Etwa Mitte dieses Jahres wird Ethereum, die zweitgrößte Blockchain in Bezug auf den Geldwert und mit Vermögenswerten im Wert von Hunderten von Milliarden Dollar, abhängig von ihrem Betrieb, von dem Proof-of-Work-Konsensus-Algorithmus wechseln, der das System heute sichert , zum Proof-of-Stake-System von morgen – ein Vorgang, der von vielen als Triebwerkswechsel eines Flugzeugs beschrieben wird, während es fliegt. Ethereum kann unter keinen Umständen die Produktion gültiger Blöcke einstellen.
Anders als beispielsweise die meisten Blockchains Bitcoin, die Entwicklergemeinschaft von Ethereum, gefördert von der Ethereum Foundation (EF) und viele der prominenten Persönlichkeiten der Community haben sich darauf geeinigt, mehrere Versionen der Client-Software zu entwickeln, die das Protokoll der implementieren Pfandnachweis Konsens-Blockchain, oft als Ethereum 2.0 bezeichnet. Die verschiedenen Versionen der Client-Software sind nach Programmiersprachen und den einzelnen Teams, die sie entwickeln, getrennt.
Nach dem Zusammenführen gibt es zwei Arten von Knoten
Der Übergang wird eine Fusion sein, die oft einfach als The Merge bezeichnet wird, zwischen dem Ethereum Netzwerkknoten von heute, von denen eine Teilmenge als Miner fungiert, und Knoten, die die sogenannte Beacon Chain betreiben, die bereits seit Dezember 2020 in Betrieb ist. Gleichzeitig wird es eine Trennung der Aufgaben der Knoten geben. Heutzutage führen Knoten sowohl die Ausführung von Transaktionen als auch die Validierung derselben Transaktionen durch.
Nach dem Zusammenführen gibt es zwei Arten von Knoten: Ein Typ präsentiert die Ethereum Virtual Machine, der EVM, an Benutzer und Smart Contracts, führen Sie Transaktionen aus und senden Sie diese an Validator-Knoten, um sie zu validieren. Ausführungsknoten in der Ausführungskette werden im Grunde die gleichen Aufgaben erfüllen wie jetzt, mit der Ausnahme, dass die Validierung von den Validierungsknoten in der Konsenskette übernommen wird.
Die beiden Arten von Clients haben einen Teil des Codes gemeinsam, vorausgesetzt, sie wurden in derselben Programmiersprache entwickelt, und die Ausführungsclients wurden in geringem Umfang aktualisiert, um der Zusammenführung Rechnung zu tragen. Die meisten Teile des Ausführungsclients, wie z. B. die EVM, können mit geringfügigen Änderungen wiederverwendet werden. Schließlich können die Ausführungsclients die Teile des Codes, der die Validierung der Gegenwart durchführt, insgesamt löschen Arbeitsnachweis Kette.
Die Zusammenführung ist also eigentlich keine Zusammenführung im üblichen Sinne, dass zwei Ketten zu einer werden, sondern dass die heutigen Knoten zu einem bestimmten Zeitpunkt, um genau zu sein, bei einer bestimmten Blockhöhe aufhören, Transaktionen zu validieren, eine Pflicht, die wird stattdessen von Validatoren durchgeführt. Dies ist eine klassische Erhöhung der Robustheit durch die Aufteilung von Pflichten in verschiedene logische Schichten.
66 % auf einem Client könnten bedeuten, dass das Spiel vorbei ist
Der Grund dafür, mehrere Client-Software zu haben, ist, dass ein Fehler, ein Fehler oder eine Schwachstelle in einem der Clients andere Clients nicht beeinträchtigt, da sie nicht denselben Code oder sogar Programmiersprachen verwenden.
Es ist fair zu fragen, warum dies beispielsweise bei Bitcoin nicht der Fall ist. Der Grund dafür ist, dass das Bitcoin-Protokoll und seine Implementierung im Vergleich zum Protokoll von Ethereum sehr einfach sind. Ethereum ist eine um eine Größenordnung komplexere Maschine als Bitcoin, und zusätzliche Komplexität bedeutet naturgemäß ein höheres Risiko für Schwachstellen und mehr Angriffsflächen.
