Czym jest Ethereum (ETH)? Proste wyjaśnienie

Czym jest Ethereum (ETH)?

Ethereum to publiczna i zdecentralizowana sieć blockchain, na której deweloperzy mogą budować aplikacje i aktywa cyfrowe. Ethereum nie służy więc wyłącznie do przesyłania wartości. Sieć może również uruchamiać programy.

Własna kryptowaluta Ethereum nazywa się ether. Jej ticker to ETH.

ETH pełni w sieci kilka funkcji. Używasz ETH do płacenia opłat transakcyjnych, na przykład gdy wysyłasz ETH lub korzystasz z aplikacji na Ethereum. ETH jest także stakowany, aby pomagać w zabezpieczaniu sieci. Validatorzy blokują ETH i w zamian mogą otrzymywać nagrody.

Ważnym elementem Ethereum są smart contracts. To programy działające na blockchainie, które mogą automatycznie wykonywać reguły zapisane wcześniej w kodzie. Dzięki temu deweloperzy mogą budować aplikacje korzystające z blockchaina bez konieczności, aby jedna centralna strona przetwarzała wszystkie transakcje.

Ethereum Mainnet wystartował 30 lipca 2015 roku wraz z pierwszym blokiem sieci, czyli genesis block.

Najważniejsze informacje

• Ethereum to programowalna platforma blockchain dla aplikacji i aktywów cyfrowych.
• ETH to natywna kryptowaluta Ethereum i jest używana między innymi do opłat i stakingu.
• Validatorzy zabezpieczają Ethereum za pomocą Proof of Stake.
• Smart contracts automatycznie wykonują reguły i logikę aplikacji.
• Duże obciążenie sieci, złożone smart contracts i różnice między sieciami Layer 2 to ważne kwestie, na które warto zwrócić uwagę.

Jak działa Ethereum?

Ethereum działa jak wspólna cyfrowa księga. Wiele niezależnych komputerów, nazywanych też node'ami, przechowuje i sprawdza te same informacje o transakcjach, kontach i smart contracts. Dzięki temu nie ma jednej centralnej strony, która decyduje o tym, co dzieje się w sieci.

Gdy wysyłasz ETH lub korzystasz ze smart contractu, przesyłasz transakcję do sieci. Następnie node'y sprawdzają, czy ta transakcja spełnia zasady Ethereum. Jeśli tak, transakcja może zostać uwzględniona w bloku, a nowy stan sieci zostaje zaktualizowany.

Wykonywanie transakcji i smart contracts odbywa się w Ethereum Virtual Machine, zwykle skracanej do EVM. EVM można traktować jako środowisko, w którym uruchamiane są programy na Ethereum. Ponieważ wszystkie node'y stosują te same zasady, mogą sprawdzić, czy program daje ten sam wynik.

Ethereum wykorzystuje Proof of Stake do zabezpieczania sieci. W tym modelu validatorzy blokują ETH. Validator może zostać wybrany do zaproponowania nowego bloku. Inni validatorzy sprawdzają ten blok i głosują nad jego ważnością.

W ten sposób sieć osiąga konsensus. Oznacza to, że validatorzy wspólnie uzgadniają, które transakcje i bloki są ważne.

Validatorzy mogą otrzymywać nagrody, jeśli uczestniczą poprawnie i są dostępni. Jeśli ktoś jest tymczasowo offline, może otrzymać niewielką karę finansową. Przy poważniejszych naruszeniach część stakowanego ETH może zostać utracona. Nazywa się to slashing.

Ethereum funkcjonalnie składa się z dwóch ważnych warstw:

• Warstwa wykonawcza przetwarza transakcje i smart contracts.
• Warstwa konsensusu odpowiada za Proof of Stake i koordynuje validatorów.

Przegląd Ethereum (ETH)

Czym są smart contracts na Ethereum?

Smart contracts to programy działające na blockchainie Ethereum. Nie są więc umowami prawnymi, lecz fragmentami oprogramowania z regułami, które wykonują się, gdy ktoś wywoła funkcję kontraktu.

