoS"

การเปลี่ยนแปลงนี้มีความเสี่ยงหรือไม่? แน่นอน! Proof-of-work คือรูปแบบการรักษาความปลอดภัยที่ผ่านการทดสอบมานักต่อนักแล้ว ซึ่งทำให้การทำงานของ Bitcoin ที่เกือบสมบูรณ์แบบเกือบสองทศวรรษแล้ว ในทางกลับกัน Proof-of-stake เป็นรูปแบบการรักษาความปลอดภัยที่ค่อนข้างใหม่และซับซ้อนกว่า คงต้องรอดูกันต่อไปว่าโมเดลนี้จะทำการรักษาเงินหลายแสนล้านดอลลาร์บนเครือข่าย Ethereum ได้หรือไม่

เมื่อ Ethereum มาใช้ proof-of-stake แล้ว ก็ยังจะมีการอัพเกรดอีกมากมายที่ตั้งใจจะช่วยให้ Ethereum เพิ่มขนาดและการกระจายอำนาจต่อไปได้อีก เหตุการณ์ที่สำคัญ ๆ ต่อไปเหล่านี้รวมถึง:

1. The Merge: การสิ้นสุดของ PoW Ethereum, การเริ่มต้นขึ้นของ PoS Ethereum (มีขึ้นในวันที่ 15 กันยายน)
2. The Surge: การแบ่งกลุ่มย่อยเพื่อช่วยในการขยายขนาด โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโรลอัพ (TBD)
3. The Verge: stateless clients ทำให้โหนด Ethereum ทำงานได้ง่ายขึ้น (TBD)
4. The Purge: การกำจัดหนี้ทางเทคนิค + การกำจัดข้อมูลในอดีต (TBD)
5. The Splurge: คุณสมบัติพิเศษ ผลิตภัณฑ์อื่น ๆ (TBD)

คุณคิดอย่างไร? "การอัพเกรด" ของ Ethereum เป็นโมเดลความปลอดภัยใหม่จะให้บริการได้ดีหรือไม่? พวกเขาควรจะยังใช้ฉันทามติของ PoW เนื่องจากเป็นรูปแบบการรักษาความปลอดภัยที่น่าเชื่อถือหรือไม่? สิ่งนี้จะทำให้การยอมรับ Ethereum เป็นกระแสหลักหรือกลับกลายเป็นผลเสียในระยะยาวหรือไม่?

ขอขอบคุณเป็นพิเศษสำหรับ CryptoPunk 6068 ที่ให้ยืมความรู้ความเชี่ยวชาญด้านการวิจัยของเขามาเขียนบทความนี้