Asadar, ce este Ethereum? Analizam una dintre cele mai populare retele blockchain din lume, de la o simpla explicatie a ceea ce este Ethereum pana la unele dintre utilizarile si dezavantajele sale (si ce are de-a face cu pisicile).
Ethereum – unul dintre cele mai frecvent utilizate blockchain-uri open-source – înregistrează o revenire în mainstream, mai ales pe fondul popularității explozive a NFT-urilor (dintre care marea majoritate sunt construite folosind standarde Ethereum).
De la mijlocul lui aprilie 2021, capitalizarea sa de piață depășește 291 de miliarde de dolari, în creștere față de 712 de milioane de dolari la începutul lunii ianuarie 2017.
In acest raport, vom explica ce este Ethereum si modul in care oamenii folosesc protocolul pentru a dezvolta aplicatii descentralizate care includ imprumuturi, tranzactionare, jocuri si multe altele.
Ce este blockchain-ul?
Pentru a intelege Ethereum, mai intai trebuie sa intelegeti ce este tehnologia blockchain.
Tehnologia blockchain ofera o modalitate pentru ca partile lipsite de credibilitate sa ajunga la un acord (consens) cu privire la o istorie digitala comuna (sau registru) fara a utiliza un intermediar de incredere. O istorie digitala comuna este importanta deoarece activele si tranzactiile digitale sunt, in teorie, usor de falsificat si / sau duplicat.
In termeni mai simpli, blockchain-urile sunt baze de date, dar diferentierea cheie se rezuma la proprietate. Blockchain-urile publice promit descentralizarea datorita naturii distribuite – oricine o poate citi, tranzactiona pe ea sau detine propria copie a registrului digital si nicio entitate centrala singura nu poate modifica informatiile anterioare.
Exista, de asemenea, blockchain-uri private si permissioned (retele inchise care necesita permisiunea administratorului de retea sau a owner-ului pentru ca alte parti sa se alature retelei si sa participe la consens si in procesul de validare a datelor), dar acestea tind sa serveasca unui scop diferit, cum ar fi utilizarea de catre intreprinderi pentru a urmari datele lantului de aprovizionare. Pentru o analiza aprofundata asupra Bitcoin si a tehnologiei blockchain, consultati explicatorul nostru.
Ce este Ethereum?
Ethereum este un blockchain descentralizat, open source. Ceea ce il deosebeste este functionalitatea incorporata a contractelor inteligente. Un contract inteligent este in esenta un cod care leaga 2 parti la un acord si se poate executa singur, fara intermediar.
Aceasta functionalitate i-a adus numele de „computer mondial” (cunoscut din punct de vedere tehnic ca Ethereum Virtual Machine, sau EVM), deoarece actioneaza la fel sau mai mult decat o metoda de plata sau un depozit de valoare – ceea ce face Bitcoin. Mediul EVM le permite dezvoltatorilor sa creeze aplicatii descentralizate pe deasupra, de la retelele sociale la jocuri la servicii bancare, ca un magazin de aplicatii care nu este controlat de Apple sau Google.
Cu toate acestea, promisiunea si potentialul Ethereum raman un pic mai indraznete decat implementarea sa actuala din cauza costurilor actuale de calcul, despre care vom discuta mai tarziu.
Ce este un contract inteligent?
Pentru a ilustra un contract inteligent, sa presupunem ca Alice si Bob fac un pariu.
Alice crede ca temperatura maine dimineata va ajunge la 21 de grade Celsius. Bob crede ca nu. Ei pariaza 0,01 bitcoin pe rezultat. (In acest exemplu, moneda digitala este bitcoin, dar poate fi folosita orice alta criptomoneda.)
Daca Alice si Bob nu au incredere unul in celalalt, vor trebui sa foloseasca o terta parte de incredere ca agent escrow. Cu alte cuvinte, fiecare va trebui sa dea agentului respectiva suma de bani, iar agentul va distribui castigatorului banii castigati si suma mizata.
Nu exista nicio cale de ocolire a intermediarului in acest scenariu, chiar si folosind o criptomoneda precum bitcoin. Si blockchain-ul Bitcoin nu are nicio modalitate de a inregistra acest „contract”.
