การอัปเกรด London ล่าสุดยังคงสร้างเสียงสะท้อนในอุตสาหกรรมคริปโทเคอร์เรนซี ความสำคัญของมันมาจากบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนผ่านของ Ethereum จาก ETH 1.0 ไปสู่ ETH 2.0 การอัปเกรด Ethereum ดำเนินไปทีละขั้นตอน และตั้งแต่การเริ่มต้นของเครือข่าย Ethereum ได้เกิดการแยกเชน (fork) ขึ้นหลายครั้ง สำหรับช่วงแรก การอัปเกรดครั้งแรกคือการปรับความยากในการขุด ครั้งที่สองคือ "Homestead fork" และครั้งที่สามคือ "DAO fork" เพื่อตอบสนองต่อการโจมตีของแฮกเกอร์ ในเดือนพฤศจิกายน 2016 เกิดการแยกเชนครั้งที่สี่เพื่อป้องกันการโจมตีแบบ DDoS และลดขนาดสถานะของบล็อกเชน ในเดือนมีนาคม 2019 เกิด "Constantinople fork" และ "Istanbul fork" เพื่อเพิ่มความเร็วในการขยายตัวและปรับปรุงความปลอดภัย ในเดือนเมษายน 2021 มีการใช้งาน "Berlin Upgrade" เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของเครือข่ายหลัก Ethereum และสี่เดือนต่อมา ในวันที่ 4 สิงหาคม 2021 "London upgrade" ที่ได้รับการตอบรับเป็นอย่างดีก็ถูกเปิดใช้งาน ยิ่งเครือข่าย Ethereum มั่นคงมากขึ้นเท่าไร การอัปเกรดก็ยิ่งเกิดขึ้นบ่อยครั้งมากขึ้นเท่านั้น

ตอนนี้คุณอาจสงสัยว่า ทำไมถึงมีการอัปเกรดเครือข่ายมากมายขนาดนี้? Ethereum จะอัปเกรดจาก ETH 1.0 เป็น ETH 2.0 อย่างไร? และมีขั้นตอนสำคัญอะไรบ้าง?

ทำไมถึงมีการอัปเกรดแบบ hard fork มากมาย?

เริ่มต้นจาก พิมพ์เขียวอันยิ่งใหญ่ของ Ethereum เรื่อง "คอมพิวเตอร์โลก" และ "แพลตฟอร์มโอเพนซอร์สระดับโลก" ถูกสร้างขึ้นบนกลไกฉันทามติของเครือข่ายบล็อกเชนแบบ PoW ซึ่งการอัปเกรดอย่างต่อเนื่องของ Ethereum เป็นสิ่งที่ "หลีกเลี่ยงไม่ได้" "แพลตฟอร์มโอเพนซอร์สระดับโลก" จะต้องรันแอปพลิเคชันบนแอปพลิเคชัน ดังนั้นจึงต้องการความเร็วในการประมวลผลที่สูงมากของเชนพื้นฐาน แต่นี่คือจุดด้อยของกลไกฉันทามติแบบ PoW PoW มีข้อดีทั้งหมด เช่น ความเปิดกว้าง ความโปร่งใส การกระจายอำนาจ และความปลอดภัยสูง แต่ความเร็วในการประมวลผลธุรกรรมต่ำกว่ามาตรฐาน TPS โดยเฉลี่ยของบล็อกเชน Bitcoin อยู่ที่ประมาณ 7 ในขณะที่ Ethereum สามารถประมวลผลได้ประมาณ 15 ธุรกรรมต่อวินาที ดังนั้น ยิ่งเครือข่าย Ethereum เติบโตขึ้น มีผู้ใช้มากขึ้น และมีแอปพลิเคชันที่พัฒนาบนเชนมากขึ้น การอัปเกรดก็จะยิ่งจำเป็นและเกิดขึ้นบ่อยครั้งมากขึ้น

