Ethereums uppgradering ”The Merge” förklarad

Ethereums ”sammanslagning” kommer att förändra krypto för alltid: Allt du behöver veta:


På veckovisa  Zoom-samtal dedikerade till tekniska frågor har Ethereum-utvecklare firat – till och med sjungit – när de går vidare mot ”The Merge” – en händelse som hyllas som den viktigaste tekniska uppgraderingen i kryptons historia.

Men vad är egentligen ”The Merge”? De som följer kryptonyheter har sannolikt hört talas om det och är medvetna om att det representerar en övergång till något som kallas Proof of Stake, ”bevis på insats”. Men det finns få detaljerade redogörelser för den tekniska processen och The Merges konsekvenser för det större kryptoekosystemet.

Vad menas med The Merge?

Eth2, Ethereum 2.0, ETH 2.0 … Projektet har kallats många saker tidigare, men tidigare i år bestämde sig Ethereum-communityn för ”The Merge”.

Enklast är The Merge en sedan länge planerad Ethereum-uppgradering som syftar till att förbättra nätverket. Sådana uppgraderingar är vanliga, men det här är den viktigaste hittills, och dess framgång kommer att bana väg för utvecklare att introducera en mängd nya funktioner i nätverket.

The Merge kommer att slå samman det nuvarande Ethereum-huvudnätet – eller den huvudsakliga offentliga Ethereum-blockkedjan som används av alla – med något som kallas Beacon Chain. För närvarande finns båda kedjorna parallellt. Men bara Ethereum mainnet, som för närvarande använder en mekanism som kallas Proof of work, ”bevis på arbete”, behandlar transaktioner.

När The Merge är klar så kommer Ethereums huvudnät att flytta bort från bevis på arbete och istället anta Beacon Chains proof-of-stake-mekanism.

Vad är Proof of Work?

Proof of stake (PoS) är en typ av konsensusmekanism som skiljer sig från den traditionella proof-of-work (PoW).

En konsensus, vadå?

En konsensusmekanism beskriver hur Ethereum – eller andra blockkedjor – avgör legitimiteten för transaktioner som publiceras i dess nätverk. Det är hur en blockkedja styr sig själv.

Ethereum kan ses som en distribuerad databas med noder – eller datorer som kör programvara för att verifiera block och transaktionsdata i dem. För att nå konsensus om nätverket och fatta ett beslut måste majoriteten av noderna vara överens, och valet av konsensusmekanism avgör hur de gör det.

Hur fungerar Proof of Stake?

När Ethereum övergår till en proof-of-stake-konsensusmekanism efter The Merge kommer nätverket att förlita sig på betrodda enheter som kallas validerare för att verifiera transaktioner och lägga till nya block i blockkedjan. En validerare kommer att väljas slumpmässigt varje gång ett nytt block ska läggas till, vilket kommer att inträffa var 12:e sekund eller så efter The Merge.

Vem som helst kan ansöka om att bli validerare genom att sätta in 32 Ethereum (cirka 61 000 dollar i mitten av augusti)-en summa som är avsedd att säkerställa att deltagarna har en andel i nätverkets framgång och köra uppdaterad programvara.

Som Ethereum Foundation förklarar kommer potentiella validerare sedan att läggas till i en ”aktiveringskö som begränsar hastigheten för nya validerare som ansluter till nätverket.” När en validerare har ”aktiverats” kommer den att vara berättigad att granska och godkänna nya block som Ethereum-nätverket föreslår att lägga till i sin blockchain. 

I utbyte mot att säkra nätverket kommer validerare att tjäna Ether som belöning.

Medan 32 Ether som satsas som säkerhet fungerar som ett stort incitament att bete sig på lämpligt sätt, finns det också straff för validerare som är inkompetenta eller skadliga. De kan nämligen straffas med förlusten av en del eller hela sin insättning.

The Merge har inte hänt ännu, men Beacon Chain har redan över 415,000 validerare.

Vad är bevis på arbete?

Bevis på arbete är en annan konsensusmekanism som har använts av Ethereum mainnet sedan dess uppkomst. Andra äldre blockkedjor, framför allt Bitcoin, fortsätter att använda den.