Dies ist alles in Ordnung, solange die Verteilung der verschiedenen Clients gleichmäßig oder nahezu gleichmäßig ist und insbesondere so, dass kein Client von mehr als 33% der Staking-Macht im Netzwerk verwendet wird. Wenn nicht, und sicherlich, wenn ein Client von mehr als 66 % der Staking-Macht genutzt wird, was heute der Fall ist, dann ist die ganze Idee, unterschiedliche Codebasen für verschiedene Clients zu haben, ziemlich nutzlos.
Ohne zu sehr ins Unkraut zu gehen, wie verschiedene Distributionen unterschiedliche Auswirkungen auf den Betrieb des Netzwerks haben können, genügt es zu sagen, dass kein Schaden angerichtet wird, wenn ein schwerwiegender Fehler einen Client mit weniger als ⅓ der Staking-Power trifft. Das Netz wird ohne Unterbrechungen weiter betrieben. Der Fehler wird behoben und alles wird wieder normal.
Wenn das Gleiche einem Kunden passiert, der zwischen ⅓ und ½ der Staking-Power hat, dann ist es etwas ernster, aber die Benutzer werden es nicht bemerken. Automatische Mechanismen verschiedener Art werden dafür sorgen. Wenn ein schwerwiegender Fehler einen Client mit mehr als der Hälfte der Staking-Power trifft, werden automatisch eine Vielzahl von Mechanismen ausgeführt, die die Situation schließlich verbessern, aber es wird Komplikationen und Störungen im Netzwerk geben, und die Benutzer werden betroffen sein.
Wenn jedoch ein Fehler einen Client trifft, der von mehr als ⅔ der Staking-Power verwendet wird, ist das Spiel im Grunde genommen vorbei. Die Buggy-Kunden haben eine Super-Mehrheit und all die Macht, die damit einhergeht, und die Buggy-Kette wird abgeschlossen. Im Wesentlichen können die Nicht-Buggy-Clients entweder die Kette dauerhaft teilen, in diesem Fall haben wir zwei Ethereums, oder der Buggy-Kette beitreten und mit dem leben, was der Fehler verursacht hat.
Lesern, die sich über die Details informieren möchten, wird dringend empfohlen, jmcook zu lesen. eth Artikel auf Spiegel.
Supermehrheit bei Prysm, keine ideale Situation
Bis heute läuft rund ⅔ der Staking-Power des Netzwerks auf der Prysm-Client-Implementierung, die von entwickelt wurde Prysmatic Labs. Dies ist, gelinde gesagt, keine ideale Situation für den Fall, dass sich herausstellt, dass der Prysm-Client einen Fehler enthält und der Fehler auf eine Weise ausgenutzt werden kann, die zu einem Konsensversagen im Netzwerk führt. Um fair zu sein, dieses Szenario ist unwahrscheinlich, aber nichtsdestotrotz ungleich Null.
Die anderen Clients auf dem Markt sind Lighthouse, Teku, Nimbus, Grandine und Loadstar. Von diesen haben Grandine und Loadstar sehr kleine Marktanteile, beide deutlich unter 1 %. Grandine ist das einzige, das unter einer Closed-Source-Lizenz veröffentlicht wurde.
Die Verteilung der Konsenskunden zum Zeitpunkt der Drucklegung ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Wie der Leser sehen kann, ist die Dominanz von Prysm weit mehr als befriedigend, aber knapp unter dem kritischen XNUMX/XNUMX-Niveau. Aktuelle Informationen und Ressourcen finden Sie unter clientdiversity.org.
Eine berechtigte Frage ist, warum der Prysm-Client so dominant ist; Es muss einen Grund geben, warum Personen und Organisationen, die Validierungsknoten betreiben, sich für Prysm entschieden haben? Um die Frage zu beantworten, wandte sich CryptoSlate an Marius van der Wijden, den Kernentwickler von Ethereum, der am Proof-of-Work-Client von Geth (Golang Ethereum) arbeitet.
Prysm-Regeln aufgrund des First-Mover-Vorteils
„Ich denke, die Hauptgründe für den Erfolg von Prysms sind ein First-Mover-Vorteil, Werkzeuge und Golang. Prysm war die erste Prototypimplementierung eines Beacon-Clients. So konnten sie frühzeitig mit der Optimierung ihres Clients beginnen und hatten mehr Zeit, um zusätzliche Tools (z. B. die Web-Benutzeroberfläche) und eine gute Dokumentation zu erstellen.“
„Ein weiterer großer Vorteil ist die von Prysm verwendete Programmiersprache – Golang – die ziemlich leistungsfähig und sehr einfach zu lesen und darin zu entwickeln ist. Go-ethereum ist auch in Golang geschrieben, daher könnten Entwickler, die mit Geth vertraut sind, auch Prysm leicht verstehen und prüfen.“ sagt van der Wijden.