Ethereum, pe de alta parte, ofera o solutie. Alice si Bob ar putea fi de acord sa foloseasca un cod de baza – un fel de contract „daca, atunci” – care se plateste in functie de temperatura. Daca temperatura este mai mare de 21 de grade Celsius, codul este programat sa o plateasca pe Alice; in caz contrar, il plateste pe Bob. Alice si Bob si-ar putea plasa apoi pariul „programat” pe blockchain-ul Ethereum. In acel moment, devine obligatoriu din punct de vedere tehnologic.
Acesta este un „contract”, deoarece Alice si Bob au fost de acord cu termenii acestuia, transformand intr-o anumita masura codul in lege. Este „inteligent” si „descentralizat”, deoarece toti participantii la blockchain-ul Ethereum detin o copie a acestui contract.
Asa cum toate „nodurile” Bitcoin sau participantii la sistem stiu ca Alice i-a trimis lui Bob 0,01 bitcoin, toate nodurile Ethereum stiu ca Alice si Bob au intrat in acest pariu.
Sa urmarim acest contract inteligent executat in timp real:
- Alice si Bob intra intr-un pariu si plaseaza acest pariu pe blockchain-ul Ethereum. Toate „nodurile” de pe blockchain-ul Ethereum detin acum o copie a acestui contract inteligent.
- Alice ajunge sa aiba dreptate – temperatura este mai mare de 21 de grade Celsius. Contractul „se autoexecuta” pe baza acestor informatii si trimite fondurile in contul lui Alice.
- Deoarece toate nodurile detin o copie a acestui contract inteligent, toate nodurile confirma in mod independent ca acest contract a fost executat corect. Noua stare a acestui contract inteligent executat (adica, Alice ca si castigatoare a pariului) este adaugata la blockchain-ul Ethereum.
- Intregul proces este inregistrat pe blockchain-ul Ethereum, creand o „istorie digitala comuna” in jurul acestui pariu.
Contractele inteligente ca acestea fac ca Ethereum sa fie atat de convingator. Un contract inteligent le-a permis lui Alice si Bob sa construiasca o „aplicatie descentralizata” foarte mica – pariul lor „autoexecutat” si platit fara a folosi un intermediar. Ce se intampla daca am putea construi aplicatii descentralizate mai mari si mai complexe, adica contracte inteligente care pot face lucruri complexe?
Astfel, Ethereum creeaza un blockchain pentru orice caz de utilizare programabil – pe care il analizam mai jos cu dapps – in timp ce blockchain-ul Bitcoin a fost initiat exclusiv ca aplicatie de plati.
Ce este Ether/ETH?
Ether (ETH) este criptomoneda nativa incorporata in blockchain-ul Ethereum.
Pentru a tranzactiona sau a rula aplicatii descentralizate, utilizatorii blockchain-ului trebuie sa plateasca in ether. (Criptomoneda nativa a retelei Bitcoin se numeste bitcoin sau BTC; in mod similar, utilizatorii trebuie sa utilizeze BTC pentru a tranzactiona in reteaua Bitcoin.) Cu cat o aplicatie bazata pe Ethereum este mai costisitoare din punct de vedere computational, cu atat este mai mare ETH necesar pentru a o rula. Ca si alte criptomonede, moneda ETH este tranzactionata si de speculatori si poate fi schimbat cu USD sau alte valute.
Retineti ca, intrucat fiecare operatie pe Ethereum este executata de fiecare nod, calculul este scump. Prin urmare, cele mai bune cazuri de utilizare actuale pentru Ethereum sunt pentru functionarea logicii de afaceri: „daca x, atunci y”.
Alte cazuri de utilizare ar putea fi prohibitiv de costisitoare. Datorita problemelor actuale legate de scalabilitate si de dimensiunea blockchain-ului Ethereum, programelor mai intensive din punct de vedere al calculului le va fi dificil si costisitor sa functioneze. Vom analiza acest aspect mai tarziu.
