Ethereum – без сомнения, самое многогранное и динамичное изобретение новой эры блокчейн. Долгое время Ethereum занимает вторую строчку в списке крупнейших криптовалют, уступая лишь Bitcoin. Более того, смарт-контракты произвели фундаментальную революцию на крипторынке. Для платформы, получившей распространение лишь в 2015 году, это невероятно быстрый взлет. Смарт-контракты имеют множество потенциальных применений, которые на наших глазах трансформируют самые разные секторы экономики.

Благодаря тому, что блокчейн Ethereum поддерживает самовыполняющийся автономный код, на его основе были разработаны сотни других криптовалют. Ethereum позволяет разработчикам создавать децентрализованные приложения со всеми преимуществами технологии блокчейн, такими как неизменяемость транзакций, надежность и устойчивость к цензуре.

Несмотря на гениальность задумки, сеть Ethereum нуждается в регулярных доработках, чтобы лучше соответствовать потребностям пользователей. Например, POW-майнинг изначально казался отличным решением для большинства криптовалют. Однако по мере роста популярности Bitcoin и Ethereum возникли проблемы масштабируемости. Стало ясно, что для более широкого распространения криптовалютных платформ требуется структурная перестройка.

С этой целью, 25 февраля 2019 года, в сети Ethereum были инициированы хард-форки Constantinople и Petersburg. Это произошло после целой серии задержек и стало одним из финальных шагов на пути к Serenity — новой версии сети, также известной как Ethereum 2.0.

Переход на Serenity организован в виде серии хард-форков и апгрейдов. Ниже мы приводим краткую историю основных обновлений сети Ethereum на пути к последнему хард-форку.

История апгрейдов Ethereum

Публичный релиз блокчейна Ethereum состоялся в июле 2015 года, после испытаний 9 последовательных тестнетов. Основатель — Виталик Бутерин, назначил призовой фонд размером в 25 000 ETH для разработчиков, внесших вклад в стресс-тестирование сети.

Основной задачей стресс-тестирования было понять, как сеть реагирует на высокие объемы трафика. Большая часть тестов фокусировалась на обработке транзакций, использовании виртуальной машины, майнинге и наказаниях для нарушителей.

Масштабирование было и остается основной проблемой крупных криптоплатформ. Для Ethereum этот вопрос особенно актуален, поскольку задача данного блокчейна – предложить масштабируемые решения для компаний и разработчиков. Этап стресс-тестов завершился добычей первичного блока Ethereum 20 июля 2015 года. Вскоре после этого сообщество Ethereum начало быстро расти.

Вот основные характеристики первоначальной версии блокчейна Ethereum  — Frontier:

  1. Вознаграждение за блок: базовое свойство децентрализованных криптовалют — майнеры получают награду в ETH за успешную добычу каждого нового блока. В версии Frontier вознаграждение составляло 5 ETH за блок.
  2. Газ: обозначает плату, необходимую для выполнения транзакции или смарт-контракта на блокчейне Ethereum. Первоначально в систему был заложен лимит в 5000 газа на блок. Это дало майнерам необходимое время, чтобы начать работу, а ранним пользователям — установить Ethereum-клиенты. Через несколько дней лимит газа был автоматически снят, и с тех пор сеть Ethereum могла обрабатывать любые операции и смарт-контракты.
  3. Контракты Canary («канарейки»): механизм, предупреждавший пользователей Frontier о возникновении «плохих» или уязвимых цепочек блоков. Контракт Canary мог иметь значение 0 или 1. Пользователи в проблемной цепочке получали значение 1 и уведомление о том, что они должны прекратить майнинг на этой цепи. Контракты Canary позволяли разработчикам предотвращать дальнейшие операции в сети при возникновении проблем и рисков. На раннем этапе развития Ethereum они были важнейшим элементом системы безопасности.

Апгрейд Homestead

Первый хард-форк Ethereum состоялся 14 мая 2016 года на высоте блока 1,150,000. В результате обновление Homestead устранило из сети контракты Canary. Далее, Homestead внедрил новый код на Solidity — специальном языке программирования Ethereum, а также добавил кошелек MIST. Теперь у пользователей появилась возможность хранить, получать и отправлять ETH, а также писать и запускать смарт-контракты.