Smart contract ma własny adres na Ethereum. Zawiera kod i może też przechowywać dane. Dzięki temu smart contract może na przykład emitować tokeny, przeprowadzać wymianę lub zarządzać zasadami działania aplikacji.

Załóżmy, że smart contract został zaprogramowany tak, aby wysyłać tokeny po spełnieniu określonych warunków. Gdy ktoś wywoła właściwą funkcję i spełni te warunki, kontrakt wykona wcześniej zaprogramowane reguły. Wszystkie node'y w Ethereum sprawdzają według tych samych zasad, jaki powinien być wynik.

Smart contracts mogą też wywoływać inne smart contracts. Dzięki temu deweloperzy mogą łączyć istniejące elementy i budować nowe aplikacje. Nazywa się to composability. Mówiąc prościej, oznacza to, że różne aplikacje blockchainowe i smart contracts mogą opierać się na sobie nawzajem.

Transakcji wykonanej za pośrednictwem smart contractu nie można po prostu cofnąć. Kod smart contractu na istniejącym adresie również nie może zostać po prostu zmieniony. Deweloperzy mogą jednak wcześniej zbudować system, w którym niektóre elementy można później wymienić lub zaktualizować. Takie konstrukcje aktualizacyjne wiążą się z własnymi ryzykami związanymi z zarządzaniem i zaufaniem.

Smart contract nie może też samodzielnie pobierać danych spoza Ethereum, takich jak cena rynkowa, wynik sportowy czy dane pogodowe. W tym celu można użyć oracle. Oracle dostarcza do blockchaina dane zewnętrzne, ale jednocześnie wprowadza dodatkową zależność.

Jak działa staking w Ethereum?

Staking oznacza blokowanie ETH, aby pomagać w zabezpieczaniu Ethereum za pomocą Proof of Stake. Validatorzy stakują ETH i mogą otrzymywać nagrody, gdy prawidłowo uczestniczą w sieci.

Aby samodzielnie uruchomić validatora, potrzebujesz co najmniej 32 ETH. Musisz też uruchamiać oprogramowanie validatora i dbać o to, aby pozostawało niezawodnie online.

Validator może zostać wybrany do zaproponowania nowego bloku. Następnie inni validatorzy składają attestations. Attestation to rodzaj głosu, w którym validator wskazuje, który blok i jaki stan blockchaina uważa za ważny.

Od aktualizacji Pectra validator z tak zwanymi compounding withdrawal credentials może mieć efektywny stake od 32 do maksymalnie 2 048 ETH. W przypadku takich validatorów nagrody ze stakingu mogą być automatycznie dodawane do efektywnego stake'u. Starsi validatorzy mają efektywny balans ograniczony do 32 ETH.

Validatorzy otrzymują nagrody, gdy uczestniczą poprawnie i są dostępni. Jeśli validator jest tymczasowo offline, mogą pojawić się niewielkie kary. W przypadku niektórych poważnych naruszeń część stakowanego ETH może zostać utracona. Nazywa się to slashing.

Nie musisz samodzielnie uruchamiać validatora, aby uczestniczyć w stakingu. Za pośrednictwem staking pools i innych dostawców można brać udział nawet z mniej niż 32 ETH. Jesteś jednak wtedy zależny od działania tej usługi lub smart contracts. Może to prowadzić do dodatkowych ryzyk, takich jak ryzyko smart contractu i ryzyko kontrahenta.

Jak działają gas fees na Ethereum?

Do transakcji i wykonywania smart contracts potrzebne są zasoby obliczeniowe. Ethereum mierzy ten nakład pracy w gas. Gas nie jest tym samym co opłata transakcyjna. Gas pokazuje, ile pracy obliczeniowej wymaga dana czynność, natomiast gas fee to kwota w ETH, którą za to płacisz.

Ostateczna gas fee zależy od liczby zużytych jednostek gas i ceny za jednostkę. Cena ta jest zwykle wyrażana w gwei. Jeden gwei to jedna miliardowa ETH, czyli 0,000000001 ETH.

Cena za jednostkę gas składa się z base fee i zwykle także priority fee. Base fee jest automatycznie ustalana przez protokół Ethereum i zmienia się w zależności od popytu na miejsce w blokach. Gdy transakcja zostaje wykonana, base fee jest spalana, czyli usuwana z obiegu.