Valoarea monedei Ether in dolari este supusa mecanismelor de cerere si oferta gasite in orice piata. Daca investitorii considera ca blockchain-ul Ethereum este valoros – iar dezvoltatorii construiesc aplicatii descentralizate mai utile – atunci cererea de ether ar putea creste, determinand cresterea pretului sau la randul sau. Se poate intampla si invers.
In cele din urma, pretul monedei ether este determinat in mare masura de schimburile secundare si de oferta si cererea pe aceste schimburi secundare.
Ce sunt dapp-urile?
Dapp-urile sunt aplicatii descentralizate care sunt guvernate de contracte inteligente, mai degraba decat de anumite persoane sau corporatii. Odata implementat un contract inteligent, acesta nu poate fi modificat (cu exceptia actualizarilor ulterioare sau a unei noi furci, adica impartirea intr-un nou blockchain in intregime). De exemplu, o banca traditionala poate fi capabila sa inverseze tranzactiile, dar nimic inregistrat pe blockchain-ul Ethereum nu poate fi inversat.
Cea mai mare parte a dapp-urilor existente astazi sunt construite pe Ethereum, desi dezvoltatorii pot opta sa dezvolte dapp-uri si pe alte blockchain-uri.
Aplicatiile decentraliate actuale acopera o varietate de cazuri de utilizare, inclusiv finante, stocare, asigurari si sanatate. Printre exemple e numara:
- Compound, care permite oamenilor sa ia au sa dea cu imprumut active digitale
- Uniswap, care permite oamenilor sa schimbe jetoane prin fonduri de lichiditate
- Etherscan, care permite utilizatorilor sa citeasca tranzactiile Ethereum
- Decentraland, un metavers in care utilizatorii pot cumpara si vinde teren virtual, active, interactiona cu altii etc.
- OpenSea, o piata pentru active digitale, inclusiv NFT
- Insureum, un protocol care are ca scop conectarea mai directa a asiguratorilor cu utilizatorii
Conform manualului pentru dezvoltatori Ethereum, printre caracteristicile notabile ale aplicatiilor descentralizate e numara:
- Timp de nefunctionare zero – Odata ce contractul inteligent din nucleul unei aplicatii este implementat si pe blockchain, reteaua in ansamblu va putea intotdeauna sa serveasca clientii care doresc sa interactioneze cu contractul. Prin urmare, actorii rau intentionati nu pot lansa atacuri de tip denial-of-service care vizeaza dapp-uri individuale.
- Confidentialitate – Nu trebuie sa oferiti o identitate reala pentru a implementa sau a interactiona cu aplicatie descentraliata.
- Rezistenta la cenzura – Nici o entitate din retea nu poate bloca utilizatorii sa trimita tranzactii, sa implementeze aplicatii descentralizate sau sa citeasca date din blockchain.
- Integritate completa a datelor – Datele stocate pe blockchain sunt imuabile si incontestabile, datorita algoritmilor criptografici numiti „primitivi”. Cei rau intentionati nu pot falsifica tranzactii sau alte date care au fost deja facute publice.
- Calcul fara incredere si comportament verificabil – Contractele inteligente pot fi analizate si se garanteaza ca se executa in moduri previzibile, fara a fi nevoie sa aveti incredere intr-o autoritate centrala. Acest lucru nu este adevarat in modelele traditionale; de exemplu, atunci cand folosim sisteme bancare online, avem incredere ca institutiile financiare nu vor folosi gresit datele noastre financiare, nu vor manipula inregistrarile sau nu vor fi piratate.
Cu toate acestea, toate aceste beneficii depind de contractele inteligente bine scrise. Bug-urile sau vulnerabilitatile din contractele inteligente sunt usor de spart si sunt greu de remediat, avand in vedere natura imuabila de a fi inregistrate pe blockchain.
Alte probleme posibile cu care se confrunta dezvoltarea aplicatiilor descentralizate ar fi congestionarea retelei (daca aplicatia necesita prea multa putere de calcul), o experienta slaba a utilizatorului (data fiind dificultatea dezvoltarii dapp-urilor) si centralizarea accidentala in cautarea mai multor aplicatii prietenoase cu utilizatorii sau dezvoltatorii. In 2017, o eroare dintr-un portofel Ethereum, Parity, a inghetat mai mult de 500.000 de ether – la acea vreme valorand peste 150 de milioane de dolari si acum mai mult de 1 miliard de dolari.