”Arbetet” i bevis på arbete kommer i form av gruvdrift, där gruvarbetare spenderar energi i form av datorkraft. Även om dess anhängare (mestadels Bitcoiners) älskar bevis på arbete och säger att det är den säkraste mekanismen, är processen särskilt dålig för miljön – vilket har varit en nyckelfaktor för att få Ethereum att övergå till proof of stake.

Varför är The Merge en så stor grej?

För det första är Ethereum den mest använda blockkedjan och driver Ether, den näst största kryptovalutan, med ett marknadsvärde på 202 miljarder dollar. Ethereum är också värd för många decentraliserade applikationer (dApps) och decentraliserade finansprotokoll (DeFi) och fastställer äktheten hos miljontals icke-fungibla tokens (NFT).

Detta innebär att resultatet av The Merge inte bara kommer att påverka Ethereum-blockkedjan, utan en bred konstellation av produkter och tjänster som är beroende av den. Och med tanke på Ethereums storlek och inflytande kommer The Merges öde sannolikt att få en krusningseffekt på den bredare kryptoindustrin.

Under tiden kommer övergången till proof of stake att påverka tusentals människor som bryter Ether, varav många har förbrukat betydande kapital i strävan. De flesta kommer förmodligen att vända sig till att bryta andra proof-of-work-mynt, men The Merge kommer sannolikt fortfarande att skada deras resultat.

Men även om The Merge är dåliga nyheter för gruvarbetare, ser den stora majoriteten av Ethereum-communityn och bortom slutet på gruvdrift som en bra sak – vilket hjälper både planeten och Ethereums rykte. ”Övergången från bevis på arbete till bevis på insats [kommer] att minska den totala energiförbrukningen för Ethereum med 99,9% eller mer”, säger Ethereums kärnutvecklare Preston Van Loon till Fortune.  Det är inget skämt.

En annan viktig konsekvens av en framgångsrik sammanslagning kommer att vara en minskning av emissionen av nya Ether. Efter The Merge kommer Ether sannolikt att bli ”den största deflationsvalutan”, enligt Lucas Outumuro, forskningschef på blockchain-intelligensföretaget IntoTheBlock.

I sitt senaste nyhetsbrev förutspår Outumuro att eftersom kryptovalutan inte längre kommer att tilldelas gruvarbetare kommer mängden ny Ether som utfärdas att minska med cirka 87%. ”ETH:s nettoemission beräknas nu ligga mellan –1,5% och 0,5% baserat på de senaste tre månadernas data, jämfört med –4,5% till –0,5% med Q1 till Q2-siffror”, skrev han den 19 augusti.

Denna nedgång i emission innebär i sin tur att Ethereum kan förmörka Bitcoin i marknadsvärde under de kommande 12 månaderna, enligt en rapport från analysföretaget FSInsight den 12 augusti.

Slutligen ses The Merge som ett kritiskt steg för Ethereums övergripande utveckling. Enligt Ethereum-skaparen Vitalik Buterin är nätverket nu cirka 40% klart, och efter The Merge kan ”Ethereum gå upp till att vara 55% komplett”, sa han.

På Ethereums färdplan finns också fyra andra faser som händer parallellt som utvecklare kallar ”surge, verge, purge, and splurge” – som alla syftar till att göra Ethereum mycket snabbare, säkrare och mer decentraliserat. ”I slutet av denna färdplan kommer Ethereum att vara ett mycket mer skalbart system … I slutet kommer Ethereum att kunna behandla 100 000 transaktioner per sekund”, säger Buterin.

Varför är The Merge kontroversiell?

Medan de flesta av Ethereum-communityn starkt stöder The Merge, fördömer en högljudd minoritet det som ett kolossalt misstag. Även om en del av denna kritik är rotad i egenintresse – nämligen gruvarbetare som är oroliga för förlorad inkomst – finns det också ideologiska bekymmer.

