Что такое слияние Ethereum?

Слияние Ethereum (The Merge) — обновление 15 сентября 2022 года, которое перевело Ethereum с механизма доказательства работы (proof-of-work) майнингом на доказательство доли (proof of stake). Исходная цепочка присоединилась к Beacon Chain — сети proof of stake, которая работала параллельно с ней с декабря 2020 года, — на блоке 15 537 393. Энергопотребление Ethereum снизилось примерно на 99,95%, а выпуск нового эфира резко сократился.

Почему его назвали слиянием

Ethereum не запускал новую цепочку. Его существующая история транзакций, балансы и смарт-контракты, то есть слой исполнения, были подключены к Beacon Chain, который стал слоем консенсуса. С этого момента блоки добавляли валидаторы, которые стейкают эфир, а не майнеры, использующие оборудование. Пользователям ничего не нужно было делать: их эфир и токены оставались на месте.

Рисунок: слой исполнения (исходная цепочка) присоединился к слою консенсуса (Beacon Chain) без перезапуска.

Хронология

• 1 декабря 2020 года: Beacon Chain запускается как отдельная цепочка proof of stake после получения необходимых 16 384 депозитов по 32 ETH. Пользовательские транзакции он пока не обрабатывает.
• 5 августа 2021 года: обновление London вводит EIP-1559, которое сжигает часть каждой комиссии.
• 2022 год: тестовые сети проводят собственные слияния как репетиции.
• 15 сентября 2022 года: слияние активируется, когда цепочка proof-of-work достигает заданной общей сложности, на блоке 15 537 393.
• После слияния: следующее обновление, Shanghai-Capella, позволяет стейкерам выводить свой эфир, который был заблокирован с 2020 года.

Переход, запланированный на годы

Proof of stake входил в планы Ethereum почти с самого начала, а переход неоднократно откладывался, пока исследователи прорабатывали дизайн. Чтобы поддерживать давление ради перехода, в правила майнинга Ethereum была включена «бомба сложности» — механизм, который постепенно делал майнинг медленнее и менее выгодным. Несколько обновлений до слияния отодвигали эту бомбу, пока система proof of stake созревала. Сам Beacon Chain работал почти два года, начиная с декабря 2020 года, с реальным эфиром в стейкинге, но без обработки пользовательских транзакций, фактически представляя собой длительный живой тест перед переключением.

Переход произошёл в два этапа

Слияние было реализовано двумя согласованными обновлениями. Bellatrix обновил слой консенсуса 6 сентября 2022 года, на эпохе 144 896, подготовив валидаторы Beacon Chain к принятию на себя создания блоков. Paris обновил слой исполнения, то есть исходную цепочку Ethereum, и должен был сработать, когда цепочка proof-of-work достигнет терминальной общей сложности 58 750 000 000 000 000 000 000. Этот порог был пройден в 06:42:42 UTC 15 сентября 2022 года, и следующий блок создал валидатор, а не майнер.

Разработчики использовали порог общей сложности, а не номер блока, по соображениям безопасности. Номер блока можно было бы достичь злонамеренным майнером, построившим отдельную, более слабую цепочку; порог сложности гарантировал, что переключение произойдёт в цепочке с наибольшим накопленным объёмом работы, той самой, которую строили честные майнеры.

Сам день

15 сентября переход произошёл без какой-либо паузы в работе сети. Последний блок proof-of-work был добыт, следующий блок предложил валидатор, а транзакции продолжали проходить. Некоторые биржи на время приостановили депозиты и выводы эфира в качестве меры предосторожности, а большинство пользователей ничего не заметили. Разработчики заранее определили критерий успеха: слияние считалось завершённым, когда Beacon Chain финализировал первый блок proof of stake, что произошло в течение нескольких минут. Производство блоков сразу вошло в новый ритм — один слот каждые 12 секунд, вместо нерегулярного темпа майнинга.

Сначала репетиции

Прежде чем затрагивать основную сеть, разработчики провели тот же переход в публичных тестовых сетях Ethereum: Ropsten 8 июня 2022 года, Sepolia 6 июля и Goerli 10 августа. Репетиция в Goerli выявила проблемы конфигурации, которые на время вывели из строя часть валидаторов, и дала операторам узлов последнее предупреждение проверить свои настройки. Только после последнего тестового слияния разработчики назначили даты для основной сети.

Что изменило слияние

Энергопотребление. Майнинг требовал больших объёмов электроэнергии; proof of stake — нет. По оценкам, снижение составило около 99,95%. Сеть, долгое время критиковавшаяся за потребление электроэнергии, больше не нуждалась в специализированном майнинговом оборудовании вообще: валидаторы могут работать на обычных компьютерах. Это устранило одно из главных возражений инвесторов, ориентированных на экологию.

Эмиссия. Новому эфиру больше не нужно было оплачивать майнинговое оборудование и электроэнергию. Эмиссия сократилась примерно на 87%, что вместе со сжиганием комиссий ненадолго привело к сокращению предложения эфира.