Letzteres ist wichtig, da der Mangel an gleichmäßiger Verteilung zwischen Proof-of-Work-Ausführungsclients noch schlimmer ist als bei Konsensclients. Zum Zeitpunkt des Verfassens dieses Artikels liegt der „Marktanteil“ von Geth bei über 85 %. In einer Post-Merger-Welt ist dies jedoch kein so großes Problem, da Ausführungsknoten lediglich Transaktionen ausführen, aber keine Sicherheit bieten, wie es Konsens-Clients tun.
„Go-ethereum hat derzeit eine Supermajority von 85 % auf der Ausführungsebene. Nach der Zusammenführung wird es etwas besser, da Staker mehrere Ausführungsschicht-Clients mit einem Beacon-Client ausführen können, um immer auf der richtigen Kette zu landen“, sagt van der Wijden.
Große Börsen sind die großen Mitwirkenden von Prysm
Nun sind nicht alle Knotenoperatoren gleich. Im Gegenteil, einige Node-Betreiber haben weitaus mehr Ether gestaket als andere und verfügen daher über mehr Staking-Macht als ihre kleineren Konkurrenten. Die größten Staker sind sogenannte Staking-Dienste und/oder Pools, die die Möglichkeit bieten, Ether auf der Beacon-Kette zu staken, ohne 32 ETH ausgeben zu müssen, und wenn da nicht all die großen Staking-Dienste wären, auf denen der Prysm-Client läuft , wäre das Problem der Kundenvielfalt kein Problem.
Diese Staking-Dienste haben bekannte Namen: Coinbase, Kraken und Binance. Ja das Gleiche.
Mit heute 278,407 Validator-Knoten in der Beacon-Kette allein Coinbase mit seinen 48,864 Validatoren (17.5 %) und 92.4 % dieser Validatoren, die Prysm ausführen, trägt dazu bei 24.3 % zum Thema Vielfalt.
Als CryptoSlate sich an Coinbase wandte, um zu fragen, wie sie das Problem der Kundenvielfalt sehen, den Beitrag des Unternehmens dazu und was Coinbase, wenn überhaupt, tun würde, um das Problem zu entschärfen, verwies Jaclyn Sales von Coinbase auf einen Tweet-Thread von Coinbase Cloud von 22. Februar.
Im Faden, verweist Coinbase hauptsächlich auf die Sicherheit als Motivation für die Entscheidung, Prysm zu betreiben.
„Coinbase nutzt mehrere Eth2-Staking-Anbieter, um die Sicherheit und Kundenverteilung zu maximieren. Beim Start von eth2 Staking hat Coinbase bestehende Kunden und Anbieter evaluiert, um diese Eigenschaften zu maximieren, was bedeutete, mit Prysm zu beginnen, da es der einzige praktikable Client war, der Remote-Unterzeichner unterstützte.“
„Remote-Unterzeichner ermöglichen es Validatoren, Schlüssel in isolierten Umgebungen zu generieren und zu speichern, anstatt sie auf dem Validator selbst zu speichern, was die Sicherheit der eth2-Validatoren auf Coinbase erheblich erhöht.“
Coinbase: Prysm hatte bessere Sicherheitsfunktionen
Laut dem Tweet erlauben entfernte Unterzeichner Coinbase Cloud auch, doppelten Unterzeichnerschutz durch High-Watermark-Software anzubieten, die dazu beiträgt, Prüfer vor Problemen mit den Unterzeichnermodulen in Clients zu schützen.
„Im Team von Coinbase Cloud betreuen wir Coinbase Retail, aber auch viele andere Kunden. Wir unterstützen Lighthouse seit fast einem Jahr und haben Ende letzten Jahres mit @sigp_io zusammengearbeitet, um Remote Signer Support zu Lighthouse hinzuzufügen“, heißt es in dem Tweet weiter.