Kritiker säger nämligen att bevis på insats kommer att göra Ethereum mer centraliserat och mindre säkert, och pekar på dominansen hos några enheter som innehar satsad Ether (Ether deponerad på Beacon Chain). Som dataföretaget Messari har påpekat kontrollerar Lido Finance hela 31,2% av alla satsade Ether på Beacon Chain, medan Coinbase kontrollerar 14,7% och Kraken 8,5%.

Lidos och andras stora positioner återspeglar det faktum att de är vårdnadshavare för tusentals mindre Ether-innehavare – och faktiskt inte äger det mesta av vad de innehar – men centraliseringsrädslan kvarstår ändå.

Dessa farhågor inkluderar rädsla för att brottsbekämpning kan behandla validerare som ett mål för censur eller övervakning. Buterin själv tog upp detta på Twitter.  Han signalerade sitt stöd för att bränna insatsen för alla validerare som censurerar Ethereum-protokollet om de blir ombedda av amerikanska tillsynsmyndigheter.

”Jag tror att Ethereum-communityn är tillräckligt stark för att bekämpa censur på baslagret”, twittrade EthHub-grundaren Anthony Sassano den 16 augusti. ”Bitcoin är utsatt för samma censurrisker som Ethereum är – det spelar ingen roll om det är PoS eller PoW.”

Till och med Coinbases VD Brian Armstrong föreslog den 17 augusti att han hellre skulle stoppa kryptovalutabörsens insatsverksamhet än att följa eventuella censursanktioner.

Ett annat problem omger ”MEV” – maximalt extraherbart värde (tidigare Miner Extractable Value) – och potentiella MEV-Boost-problem efter The Merge.

MEV är den vinst som en gruvarbetare eller validerare kan göra genom att plocka, utesluta eller ordna om transaktioner inom block. MEV-Boost är en valfri programvara byggd för proof-of-stake Ethereum. Det gör det möjligt för validerare att sälja blockutrymme till så kallade blockbyggare och lägga ut blockproduktion för att maximera sin belöning – effektivt lägga ut några av sina valideringsuppgifter.

Även om det finns uppsidor med MEV och MEV-Boost, kan båda också användas av dåliga skådespelare på ett skadligt sätt. Specifikt är vissa inom Ethereum-communityn oroliga för censur av MEV-Boost ”reläoperatörer” eller enheter som ansluter validerare till blockbyggare, bland annat.

Frågor kring MEV och MEV-Boost efter The Merge har i allt högre grad konsumerat uppmärksamheten hos otaliga användare på krypto-Twitter, till den punkt där det till och med togs upp under det senaste Ethereum Core Developers-mötet. Även om utvecklare förstår oron är de hoppfulla om att MEV-relaterade problem, särskilt som involverar censur, inte kommer att vara vanliga hot och förbli fokuserade på att bygga Ethereum som ett censurfritt protokoll. 

Slutligen finns det andra rädslor över bevis på insats, särskilt risken för en 51% attack – där dåliga aktörer konspirerar för att ta över mer än hälften av nätverkets datorkraft och manipulera blockchain-posten för att stjäla tokens. Men med bevis på insats skulle en angripare behöva majoritetsägande av satsad Ether för att klara detta – och det skulle vara otroligt dyrt att få.

Vi måste komma förbi myten att det är * dödligt * om en enhet får tillräckligt för att 51% attackera PoS. Verkligheten är att de kan attackera * en gång *, och sedan blir de antingen slashed eller (om censurattack) mjukgafflade bort och inaktivitetsläckta, och de förlorar sina mynt så att de inte kan attackera igen. https://t.co/utash1hUDU

– vitalik.eth (@VitalikButerin) 2 september 2020

Buterin själv ser inte en attack på 51% som ”dödlig”, och Ethereum-communityn har också tonat ner oron och påminner andra om möjligheten att sänka en validerares andel, bland annat.

Kommer The Merge att sänka gas avgifterna som alla klagar på?

Nej.

Gasavgifter avser kostnaden för att genomföra en transaktion på Ethereum blockchain. Gasavgifter betalas i Ether (denominerade i den minsta enheten i Ether som kallas gwei) och har ofta ökat under hektiska perioder på grund av högre efterfrågan på transaktioner som ska behandlas.

