The Merge: een basis voor toekomstige updates

De 'Samenvoeging', die plaatsvond tijdens de ochtenduren van donderdag 15 september 2022, markeert het begin van schaalbaar Ethereum terwijl de uitvoeringslaag van de staatsmachine overgaat van het vertrouwen op Proof-of-Work voor consensus naar Proof-of-Stake. De overgang is gepland sinds bijna het begin van Ethereum zelf en werd officieel in gang gezet in december 2020 met de lancering van de Beacon Chain – die tot nu toe in wezen een naakte consensuslaag was zonder mogelijkheden behalve berichten tussen validators. Na de samenvoeging zal de 'uitvoeringslaag', of de staatsmachine die het vermogen van Ethereum om berekeningen uit te voeren ondersteunt, vertrouwen op de Beacon Chain voor consensus en finaliteit, wat betekent dat alle bewerkingen op de Ethereum-keten worden beveiligd door Proof-of-Stake.

De primaire effecten van dit evenement, dat wordt geactiveerd door de 'Paris' hardfork-upgrade, zijn als volgt:

• De uitvoeringslaag wordt beveiligd door Proof-of-Stake; Ethereum-mijnwerkers kunnen geen blokken meer produceren voor de hoofdketen
• De uitstoot van nieuwe ETH wordt verlaagd van 2 ETH per blok naar een glijdende schaal op basis van de totale hoeveelheid uitgezette ETH; uitstoot wordt met ~85% verminderd
• Bloktijden worden een deterministische 12 seconden
• Het totale stroomverbruik van het netwerk zal met ~99% worden verminderd doordat rekenwerk wordt vervangen door risicokapitaal om de veiligheid te garanderen
• Validators in de beacon chain zullen vergoedingen gaan ontvangen voor transacties

Wat gebeurt er NIET na de fusie:

• De kosten worden niet verlaagd voor de gemiddelde transactie
• Transactiesnelheid/capaciteit gaat niet direct omhoog
• Validators kunnen hun ETH niet terugtrekken uit het uitzetten op de bakenketen
• Er zijn geen gedecentraliseerde applicaties of andere services nodig die afhankelijk zijn van Ethereum-uitvoeringslaaggegevens / berekening om specifieke actie te ondernemen (naast alle clients die updaten naar de nieuwste versie van hun software)

Het belangrijkste aspect van de samenvoeging is dat het de basis legt voor toekomstige upgrades die data-sharding mogelijk maken, wat uiteindelijk de totale doorvoer en schaalbaarheid van het netwerk met meerdere ordes van grootte zal verhogen.

Proof-of-Stake Ethereum zal in zijn uiteindelijke vorm ongelooflijk schaalbaar zijn in vergelijking met de originele Proof-of-Work-keten. Een van de grootste hindernissen voor massale acceptatie van Ethereum door de geschiedenis heen is de verhoging van de vergoedingen die samenvallen met een toename van de vraag naar blockspace. In de recente geschiedenis zag Ethereum zijn hoogste punt gemiddelde transactiekostendag op 1 mei 2022, toen de kosten volgens Etherscan gemiddeld $ 200 in USD waren.

Momenteel verwerkt de Ethereum-keten ongeveer 1 miljoen transacties per dag. Op de hoogste dag van activiteit werden 1.7 miljoen transacties door het netwerk verwerkt. Dit vond plaats op 10 mei 2022, in de nabijheid van de hoogwaterlijn tegen vergoedingen.

De opkomst van alternatieve Proof-of-Stake-ketens zoals Solana, Avalanche, Cosmos en andere die lagere kosten en een hogere doorvoer bieden in vergelijking met Ethereum, hebben aangetoond dat gebruikers geen 10 of 100 dollar willen betalen om afzonderlijke transacties te verzenden. Zelfs bij de huidige vergoedingen, die aanzienlijk lager zijn dan de hoogste, zijn de kosten die gepaard gaan met transacties op Ethereum veel te duur voor een groot percentage van de wereldbevolking. Om Ethereum voor iedereen wereldwijd toegankelijk te maken, moeten de kosten veel lager zijn dan nu het geval is. Data-sharding en zijn voorloper, proto-sharding, beloven de schaalbaarheid te leveren die nodig is om zowel de rollup-kosten concurrerend te maken met alternatieve ketens als de Ethereum-behoeften op basislaagschaal te leveren.

