Ethereum ( ETH) превратился из простого документа в 2013 году в блокчейн стоимостью в миллиард долларов, на котором построено множество проектов. Блокчейн появился из-за стремления одного из создателей Виталика Бутерина к большей функциональности, чем Биткойн (BTC) мог предложить с точки зрения построения окружающей экосистемы.
Что такое блокчейн Ethereum? Блокчейн Ethereum — это глубокое море компонентов и качеств, делающих возможной экосистему окружающих решений, таких как децентрализованные биржи (DEX) и другие продукты децентрализованного финансирования (DeFi). Эта статья призвана помочь людям понять основы Эфириума — его входы и выходы, то, что заставляет работать блокчейн, и потенциал, скрытый внутри.
Чтобы сравнить и сопоставить ETH и BTC, прочитайте — Биткойн против Ethereum:ключевые различия между BTC и ETH
Во-первых, что такое Ethereum? Есть ли у Ethereum собственный блокчейн? да. Ethereum — это блокчейн, который работает полностью отдельно от других собственных блокчейнов, таких как цепочка биткойнов. У Эфириума есть собственная монета, торгуемая на криптобиржах под тикером ETH, который иногда называют Эфиром, который по-разному используется в криптопространстве.
Короче говоря, Ethereum служит своего рода платформой — технологической структурой, которую разработчики могут использовать для создания продуктов, работающих на блокчейне Ethereum, используя его децентрализованный состав.
Протоколы заимствования и кредитования DeFi, например, позволяют держателям криптографии брать и давать взаймы криптоактивы в тандеме с выплатой или получением процентов (в зависимости от действия) без централизованного посредника. Вместо посредника такие протоколы полагаются на компьютерный код, который запрограммирован для выполнения определенных действий в блокчейне Ethereum, если протокол построен на Ethereum. Существуют и другие блокчейны, на которых разработчики могут работать.
Дополнительную общую информацию об Ethereum см. в статье Что такое Ethereum:руководство для начинающих по криптовалюте ETH.
Как отмечалось выше, ETH, также называемый эфиром, является родной монетой блокчейна Ethereum. ETH имеет несколько применений в экосистеме Ethereum, например, для оплаты операций в блокчейне Ethereum.
Например, отправка ETH от одного человека другому требует, чтобы отправитель потратил определенное количество ETH на отправку транзакции в блокчейне — по сути, это платеж тем, кто вкладывает ресурсы в работу блокчейна. Подробнее о комиссиях и транзакциях в следующем разделе.
Каждая монета ETH делится на определенное количество знаков после запятой. Наименьшая мера ETH, 0,0000000000000000001 ETH, называется Wei. При 0,000000001 ETH (10^-9 ETH) Gwei (газовая единица) представляет собой немного большее количество ETH. Вместо упоминания о том, что ваш газ стоит 0,000000001 Эфира, вы можете сказать, что он стоит 1 Гвей. Термин "гвэй" является сокращением от "гига-вэй" и относится к единице в 1 000 000 000 вэй.
Эта концепция аналогична биткойну. Каждый BTC состоит из 100 миллионов сатоши, то есть 0,00000001 BTC равен одному сатоши.
ETH также является хорошо известным криптоактивом, торгуемым на криптобиржах, который, как известно, выдерживает значительные колебания цен.
Бесплатен ли блокчейн Ethereum? Не совсем. Газ — это то, что заставляет мир Ethereum вращаться. Короче говоря, газ — это термин, используемый для описания стоимости в ETH, необходимой для отправки любой данной транзакции в блокчейне Ethereum. В сети Ethereum газ — это единица измерения вычислительной мощности, используемой для выполнения смарт-контракта или транзакции.
По сути, эти затраты представляют собой необходимую работу, проделанную майнерами блокчейна для отражения и подтверждения таких изменений в сети. Более того, клиент должен сначала совершить платеж (то есть отправить ETH) для завершения каждой транзакции в сети Ethereum, а промежуточная денежная стоимость известна как газ. Простые транзакции передачи требуют в общей сложности 21000 единиц газа. Высокие комиссии на Ethereum стали проблемой в 2020 и 2021 годах в связи с всплеском активности DeFi и невзаимозаменяемых токенов (NFT).
Для взаимодействия с блокчейном Ethereum требуется транзакция, которая, по сути, представляет собой указание изменить что-либо в блокчейне Ethereum. Это происходит, когда лицо, контролирующее внешний аккаунт (подробнее об этом ниже), подписывает свои закрытые ключи, чтобы диктовать эту транзакцию. (Закрытые ключи позволяют владельцам криптовалют контролировать свои активы)
Отправка ETH кому-либо служит примером транзакции. Он изменяет сеть, чтобы отразить передачу права собственности на ETH, что требует участия майнеров в блокчейне, которым платят за их работу. Эта плата называется платой за газ. Те, кто инициирует транзакции, платят комиссию за эти транзакции. Сетевые транзакции Ethereum общедоступны в обозревателях блокчейна Ethereum.
