Обновление Shanghai для Ethereum: когда выйдет и что изменит

13 октября команда Ethereum объявила о запуске тестовой сети Shandong в рамках подготовки к предстоящему обновлению под названием Shanghai. Это первый крупный апдейт сети после активации сентябрьского Merge, «переключившего» эфир на алгоритм PoS.

Тестовая сеть Pre-Shanghai послужит испытательной площадкой для предложений по улучшению Ethereum. По замыслу разработчиков, они должны снизить комиссии, а также повысить безопасность и эффективность смарт-контрактов. А вот Shanghai позволит выводить токены, полученные посредством стейкинга.

Что такое Shandong?

19 сентября Хольгер Древес, руководитель команды EF JavaScript, и Мариус ван дер Вейден, разработчик Geth, провели дискуссию о EIP (предложения по улучшению Ethereum) для обновления Shanghai. По итогам дебатов они согласовали запуск ранней эфемерной тестовой сети на основе EthereumJS с ключевыми EIP, двумя-тремя работающими загрузочными узлами и общедоступной конечной точкой RPC.

27 сентября озвучен состав команды, которой предстояло настроить и запустить тестовую сеть. Это сделала EF JavaScript в сотрудничестве с EF DevOps. 13 октября состоялся официальный запуск тестовой сети Шаньдун (это район, расположенный рядом с Шанхаем — отсюда и название). В рамках Shandong активированы первые пять улучшений из ожидаемых шанхайских EIP. Вот их перечень с кратким описанием:

• EIP-3540: EVM Object Format (EOF);
• EIP-3860: Limit and meter initcode;
• EIP-3670: EOF - Code Validation; 
• EIP-3855: PUSH0 Instruction; 
• EIP-3651: Warm Coinbase.

EIP-3540. Это предложение вносит элементарные изменения в виртуальную машину Ethereum (EVM) — технологию, лежащую в основе сетевых смарт-контрактов. Обновление разделит код и данные в EVM, чтобы обеспечить гораздо более плавный процесс проверки для валидаторов при масштабировании сети. Такое решение должно упростить добавление будущих изменений в EVM и ускорить работу смарт-контрактов, а также в значительной мере улучшить совместимость экосистемы Ethereum.

«С моей точки зрения, EIP 3540 является наиболее значительным обновлением из числа предложенных для Шанхая. Это еще один шаг к функциональной совместимости в рамках экосистемы Ethereum. Сейчас сети второго уровня в Ethereum используют громоздкий процесс проверки кода. EIP 3540 разделяет код и данные, что повышает эффективность процесса. Это особенно хорошая новость для растущей экосистемы Polygon Supernets — dAppchains, построенных на Polygon Edge», — пояснил Гален Мур, руководитель отдела контента Axelar.

Кроме того, разделение кода контракта и данных снизит потребление газа валидаторами сетей второго уровня/слоя (L2) Ethereum — таких как Polygon — за счет выравнивания размеров блоков и повышения эффективности передачи данных вызовов в сети. 

«Когда специализированные сети могут строиться на втором уровне, таком как Polygon, и удешевлять стоимость связи с базовой сетью Ethereum, это снижает цены на газ для пользователей во всей экосистеме», — добавляет Гален Мур.

Увы, но тестирование этого протокола в Shandong показало, что EIP-3540: EVM Object Format (EOF) версии 1 не работает должным образом. Исправление обнаруженной проблемы сейчас находится в разработке.

«После новых обновлений в ethereum/tests#847 мы получили много неудачных тестов. Одна из причин в том, что мы запускаем не фактический код EOF, а весь контейнер (поэтому код EOF сразу переходит в 0xEF, то есть неверный код операции). Благодарим @pk910, обнаружившего это в тестовой сети Shangdong:)», — пишет разработчик Эфириума Йохем-Брауэр в GitHub.

EIP-3860. Это обновление ограничивает максимальный размер кода инициализации до 49152 и применяет дополнительную стоимость газа в размере 2 за каждый 32-байтовый фрагмент этого кода. EIP-3860 должен исправить потенциальный вектор DoS-атак, а также обеспечить более надежные гарантии уровня консенсуса в отношении размера полезной нагрузки после слияния уровня выполнения.

EIP-3670. Протокол вводит проверку правильности байт-кода EOF во время развертывания. В сочетании с EIP-3540 решение EIP-3670 теоретически гарантирует, что во время инициализации смарт-контракта код не будет выполнять недопустимые инструкции и переходить в недопустимые местоположения, не будет опустошаться стек. При этом он будет поддерживать постоянное количество входов и выходов для подпрограмм и иметь ограниченную высоту стека при отсутствии рекурсии. Говоря простыми словами, все это должно значительно повысить безопасность смарт-контрактов Ethereum, уменьшив возможные риски возникновения ошибок и эксплойтов.