Indiferent, exista mai mult de 3.500 de aplicatii dapp utilizate de peste 150.000 de utilizatori activi zilnic, conform State of the DApps.
Multe echipe care se bazeaza pe Ethereum isi lanseaza propriile „jetoane” care ofera utilitate in aplicatiile lor descentralizate. Acestea sunt jetoane specializate construite pe Ethereum.
Tokenul unei aplicatii descentralizate poate face o multime de lucruri. De cele mai multe ori, ofera utilitate in cadrul aplicatiei descentralizate – de exemplu, browserul web centrat pe confidentialitate Brave foloseste propriul token bazat pe Ethereum, Basic Attention Token (BAT), pentru a autoriza recompense si tranzactii in browser.
Ce este Cryptokitties si cum functioneaza?
Lansat in noiembrie 2017 de Dapper Labs, CryptoKitties este un joc din cadrul Ethereum, avand ca subiect central pisici digitale care pot fi colectionate. Potrivit site-ului sau web, fiecare pisica este „unica si detinuta 100% de tine; nu poate fi replicata, luata sau distrusa.” „Jetoanele” jocului sunt pisicile digitale in sine, cu ether folosit pentru a le cumpara.
CryptoKitties a reprezentat una dintre cele mai vechi utilizari principale ale jetoanelor nefungibile (NFT).
Sa aruncam o privire la Jaguar, o cripto-pisicuta de vanzare:
Conform profilului sau, Jaguar are „cattribute” (caracteristici pisicesti) unice si este o pisica „Gen 8” sau o pisica din a opta generatie. Jaguar are parinti, care au avut ei insisi parinti – pana la generatia 0. Proprietatea acestor pisici digitale este urmarita prin intermediul blockchain-ului Ethereum, iar contractele inteligente predefinite determina caracteristicile „genetice si fizice” unice ale fiecarei pisici si permit cumpararea, vanzarea si reproducere.
Dupa doar 1 saptamana de functionare, CryptoKitties a reprezentat mai mult de 10% din toate tranzactiile de pe blockchain-ul Ethereum, potrivit ETH Benziniere, provocand o incetinire in intreaga retea.
Cel mai scump CryptoKitty s-a vandut cu 600 ETH – 173.000 USD la acea vreme – in septembrie 2018. Peste 43 milioane USD in ether au fost cheltuiti pe CryptoKitties de la lansare, desi utilizarea a incetinit dramatic din 2017.
De ce conteaza Ethereum?
In cartea alba initiala, fondatorul Ethereum Vitalik Buterin si-a imaginat 3 ramuri de posibile aplicatii: aplicatii financiare, semi-financiare si alte aplicatii.
Aplicatiile financiare, cunoscute si sub denumirea de aplicatii de finantare descentralizata (DeFi), se ocupa in primul rand de bani – tot ce intra in grija institutiilor financiare traditionale, cum ar fi sub-valutele, derivatele, creditele, portofelele si testamentele.
In prezent, exista 56 de miliarde de dolari blocati in aplicatiile DeFi, care in general se bazeaza pe blockchain-ul Ethereum. MakerDAO reprezinta una dintre cele mai mari aplicatii, reprezentand aproximativ 16% din aceasta. Pe MakerDAO, utilizatorii pot bloca garantii pentru a genera moneda stabila Dai, care este legata de dolarul american.
Alte exemple sunt Compound, care permite utilizatorilor sa imprumute cripto active in schimbul garantiei sau sa-si blocheze activele pentru a castiga dobanda, si Aave, un alt protocol de imprumut. Unii investitori au reusit sa castige dobanda la rate de pana la 100% DAE in aplicatii precum Compound si Aave, profitand de un proces numit vanatoarea de randament sau minatul de lichiditate (yield farming).
