Ethereum, které bylo poprvé navrženo Vitalikem Buterinem v roce 2013, prošlo mnoha významnými změnami. Původně vycházející z mechanismu PoW (Proof of Work), jehož design umožnil těžařům získávat odměny prostřednictvím spotřeby výpočetního výkonu. Nicméně, vysoká energetická náročnost a úzká místa v rychlosti transakcí vedly Ethereum k postupnému přechodu na mechanismus Proof of Stake (PoS) a k zavedení řady vylepšení, jako jsou The Merge, Shanghai Upgrade a Cancun Upgrade. Hlavním cílem těchto upgradů je zvýšit efektivitu sítě, snížit spotřebu energie a náklady na gas a učinit ekosystém Etherea vhodnějším pro decentralizované aplikace.
I když tyto upgrady dosáhly určitých pokroků, přinesly také nové výzvy. Zejména v oblastech jako je centralizace řízení, struktura ekonomických incentiv a technické obtížnosti implementace, čelí Ethereum celé řadě strukturálních nedostatků, které mohou mít vliv na jeho decentralizovanou filozofii a dlouhodobý rozvoj. Tento článek se zaměří na klíčové nedostatky upgradů a analyzuje jejich potenciální rizika pro ekosystém Etherea.
První, původní záměr upgradu Etherea: Efektivita a škálovatelnost přinesené PoS
Ethereum původně používalo mechanismus PoW, který sice zajišťoval bezpečnost sítě, ale jeho vysoká spotřeba energie a úzká místa v škálovatelnosti se postupně ukázala. S rostoucím počtem uživatelů a transakcí se problémy s využitím zdrojů a zácpou transakcí stávaly stále zřejmějšími. Aby se zvýšila energetická účinnost, snížily náklady na transakce a zlepšila rychlost sítě, Ethereum v roce 2022 dokončilo upgrade „The Merge“, při němž přešlo z mechanismu PoW na PoS.
Zavedení mechanismu PoS má za cíl nahradit proces těžby, který spotřebovává výpočetní výkon, prostřednictvím „stakingu“ ETH. Stakerové získávají ověřovací práva a odměny tím, že uzamknou ETH v síti, což nejenom výrazně snižuje spotřebu energie, ale také do jisté míry zmírňuje problémy spojené se soutěží o zdroje, které vznikají v mechanismu PoW. Kromě toho Ethereum zavedlo různé strategie pro zlepšení škálovatelnosti, včetně zavedení technologií Rollup a plánů shardingu, s cílem zvýšit schopnost zpracování transakcí přesunutím části výpočtů a zpracování dat mimo hlavní řetězec nebo rozdělením do různých shardů.
Nicméně, i když tyto technické upgrady teoreticky mohou přinést vyšší efektivitu a nižší spotřebu energie, mechanismus PoS a rozšiřovací plány Etherea vyvolávají celou řadu problémů, jako je centralizace a křehkost ekonomické struktury, což může ovlivnit decentralizovanou podstatu sítě a mít dalekosáhlý dopad na budoucí vývoj Etherea.
Druhá, rizika centralizace PoS
Po transformaci z PoW na PoS Ethereum provádí ověřování sítě prostřednictvím stakingu ETH. Váha ověření uzlů přímo závisí na množství stakovaného ETH, což znamená, že majitelé velkého množství ETH nebo instituce mohou získat větší hlas v řízení sítě. Tento mechanismus sice snižuje spotřebu energie, ale nevyhnutelně také vyvolává obavy z centralizace sítě.
V současnosti se v ekosystému stakingu Etherea objevuje obrovský trend centralizace. Například velcí poskytovatelé stakingových služeb, jako Lido a Coinbase, kontrolují velké množství ETH ve stakingových fondech, což vede k postupnému soustředění moci v řízení sítě a ověřování na malém počtu uzlů. Riziko, které z toho vyplývá, spočívá v tom, že řízení Etherea se postupně stává oligarchickým, což nejen oslabuje účast běžných uživatelů a menších uzlů, ale může také vést k odklonu v řízení od původního záměru decentralizace. Ještě vážnější je, že pokud se tito velcí uzly rozhodnou v budoucnu odejít z ekonomických, politických nebo technických důvodů, stabilita celé sítě bude čelit obrovským výzvám.
Navíc koncentrace stakingové struktury přináší potenciální bezpečnostní rizika. Pokud velké stakingové uzly ovládají příliš mnoho ověřovacích práv, může to vytvořit „jediný bod selhání“ sítě Ethereum, a pokud dojde k útoku nebo selhání, celková bezpečnost a spolehlivost sítě budou ohroženy. Toto riziko ztěžuje dosažení skutečné decentralizace v mechanismu PoS pro Ethereum.
Další důležitou poznámkou je, že vývojáři Etherea plánují aktivaci upgradu Pectra na hlavní síti v prvním čtvrtletí roku 2025. Návrh EIP 7251 v tomto upgradu zvýší maximální efektivní zůstatek validátorů z 32 ETH na 2048 ETH a umožní existujícím validátorům s maximálním efektivním zůstatkem 32 ETH sloučit své stakované množství. Očekává se, že to výrazně sníží počet validátorů na Ethereu a zhorší problémy s centralizací.