Gasavgifter anses vara en stor smärtpunkt för Ethereum-användare. Detta är inte förvånande eftersom gasavgifterna under de mest trafikerade perioderna på Ethereum kan nå hundratals dollar, vilket gör nätverket olönsamt för många.

The Merge kommer att flytta Ethereum till bevis på insats, men det kommer inte att utöka nätverkskapaciteten. Därför kommer det inte att påverka priset på gasavgifter.

Buterin förutspår dock att gasavgifterna kommer att sjunka i framtiden. Han uppskattar att med tiden, efter The Merge, kan gasavgifterna vara så låga som $0,002 till $0,05 på grund av roll-ups-en så kallad Layer 2-teknik som ”rullar upp” en mängd transaktioner utanför kedjan, bearbetar den och sedan registrerar en komprimerad version på Ethereums huvudblockkedja. Och som Ethereum Foundation säger, ”Övergången till proof of stake är en viktig föregångare för att förverkliga detta.”

Några andra stora missuppfattningar om The Merge?

Ja, det finns många.

För det första kommer The Merge inte att påskynda den tid det tar för Ethereum att behandla transaktioner. Även om tidpunkten för skapande och avveckling av nya block (eller slutgiltighet) kommer att förändras något efter The Merge, kommer det inte att vara tillräckligt stort för Ethereum-användare att märka det, säger Ethereum Foundation.

Ett annat missförstånd om The Merge handlar om tidsramen under vilken investerare kan ta ut sina satsade Ether efter uppgraderingen.

Investerare kommer inte att kunna dra tillbaka sin satsade Ether omedelbart efter The Merge och måste vänta tills Shanghai-uppgraderingen, som är ”nästa stora uppgradering efter The Merge”, säger Ethereum Foundation. ”Detta innebär att nyutfärdad ETH, även om den ackumuleras på Beacon Chain, kommer att förbli låst och illikvid i minst sex till 12 månader efter The Merge.”

För Ethereum-kärnutvecklaren Tim Beiko är den största missuppfattningen om The Merge att du behöver 32 Ether för att köra en nod, sa han till Fortune. – Det gör man inte. Att köra en nod är gratis, säger han. ”Trettiotvå Ether behövs bara för att köra en validerare”, som nämnts tidigare.

Validerare kan inte heller ändra protokollregler, sa Beiko. ”Alla noder validerar protokollregler, därför kan validerare inte på egen hand ändra dem.”

Okej, så vad händer tekniskt för att dra av detta?

Mycket.

För att förbereda sig för The Merge – och alla andra Ethereum-uppgraderingar för den delen – förlitar sig utvecklare på Ethereum-testnätverk (testnät) för att öva på att köra kod innan de distribuerar den på ett mainnet. Testnät liknar Ethereum mainnet tillräckligt för att utvecklare kan köra tester och söka efter buggar eller säkerhetshål för att förhindra att sådana brister påverkar huvudkedjan.

Inför den kommande The Merge genomgick testnäten Kiln, Ropsten, Sepolia och nu senast Goerli alla övergången till proof of stake som generalrepetitioner för det verkliga evenemanget.   

Dessutom introducerade Ethereum-utvecklare en handfull ändringar i blockkedjan som kallas hårda gafflar för att bana väg för The Merge, inklusive den så kallade London hard fork 2021. London hade några syften: Det syftade till att stabilisera transaktionsavgifterna genom att permanent förstöra (”bränna”) en del av sådana avgifter och ta bort den Ether från cirkulationen. London hard fork försenade också den så kallade svårighetsbomben, en mekanism som är avsedd att stimulera nätverket att gå bort från bevis på arbete genom att exponentiellt öka svårighetsgraden för pussel som krävs för gruvdrift – vilket gör fortsatt gruvdrift ogenomförbar.

Efter London drev andra gafflar som Arrow Glacier och Gray Glacier bort svårighetsbomben ytterligare och ändrade dess parametrar. Det fanns också Altair, som uppgraderade Beacon Chain.