Важнейшая черта хард-форка Homestead состояла в том, что он стал одной из первых реализаций так называемых “Предложений по улучшению Ethereum” (Ethereum Improvement Proposals, EIP). Это технические предложения, поступающие от сообщества Ethereum, которые могут быть включены в обновления сети. В частности, в апгрейде Homestead были реализованы три EIP:

  1. EIP 2.1: стоимость создания смарт-контракта через транзакцию выросла с 21 000 газа до 53 000 газа. До этого цена создания одного контракта с помощью другого была выше, чем его создание путем проведения транзакции. Реализация этого EIP мотивировала пользователей вернуться к схеме запуска смарт-контрактов на основе других контрактов.
  2. EIP 2.2: все цифровые подписи со значением S более secp256k1n/2 были признаны недействительными. При этом сохранялась возможность восстановить ранее созданные контракты с помощью криптографического алгоритма на эллиптических кривых  Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECSDA)
  3. EIP 2.4: устранил мотивацию для майнеров создавать блоки с повышенной сложностью. Обновление установило стабильное время нахождения блока в диапазоне от 10 до 20 секунд со средним целевым значением в 15 секунд на блок.

Таким образом, предложения по улучшению (EIP) стали важнейшим демократическим инструментом, позволяя внедрять в сеть удачные идеи комьюнити. Например, предложение EIP-8 касалось механизма будущих апгрейдов. В соответствии с ним каждый программный клиент должен поддерживать все грядущие обновления протокола.

Инцидент DAO | 20 июля 2016 года

Атака на децентрализованную автономную организацию DAO в 2016 г. стала важной вехой в истории Ethereum. Платформа DAO была одним из ключевых элементов экосистемы: ее функцией было распределение средств между другими проектами в сети Ethereum. ICO проекта DАО собрало 150 млн. долларов.

20 июля 2016 года неизвестный хакер похитил около 3,6 миллионов эфиров. Комьюнити Ethereum пришло к решению провести незапланированный хард-форк, чтобы вернуть украденные средства владельцам и устранить уязвимость. Однако это решение было далеко не единогласным: некоторые пользователи продолжили майнить блоки и проводить операции в изначальной сети.

Эта первоначальная цепочка блоков, в которой украденные ETH не были возвращены, стала известна как Ethereum Classic. Инцидент вызвал бурные дебаты: некоторые даже утверждали, что Виталик Бутерин использовал хард-форк, чтобы выручить своих друзей и коллег, хотя Бутерин всегда это отрицал.

Большая часть сообщества перешла на новый форк, где последствия атаки были устранены. Именно эта сеть стала основным блокчейном Ethereum.

Byzantium

Третья стадия дорожной карты Ethereum называется Metropolis. Для ее достижения потребовались два обновления: Byzantium и Constantinople. Хард-форк Byzantium состоялся в октябре 2017 года на высоте блока 4,370,000.

В обновлении Byzantium были реализованы 9 EIP-предложений. Хард-форк представил новую модель консенсуса, а также внедрил криптографический механизм zk-SNARKS, отсрочил «Бомбу сложности» и представил первую версию PoS-майнинга,  отчеты о статусе транзакций и апгрейд смарт-контрактов.

Constantinople

Constantinople — это второй этап обновления Metropolis. Его фокусом были оптимизация и поддержка работоспособности системы. Запуск Constantinople состоялся после целого ряда отсрочек, необходимых для устранения уязвимости кода. Хард-форк, наконец, состоялся 28 февраля 2019 года на высоте блока 7,280,000.

В настоящий момент сеть Ethereum находится в фазе Constantinople. Его первый этап, Petersburg, завершился в 1-м квартале 2019, а второй —  Istanbul, назначен на середину октября 2019. Координаторы хард-форка утверждают, что их приоритет — техническое совершенство, а не быстрота. В фазу Petersburg вошло 5 предложений EIP, важнейшее из которых — отсрочка срабатывания «Бомбы сложности». Основная цель — обеспечить гладкий переход от POW-майнина к POS, который Виталик Бутерин считает более энергоэффективным.

Из пяти предложений по оптимизации четыре в итоге не оказали значительного эффекта, так как они были направлены лишь на техническое усовершенствование. Например, EIP 145 вносит изменения в работу виртуальной машины Ethereum, облегчая определенные классы арифметических операций.

Гораздо большее влияние оказало предложение EIP 1234, представленное разработчиком Афри Шедоном: награда майнеров за блок снизилась с трех эфиров до двух. Эта мера направлена на замедление инфляции в сети: количество новых эфиров, поступающих в обращение каждый год, снижается с 7,4 млн до 4,9 млн, а сам уровень инфляции ETH — с 7,8% до 4,9%. В отличие от хард-форка Byzantium, в котором сложность сети была понижена, в новом апгрейде она осталась неизменной, что привело к естественному снижению числа майнеров и заложило основу для ввода системы PoS-майнинга Casper.