Priority fee to dodatkowa opłata dla validatora, który proponuje blok. Można ją traktować jak napiwek, który zwiększa atrakcyjność transakcji przy jej umieszczaniu w bloku. Przy dużym popycie na miejsce w blokach wyższa priority fee może pomóc w szybszym uwzględnieniu transakcji.

Ilość potrzebnego gas różni się w zależności od czynności. Zwykły transfer ETH zużywa na przykład 21 000 jednostek gas. Interakcja ze złożonym smart contractem może wymagać znacznie więcej gas.

Każda transakcja ma też limit gas. To maksymalna liczba jednostek gas, jaką transakcja może zużyć. Jeśli ustawisz limit wyżej niż potrzeba, nie zapłacisz automatycznie za cały niewykorzystany gas. Opłata obejmuje tylko faktycznie zużyty gas.

Jeśli limit gas jest zbyt niski podczas wykonywania transakcji, transakcja może się nie powieść. Zmiany zostaną wtedy cofnięte, ale gas zużyty na nieudaną próbę i tak przepada.

Jaka jest różnica między Ethereum a Bitcoinem?

Ethereum i Bitcoin to obie publiczne sieci blockchain, ale zostały stworzone z innym głównym celem. Ethereum zaprojektowano jako programowalną platformę dla smart contracts i aplikacji. Bitcoin został pierwotnie zaprojektowany jako system peer-to-peer dla pieniądza elektronicznego.

Ważną różnicą techniczną jest sposób osiągania konsensusu przez obie sieci. Ethereum używa Proof of Stake. Validatorzy blokują ETH i pomagają określić, które bloki są ważne. Bitcoin używa Proof of Work, w którym górnicy wykorzystują moc obliczeniową do tworzenia nowych bloków i zabezpieczania sieci.

Ethereum może wykonywać ogólny kod smart contracts za pośrednictwem EVM. Dzięki temu deweloperzy mogą budować na sieci różnorodne aplikacje. Bitcoin również ma możliwości programowania za pomocą Bitcoin Script, ale nie został zaprojektowany jako ogólna platforma dla smart contracts, tak jak Ethereum.

Różni się także emisja obu kryptowalut. ETH nie ma stałego maksymalnego limitu w protokole. Nowe ETH jest emitowane między innymi jako nagroda dla validatorów, a część opłat transakcyjnych jest spalana. Te dwa mechanizmy wspólnie decydują o tym, jak zmienia się całkowita podaż ETH.

W przypadku bitcoina maksymalna podaż jest ustalona na 21 milionów BTC. Nowy bitcoin trafia do obiegu poprzez mining, a ilość nowego BTC na blok okresowo maleje wraz z halvingami.

Inaczej działają też opłaty transakcyjne. Na Ethereum płacisz gas fees za transakcje i wykonywanie smart contracts. Na Bitcoinie użytkownicy płacą opłaty transakcyjne, aby ich transakcje zostały uwzględnione w bloku.

Kto założył Ethereum?

Vitalik Buterin wymyślił Ethereum w 2013 roku i w tym samym roku napisał oryginalny whitepaper Ethereum. Na początku 2014 roku projekt został publicznie ogłoszony.

Oprócz Buterina za współzałożycieli Ethereum powszechnie uznaje się siedem innych osób: Gavina Wooda, Josepha Lubina, Jeffreya Wilcke, Mihai Alisie, Anthony'ego Di Iorio, Amira Chetrita i Charlesa Hoskinsona.

Gavin Wood napisał Ethereum Yellow Paper, w którym opisano techniczne działanie Ethereum. Odegrał też ważną rolę w rozwoju Solidity, języka programowania szeroko używanego do smart contracts na Ethereum.

Ethereum Mainnet został uruchomiony 30 lipca 2015 roku wraz z genesis blockiem, czyli pierwszym blokiem sieci.

Ethereum nie ma CEO, zarządu ani jednej strony, która kontrolowałaby sieć. Ethereum Foundation wspiera między innymi badania, rozwój i szerszy ekosystem Ethereum, ale nie sprawuje samodzielnej kontroli nad siecią.