Utvecklare har också genomfört 10 mainnet ”skugggafflar” där de sprang igenom The Merge med ett litet antal noder. Detta visade sig vara användbart eftersom skugggaffelprocessen är tillräckligt minimal för att inte störa huvudnätet, men tillräckligt användbart för att bedöma eventuella problem före den stora mainnet-The Merge. När utvecklare fortsätter att förbereda sig för The Merge planerar de ännu fler skugggafflar.

Processen för själva aktiveringen av mainnet-The Merge är invecklad och involverar tre stora steg, som Christine Kim, forskningsassistent på Galaxy Digital, förklarar.

För att starta allt kommer en uppgradering som heter Bellatrix – uppkallad efter en stjärna och inte skurken från Harry Potter – att hända först och sätta saker i rörelse. Det kommer att förbereda Beacon Chain för The Merge. Därefter måste nätverket nå ett slutligt TTD-värde (Terminal Total Difficulty), som representerar den potentiella svårighetsgraden för gruvdrift, när Bellatrix-uppgraderingen är klar. Noder kommer att titta på det, och när det väl har nåtts kommer det att leda till det sista steget, kallat Paris-uppgraderingen. Paris kommer att ta bort beroendet av bevis på arbetsbrytning och gruvproblem, bland annat att förbereda nätverket för Beacon Chain och proof of stake. 

Med tanke på komplexiteten i allt detta kommer processen definitivt inte att ske över en natt. Ethereum-utvecklare förutspår att det kommer att finnas en 14-dagarsperiod mellan Bellatrix och mainnet-The Merge.

Hur kan The Merge gå fel?

Många saker kan gå fel, och det är svårt att förutsäga – trots år av tester och förberedelser.

I slutändan är The Merge långt ifrån en slam dunk, och olika problem kan uppstå – som hicka med kunder eller programvara som verifierar transaktioner och applikationsuppdelning, bland andra – som är så komplexa att de kan vara svåra att planera för. Dåliga skådespelare kan också försöka sabotera processen också.

Men Ethereum-utvecklare och ingenjörer arbetar för att vara redo för eventuella problem och hävdar att de är förberedda.

Behöver jag göra något med min Ether?

Nej. Var mycket försiktig med att någon säger något annat.

Som Ethereum Foundation säger:

”Som användare eller innehavare av ETH eller någon annan digital tillgång på Ethereum, såväl som icke-nodopererande stakers, behöver du inte göra någonting med dina pengar eller plånbok innan The Merge.

”Alla medel som finns i din plånbok före The Merge kommer fortfarande att vara tillgängliga efter The Merge. Ingen åtgärd krävs för att uppgradera från din sida.

”När vi närmar oss The Merge av Ethereum mainnet bör du vara i hög beredskap för bedrägerier som försöker dra nytta av användare under denna övergång.”

Vissa människor som är missnöjda med The Merge kan försöka förgrena sig och skapa sina egna projekt och varianter av Ethereum – men något sådant kommer aldrig att vara Ethereum.

Till exempel planerar en kohort av gruvarbetare en Ethereum hard fork efter The Merge  för att skapa vad de kallar ”ETHPoW”, i ett försök att fortsätta en proof-of-work-kedja och behålla sin inkomst. Men även om detta projekt låter som ETH, och något inkluderar Ethereum i sitt namn, är det inte korrelerat med Ethereum och kommer att ha sin egen token och applikationer om det lyckas. 

När sker The Merge?

Ethereum-utvecklare siktar på veckan den 15 september för The Merge, med TTD inställd på 587500000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

Terminalens totala svårighet har ställts in på 5875000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

Detta innebär att ethereum PoW-nätverket nu har ett (ungefär) fast antal hash kvar att bryta. https://t.co/3um744WkxZ förutspår att The Merge kommer att ske runt den 15 september, även om det exakta datumet beror på hashrate.  pic.twitter.com/9YnloTWSi1

– vitalik.eth (@VitalikButerin) 12 augusti 2022

Ändå kan många faktorer ändra den tidsramen. Ethereum-utvecklarna klargjorde att tidpunkten är en uppskattning och ingenting är slutfört ännu.