Ethereum od 2013 roku, kiedy to Vitalik Buterin je zaproponował, przeszło przez wiele istotnych zmian. Początkowo opierało się na mechanizmie PoW (Proof of Work), który pozwalał górnikom na uzyskiwanie nagród poprzez zużycie mocy obliczeniowej. Jednak wysokie zużycie energii i ograniczenia prędkości transakcji skłoniły Ethereum do stopniowego przejścia na mechanizm Proof of Stake (PoS), wprowadzając szereg ulepszeń, w tym The Merge, aktualizację Szanghaj i aktualizację Kankun. Głównym celem tych aktualizacji jest zwiększenie efektywności sieci, obniżenie zużycia energii i kosztów gazu oraz dostosowanie ekosystemu Ethereum do zdecentralizowanych aplikacji.
Chociaż te aktualizacje osiągnęły pewien postęp, przyniosły również nowe wyzwania. Szczególnie w zakresie centralizacji zarządzania, struktury zachęt ekonomicznych oraz trudności w realizacji technologii, Ethereum stoi w obliczu szeregu strukturalnych wad, które mogą wpłynąć na jego ideę decentralizacji i długoterminowy rozwój. Artykuł ten analizuje potencjalne ryzyko dla ekosystemu Ethereum, zaczynając od kluczowych wad aktualizacji.
1. Cel aktualizacji Ethereum: Efektywność i skalowalność przyniesione przez PoS
Ethereum początkowo przyjęło mechanizm PoW, który, chociaż zapewniał bezpieczeństwo sieci, ujawniał towarzyszące mu wysokie zużycie energii i ograniczenia w skalowalności. Wraz ze wzrostem liczby użytkowników i transakcji, problemy związane z zużyciem zasobów i zatorami w transakcjach stawały się coraz bardziej widoczne. Aby zwiększyć efektywność energetyczną, obniżyć koszty transakcji i zwiększyć prędkość sieci, Ethereum w 2022 roku zakończyło aktualizację "Fuzja" (The Merge), przekształcając mechanizm konsensusu z PoW na PoS.
Wprowadzenie mechanizmu PoS ma na celu zastąpienie energochłonnego procesu wydobywania poprzez "stawianie" ETH. Stawiający zyskują prawo do weryfikacji i nagrody, blokując ETH w sieci, co znacząco redukuje zużycie energii i w pewnym stopniu łagodzi problemy związane z rywalizacją o zasoby wynikające z mechanizmu PoW. Ponadto Ethereum przyjęło wiele strategii w zakresie skalowalności, w tym wprowadzenie technologii Rollup oraz planu shardingu, aby poprawić zdolność przetwarzania transakcji poprzez przeniesienie części obliczeń i przetwarzania danych poza główny łańcuch lub podział na różne fragmenty.
Jednak pomimo że te technologiczne aktualizacje teoretycznie mogą przynieść wyższą efektywność i niższe zużycie energii, mechanizm PoS Ethereum i plany skalowalności również wywołały szereg problemów związanych z centralizacją i kruchością struktury ekonomicznej, co może wpłynąć na zdecentralizowaną naturę sieci i mieć dalekosiężny wpływ na przyszły rozwój Ethereum.
2. Potencjalne ryzyko centralizacji PoS
Po przejściu z PoW na PoS, Ethereum dokonuje weryfikacji sieci poprzez stawianie ETH. Waga weryfikacji węzła zależy bezpośrednio od ilości stawianego ETH, co oznacza, że posiadacze dużej ilości ETH lub instytucje mogą uzyskać większy głos w zarządzaniu siecią. Chociaż mechanizm ten redukuje zużycie energii, nieuchronnie rodzi również zagrożenia związane z centralizacją sieci.
Obecnie w ekosystemie stawiania Ethereum pojawia się ogromna tendencja do centralizacji. Na przykład, duże usługi stawiania, takie jak Lido, Coinbase, kontrolują dużą ilość ETH w pulach stawiających, co prowadzi do stopniowego skupienia władzy zarządzającej i weryfikacyjnej w rękach nielicznych węzłów. Ryzyko wynikające z tego stanu rzeczy polega na tym, że zarządzanie Ethereum stopniowo staje się oligarchiczne, co nie tylko osłabia uczestnictwo zwykłych użytkowników i małych węzłów, ale także może prowadzić do odchylenia kierunku zarządzania od pierwotnej idei decentralizacji. Co gorsza, jeśli te nieliczne duże węzły zdecydują się w przyszłości wycofać z powodów ekonomicznych, politycznych lub technologicznych, stabilność całej sieci stanie przed ogromnym wyzwaniem.
Ponadto centralizacja struktury stawiania przynosi potencjalne ryzyko bezpieczeństwa. Jeśli duże węzły stawiające kontrolują zbyt dużą ilość praw weryfikacji, może to prowadzić do "jednolitego punktu awarii" w sieci Ethereum, a w przypadku ataku lub awarii ogólne bezpieczeństwo i niezawodność sieci będą zagrożone. To zagrożenie sprawia, że Ethereum trudno jest osiągnąć prawdziwą decentralizację w mechanizmie PoS.
Warto również zauważyć, że deweloperzy Ethereum planują aktywację aktualizacji Pectra w sieci głównej w pierwszym kwartale 2025 roku. Propozycja EIP 7251 w tej aktualizacji zwiększy maksymalny efektywny balans walidatora z 32 ETH do 2048 ETH i pozwoli istniejącym walidatorom z maksymalnym efektywnym balansem wynoszącym 32 ETH na połączenie ich stawki. Oczekuje się, że znacznie zmniejszy to liczbę walidatorów na Ethereum, pogłębiając problem centralizacji.