Třetí, ekonomické a bezpečnostní nedostatky struktury Rollupu
Další klíčovou strategií Etherea v oblasti škálovatelnosti v posledních letech je přijetí technologie Rollup. Rollup je technologie, která zpracovává transakce na více vrstvách, přičemž část výpočtů a zpracování dat se přesouvá mimo hlavní řetězec, aby se zvýšila rychlost transakcí a efektivita zpracování. Ačkoli Rollup teoreticky může účinně zmírnit problémy s škálovatelností Etherea, jeho složitá ekonomická struktura přináší nové rizika.
Design Rollupu vyžaduje vytvoření složitého incentivačního mechanismu, aby se zajistila likvidita a bezpečnost sítě. Současný ekosystém Rollupu silně závisí na externím stakingu a finančním podpoře, což činí celý systém velmi křehkým v době ekonomických výkyvů. Jakmile dojde k prudkým tržním výkyvům, likvidita v ekosystému Rollupu může být vážně ohrožena, což povede k poklesu uživatelské zkušenosti a stability sítě. Závislost Rollupu na hlavním řetězci také znamená, že pokud dojde k problémům na hlavním řetězci Etherea, ekosystém Rollupu bude mít také řetězovou reakci.
Navíc ekonomický model Rollupu ještě nebyl dlouhodobě ověřen na trhu, projekty založené na Rollupu, jako jsou OP Mainnet, Arbitrum, base, starknet, zksync, linea a další L2 projekty, kromě špatné interoperability, která vede k horší uživatelské zkušenosti, mají také vysokou míru overlapu s funkcemi hlavního řetězce.
Dříve byla hlavní funkcí ETH vyrovnávací vrstva, velké DeFi vyrovnání probíhalo na hlavním řetězci, což nyní vede k tomu, že velká poptávka je odvedena do L2. „Parazitování a vysávání“ likvidity Etherea ze strany L2, které rozděluje likviditu Etherea a přitom poskytuje jen velmi málo hodnoty zpět do Etherea, vedlo k vážnému úbytku likvidity a on-chain obchodování, což způsobilo stagnaci hlavní sítě ETH, neustálé vnitřní spory a postupné rozpadání konsensu komunity. Data ukazují, že příjmy Etherea po Dencunu a množství zničeného ETH výrazně klesly. Celkový příjem je o 69 % nižší než průměr za prvních 150 dní před upgradem; množství zničeného ETH je o 84 % nižší než průměr za prvních 150 dní před upgradem.
Pokud jde o bezpečnost a stabilitu, architektura Rollupu má jako klíčovou komponentu L2 síťového uzlu sekvencer (Sequencer), který nese odpovědnost za přijímání transakčních požadavků, určování pořadí vykonávání, balení do bloků a předávání L1 chytrým kontraktům, což hraje důležitou roli při zvyšování efektivity zpracování transakcí a uživatelské zkušenosti. Nicméně, pokud sekvencer selže nebo se objeví chyba před dokončením tohoto procesu, transakce uživatelů zůstanou v L2 a nebudou dokončeny v L1. Z toho jasně vyplývá, že použití jediného sekvenceru může čelit rizikům jako zpoždění transakcí, selhání a výpadky, což se skutečně již stalo.
Tato centralizovaná struktura sekvenceru by mohla výrazně oslabit kontrolu hlavní sítě Etherea nad vrstvou vyrovnávání vůči L2, což by mohlo vést k rizikům, jako je zlá cenzura uživatelských transakcí, chyby, vykořisťování MEV, front-running, fragmentace toku nebo dokonce nucené výpadky (například Linea a Blase se přímo zastavily kvůli krádežím aktiv), což by ovlivnilo stabilitu a bezpečnost celého systému Rollup. Celkově vzato, tento centralizovaný design dává sekvencerovi přílišnou moc, což se stalo středem obav v odvětví.
Čtvrté, budoucí potenciální rizika: technické obtížnosti a vyvážení decentralizace
V budoucnu Ethereum plánuje dále zlepšit výkon sítě prostřednictvím technologie shardingu. Sharding, jakožto rozšiřující řešení, které rozděluje síť na více menších segmentů, přináší vysokou technickou obtížnost, vyžaduje dosažení konzistence a bezpečnosti dat mezi různými shardy. Úspěšná implementace shardingu vyžaduje překonání technických překážek a zohlednění vyvážení mezi bezpečností a škálovatelností. Tato technická komplexita může vést k problémům s synchronizací dat mezi shardy a v extrémních případech dokonce k rozdělení sítě.
Dále kombinace shardingu a Rollupu činí strukturu správy a ekonomickou strukturu sítě složitější. Distribuce shardů a design Rollupu zvyšují požadavky na data mezi jednotlivými shardy a Rollupy, což přináší více technických výzev pro vývojáře a validátory uzlů. Pokud se paralelní použití shardingu a Rollupu nepodaří vyvážit decentralizaci a zvýšení výkonu, může to vést k poklesu důvěry uživatelů a dokonce k rozdělení komunity.
Celkově vzato, Ethereum se v průběhu neustálého usilování o technickou inovaci nevyhnutelně potýká s problémy centralizace, ekonomické křehkosti a technické složitosti. Tyto problémy nejenže ovlivňují současný vývoj ekosystému Etherea, ale také zakládají rizika pro budoucí upgrady.
