ethereum-eip-1559-20

Ethereum 2.0 ja EIP-1559 -päivitys

Heinäkuulle 2021 ajoittuva Ethereumin EIP-1559 -päivitys on herättänyt viime aikoina paljon keskustelua Ethereum-yhteisön keskuudessa. Kyseessä on Ethereum-protokollan parannusehdotus, joka selkeyttäisi Ethereumin transaktiomaksujen rakennetta ja muuttaisi mahdollisesti Ethereumin ETH-tokenin deflatoriseksi.

EIP-1559 laittaa alulle sarjan muutoksia Ethereumin matkatessa proof-of-work -lohkoketjusta kohti Ethereumin 2.0 -versiota ja proof-of-stake -mallia muutaman vuoden aikana. Tässä artikkelissa perehdytään siihen, mistä EIP-1559 -päivityksessä on kyse ja luodaan katsaus Ethereum 2.0 -version eri vaiheisiin.

Lyhyesti Ethereumista ja sen historiasta

Ethereum on markkinoiden toiseksi suurin kryptovaluutta heti Bitcoinin jälkeen. Se kuuluu kryptovaluuttojen kategorioissa ns. platform-projektien joukkoon. Ethereum voidaan nähdä eräänlaisena käyttöjärjestelmänä älysopimuksille ja hajautetuille sopimuksille. Hyvänä vertailukohtana voidaan pitää esimerkiksi iOS- ja Android-käyttöjärjestelmiä, jotka toimivat alustoina mobiilisovelluksille.

Ethereum sai alkunsa jo vuoden 2013 lopulla, kun tuolloin 19-vuotias ohjelmoija Vitalik Buterin esitteli projektin white paperin. Varat projektiin kerättiin joukkorahoituksella vuonna 2014 ja Ethereumin lohkoketju käynnistyi heinäkuussa 2015.

Heti alusta asti oli selvää, ettei Ethereumin ensimmäinen versio olisi kapasiteetiltaan riittävä Buterinin visiolle Ethereumista ns. world computer -käyttöjärjestelmänä, jonka päälle tehokkaita ja skaalautuvia hajautettuja sovelluksia voitaisiin rakentaa. Lähes välittömästi Ethereumin julkaisemisen jälkeen aloitettiinkin Ethereumin 2.0 -version kehittäminen.

Ethereumin 2.0 -version lohkoketju (beacon chain) ja steikkaus käynnistyivät joulukuussa 2020 ja uusi versio on lopullisessa muodossaan valmis vuoden 2023 aikoihin, jolloin nykyinen Ethereum-versio kytketään lopullisesti pois päältä. Uuden 2.0 -version valmistuminen tapahtuu lukuisten eri ohjelmistopäivitysten (hard fork) kautta.

vitalik buterin
Kuvassa Ethereumin perustaja Vitalik Buterin.

Ethereum Improvement Proposal

EIP on lyhenne sanoista Ethereum Improvement Proposal. Kyseessä on standardisoitu prosessi Ethereumin parannusehdotusten laatimiseen, käsittelyyn ja hyväksyntään. Bitcoinilla on täysin vastaava järjestelmä: BIP eli Bitcoin Improvement Proposal.

Kryptovaluuttaprojektien parissa työskentelee tuhansia vapaaehtoisjäseniä ympäri maailmaa. Tällaisesta joukosta syntyy valtavasti kehitysideoita, jotka koordinoidaan koko yhteisön hyväksyttäviksi.

Jokainen EIP etenee tietyn prosessin kautta ideavaiheesta aina lopulliseen hyväksyntään ja toteutukseen. EIP:n laatimiseen on olemassa ennalta määritelty sapluuna ja jokainen EIP saa aikanaan myös järjestysnumeron.

EIP:t eivät yleensä herätä laajemmin keskustelua Ethereum-yhteisön ulkopuolella vaan nousevat otsikoihin lähinnä vain jos EIP:llä on laajempia vaikutuksia esimerkiksi louhijoihin, sijoittajiin tai lompakko-ohjelmistoihin.