Модель безопасности. Атака на Ethereum теперь означает приобретение и риск застейканного эфира, а не превосходство над майнерами в оборудовании. Наше сравнение proof of work и proof of stake объясняет разницу.

Тайминг блоков. Блоки перешли на фиксированные 12-секундные слоты вместо переменного тайминга майнинга.

Сделало ли слияние эфир дефляционным?

Какое-то время могло. После The Merge новая эмиссия была настолько мала, что в периоды высокой активности эфир, сожжённый за счёт комиссий за транзакции, превышал созданный, и общее предложение сокращалось. Сторонники назвали это «ультразвуковыми деньгами» — по аналогии с обозначением биткоина как «крепких денег» (sound money). Растёт предложение или сокращается, зависит от активности в основной сети, а не от какого-либо фиксированного правила. Когда в марте 2024 года обновление Dencun перенесло данные роллапов в более дешёвое blob-хранилище, комиссии в основной сети упали, сожжение эфира уменьшилось, и предложение снова начало расти, хотя гораздо медленнее, чем при proof of work. См. как работает сжигание ETH.

Новые риски, которые принесло слияние

Proof of stake устранил энергозатраты майнинга, но принёс другие проблемы. Значительная часть застейканного эфира проходит через несколько бирж и протоколов liquid staking, что вызывает вопросы о концентрации. Валидаторы сталкиваются со штрафами за slashing и за неактивность, которых не было у майнеров. Кроме того, стейкинг вновь поднял регуляторные вопросы о том, похоже ли получение наград за эфир на инвестицию. См. риски стейкинга Ethereum.

Что оно не изменило

The Merge не снизил комиссии за транзакции и не добавил пропускной способности. Они зависят от спроса на место в блоках и от масштабирования через роллапы второго уровня (layer 2). Он также не сделал эфир активом с фиксированным предложением: после того как обновление Dencun в 2024 году сократило сжигание комиссий, предложение снова начало расти, как объясняется в статье как сжигание комиссий Ethereum влияет на предложение ETH.

Что стало с майнерами

В одночасье Ethereum перестал платить майнерам. Операторам ферм на видеокартах, которые семь лет были производителями блоков Ethereum, пришлось либо направить оборудование на другие монеты proof of work, где награды были намного меньше, либо продать его. Таким образом, The Merge сместил целую отрасль: доход, который шёл майнерам на электроэнергию и оборудование, начал поступать тем, кто стейкает эфир.

Что нужно было делать держателям: ничего

The Merge изменил способ производства блоков, а не то, чем кто-либо владел. Балансы, токены, контракты и адреса перешли автоматически, и никакой новой монеты «ETH2», которую нужно было бы получить, не было. Мошенники использовали этот момент для продвижения фальшивых сервисов обновления или обмена; любой, кого просили отправить эфир, чтобы «обновить» его, был целью мошенников. Стейкерам же пришлось ждать: эфир, застейканный с декабря 2020 года, нельзя было вывести до обновления Shanghai-Capella в апреле 2023 года.

Почему это было важно

Изменить механизм консенсуса сети, защищающей сотни миллиардов долларов, не останавливая её, никогда прежде не делали в таком масштабе. Это положило конец дебатам об энергопотреблении, сопровождавшим Ethereum, создало экономику стейкинга, которая сегодня определяет рынок эфира, и показало, что крупный блокчейн может вносить глубокие изменения через плановые, согласованные обновления, а не через форки.

О том, как работает стейкинг сегодня, читайте что такое proof of stake. О сети в целом см. статью «Что такое Ethereum».

Эта статья носит образовательный характер и не является финансовой, инвестиционной, юридической или налоговой консультацией. Цифровые активы подвержены сильным колебаниям, и вы можете потерять вложенные средства.

Источники

• The Merge (15 сентября 2022 г.; снижение энергопотребления ~99,95%) — ethereum.org
• История Ethereum (запуск Beacon Chain 1 декабря 2020; London; вывод средств Capella) — ethereum.org
• Хронология Ethereum (16 384 депозита по 32 ETH; London 5 августа 2021; Merge при достижении общей терминальной сложности) — Blockchain.com Explorer
• История обновлений сети Ethereum (Merge на блоке 15 537 393) — crypto30xx
• Является ли Ethereum дефляционным? (эмиссия снизилась примерно на 87% во время Merge) — growthepie
• Основные разработчики Ethereum предложили предварительные даты The Merge (Bellatrix на эпохе 144 896 6 сентября; TTD 58 750 000 000 000 000 000 000; слияние Goerli 10 августа) — The Block, август 2022
• График обновления Paris fork (Ropsten 8 июня, Sepolia 6 июля, Goerli 10 августа, mainnet 15 сентября 2022) — спецификации выполнения Ethereum Foundation
• Начало слияния Ethereum: заметки об обновлении Bellatrix (почему TTD, а не номер блока) — Hashdex, сентябрь 2022
• У слияния Ethereum теперь есть предварительные сентябрьские даты (проблемы конфигурации Goerli) — CoinDesk, август 2022
• Когда произошло слияние ETH? (06:42:42 UTC, блок 15 537 393) — CoinSwitch