Ethereum/Casper: szép új jövő!

A bitcoin skálázási történet árnyékában csendben körvonalazódik az Ethereum hálózat jövője is: A bányászok kivéreztetése, letéti konszenzus, kanonikus blocklánc védelme, manipulátorok bűntetése és “gazdasági véglegesség” biztosítása közel zéró ökológiai lábnyommal. A lehetséges jövőképeket korábban már kifejtettem a “Bitcoin ‘Forkológia’ III. – Mi a helyzet az Ethereummal?” cikkben.

Június 20-án tartotta meg az Ethereum DEV csapat a 20. Core Devs meetinget, ahol konkrét döntések születtek. Előbb címszavakban, majd a tovább mögött részletesen kifejtem, hogy mit is jelent ez a gyakorlatban:

• Döntés született arról, hogy ketté szedik a Metropolis network update-t. Ennek fő oka, hogy a Casper (alias PoS) még nem áll készen a kiadásra, viszont minden más már kiadható.
• A Metropolis első és második fele is hard-fork formájában fog aktiválódni.
• Az első hard-fork a tervek szerint augusztusban, vagy legkésőbb szeptemberben fog aktiválódni.
• A második fél (Casper) kapcsán egyelőre még csak találgatások láttak napvilágot. A közösség legnagyobb része valamikor 2018Q1-re várja.
• A Metropolis első updatejében aktiválnak egy újabb automatikus difficulty bombot, aminek a célja, hogy elpusztítsa a hard-fork előtti networköt, így ha bármelyik érintett is (pl. minerek egy része) úgy döntene, hogy neki nem tetszik akár a Metropolis, akár a Casper, akkor sem fogják tudni folytatni a jelenlegi Ethereum blockláncot. Ennek érdekében elkezdik lassítani a ethereum hálózat tranzakció átfutási idejét (15-ról 4-5 ütemben 45 másodpercre), majd a Metropolis HF#1-nél 40%-kal csökkentik a blockonkénti mining rewardot (5-ről 3 Etherre)

A másfél órás meetingen emellett persze számos egyéb fontos kérdést tisztáztak a DEVek, úgy mint az Metropolisban implementálásra kerülő új opcode-ok gas pricea, de tartok tőle, hogy ezek a kérdések itt a blogon a kutyát sem érdekelnek. (Ha viszont mégis lenne olyan olvasó, aki érintett smart contract programozásban, akkor az kérem vegye fel velem a kapcsolatot…)

A jelek szerint nem kicsi fába vágják core devek a fejszéjüket. Mielőtt azonban bárki is elkezdene aggódni, hogy mi is lesz ennek a vége, azt látni kell, hogy ez a történet nem most pattant ki a dev-ek fejéből, a Caspernek közel egy éve már szinte minden részlete ki van dolgozva.

Most nem írnám le újra a PoS lényegét, viszont mivel körvonalazódott végre a Casper folyamata és immáron timelinet is kaptunk ehhez, így le tudom írni ezzel kapcsolatban az ismert részleteket és az ebből levonható következtetéseket.

Ami nagyon fontos, a Casper update automatikusan NEM deaktiválja a PoW-ot, vagyis az Ethereum bányászatot. A Casper (Metropolis HF#2) mindösszesen hosszútávon ellehetetleníti a bányászatot. Hogy ez a hosszútáv mit jelent az erősen függ attól, hogy egy-egy adott bányász milyen költségekkel tud bányászni. Ezt gyakorlatilag úgy kell elképzelni, hogy már a Metropolis HF#1-el bekapatnak minden bányásszal egy ciánkapszulát, ami szépen lassan kivégzi (profitábilisan) az összes bányászt. Ennek előkészítéséhez előbb belassítják az ethereum hálózatot a következő ütemezéssel:

• Átlagos block time csökkentése: 22 secre – end of July
• Átlagos block time csökkentése: 27 secre – Aug. 26
• Átlagos block time csökkentése: 35 secre  – Sept. 27
• Átlagos block time csökkentése: 45 secre – Nov. 6th

Ezzel párhuzamosan a Metropolis HF#1 updatetel (augusztus-szeptember körül) csökkentik a block rewardot 5-ről 3 Éterre. A számok fényében július végétől 4 ütemben csökken a jelenlegi napi kiosztott PoW jutalom. Míg májusban egy átlagos napon 28.800 Éter került kiosztásra a bányászoknak, addigra ez ma már 22.700-ra csökkent, majd a további 4 ütemben ez egészen 5760 Etherre fog csökkenni novemberre. Mivel ezzel párhuzamosan nem várható számottevő mining hashpower csökkentés (különösen ha az árfolyam újra elkezd szárnyalni), ezért nagyjából úgy érdemes tervezni, hogy Etherben számolva novemberre 70-80%-kal fog csökkenni a napi mining reward. Maga a difficulty bomb már elkezdett ketyegni, hiszen két hónapja folyamatosan lassítják a networköt:

Hogyan fog ez zajlani novembertől?