В отправленную транзакцию включается следующая информация:
В 2021 году Ethereum подвергся форку под названием London, в результате которого, помимо прочих изменений, изменилась структура комиссий. Вместо прямой платы, выплачиваемой майнерам за каждую транзакцию, как это было в основном в прошлом, транзакции после лондонского форка включали базовую плату, комиссию за чаевые или приоритет и максимальную комиссию.
Базовая плата: Базовая комиссия определяется путем сравнения размера предыдущего блока (общего количества газа, потребляемого для всех транзакций) с целевым размером. Если целевой размер блока превышен, базовая комиссия увеличится максимум на 12,5% за блок. Из-за этого экспоненциального роста сохранение большого размера блока на неопределенный срок экономически невыгодно.
Базовая комиссия будет сожжена, что уменьшит количество ETH в обращении, а чаевые пойдут майнерам в качестве оплаты.
Плата за приоритет (или чаевые): Майнеры сочли бы экономически выгодным добывать пустые блоки без подсказок, потому что они получали бы такое же вознаграждение за блок. Крошечный совет дает майнерам минимальный стимул включать транзакцию при нормальных обстоятельствах.
Для транзакций, которые должны иметь приоритет над другими транзакциями в том же блоке, потребуется более высокий совет, чтобы превзойти конкурирующие транзакции.
Максимальная комиссия: Пользователи могут выбрать максимальную сумму, которую они готовы заплатить за выполнение своей транзакции в сети Ethereum, известную как параметр maxFeePerGas (необязательный).
Максимальная комиссия должна превышать общую сумму базовой комиссии и чаевых за завершение транзакции. Разница между максимальной комиссией и суммой базовой комиссии и чаевых возмещается отправителю транзакции.
Вилка также предоставила возможность блокам Ethereum расширяться и сжиматься в зависимости от трафика с соответствующей корректировкой базовой комиссии. Кроме того, Ethereum не позволяет злоумышленникам спамить сеть, взимая плату за газ за каждое выполненное в ней вычисление.
Не знаете, что такое блокировка? Чтобы получить общее представление о технологии блокчейна, прочтите — Как работает блокчейн? Руководство для начинающих по технологии блокчейн
Узлы блокчейна, как правило, служат интерактивными точками хранения информации в любой заданной цепочке блоков. Технология блокчейн зависит от множества участников по всему миру, которые несут ответственность друг за друга за транзакции и сетевой консенсус.
В блокчейне Ethereum существует три различных типа узлов — легкие, полные и архивные — в зависимости от целей запуска узла, вычислительной мощности и доступности аппаратного хранилища.
Легкие узлы используют только ограниченный, укороченный объем данных из блоков в цепочке, и они должны синхронизироваться с другими полными узлами в сети для обеспечения точности.
Полные узлы содержат значительно больше данных и истории блокчейна и могут собирать исторические данные по команде.
Наконец, архивные узлы содержат всю историю блокчейна Ethereum — все предыдущие блоки, заполненные транзакциями и данными. Размер блокчейна Ethereum довольно велик, он занимает значительное место в хранилище, что делает вопрос «насколько велик блокчейн Ethereum» логичным вопросом для людей, заинтересованных в запуске узла архива на Ethereum.
Два других узла — это виртуальная машина Ethereum (EVM) и узлы майнинга. EVM, по сути, отвечают за предоставление среды выполнения, которая может выполнять код смарт-контракта. Узлы, принадлежащие майнерам, называются узлами майнинга. Эти узлы подключены к той же сети, что и EVM.
Учетные записи в блокчейне Ethereum служат многим целям и бывают двух видов. Первый называется внешней учетной записью (EOA). Этот тип учетной записи представляет собой точку в блокчейне Ethereum, которую любой может бесплатно создать для хранения, получения и отправки ETH или токенов, созданных на блокчейне Ethereum, таких как токены ERC-20. Отправка или получение активов через EOA требует действия из внешнего источника.
Второй тип учетной записи в блокчейне Ethereum называется контрактной учетной записью. Контрактные счета — это закодированные настройки в блокчейне Ethereum, которые выполняют действия при соблюдении определенных условий.
Сущности заключают контракты на выполнение действий, которые они хотят выполнить, на основе триггера. Например, смарт-контракт может быть запрограммирован на отправку определенной суммы ETH компании в качестве платежа третьего числа каждого месяца, используя время для запуска действия. Когда владелец аккаунта отправляет ETH из своего EOA в контракт, чтобы удержать его, когда придет время оплаты. В отличие от EOA, создание контрактных учетных записей стоит ETH.
Блокчейн Ethereum также включает концепцию одноразовых номеров. Nonce — это, по сути, уникальный номер, который является частью данных для любой данной транзакции или блока. PoW nonce в Ethereum — это отдельные числа, которые приходят с каждым вновь добытым блоком. Одноразовые номера учетных записей в блокчейне Ethereum позволяют избежать двойных расходов, отслеживая суммы транзакций.
EOA могут взаимодействовать друг с другом и с контрактами. Контракты также могут взаимодействовать с другими контрактами и EOA, но не могут действовать без триггера.