Aplicatiile semi-financiare implica bani, dar au si un „aspect non-monetar greu”. Aceasta categorie ar cuprinde aplicatii precum asigurari, meserii de arta si multe altele. Cu asigurari, de exemplu, un contract inteligent ar putea folosi date din exterior pentru a se asigura ca au fost indeplinite conditiile, apoi sa distribuie compensatia in mod corespunzator fara a fi nevoie de o terta parte – asigurare fara compania de asigurari.
Si, in sfarsit, a treia categorie ar cuprinde toate celelalte aplicatii care nu se ocupa in primul rand de cazurile de utilizare financiare traditionale. Aceasta ar include stocarea fisierelor, cum ar fi un Dropbox descentralizat, precum si organizatiile autonome descentralizate (DAO). In timp ce corporatiile sau organizatiile traditionale au de obicei mai multe straturi de guvernare, un DAO consta dintr-o retea distribuita de parti interesate, fiecare avand putere.
Iata un alt mod de a ne gandi la asta: acolo unde Bitcoin ar putea ajuta utilizatorii sa evite bancile, Ethereum ar putea ajuta utilizatorii sa ocoleasca toate tipurile de platforme, de la Facebook la Amazon pana la orice numar de intermediari mai complecsi. Pe vremuri, dezvoltatorii unui joc sau a unui obiect de colectie precum CryptoKitties ar fi putut lansa un joc in stil Farmville pe Facebook sau un produs fizic pe Amazon.
Astazi, in loc sa faca asta sau sa-si construiasca propriile blockchain-uri de la zero, dezvoltatorii pot folosi Ethereum pentru a-si crea propriile aplicatii descentralizate, cum ar fi CryptoKitties. Desi oarecum prostesc, CryptoKitties a subliniat exact cum functioneaza Ethereum – jocul este complet descentralizat si toata lumea cunoaste proprietarul fiecarei pisici digitale.
Desi Ethereum este descentralizat, ramane vulnerabil la hack-uri, la fel ca orice blockchain care foloseste mecanismul de consens al dovezii de lucru (PoW) pentru a-si valida blocurile. In timp ce descentralizarea promite ca tranzactiile inregistrate nu pot fi sterse, teoretic, hack-urile pot aparea in continuare sub forma atacului de tip 51%, in care un hacker preia mai mult de jumatate din toata puterea de exploatare a retelei. Acest tip de atac este dificil din cauza costului imens; pentru a realiza acest tip de atac asupra Ethereum astazi ar costa mai mult de 400.000 USD pe ora.
Dar erorile si vulnerabilitatile pot inca sa isi faca loc in contractele inteligente.
In 2016, un hacker a furat 60 de milioane de dolari in ether de la The DAO, una dintre primele organizatii autonome descentralizate construite pe Ethereum. Hackerul a exploatat o lacuna in contractele inteligente ale DAO, aducand comunitatea Ethereum – inca in curs de dezvoltare la acea vreme – in panica.
In cele din urma, partile interesate au votat cu majoritate pentru aplicarea unei „furci tari” sau „hard fork” blockchain-ului, impartindu-l in 2 versiuni: una in care hack-ul nu a avut loc si fondurile au fost returnate investitorilor (acesta este ceea ce este cunoscut sub numele de Ethereum, pe care majoritatea oamenilor il folosesc acum) si blockchain-ul original (cunoscut acum sub numele de Ethereum Classic, care era de asteptat sa dispara, desi unii inca il folosesc).
Care sunt problemele cu Ethereum?
Pentru ca Ethereum sa functioneze, multi participanti trebuie sa detina copii actualizate. Aceasta inseamna ca aceeasi baza de date este detinuta de mii de noduri. Acest lucru este destul de ineficient.
Luati in considerare cloud computing: cloud computing-ul permite mai multor noduri sa interactioneze intr-o singura baza de date. Aceste noduri nu trebuie sa detina propria lor copie privata a acestei baze de date.
Ethereum – si tehnologia blockchain in general – impune contrariul. Toate nodurile trebuie sa detina o copie a blockchain-ului Ethereum. Din aprilie 2020, rularea unui nod de arhiva Ethereum complet necesita 4 TB de spatiu. Prin comparatie, laptopurile ofera de obicei 256 GB, 512 GB sau cel mult 1 TB de stocare interna.