Хард-форк негативно повлиял на индустрию майнинга ETH: из-за снижения награды за блок упали доходы майнеров, что в совокупности с низкой ценой ETH в тот период сделало майнинг эфира неприбыльным для мелких игроков. В результате часть из них переключилась на добычу других криптовалют.

Рано или поздно “Бомба сложности” все же будет активирована в ходе подготовки к переходу на Casper, и время добычи каждого блока вырастет. На этот счет есть два предложения: Casper CBC («Правильный по конструкции», correct by construction) разработчика Влада Замфира из Ethereum Foundation и Casper FFG («Дружелюбный гаджет», friendly finality gadget), который продвигает сам Виталик Бутерин. Запуск Casper FFG послужит началом перехода на Ethereum 2.0, в то время как CBC, скорее всего, в будущем дополнит FFG. Именно Casper FFG станет основой цепи Beacon Chain, тестирование которой начнется в январе 2020 года.

Serenity

Предыдущие апгрейды сделали блокчейн Ethereum более безопасным и эффективным. Атака на DAO привела к незапланированному апгрейду, который теперь считается ключевым событием в истории платформы.

Будущее Ethereum — это фаза Serenity. На момент ее полной реализации сеть уже перейдет на PoS-майнинг.

Среди других важных обновлений — релиз цепи Beacon Chain, шардинг и переход со старой виртуальной машины EVM на новую — Ethereum-flavored Web Assembly (eWASM).

Хард-форк Istanbul в октябре 2019: что будет с ценой ETH?

Уже совсем скоро состоится апгрейд Istanbul. Он изменит ряд важнейших функций Ethereum, включая механизм хранения данных, майнинговый протокол и схему исполнения кода. Цель хард-форка — оптимизировать процесс разработки децентрализованных приложений.

В обновление Istanbul включены шесть предложений EIP. Одно из них — модель консенсуса ProgPoW, которая укрепит децентрализацию и сбалансирует влияние разных участников сети. Релиз хард-форка Istanbul назначен на 16 октября 2019.

Ожидается, что в итоге операции в сети станут дешевле и быстрее, а сам блокчейн будет более масштабируемым. Это позволит Ethereum сохранить лидерство над такими конкурентами, как EOS и TRON.

В апгрейд входят предложения EIP под номерами EIP-152, EIP-1108, EIP-1344, EIP-1884, EIP-2028 и EIP- 2200. В цели хард-форка Istanbul входят:

  • оптимизация ценообразования операционных кодов и вычислений, а также повышение устойчивости к DoS-атакам;
  • улучшение работы решений 2-го уровня на основе технологий SNARK и STARK;
  • обеспечение интероперабельности сетей Ethereum и Zcash;
  • расширение набора функций смарт-контрактов.

Влияние на цену ETH

Любой хард-форк создает неопределенность, которая влияет на цену актива. Этот эффект отмечался во многих сетях, особенно в случае Bitcoin Cash. Хард-форки Bitcoin вообще известны резкими колебаниями цен. Волатильность после апгрейдов Ethereum несколько меньше, но обновление Istanbul, скорее всего, отразится на цене ETH.

Поскольку Istanbul, как и почти все предыдущие хард-форки Ethereum, запланирован, падение цены вряд ли будет серьезным. Даже если в краткосрочном периоде наступит спад или стагнация, долгосрочный эффект форка, вероятно, будет положительным, поскольку обновление повысит масштабируемость и скорость в сети, снизив издержки.

Кроме того, сам механизм работы криптовалюты ETH меняется. На пике бума ICO наблюдался всплеск спроса на ETH, так как инвесторам нужны были запасы эфира, чтобы покупать токены. Затем, когда прибыльность ICO снизилась, цены резко упали.

Однако в последнее время спрос на ETH вновь начал расти, поскольку эфир нужен для оплаты газа, а также в результате роста популярности децентрализованных финансовых приложений (DeFi). Это стимулирует использовать ETH в качестве денежной единицы в криптосообществе. Нужно отметить, что эфир также широко применяется для оплаты комиссий при осуществлении переводов и хранении данных, а также для формирования стейков.

Можно заключить, что Istanbul — это не только необходимое обновление, но и возможное начало нового периода бурного роста цен. Сейчас цена эфира медленно движется вверх с линией сопротивления на уровне $400. Если хард-форк Istanbul будет успешным, можно ожидать, что цена пробьет максимальные значения 2019 года.

По мере движения к фазе Serenity, все участники сообщества Ethereum вносят посильный вклад в воплощение новой эры развития блокчейна.