นอกจากนี้ ในช่วงหกปีที่ผ่านมา กลไกการยืนยันธุรกรรมของ Ethereum อยู่ในรูปแบบการประมูลราคาแบบเสนอราคาครั้งแรก นั่นคือ เมื่อมีหลายธุรกรรมที่ต้องได้รับการยืนยันในเวลาเดียวกัน นักขุดจะเลือกธุรกรรมที่มีค่าธรรมเนียมสูงกว่า ส่งผลให้ค่าธรรมเนียมธุรกรรมพุ่งสูงขึ้นในช่วงที่เครือข่ายมีการใช้งานสูงสุด บังคับให้ผู้ใช้ต้องจ่ายค่าธรรมเนียมเพิ่มเติมเพื่อให้ธุรกรรมได้รับการจัดลำดับความสำคัญ และหากไม่ทำเช่นนั้น สำหรับผู้ใช้บางรายที่เสนอค่าธรรมเนียมธุรกรรมต่ำกว่า ธุรกรรมของพวกเขาจะถูกละเลย ส่งผลให้ต้นทุนการยืนยันธุรกรรมแบบเร็วเพิ่มขึ้นอย่างมาก และการยืนยันธุรกรรมที่มีต้นทุนต่ำถูกเลื่อนออกไปอย่างไม่มีกำหนด ซึ่งจะส่งผลเสียอย่างมากต่อระบบนิเวศของเครือข่าย Ethereum

ในอีกด้านหนึ่ง กลไกฉันทามติแบบ PoW ยังถูกวิจารณ์เรื่องการใช้ทรัพยากรมากเกินไป ซึ่งไม่เพียงแต่ไม่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม แต่ยังทำให้กำลังการขุดกระจุกตัวอยู่กับกลุ่มที่มีเงินทุนมาก เมื่อกำลังการขุดรวมเพิ่มขึ้น ต้นทุนในการขุดคริปโทก็สูงขึ้น ดังนั้นจึงมีเพียงไม่กี่รายที่มีเงินทุนมากพอที่จะเข้าร่วมได้ ในปัจจุบัน 65% ของการขุด Bitcoin ดำเนินการโดยกลุ่มขุดขนาดใหญ่ ทำให้ผู้ใช้ทั่วไปยากที่จะรันโหนดเต็มรูปแบบเพื่อตรวจสอบและบันทึกข้อมูลบล็อกเชน การกระจุกตัวของกำลังการขุดและโหนดเต็มรูปแบบทำให้เชนมีการกระจายอำนาจน้อยกว่าที่คิดไว้แต่แรก ซึ่งส่งผลต่อความปลอดภัยของโปรโตคอลทั้งหมด

นั่นคือเหตุผลที่ Ethereum ได้นำการแยกเชนมาใช้หลายครั้ง แม้กระทั่งการก้าวกระโดดครั้งปฏิวัติจาก ETH 1.0 ไปสู่ ETH 2.0

ETH 2.0 คืออะไร?

แล้ว Ethereum 2.0 คืออะไร และแตกต่างจาก Ethereum 1.0 อย่างไร? Ethereum จะทำอย่างไรให้การเปลี่ยนผ่านสำเร็จ? ตั้งแต่เริ่มต้น Ethereum ได้ปฏิบัติตามแผนการพัฒนาโดยละเอียดที่วางเอาไว้ซึ่งกำหนดเป้าหมายสำคัญดังต่อไปนี้:

เฟส 1: Frontier การเปิดตัวเครือข่าย Ethereum ครั้งแรก

เฟส 2: Homestead

เป็นการเปิดตัวเวอร์ชันที่เสถียรครั้งแรกหลังจากการอัปเกรดครั้งที่สองของเครือข่ายหลัก Ethereum ในเดือนมีนาคม 2016 นับตั้งแต่นั้นมา โครงการที่อยู่บน Ethereum ก็เติบโตขึ้นอย่างรวดเร็ว

เฟส 3: Metropolis

ในช่วงนี้ มีการนำเสนอนวัตกรรมมากมายเพื่อทำให้การเขียนโปรแกรมสมาร์ทคอนแทรกต์ง่ายขึ้น และทำให้เครือข่ายปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งถือเป็นจุดที่แสดงถึงความเป็นผู้ใหญ่ของเครือข่าย Ethereum ตั้งแต่ยุครุ่งเรืองของ ICO ในปี 2017 จนถึงการเติบโตของ DeFi และ NFT ในปี 2020 ชุมชนบล็อกเชนทั้งหมดได้เป็นประจักษ์พยานถึงความสำเร็จของ Ethereum ในการเปิดโอกาสใหม่ๆ ในการสร้างความมั่งคั่ง ในขณะเดียวกัน ข้อบกพร่องที่มีมาแต่เดิมของกลไกฉันทามติแบบ PoW ก็ได้ถูกนำมาเปิดเผยในที่สาธารณะ