EIP-1559

EIP-1559 on ehdotus, jonka Vitalik Buterin julkaisi jo kevääällä 2019 ja se liittyy oleellisesti Ethereumin transaktiomaksuihin. Ethereum-verkon transaktiot ja louhijoiden palkitseminen toimivat kuten Bitcoin-verkossa: Ethereumin louhimiseen käytetään Bitcoinin tavoin fyysisiä louhintalaitteita, jotka poimivat uudet transaktiot lohkoihin. Jokaisen lohkon yhteydessä luodaan kiertoon tietty määrä ETH-tokeneita, jotka jaetaan täysimittaisesti louhijoille.

Lohkopalkkioiden lisäksi louhijat saavat myös kaikki verkon transaktiomaksut. Näin ollen niillä on siis insentiivi poimia ensiksi sellaiset transaktiot, joiden maksu on kaikista suurin. Tämä tarkoittaa sitä, että verkon ruuhkaisina hetkinä isot toimijat nostavat transaktiomaksuja, koska heillä on varaa maksaa jopa tuhansia euroja jonon keulille pääsemisestä.

Nykyisessä mallissa transaktiomaksujen suuruutta on kuitenkin hyvin vaikea ennustaa, eivätkä lopulta isot toimijatkaan hyödy siitä, että heidän täytyy usein maksaa transaktioistaan liikaa. Ajatellaan esimerkin kautta, että maksat louhijalle 10 euroa siitä että hän ottaa transaktiosi mukaan seuraavaan lohkoon sillä perusteella, että aikaisemmassa lohkossa transaktio maksoi 8 euroa. Jos kaikki muut kuitenkin maksavat tällä kertaa 5 euroa, sinulle olisi riittänyt 6 euron transaktiokustannuksen maksaminen ja olisit säästänyt 4 euroa!

EIP-1559 tuo tähän parannuksen ns. “base feen” eli minimimaksun avulla. Kyseessä on algoritmisesti verkon kysynnän mukaan muuttuva transaktiomaksu, jonka tarkoituksena on pitää insentiivimallin avulla verkon käyttö 50 prosentissa koko kapasiteetista (jokaisessa lohkossa on transaktioita 50 % kapasiteetista).

Jos verkon käyttö ylittää 50% kapasiteetista, niin minimimaksu kasvaa. Jos verkon käyttö puolestaan laskee alle 50 prosenttiin, minimimaksu laskee. Minimimaksun suuruuteen vaikuttaa edellisen lohkon transaktiokustannukset, eikä se voi muuttua enemmän kuin 15% suuntaan tai toiseen, mikä tuo kaivattua ennustettavuutta transaktioiden suuruuteen.

Jokaisessa lohkossa on myös määrätty katto siitä, kuinka paljon transaktioiden polttoainetta (gas) ne voivat sisältää. EIP-1559 purkaa tämän rajoituksen, mikä kasvattaa verkon kapasiteettia. Louhijat voivat näin ollen muodostaa nykyistä suurempia lohkoja ja purkaa ruuhkaa kapasiteetin ollessa ylärajoilla.

Koska lohkot ovat harvoin täysin täynnä, EIP-1559:n luomassa ideaalitilanteessa loput 50% lohkon tilasta on varattu louhijoille maksettaville tipeille (miner tip), joiden avulla käyttäjä voi maksaa ekstraa transaktionsa poiminnasta seuraavaan lohkoon.

EIP-1559:n jälkeen Ethereum-verkon käyttäjä voi myös määrittää ylärajan transaktiomaksuille (fee cap), jolloin transaktio odottaa verkossa niin kauan, että perusmaku (base fee) laskee kyseiselle tasolle.

Alla olevalla suomenkielisellä videolla selitetään, mistä EIP-1559 -päivityksessä on kyse:

Vastustusta louhijoilta

EIP-1559 koskettaa kaikkein eniten Ethereum-verkon louhijoita. Tavalliselle käyttäjälle, joka siirtää etheriä pörssistä esimerkiksi MetaMask-lompakkoon ja takaisin, päivityksellä ei ole mitään merkitystä. Aktiiviselle DeFi-käyttäjälle muutos toisi puolestaan ennustettavuutta.