Тема EOA пересекается с использованием криптовалютного кошелька. Чтобы понять, как работают криптокошельки, ознакомьтесь с кошельками Ethereum:руководство для начинающих по хранению ETH.
EVM – это вычислительная машина, работающая как децентрализованный компьютер с миллионами приложений, которые можно выполнять. EVM — это основная структура блокчейна Ethereum. По сути, он диктует, как работает и обслуживает всю систему, принимая во внимание изменения.
Задачей EVM является добавление новых функций в блокчейн, чтобы уменьшить проблемы с распределенным реестром. EVM используется каждым узлом Ethereum для поддержания консенсуса блокчейна.
Ethereum поддерживает смарт-контракты, представляющие собой фрагменты кода, которые выполняются на платформе. Код внутри EVM полностью изолирован, то есть не имеет доступа к сети, файловой системе или другим процессам.
Контракт, написанный в кодировке смарт-контракта, преобразуется в так называемый байт-код. Большая часть исходного кода, используемого в смарт-контрактах, написана на языке программирования Solidity. Затем данные переводятся в коды операций, понятные EVM. Коды операций затем используются EVM для выполнения определенных задач.
Следовательно, задача EVM состоит в том, чтобы поддерживать работу блокчейна Ethereum, подобно скелетной системе человеческого тела.
Смарт-контракты — это отдельные адреса блокчейна в совместимых сетях, которые сопровождаются определенными кодами. Разработчики создают эти закодированные адреса для выполнения функции по выбору разработчика в ожидании внешней транзакции, запускающей смарт-контракт. Смарт-контракты обрабатываются на виртуальной машине Ethereum (EVM) в случае блокчейна Ethereum.
Кроме того, смарт-контракт Ethereum — это, по сути, учетная запись в блокчейне Ethereum, код которой продиктован автоматическим выполнением действия, если пользователь отправляет транзакцию на эту учетную запись. Кодирование и запуск смарт-контракта на блокчейне Ethereum требует, чтобы пользователь тратил ETH в качестве платы за газ для взаимодействия с блокчейном Ethereum.
За создание смарт-контракта с инициатора взимается больше ETH, чем за отправку ETH из одного кошелька в другой. После развертывания смарт-контракты не подлежат изменению и являются окончательными, в то время как транзакции, отправленные в смарт-контракты, также являются постоянными (т. е. препятствуют изменению задним числом).
Смарт-контракты играют важную роль в криптоиндустрии, поскольку они открывают значительный потенциал и являются основой для децентрализованных приложений (DApps), таких как DEX. DApp — это сервис или решение, рекламирующее интерфейс, с которым люди могут взаимодействовать, в то время как работа на бэкэнде выполняется смарт-контрактами в совместимом распределенном реестре, таком как Ethereum. Однако не все блокчейны совместимы со смарт-контрактами. Кроме того, смарт-контракты можно создавать и запускать без технологии распределенного реестра.
Ethereum — это блокчейн, работающий в соответствии с алгоритмом консенсуса Proof-of-Work (PoW). Многочисленные части компьютерного оборудования, предназначенного для майнинга Ethereum, постоянно работают по всему миру, помогая запускать и защищать блокчейн Ethereum. Каждая установка аппаратного обеспечения компьютера называется майнером.
Эти майнеры постоянно бегают, пытаясь найти ответы на сложные головоломки. Поиск решения головоломки называется проверкой блока. Каждый блок содержит определенное количество транзакций и вознаграждение за майнинг.
Победивший майнер получает это вознаграждение, а также комиссию, связанную с транзакциями, включенными в этот блок. Блокчейн Ethereum состоит из непрерывного количества этих блоков, каждый из которых включает данные, связывающие его с предыдущим и последующими блоками.
Один из майнеров в конце концов решит проблему и расскажет об этом остальной части сети. Другие майнеры проверят ответ и, если он правильный, дважды проверят каждую транзакцию, прежде чем принять блок, добавить его в свою учетную запись и выплатить вознаграждение.
Для получения дополнительной информации о консенсусе, блоках и принципах работы блокчейнов прочитайте раздел Как работает блокчейн? Все, что нужно знать
Ethereum находится в процессе перехода на Ethereum 2.0 (Eth2), решение для масштабирования блокчейна и преобразования его механизма консенсуса с доказательства работы на доказательство доли (PoS). Масштабирование было проблемой для Ethereum, учитывая высокие сборы, которые временами требует блокчейн для тех, кто участвует в определенных решениях DeFi на основе Ethereum.
PoS в целом рекламируется как менее энергоемкий, чем PoW, и полагается на держателей собственного актива блокчейна PoS — называемых стейкерами, в отличие от майнеров на PoW — для управления сетью. Блокчейн Ethereum PoS будет полагаться на валидаторов — держателей, которые поставили 32 ETH — для запуска блокчейна Ethereum 2.0. Переход на Eth2 начался в декабре 2020 года с запуском сети маяков Eth2, хотя ожидается, что переход в целом займет некоторое время.
Узнайте об Eth2 здесь — Обновление Ethereum:руководство для начинающих по ETH 2.0