เฟส 4: Serenity

การเปิดตัว Serenity จะเป็นตัวกระตุ้นการเปลี่ยนแปลงจากฉันทามติแบบ PoW เป็น PoS ซึ่งจะนำเครือข่ายไปสู่อนาคตที่ขยายขนาดได้ การทำเช่นนี้จะเพิ่มความสามารถในการประมวลผลของ Ethereum อย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มันให้ทางออกสุดท้ายสำหรับปัญหาที่มีมายาวนาน เช่น ความแออัดและค่าแก๊สที่สูง และสร้างความสมดุลระหว่างความปลอดภัย ความสามารถในการขยายขนาด และการกระจายศูนย์ เป้าหมายคือการทำให้ Ethereum เป็นคอมพิวเตอร์ของโลกด้วยการสร้างระบบนิเวศที่สมบูรณ์และความเร็วในการประมวลผลที่สูง

โดยสรุป สามเฟสก่อนหน้านี้ถูกออกแบบมาเพื่อเปิดทางให้ Ethereum 2.0 และ Serenity คือสิ่งที่ทำให้การเปลี่ยนผ่านไปสู่ Ethereum 2.0 เป็นจริง อาจกล่าวได้ว่า Serenity คือ Ethereum 2.0 โดยตัวของมันเอง

H ow will Ethereum make the transition from ETH 1.0 to ETH 2.0?

แล้ว Ethereum จะทำการเปลี่ยนผ่านจาก ETH 1.0 ไปสู่ ETH 2.0 อย่างไร? มีการเชื่อมโยงที่สำคัญอะไรบ้าง?

1) การเปิดตัว Beacon Chain

หัวใจของการเปลี่ยนผ่านไปสู่ Ethereum 2.0 คือการเปลี่ยนจาก PoW เป็น PoS ซึ่งทำให้การวางเดิมพัน (staking) มีความจำเป็น ด้วยเหตุนี้ Ethereum จึงได้เปิดตัว Beacon Chain เมื่อวันที่ 1 ธันวาคม 2020 เพื่อให้ผู้ใช้ทุกคนสามารถใช้สมาร์ทคอนแทรกต์ในการวางเดิมพัน Ether บนเชน PoS และได้รับรางวัลจากการมีส่วนร่วม อย่างไรก็ตาม ในขณะนี้ Beacon Chain ยังไม่สามารถประมวลผลธุรกรรมหรือดำเนินการตามสัญญาได้ และโทเคนที่ถูกวางเดิมพันรวมถึงรางวัล PoS จะยังคงถูกล็อกไว้อย่างน้อยอีกสองปี

2) การปรับปรุงกลไกการกำหนดราคาธุรกรรมเพื่อระบบนิเวศที่เจริญรุ่งเรืองยิ่งขึ้น

ปัญหาค่าแก๊สที่สูงบน Ethereum ยังไม่ได้รับการแก้ไขจนกระทั่งมีการเปิดตัวการอัปเกรด London เมื่อวันที่ 4 สิงหาคม 2021 หนึ่งในการเปลี่ยนแปลงที่นำเสนอในฮาร์ดฟอร์กนี้คือ EIP-1559 ซึ่งทำให้เครือข่ายสามารถเปลี่ยนจากระบบประมูลราคาแบบเสนอราคาครั้งแรกไปเป็นระบบใหม่ที่เรียกเก็บ "ค่าธรรมเนียมพื้นฐาน" และ "ทิป" สำหรับแต่ละธุรกรรม แม้ว่าค่าธรรมเนียมพื้นฐานจะเป็นสิ่งที่จำเป็น แต่ก็ขึ้นอยู่กับปริมาณแก๊สที่ใช้ในการรวมธุรกรรมในบล็อกก่อนหน้าและความเต็มของบล็อก นอกจากนี้ นักขุดอาจได้รับทิปจากผู้ใช้ที่ต้องการให้ธุรกรรมของตนได้รับการจัดลำดับความสำคัญ ด้วยวิธีนี้ ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องจ่ายราคาสูงเพื่อการตรวจสอบที่รวดเร็ว และจะไม่เสี่ยงที่จะถูกคัดออกเพราะจ่ายไม่มากพอ สิ่งเหล่านี้ช่วยให้ Ethereum สามารถควบคุมค่าธรรมเนียมธุรกรรมและสร้างความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและความเท่าเทียม

นอกจากนี้ ค่าธรรมเนียมพื้นฐานสำหรับแต่ละธุรกรรมจะถูกเผาภายใต้ EIP-1559 นั่นหมายความว่า Ether จะออกจากการหมุนเวียนมากขึ้นด้วยทุกกิจกรรมทางเศรษฐกิจใหม่ที่เกิดขึ้นบน Ethereum ทำให้ Ethereum เป็นสกุลเงินที่เงินเฟ้อลดลง การเปลี่ยนแปลงในกลไกการกำหนดราคาธุรกรรมเหล่านี้จะทำให้ Ethereum น่าดึงดูดยิ่งขึ้นสำหรับนักพัฒนา DApp และผู้ซื้อ สำหรับผู้ขาย โทเคนของพวกเขาจะมีมูลค่ามากขึ้นเมื่อรายได้ส่วนหนึ่งของนักขุดถูกทำลาย