3. Ekonomiczne i bezpieczeństwa wady struktury Rollup
Innym kluczowym podejściem Ethereum w ostatnich latach w zakresie skalowalności jest przyjęcie technologii Rollup. Rollup to technologia, która przetwarza transakcje w warstwie, przenosząc część obliczeń i przetwarzania danych poza główny łańcuch, aby zwiększyć prędkość transakcji i efektywność przetwarzania. Chociaż Rollup teoretycznie może skutecznie złagodzić problemy ze skalowalnością Ethereum, jego złożona struktura ekonomiczna wprowadza nowe zagrożenia.
Projekt Rollup wymaga stworzenia skomplikowanego mechanizmu zachęt, aby zapewnić płynność i bezpieczeństwo sieci. Obecny ekosystem Rollup w dużej mierze polega na zewnętrznym stawianiu i wsparciu finansowym, co czyni cały system podatnym na wahania ekonomiczne. W przypadku poważnych wahań rynkowych płynność finansowa w ekosystemie Rollup może zostać poważnie naruszona, co prowadzi do obniżenia jakości doświadczeń użytkowników i stabilności sieci. Zależność Rollup od głównego łańcucha oznacza również, że gdy główny łańcuch Ethereum napotyka problemy, ekosystem Rollup również doświadcza efektów domino.
Ponadto, model ekonomiczny Rollup nie został jeszcze zweryfikowany przez długi czas na rynku. Projekty oparte na rozwiązaniach Rollup, takie jak OP Mainnet, Arbitrum, base, starknet, zksync, linea i wiele innych projektów L2, poza słabą interoperacyjnością, co prowadzi do złego doświadczenia użytkownika, mają również silne pokrycie funkcjonalności z głównym łańcuchem.
Wcześniej główną funkcją ETH była warstwa rozliczeniowa, a duże rozliczenia DeFi odbywały się na głównym łańcuchu, co spowodowało, że znaczna część popytu została skierowana na L2. L2, które "parazytują, wysysają" płynność Ethereum, dzielą płynność Ethereum, ale oferują bardzo mało wartości z powrotem dla Ethereum, co prowadzi do poważnej utraty płynności Ethereum i transakcji na łańcuchu, a sieć główna ETH nie radzi sobie, wewnętrzne spory trwają, a konsensus społeczności stopniowo się rozpada. Dane pokazują, że przychody Ethereum po Dencun oraz ilość zniszczonego ETH znacznie się zmniejszyły. Całkowite przychody były o 69% niższe niż średnia z 150 dni przed aktualizacją; ilość zniszczonego ETH była o 84% niższa niż średnia z 150 dni przed aktualizacją.
W zakresie bezpieczeństwa i stabilności, architektura Rollup, w której sekwencer (Sequencer) jest kluczowym komponentem węzłów sieci L2, ma za zadanie przyjmowanie żądań transakcji, ustalanie kolejności wykonania, pakowanie w partie i przekazywanie do inteligentnych kontraktów L1, co odgrywa ważną rolę w zwiększaniu efektywności przetwarzania transakcji i doświadczenia użytkownika. Jednak jeśli sekwencer ulegnie awarii lub zgłosi błąd przed zakończeniem tego procesu, transakcje użytkowników pozostaną w L2, a nie zostaną zakończone w L1. Nie trudno zauważyć, że korzystanie z pojedynczego sekwencera może prowadzić do opóźnień transakcji, awarii itp., co rzeczywiście miało miejsce.
Taki centralizowany sekwencer znacznie osłabi zdolność Ethereum do kontrolowania L2 na poziomie warstwy rozliczeniowej, co może prowadzić do ryzyka związanego z złośliwym cenzurowaniem transakcji użytkowników, błędami, wyciskaniem MEV, wyścigami, fragmentacją ruchu, a nawet wymuszoną awarią (jak w przypadku Linea i Blase, które zatrzymały działanie z powodu kradzieży aktywów), co w konsekwencji wpłynie na stabilność i bezpieczeństwo całego systemu Rollup. Podsumowując, taki centralizowany projekt nadaje zbyt dużą władzę sekwencerowi, co stało się obecnym punktem obaw w branży.
4. Potencjalne ryzyko w przyszłości: trudności technologiczne i równoważenie decentralizacji
W przyszłości Ethereum planuje dalsze zwiększenie wydajności sieci poprzez technologię shardingu. Jednak sharding, jako rozwiązanie rozszerzające sieć na wiele małych fragmentów, wiąże się z ogromnymi trudnościami technicznymi, wymagającymi zapewnienia zgodności i bezpieczeństwa danych pomiędzy różnymi shardami. Sukces wdrożenia shardingu nie tylko wymaga przezwyciężenia problemów technicznych, ale także wiąże się z równoważeniem między bezpieczeństwem a skalowalnością. Taka złożoność techniczna może prowadzić do problemów z synchronizacją danych między shardami, a w skrajnych przypadkach do podziału sieci.
Ponadto, połączenie shardingu z Rollupem sprawia, że struktura zarządzania i ekonomiczna sieci staje się bardziej złożona. Rozkład shardów i projekt Rollup wymagają wyższej zgodności danych pomiędzy każdym shardem a Rollupem, co stawia przed programistami i walidatorami węzłów więcej wyzwań technicznych. Jeśli równoległe użycie shardów i Rollupów nie zdoła wyważyć relacji między decentralizacją a poprawą wydajności, może to prowadzić do spadku zaufania użytkowników, a nawet do podziału społeczności.
Ogólnie rzecz biorąc, Ethereum, dążąc do innowacji technologicznych, nieuchronnie napotyka trudności związane z centralizacją, kruchością gospodarczą oraz złożonością techniczną. Problemy te wpływają nie tylko na bieżący rozwój ekosystemu Ethereum, ale także stwarzają ryzyko dla przyszłych aktualizacji.