EIP-3855. Представляет новую инструкцию для виртуальной машины Ethereum под названием PUSH0. Она устанавливает постоянное значение 0, чтобы уменьшить размер кода смарт-контракта. Если не вдаваться в технические нюансы, это предложение направлено на снижение потребления газа в некоторых смарт-контрактах. Кроме того, оно может незначительно повысить пропускную способность Ethereum.
EIP-3651. Это обновление направлено на улучшение взаимодействия Ethereum с криптовалютной биржей и кошельком Coinbase. Сейчас платежи с американской платформы стоят дороже, чем с других аналогичных проектов. Дело в том, что начальное взаимодействие с программным обеспечением Coinbase требует «разогрева», а он потребляет больше газа, чем обычные транзакции.

Это связано с тем, что в рамках структуры списка доступа, введенной EIP-2929, Coinbase рассчитывает газ в соответствии со стоимостью доступа к «холодному» счету в EIP. С внедрением EIP-3651 софт кошелька будет с самого начала «теплым», что уменьшит потребление газа биржей при оплате токенами ERC20.

Какие еще EIP входят в Shanghai?

Помимо вышеперечисленных пяти EIPs, Shanghai может включать еще два обновления протокола сети Ethereum — EIP-4895: Beacon chain push withdrawals as operations и EIP-1153: Transient storage opcodes. Для тестирования этих протоколов могут быть запущены еще две тестовые сети. Они будут работать параллельно Shandong.

Вот полный перечень шанхайских EIPs.

Что такое EIP-4895? Это, пожалуй, самое ожидаемое нововведение. Оно активирует возможность вывода токенов валидаторов, заработанных посредством стейкинга. Сейчас она заблокирована ради стабилизации сети после обновления Merge. По расчетам, EIP-4895 может высвободить около 14,9 млн ETH общей стоимостью $19,002 млрд. Сейчас они заблокированы в стейкинге Ethereum.

Количество валидаторов и заблокированных ETH в PoS-сети Ethereum. Источник — beaconcha

Что такое EIP-1153? Это предложение Uniswap и Optimism. Оно добавляет во временное хранилище коды операций, которые ведут себя так же, как коды операций обычного хранилища в Ethereum. Отличие лишь в том, что значения двух кодов операций TLOAD и TSTORE будут сбрасываться после каждой транзакции.

Внедрение временных хранилищ упростит дизайн EVM и позволит создавать более чистые смарт-контракты, что должно уменьшить расходы на газ. По подсчетам Uniswap, только на их площадке этот EIP позволит пользователям сэкономить $3 млн в год. Кроме того, EIP-1153 также поможет уменьшить технический долг Ethereum (внутренние недоработки, затрудняющие дальнейшее изменение и расширение системы по сравнению с идеальным кодом).

Влияние Shandong и Shanghai на ETH

После новостей о запуске тестовой сети Shandong для обновления Shanghai стоимость ETH выросла с $1 300 до $1 652 за единицу (+28%), значительно опередив рынок в целом. Но на этом ценовом уровне эфир надолго не задержался.

После очередного падения рынка стоимость ETH в моменте обвалилась до $1 100 (10 ноября). Сейчас эфир уже отыграл часть этого обвала, незначительно поднявшись до $1 135. В отличие от BTC, который сначала вырос с $19 200 до $21 470, а затем рухнул до $15 750, но сумел восстановиться только до $16 874. 

Сравнение динамики изменения цены ETH и BTC к USD. Источник — TradingView

Что касается влияния Shanghai на стоимость ETH, команда Ethereum планирует активировать это обновление в сентябре 2023 года. И пока очень сложно предсказать, как именно упомянутое событие повлияет на курс.

С одной стороны, Shanghai уменьшит комиссии, повысит пропускную способность и безопасность Ethereum — все это будет повышать цену эфира. С другой стороны, возможность вывода токенов, заработанных на стейкинге, способна спровоцировать большую распродажу ETH — и это будет сбивать цену.

Скорее всего, будет так: если с обновлением Shanghai все пройдет штатно, и оно будет активировано в указанный срок, мы сначала увидим спекулятивный рост цены эфира, а затем альткоин начнет проседать. При этом глубина нисходящего движения будет зависеть от уровня распродажи (если она будет) и общего состояния рынка криптовалют.

Заключительные мысли

Shanghai — следующее большое обновление Ethereum после Merge. Оно не будет столь же масштабным и значимым. Но это еще один важный шаг для блокчейна на пути к развитию и расширению экосистемы. И можно не сомневаться, что этот шаг окажет серьезное влияние — как на сообщество Ethereum, так и на рынок криптовалют в целом. 

Источники: официальный сайт и блог Ethereum, GeekHub, Bloomberg, Yahoo Finance, CoinDesk, блог Greg Colvinvin на hackmd.io, galaxy.com, learnblockchain.cn, TradingView