De nieuwste voorstellen voor de toekomst van Ethereum met data-shard zijn de Danksharding-voorstellen, die de opkomst weerspiegelen van een rollup-centric Ethereum-roadmap sinds 2020. Vanwege de toegenomen acceptatie van rollups als langetermijnoplossingen met hun eigen netwerkeffecten, wordt data sharding is herzien om de langetermijnpositie van rollups binnen Ethereum weer te geven. De oorspronkelijke visie op sharding stelde een vast aantal datashards voor die elk afzonderlijke blokken, blokaanbieders en vergoedingen hadden. Met het nieuwste sharding-model beschreven in EIP-4844 in plaats daarvan wordt in plaats daarvan de vergoedingsmarkt voor een niet-gespecificeerd aantal shards samengevoegd; dus kiest één indiener alle gegevens die in één slot zijn opgenomen.

Om de rekenbelasting van validators die deze wijziging met zich mee zou brengen te verminderen, wordt ook een scheiding tussen de voorsteller en de bouwer geïntroduceerd, die de rollen van de blokbouwer en de blokaanbieder van elkaar scheidt. De blokbouwers bieden op het recht om hun blokken te laten opnemen en de indiener selecteert de hoogste geldige bieder om op te nemen. Omdat de indiener niet langer alle gegevens in het blok hoeft te verwerken, wordt hun rekenkundige overhead verminderd.

Sharding zal ook een nieuw transactietype bevatten, genaamd blobs. Blobs zijn stukjes gegevens die zijn opgenomen in blokken die de EVM niet zal verwerken. Deze gegevens moeten door rollups worden gebruikt om bulkgegevens van hun eigen uitvoeringsomgevingen tegen lagere kosten naar Ethereum terug te sturen. Proto-danksharding stelt voor om het blob-transactietype te introduceren voorafgaand aan de volledige implementatie van sharding, wat kostenbesparingen oplevert voor rollups en ze concurrerender maakt met alternatieve basislagen.

De aanstaande Shanghai-upgrade kan proto-danksharding (naast andere verbeteringen aan Ethereum, inclusief Beacon Chain-opnames) implementeren en zal naar verwachting binnen de komende 6 maanden plaatsvinden. Als het niet wordt geïmplementeerd in Shanghai, wordt een ander voorstel geïmplementeerd (verlaag de kosten van CALLDATA in transacties), wat hetzelfde effect heeft als het verlagen van de transactiekosten voor Ethereum-rollups. Door de fusie in gang gezet, zullen toekomstige upgrades van Ethereum de adoptie van veel meer gebruikers tegen lagere kosten voor gebruikers mogelijk maken door een aanzienlijk verbeterde schaalbaarheid in fasen te introduceren.

Economische impact van de fusie

Het grootste onmiddellijke effect van de fusie is de vermindering van de totale jaarlijkse uitstoot van ETH-tokens. De emissies zullen vanaf het huidige niveau dalen tot tussen de 1,500-1,800 ETH per dag. Vanwege het mechanisme voor het verbranden van de basisvergoeding dat in augustus 2021 werd geïntroduceerd tijdens de upgrade van de harde vork in Londen, zal Ethereum in de meeste gevallen waarschijnlijk ook een deflatoire activa worden. Per Kraken Intelligence, bij de huidige validatoraantallen, die rond de ~420,000 liggen, zal een basisvergoeding van slechts 15 GWEI resulteren in deflatoire Ethereum:

Bovendien zal de nieuw uitgestoten ETH tot de Shanghai-upgrade worden vergrendeld op de Beacon Chain en niet beschikbaar zijn voor opname. Beacon Chain ETH heeft momenteel alleen toegang tot liquiditeit van andere tokens (bijv. Execution layer ETH, stablecoins) via liquid staking-derivaten van protocollen zoals Lido en RocketPool.

De Proof-of-Stake-transitie van Ethereum markeert het begin van schaalbaar, duurzaam Ethereum. Naarmate er meer inzet de Beacon-keten binnenkomt en er meer gedecentraliseerde liquid-inzetopties op de markt komen, zal Proof-of-Stake Ethereum evolueren naar een robuust, gedecentraliseerd netwerk met voldoende capaciteit om miljarden gebruikers te ondersteunen.