3) ออกแบบระเบิดความยาก (difficulty bomb) เพื่อบังคับให้นักขุดเปลี่ยนจาก PoW เป็น PoS

ในทางทฤษฎี PoS มีประสิทธิภาพและประหยัดพลังงานมากกว่า PoW และค่าธรรมเนียมธุรกรรมลดลงหลังจากการอัปเกรด London จึงเป็นทางเลือกที่เป็นธรรมชาติสำหรับผู้ค้าและเจ้าของธุรกิจที่ใช้เชนสาธารณะของ Ethereum ในการลงคะแนนเสียงให้กับ PoS แต่คำถามที่ยากกว่านั้นคือจะทำให้เกิดขึ้นได้อย่างไร นักขุดได้ลงทุนอย่างมากในการซื้อเครื่องขุดและสร้างฟาร์มขุด มันเป็นภารกิจที่เป็นไปไม่ได้สำหรับพวกเขาที่จะยอมทิ้งกำลังการผลิตที่มีอยู่และเริ่มต้นใหม่จากศูนย์ในรูปแบบอื่น

การเปิดตัว beacon chain และการปล่อยให้ PoW และ PoS อยู่ร่วมกันเพียงอย่างเดียวไม่สามารถรับประกันการอัปเกรดที่ง่ายไปสู่ Ethereum 2.0 ได้ อย่างเห็นได้ชัด นักขุดอาจยึดติดกับ PoW และสถานการณ์จะเข้าสู่ทางตัน

นั่นคือเหตุผลที่ระเบิดความยาก (difficulty bomb) ถูกออกแบบมา แต่เดิมมีกำหนดจะปล่อยออกมาพร้อมกับการอัปเกรด London แต่ทำไมจึงถูกเลื่อนออกไปครั้งแล้วครั้งเล่า?

ระเบิดความยากมีไว้เพื่อทำให้การขุดแบบ PoW ยากขึ้น ในระยะหนึ่ง ระดับความยากที่เพิ่มขึ้นจะทำให้นักขุดไม่ได้รับรางวัลใดๆ พูดง่ายๆ คือระเบิดความยากมีไว้เพื่อบังคับให้นักขุดยอมเลิกใช้ PoW ความไม่พอใจของนักขุดอาจนำไปสู่การแยกเชน (fork) ได้ง่าย เพราะการทำงานของบล็อกเชนต้องอาศัยฉันทามติ นอกจากนี้ หากกลไก PoS ไม่สามารถแก้ปัญหาต่างๆ เช่น ประสิทธิภาพการยืนยันธุรกรรมและความสมดุลระหว่างการกระจายอำนาจกับความปลอดภัย และนักขุดไม่สามารถขุดได้เมื่อระเบิดความยากถูกจุด การยืนยันธุรกรรมจะถูกปฏิเสธและเครือข่ายจะติดขัด ในที่สุด Ethereum ก็จะล่มสลาย นี่ทำให้การเปลี่ยนผ่านอย่างราบรื่นจาก PoW ไปสู่ PoS โดยใช้ระเบิดความยากเป็นเรื่องสำคัญอันดับต้นๆ

สิ่งหนึ่งที่ชัดเจนคือ เชน PoS ต้องมีความสามารถเพียงพอที่จะแทนที่ PoW ในการจัดการธุรกรรมก่อนที่ระเบิดจะถูกจุด มันต้องมีประสิทธิภาพในขณะที่ตอบสนองข้อกำหนดด้านการกระจายอำนาจและความปลอดภัย

Ethereum มีทางออกสำหรับเรื่องนี้หรือไม่? มี นั่นคือ shard chains

4) Shard chains

ในหลายกรณี เราให้เครดิตการก้าวกระโดดด้านประสิทธิภาพของ Ethereum 2.0 กับการเปลี่ยนจาก PoW เป็น PoS ความจริงแล้ว PoS ไม่สามารถลดความแออัดของเครือข่ายหรือเร่งการประมวลผลธุรกรรมได้โดยตรง กลเม็ดคือ PoS ทำให้การแบ่งชาร์ด (sharding) เป็นไปได้ ซึ่งทำให้เกิดความมหัศจรรย์ในการเพิ่มประสิทธิภาพเครือข่ายและเพิ่มจำนวนธุรกรรมต่อวินาทีจากหลักสิบเป็นหลักแสน มันเพิ่มความสามารถในการขยายตัวได้อย่างไร?