Ahogy írtam is, a Casper aktiválásával nem fog automatikusan megszűnni a PoW (bányászat). Viszont tovább kerül redukálásra mind a reward mind a blockok száma amit PoW-val lehet létrehozni. Ennek kettős célja van:

• Rávegye a bányászokat, hogy hagyjanak fel a bányászattal, mivel annak profitabilitása eltűnik.
• Megakadályozza, hogy a Casper aktiválásához szükséges hardfork során a bányászok úgy döntsenek, hogy életben tartják a legacy blockláncot és létrehozzanak egy újabb “Ethereum Classic” forkolt blockláncot.

Ennek elérése érdekében a Casper aktiválásakor párhuzamosan fog futni a PoS és a PoW. Idő előre haladtával előbbinek egyre nagyobb lesz a rewardja, az utóbbinak pedig egyre alacsonyabb, míg az utóbbi lassan el is hal.

Hagyon fog működni a Proof of Stake/Casper? 

Korábban már írtam a PoS alapjairól, így azt nem ismételném most meg újra, helyette viszont leírnám az újabb információkat:

• A PoS-ban “Validator”-nak hívják azt, aki a PoWban a miner.
• A Validator elhelyezi egy letéti számlán a letétét. Ezt adott periódusonként ki tudja onnan venni, ha már nem akar validátor lenni.
• A PoS lényege az, hogy egy darab egységes és mindenki által elfogadott blocklánc létezzen csak. Ennek megfelelően büntetésre kerül az a Validator, aki érvényesnek fogad el egy manipulált blockot vagy akár csak egy tranzakciót. A büntetés mértéke a teljes depositjára kiterjed. (törlésre kerül az)
• A Validátor szava annak mértékében kerül beszámításra, hogy mekkora depostital járul hozzá a letéthez.
• Azok a Validátorok viszont jutalmat kapnak, akik elősegítik az egységes és kanonikus blocklánc gyarapodását.

[commercial_break]

Oké, ez így jól hangzik, de miként is fog működni mindez a gyakorlatban?

A Proof of Stake folyamata két fontos lépésből áll:

• A validátorok elkezdik aláírogatni a függő tranzakcióikat. Ezt hívják PREPARE-nek (["PREPARE", epoch, HASH, epoch_source]). Ez tranzakció akkor valid, ha a validátorok 2/3 súlyban valósnak tartják azt. Azon validátorok, akiknek a HASH-e vagy a tranzakció forrása eltér a konszenzustól, az automatikusan büntetést kap.
• Az elemi tranzakciókból összeálló blockra minden validátornak küldenie kell egy COMMIT-ot is. Ha egy validátor egy epoch-ra több mint egy commitot küld, az büntetésre kerül. Az a block valid, aminek a HASH-e legalább a validátorok 2/3-a szerint azonos. Aki az 1/3-ba szorul (a konszenzus szerint rossz hash-t küldött), az bütetésre kerül.

Maga a folyamat persze ennél egy picit bonyolultabb. Most nem fejteném ki a köztes lépéseket (PREPARE_REQ, COMMIT_REQ, stb.), mivel ezek már szükségtelenek a folyamat megértéséhez. Maga a folyamat lényege, hogy megteremtse az “economic finality”  folyamatát, azaz: ha egy gazdasági esemény megtörtént, akkor azt onnantól már semmilyen módon ne lehessen megmásítani. Ennek kísérlete azt igényelné, hogy az összebeszélő validátorok bevállalják azt, hogy elvesztik az összes depositjukat csak azért, hogy módosítsanak valamilyen múltbéli eseményt. Tehát ehhez nem csak egy világméretű összeesküvésre lenne szükség, de még bírtokolni is kellene a szabad Ether készlet nagy részét a depositehoz. Márpedig ha már bírtoklod egyszer azt, akkor miért is akarnád módosítani a blockláncot, hiszen már az elérhető vagyon nagy része a tiéd… Maga az elv kikezdhetetlen, hihetetlen, hogy ez is teljes egészében Vitalik Buterin és ki csapatának agyából pattant ki.

Aki mérhetetlen vágyat érez arra, hogy meg is értse technikai részleteiben a fentebb leírt folyamatot, annak ajánlani tudom Vitalik “Minimal Slashing Conditions” című írását.