In plus, nodurile Ethereum primesc actualizari constante cu cea mai recenta „stare” a blockchain-ului Ethereum. Deoarece nodurile sunt distribuite in intreaga lume, blockchain-urile tind sa aiba o latenta mare (cantitatea de timp necesara pentru ca datele sa se deplaseze prin retea).
Prin urmare, Ethereum este un computer descentralizat relativ lent. Este nevoie de ceva timp pentru ca fiecare nod sa proceseze fiecare tranzactie: Ethereum atinge maxim 20 de tranzactii pe secunda. Prin comparatie, Visa poate procesa peste 1.500 de tranzactii pe secunda.
Combinate, dimensiunea Ethereum si viteza tranzactiilor fac dificila scalarea. Pentru perspectiva, luati in considerare din nou ca, la un moment dat, CryptoKitties cuprindea peste 10% din toate tranzactiile pe blockchain-ul Ethereum. Aceasta nu a fost o problema in sine, dar acest trafic a incetinit blockchain-ul Ethereum in general.
O alta mare preocupare este impactul imens asupra mediului al blockchain-urilor PoW. In aprilie 2021, amprenta de carbon anualizata numai a retelei Ethereum este de 17,6 megatone de CO2 – comparabila cu amprenta de carbon a Guatemala – in timp ce consuma peste 37 terawatt-ora de energie electrica, ceea ce este comparabil cu consumul de energie al Bulgariei, per Digiconomist.
Desi tranzactiile individuale nu contribuie la consumul de energie, amprenta semnificativa de carbon a intregului blockchain PoW ramane o problema de ineficienta aprins dezbatuta.
Ca raspuns, unii au respins ideea de a echivala emisiile din stratul de baza cu impactul direct asupra mediului al fiecarei tranzactii. In timp ce multe tranzactii au loc inca pe lantul principal, aplicatiile „Layer 2” urmaresc sa ofere tranzactii mai scalabile, care sunt in afara lantului principal, permitand viteze mai rapide ale tranzactiilor si costuri mai mici.
Ce urmeaza: Ethereum 2.0
Ethereum in forma sa actuala a intampinat o serie de probleme. Potrivit site-ului web Ethereum, „cererea ridicata creste taxele de tranzactie care fac Ethereum scump pentru utilizatorul obisnuit. Spatiul pe disc necesar pentru a rula un client Ethereum creste intr-un ritm rapid. Iar algoritmul de consens bazat pe dovada muncii care mentine Ethereum in siguranta si descentralizat are un impact mare asupra mediului.”
Totusi, este loc de optimism.
Ethereum 2.0, un set de upgrade-uri pentru a face blockchain-ul mai scalabil, mai sigur si mai durabil, este viziunea in directia careia comunitatea a lucrat inca din 2014.
In decembrie 2020, comunitatea Ethereum a livrat prima actualizare a Ethereum 2.0: Beacon Chain, care introduce dovada mizei in retea – despre care dezvoltatorii Ethereum sustin ca este mai durabila si mai sigura decat mineritul proof-of-work. A doua actualizare, shard chains, va cauta sa imparta baza de date in noi lanturi, reducand astfel congestionarea retelei si marind numarul de tranzactii pe secunda. Se asteapta ca lanturile Shard sa fie livrate in 2021. Ultimul pas de finalizare a Ethereum 2.0 – cunoscut sub numele de docking, care va imbina actualul blockchain Ethereum cu fiecare dintre actualizarile anterioare 2.0 – este de asteptat sa fie livrat intre 2021 si 2022.
Viziunea Ethereum 2.0 este una care a evoluat de-a lungul anilor, dar convingerile in jurul platformei au crescut odata cu dezvoltarea unor aplicatii mai practice. Intrebarile legate de valoarea de piata raman in aer, dar multi raman optimisti ca o scalabilitate mai mare va determina utilizarea si cererea – probabil propulsand Ethereum sa realizeze viziunea computerizata a lumii pe care o are pentru sine.