Ethereum-louhijat saavat tällä hetkellä työstään sekä lohkopalkkiot että transaktiomaksut. DeFi-sovellusten suosio on viime aikoina tehnyt louhijoille transaktiomaksuista jopa lohkopalkkioita suuremman tulonlähteen. Uudessa mallissa tämä tilanne poistuisi ja louhijat saisivat lohkopalkkioiden lisäksi vain aktiivikäyttäjien maksaman erillisen tipin. Tästä syystä johtuen EIP-1559:n vastustajien joukossa on hyvin paljon louhijoita.

ethereum rig

Minimimaksujen polttaminen

EIP-1559:n implementoinnin jälkeen transaktioiden perusmaksu (base fee) tullaan polttamaan eli ne poistetaan kierrosta. Tästä syystä EIP-1559 onkin viime aikoina herättänyt paljon keskustelua kryptovaluuttasijoittajien keskuudessa, sillä kierrosta poistettavat ETH-tokenit vähentävät niiden tarjontaa markkinoilla, mikä voisi luoda positiivisen kierteen ETH-tokenin hinnalle.

Ethereum-verkon ruuhkaisina hetkinä etheriä saatetaan polttaa enemmän kuin sitä luodaan lisää lohkopalkkioiden seurauksena. Tämä voisi tehdä etheristä deflatorisen valuutan, vaikka sen määrässä ei olekaan koodiin ohjelmoitua kattoa niin kuin Bitcoinissa.

EIP-1559:n tuomat mahdollisesti deflatoriset muutokset ja ETH-tokenin muuttuminen tuottavaksi assetiksi saattavat kohottaa sen asemaa arvonsa säilyttävänä sijoituskohteena esimerkiksi institutionaalisten sijoittajien keskuudessa.

EIP-1559 ei kuitenkaan muuta sitä faktaa, että Ethereum-verkon kapasiteetti ei riitä nykyiseen DeFi- ja NFT-markkinoiden aiheuttamaan kysyntään. Ethereumin kapasiteetti kasvaa toden teolla vasta Ethereumin 2.0 -version myötä ja sitä ennen erillisillä toisen kerroksen ratkaisuilla ja sivuketjuilla kuten Optimism, Arbitrum, ZKSync ja Polygon.

Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 on uusi versio Ethereumista, joka tulee aikanaan korvaamaan sen nykyisen version. Muutos ei tapahdu hetkessä vaan useissa eri vaiheissa ja uuden version arvellaan olevan lopullisesti valmis joskus vuoden 2023 tienoilla.

Kehityskulku kohti Ethereum 2.0 -versiota harppasi merkittävän askeleen eteenpäin joulukuussa 2020, kun Ethereum 2.0 -version beacon chain eli Ethereumin ykkösversion rinnakkainen lohkoketju aloitti toimintansa. Nykyinen Ethereumin 1.0 -versio jatkaa toimintaansa normaalisti, kunnes se yhdistyy beacon chainin kanssa mahdollisesti vuoden 2021 lopussa tai vuoden 2022 aikana.

Beacon chain on tietyllä tapaa kuin testiverkko eli siinä ei varsinaisesti voi tehdä mitään. Sen toiminnallisuus myös muuttuu Ethereumin 2.0 -päivitysten myötä. Alkuvaiheessa se ei vielä tue älysopimuksia, eikä kukaan voi vielä pitkään aikaan rakentaa Ethereum 2.0 -sovelluksia.

Beacon chain (tai Phase 0, joksi sitä myös kutsutaan) on kuitenkin merkittävä askel, sillä se tuo mukanaan Ethereumiin steikkauksen. Ethereum muuttuu siis Ethereum 2.0 -päivitysten myötä proof of work -lohkoketjusta proof of stake -konsensusmekanismia käyttäväksi lohkoketjuksi. Ketjun turvaamiseksi steikataan Ethereumin ETH-tokenia ja steikkaajat saavat tästä korvauksena lisää ETH-tokenia steikkauspalkkioina. Perinteistä louhintaa ei siis enää Ethereum 2.0 -version valmistumisen jälkeen ole.