In Bezug auf Kraken mit einer Validator-Zahl von 30,847 (11 %), einer Prysm-Nutzung von 94.9 % und einem Prysm-Gesamtbeitrag von 15.7 % antwortet Brian Hoffman, Senior Product Manager bei Kraken, in einer E-Mail:
„Als wir unser ETH2-Staking-Modell zum ersten Mal erstellten, fanden wir Prysm aufgrund seiner Reife und Stabilität als die am besten geeignete Lösung.“
„Nach Gesprächen mit der Ethereum Foundation haben sowohl Kraken als auch Einsatz haben auch damit begonnen, neue Validatoren einzuführen, die auf Teku basieren, sowie einige vorhandene zu migrieren. Auf diese Weise können wir die Vielfalt unserer Validator-Client-Software erhöhen und Kunden einen noch widerstandsfähigeren On-Chain-Staking-Service bieten.“
Binance mit 24,410 Validierern (8.7 %), einer Prysm-Nutzung von 76.6 % und einem Prysm-Gesamtbeitrag von 10 % beantwortete die Bitte von CryptoSlate um Stellungnahme nicht.
Der drittgrößte Staking-Dienst Lido hat mit 50,274 Validierern (18 %) zwar doppelt so viele Validatoren wie Binance, aber die Prysm-Nutzung beträgt immerhin „nur“ 42.8 %, und so trägt Lido 11.5 % zur Prysm-Dominanz bei.
Dezentralisiert ist Rocket Pool führend
Natürlich gibt es Ausnahmen, aber diese sind sehr gering. Der dezentrale Staking-Pool Rocket Pool zum Beispiel hat eine Validator-Anzahl von 2,100 (0.75 %), wobei nur 10.6 % der Validatoren Prysm ausführen, wobei Rocket Pool lediglich 0.12 % zur Dominanz von Prysm beiträgt.
Alles in allem haben die vier großen Staking-Dienste und -Pools es in ihrer Reichweite, die Situation zu lösen, und auf der positiven Seite der Dinge gibt es laufende Diskussionen zwischen den Staking-Diensten und zwischen den Staking-Diensten und der Ethereum Foundation. Laut Ethereum-Core-Entwickler Marius van der Wijden ist der Verlauf dieser Diskussionen „gut“.
„Ja, darüber gibt es Gespräche, sowohl intern als auch extern. Ich denke, große Staking-Pools arbeiten daran, Teile ihrer Infrastruktur auf andere Kunden umzustellen. Sie müssen ihre Metriken und Überwachungsinfrastruktur für die neuen Kunden aktualisieren, daher kann es länger dauern, bis sie wechseln als Heim-Validatoren“, sagt van der Wijden.
Laut van der Wijden ist es für einen Node-Betreiber weder riskant noch schwierig, die Client-Software zu wechseln.
„Alle wichtigen Implementierungen sind ziemlich gut getestet und gepflegt. Wenn ein Benutzer bereits absteckt, sollte er seine Slashing-Datenbank herunterfahren und beibehalten, wenn er keine Slashing-Datenbank hat, sollte er ein paar Minuten (> 7 Minuten) zwischen dem Herunterfahren des alten Clients und dem Starten des neuen warten Klient. Die einzigen Schwierigkeiten könnten für größere Staker auftreten, da einige Clients andere APIs anbieten als andere“, sagt van der Wijdens.
Ist The Merge sicher zu verfolgen?
Da die Fusion nur noch wenige Monate entfernt ist, wird die Ethereum-Community wahrscheinlich eine nicht ideale Client-Verteilung akzeptieren müssen; die Wahrscheinlichkeit, dass die Dominanz von Prysm unter 33 % fällt, muss als sehr gering angesehen werden. Dies entmutigt jedoch weder Marius van der Wijden noch die anderen Kernentwickler von Ethereum, die Fusion fortzusetzen.
„Ich denke, es ist sicher zu verfolgen. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Konsens scheitert, ist meiner Meinung nach sehr gering. Wir haben eine großartige Test- und Fuzzing-Infrastruktur, die permanent läuft, um Unterschiede zwischen Clients zu finden. Selbst wenn es zu einem Konsensversagen kommt, können wir schnell und einfach neue Releases veröffentlichen und Forks lösen.“
„Wir sind uns auch einig, dass wir Staker, die einen Mehrheitskunden betreiben, nicht retten werden, wenn sich ihre Kunden schlecht benehmen“, sagt van der Wijden.
Die Post Kundenvielfalt von Ethereum: Ist The Merge sicher, wenn 66 % Prysm betreiben? erschien zuerst auf CryptoSlate.
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