Jakie są zalety Ethereum?

Ethereum ma kilka cech, które czynią je odpowiednim jako programowalny blockchain:

• Smart contracts i aplikacje: Deweloperzy mogą wdrażać smart contracts i aplikacje na Ethereum bez wcześniejszej zgody.
• Wspólne wykonywanie: EVM sprawia, że node'y wykonują ten sam kod smart contractu według tych samych zasad i mogą sprawdzić wynik.
• Composability: Smart contracts mogą wywoływać inne publiczne smart contracts. Dzięki temu deweloperzy mogą łączyć istniejące funkcje w nowe aplikacje.
• Proof of Stake: Validatorzy blokują ETH, aby pomagać w zabezpieczaniu sieci, i mogą za to otrzymywać nagrody.
• Rollupy Layer 2: Rollupy przetwarzają wiele transakcji poza Ethereum Mainnet i publikują dane lub dowody z powrotem do Ethereum. Dzięki temu mogą zwiększać przepustowość i obniżać koszty transakcji dla użytkowników.
• Publiczne dane: Transakcje i dane smart contracts na Ethereum są publiczne i można je sprawdzać za pośrednictwem blockchaina.

Ethereum jest permissionless. Oznacza to, że sam protokół nie wymaga zgody centralnej strony, aby wysyłać transakcje lub korzystać ze smart contracts. W praktyce dostęp może jednak zależeć na przykład od połączenia z internetem, crypto wallet, lokalnych przepisów lub usług stron trzecich.

Jakie są wady Ethereum?

Ethereum ma też ograniczenia i ryzyka.

• Ograniczona przestrzeń blokowa na Ethereum Mainnet: Przy dużym popycie użytkownicy konkurują o miejsce w blokach. W efekcie gas fees mogą rosnąć.
• Proof of Stake nie sprawia automatycznie, że transakcje są tańsze: Wysokość gas fees zależy przede wszystkim od popytu na miejsce w blokach i rynku opłat Ethereum.
• Ryzyka smart contracts: Błędy w kodzie i luki mogą prowadzić do utraty crypto lub niepożądanych transakcji. Po wykonaniu transakcji jej odwrócenie bywa trudne albo niemożliwe.
• Zależność od oracle: Smart contracts nie mogą samodzielnie pobierać ani sprawdzać danych spoza blockchaina. Do takich informacji, jak ceny czy inne dane zewnętrzne, często potrzebne są więc oracle.
• Samodzielna walidacja wymaga wiedzy technicznej i kapitału: Aby samodzielnie uruchomić validatora, potrzebujesz co najmniej 32 ETH. Musisz też uruchamiać oprogramowanie validatora i pozostawać niezawodnie online.
• Sieci Layer 2 różnią się między sobą: Rollupy mogą obniżać koszty i przyspieszać transakcje, ale różnią się konstrukcją, bridge'ami, fraud proofs lub validity proofs oraz rolą sequencerów. Ryzyka nie są więc takie same w każdej sieci Layer 2.

Podsumowanie

Ethereum to publiczna sieć blockchain, na której deweloperzy mogą budować smart contracts, aktywa cyfrowe i aplikacje. Natywna kryptowaluta ETH jest używana do opłat transakcyjnych i stakingu.

Sieć działa w oparciu o node'y, które sprawdzają te same zasady i dane. Warstwa wykonawcza przetwarza transakcje i smart contracts, a warstwa konsensusu z Proof of Stake sprawia, że validatorzy osiągają zgodę co do ważnego stanu blockchaina.

Smart contracts umożliwiają wiele różnych zastosowań, ale wiążą się też z ryzykiem. Błędy w kodzie i wykonane transakcje często trudno cofnąć. Dodatkowo użytkownicy mogą mierzyć się z wysokimi gas fees, ryzykiem związanym ze stakingiem i dodatkowymi zależnościami w sieciach Layer 2.

Ethereum wyróżnia się przede wszystkim tym, że jest programowalnym blockchainem, na którym różne aplikacje i smart contracts mogą współpracować ze sobą, a ETH odgrywa centralną rolę w opłatach transakcyjnych i zabezpieczaniu sieci.