Ethereum มีเพียงเชนสาธารณะเดียว ซึ่งบล็อกถูกสร้างขึ้นตามลำดับ ความเร็วในการสร้างบล็อกและจำนวนธุรกรรมที่แต่ละบล็อกสามารถบันทึกได้เป็นตัวกำหนดว่า Ethereum สามารถประมวลผลธุรกรรมได้กี่รายการต่อวินาที ลองจินตนาการภาพนี้: ซูเปอร์มาร์เก็ตเปิดช่องชำระเงินเพียงช่องเดียวและทุกคนต้องต่อแถวในช่องนั้นเพื่อจ่ายเงิน เว้นแต่ว่าซูเปอร์มาร์เก็ตจะมีลูกค้าน้อย การชำระเงินอย่างรวดเร็วจะเป็นเรื่องยากมาก แต่ถ้ามีหลายช่องทำงานพร้อมกัน ประสิทธิภาพก็จะเพิ่มขึ้น

การแบ่งชาร์ดก็เช่นกัน เพื่อให้การประมวลผลธุรกรรมเร็วขึ้นใน Ethereum 2.0 จะมีการสร้าง shard chains 64 เชนจากเชนดั้งเดิมที่รับข้อมูลและตรวจสอบโหนด เห็นได้ชัดว่าวิธีนี้จะเพิ่มประสิทธิภาพอย่างมาก อย่างไรก็ตาม หากแต่ละเชนประมวลผลข้อมูลแยกกันและข้อมูลไม่ถูกซิงค์ข้ามเครือข่าย การใช้จ่ายซ้ำซ้อนและการกระทำที่เป็นอันตรายจะง่ายขึ้นไหม? Ethereum 2.0 รับมือกับสิ่งเหล่านี้ในสี่ขั้นตอน: ข้อมูลถูกแชร์ข้ามชาร์ด โดยมอบหมายการยืนยันธุรกรรมให้ชาร์ดต่างๆ; beacon chain ถูกทำให้เป็นเชนหลัก ซึ่งสมาร์ทคอนแทรกต์ถูกสร้างขึ้นเพื่อสุ่มมอบหมายและตรวจสอบโหนด; ผู้ตรวจสอบ 128 รายจะรวมตัวเป็นคณะกรรมการเพื่อสร้างบล็อกและจัดสรรรางวัล; และหลังจากสร้างบล็อกครบทุก 64 บล็อก beacon chain จะเลือกผู้ตรวจสอบแบบสุ่มรอบใหม่ มาตรการเหล่านี้ทั้งหมดสามารถป้องกันความเป็นไปได้ของการกระทำที่เป็นอันตรายได้อย่างมาก

เพื่อลดการใช้จ่ายซ้ำซ้อนและโหนดที่เป็นอันตราย Ethereum 2.0 ใช้กลไกการลงโทษผู้กระทำผิด ETH ที่ฝากไว้ทั้งหมดจะถูกริบเมื่อพบว่าโหนดทำสิ่งชั่วร้าย การลงโทษนี้รุนแรงกว่าในกลไก PoW มาก

สิ่งเหล่านี้ทั้งหมดรับประกันการทำงานของบล็อกเชนที่ราบรื่นและปลอดภัยภายใต้กลไก PoS เทียบเท่ากับภายใต้กลไก PoW

บทสรุป

แต่ชุดเทคโนโลยีนี้ซับซ้อนเกินกว่าที่ Ethereum จะเปิดตัวได้ทันที อาจต้องใช้เวลานานกว่าจะได้เห็น Ethereum ที่มีการแบ่งชาร์ดอย่างสมบูรณ์ซึ่งรองรับข้อมูลที่มีอยู่ทั้งหมด Ethereum 2.0 มีอนาคตที่สดใส แต่ต้องค่อยๆ ทำไปทีละขั้น ซึ่งขึ้นอยู่กับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของโครงการ Ethereum ด้วย ทำไมต้องลงทุนในคริปโทเคอร์เรนซี? เราต้องให้ความสำคัญกับความสามารถทางเทคโนโลยีของทีมนักพัฒนา แม้ว่าเทคโนโลยีอาจดูห่างไกลจากเรา แต่มันสำคัญต่อการลงทุนในเหรียญและการเติบโตอย่างต่อเนื่องของเหรียญหรือเชน

จาก Ethereum 1.0 สู่ Ethereum 2.0