Beacon chainin käynnistämiseksi tarvittiin verkon validaattoreina toimivia steikkaajia, joista jokainen sijoittaa steikkaamista varten 32 ETH-tokenin panoksen. Tämänhetkisellä kurssilla heinäkuussa 2021 tämä 32 etheriä vastaisi yli 60 000 euron sijoitusta.

Ethereum 2.0 -validaattorit joutuvat pitämään sijoituksensa beacon chainissa lopullisen version lanseeraamiseen saakka eli pari vuotta. Lisäksi oman noden on oltava online koko ajan 24/7 tai validaattori menettää etheriä sakkoina. Palkintona on korko talletukselle, joka vaihtelee riippuen lopullisesta määrästä steikattuja ETH-tokeneita.

Ethereum 2.0 -steikkaukseen voi osallistua myös ilman 32 ETH-tokenin panosta osallistumalla hajautettuun steikkauspooliin kuten esimerkiksi Rocket Pool. Myös monet kryptovaluuttapörssit ja välittäjät, kuten esimerkiksi Binance ja Coinbase tarjoavat Ethereum-steikkausta palveluna.

Miksi muutos?

Ethereum siirtyy proof of stake -mekanismiin, koska nykyinen proof of work -louhintaan perustuva konsensusmekanismi asettaa merkittäviä rajoitteita siihen, mihin Ethereumin verkko pystyy. Ethereumin alustalle kehitellään koko ajan uusia applikaatioita DeFi-sovelluksista NFT:hin ja videopeleihin. Ethereum 1.0 -version kapasiteetti, joka pystyy käsittelemään vain 15 transaktiota sekunnissa ei millään ole riittävä kaikille näille käyttötarkoituksille.

Ethereumin 2.0 -version tuomiin muutoksiin kuuluu mm. sharding eli lohkoketjun sirpaloiminen useaan osaan. Tämän ominaisuuden avulla datan käsittely voidaan pilkkoa yhdestä pienempiin osiin, jotka voidaan käsitellä samanaikaisesti. Ethereum 2.0 tulee sisältämään ensimmäisessä vaiheessa 64 shardia. Ethereumin ykkösversiosta tulisi yksi
näistä shardeista tuoden näin lohkoketjun historian myös kakkosversioon.

Nykyiseen Ethereum 1.0 -versioon verrattuna uuden 2.0 -version kapasiteetti tulee olemaan jopa 100- tai 200-kertainen. Sharding on Ethereum 2.0 -kehitystyössä Phase 1 ja sen implementoinnin arvioidaan tapahtuvan vuoden 2022 aikana.

Ethereum 2.0 -kehitystyön viimeinen vaihe, Phase 2, käynnistyy alustavasti joskus vuonna
2022. Tarkkaa aikataulua ei voida vielä tässä vaiheessa sanoa, sillä se riippuu edellä kuvatun shardingin kehitystuloksesta.

Phase 2 sisältää lopulta kaiken tarvittavan, jotta Ethereumin 2.0 -päivityksen kaikki ominaisuudet saadaan käyttöön. Tässä vaiheessa mukaan lisätään mm. Ethereum-tilien transaktiot, älysopimukset ja muut hajautettujen sovellusten vaatimat ominaisuudet.

Oheisella Finematicisin videolla Ethereumin 2.0 -päivitys on selitetty hyvin:

Image by Лечение Наркомании from Pixabay, flickr / techcrunch, Photo by Zoltan Tasi on Unsplash

Kryptohuoneen taustalta löytyy ryhmä kokeneita kryptovaluuttaskenen seuraajia. Kaikki tämän nimimerkin artikkelit on kirjoitettu yhteistyössä sivustomme asiantuntijoiden kanssa.

Kryptohuone ei anna sijoitusvinkkejä eikä suosittele ostamaan mitään kryptovaluuttaa. On suositeltavaa tutustua tarkasti projekteihin aina ennen sijoituspäätöstä ja ottaa itse täysi vastuu sijoituspäätöksestään. Kryptovaluutat sisältävät suuren riskin koko sijoituksen menettämisestä.