VYSVĚTLENÍ ZÁKLADŮ ETHEREA: ÚČTY, SMLOUVY, VALIDÁTORY A POPLATKY

Ethereum je decentralizovaná blockchainová platforma, která umožňuje peer-to-peer transakce prostřednictvím chytrých smluv bez spoléhání se na centrální autoritu. Základním aspektem používání Etherea je pochopení jeho hlavních komponent. Začněme s účty Ethereum, které slouží jako digitální identity v síti.

Typy účtů Ethereum

Existují dva typy účtů Ethereum:

• Externě vlastněné účty (EOA): Tyto účty, ovládané soukromými klíči, patří jednotlivým uživatelům. Mohou iniciovat transakce a držet kryptoměny.
• Smluvní účty: Jedná se o chytré smlouvy nasazené na blockchainu Ethereum. Na rozdíl od EOA nejsou ovládané soukromými klíči, ale kódem uloženým v blockchainu. Fungují pouze tehdy, když jsou spuštěny jinou transakcí.

Struktura účtu

Každý účet Ethereum obsahuje následující proměnné:

• Nonce: Čítač počtu transakcí odeslaných z účtu.
• Balance: Množství etheru (ETH) na účtu.
• Storage Root: Kořenový hash čipu Merkle Patricia, který kóduje obsah úložiště účtu (používaný hlavně smlouvami).
• Code Hash: Hash kódu EVM účtu (opět specifický pro smlouvy).

Generování adres Ethereum

Adresy Ethereum jsou odvozeny z veřejného klíče externě vlastněného účtu. Konkrétně proces zahrnuje odebrání posledních 20 bajtů hashe Keccak-256 veřejného klíče, čímž vznikne 40místný hexadecimální identifikátor. Všechny interakce v síti Ethereum používají tyto adresy.

Klíčové role účtů

• Iniciování a přijímání transakcí
• Nasazení a interakce s chytrými smlouvami
• Držení a převod tokenů ETH a ERC-20

Je zásadní udržovat soukromý klíč účtu v bezpečí. Každý, kdo k němu má přístup, může ovládat související finanční prostředky a oprávnění.

Zabezpečení veřejného a soukromého klíče

Vlastnictví účtu Ethereum je stanoveno pomocí kryptografie klíče. Soukromý klíč prokazuje totožnost majitele účtu, zatímco veřejný klíč umožňuje ostatním ověřovat podpisy. Ztráta soukromého klíče obvykle znamená trvalou ztrátu přístupu k finančním prostředkům.

Na rozdíl od tradičního bankovnictví neexistuje u účtů Ethereum možnost „zapomenuté heslo“. Proto je nezbytné bezpečně ukládat klíče a obnovovací fráze, často s využitím hardwarových peněženek pro větší ochranu.

Jednou z charakteristických vlastností Etherea je jeho schopnost podporovat chytré smlouvy. Jedná se o samospouštěcí úryvky kódu, které automaticky vynucují podmínky dohody. Chytré smlouvy způsobují revoluci v decentralizovaných aplikacích (dApps) tím, že odstraňují potřebu zprostředkovatelů.

Co je to chytrá smlouva?

Chytré smlouvy jsou programy uložené v blockchainu Etherea. Po nasazení provedou předem určené akce, když jsou splněny určité podmínky. Chytré smlouvy fungují deterministicky, což znamená, že pro daný vstup a stav vždy produkují stejný výstup.

Programování chytrých smluv

Většina chytrých smluv Etherea je napsána v Solidity, programovacím jazyce na vysoké úrovni inspirovaném JavaScriptem a C++. Jakmile je chytrá smlouva napsána a otestována, vývojáři ji zkompilují do EVM kompatibilního bytkódu, který je nasazen do blockchainu.

Životní cyklus chytré smlouvy

1. Vývoj: Kód je napsán v Solidity a testován ve vývojových prostředích, jako je Remix nebo Truffle.
2. Nasazení: Smlouva je nasazena prostřednictvím transakce. Po úspěšném provedení je vytvořena nová adresa smlouvy.
3. Interakce: Uživatelé nebo jiné smlouvy interagují s nasazenou smlouvou odesíláním transakcí obsahujících volání funkcí a parametry.

Klíčové vlastnosti

• Neměnná: Po nasazení nelze kód chytré smlouvy změnit. Aktualizace vyžadují nasazení nové verze.
• Nedůvěryhodné: Eliminují potřebu důvěřovat centrální straně nebo zprostředkovateli.
• Transparentní: Kód je veřejně ověřitelný na blockchainu, což znamená, že si ho může přečíst a auditovat kdokoli.

Případy použití chytrých smluv

• Decentralizované finance (DeFi): Umožňuje půjčování, vypůjčování a obchodování bez zprostředkovatelů.
• Řízení dodavatelského řetězce: Transparentně sleduje původ a pohyb zboží.
• Decentralizované hlasování: Zajišťuje volby chráněné proti neoprávněné manipulaci s okamžitými výsledky.
• Nezaměnitelné tokeny (NFT): Řídí vydávání a převod unikátních digitálních aktiv.

Chytrá smlouva Omezení

Navzdory svému potenciálu mají chytré smlouvy svá omezení:

• Chyby a zranitelnosti: Špatně napsané smlouvy jsou náchylné k hackerským útokům, takže bezpečnostní audity jsou nezbytné.
• Náklady na plyn: Každý krok provedení vyžaduje plyn; interakce se složitými smlouvami může být nákladná.
• Nevratnost: Po nasazení musí být opravy chyb nebo zrušení provedeny prostřednictvím nových nasazení nebo pomocných smluv.

Stručně řečeno, chytré smlouvy představují mocný nástroj pro automatizaci a decentralizovanou aplikační logiku, ale aby byly efektivní, vyžadují pečlivý návrh a kontrolu.

Ethereum v září 2022 přešlo z proof-of-work (PoW) na proof-of-stake (PoS), což je událost běžně známá jako The Merge. Tato aktualizace zásadně změnila způsob, jakým Ethereum zabezpečuje svou síť a zpracovává transakce, a nahradila těžaře validátory.

Role validátorů

Validátoři jsou uživatelé, kteří si uzamknou ETH (proces zvaný staking), aby získali právo navrhovat a ověřovat nové bloky. Minimální požadovaný stake je 32 ETH, ačkoli menší částky lze použít prostřednictvím staking poolů.

Validátoři jsou náhodně vybíráni, aby navrhovali nové bloky a potvrzovali bloky navržené ostatními. Musí zůstat online a jednat čestně; jinak riskují, že jim bude jako pokuta „odebrána“ část jejich vsazeného ETH.

Transakční poplatky a plyn

Na Ethereu se transakční poplatky počítají pomocí jednotky zvané plyn. Každá operace v síti Ethereum – ať už se jedná o odesílání ETH, převod tokenů nebo interakci s chytrou smlouvou – spotřebovává plyn.

Celkový poplatek zaplacený uživatelem je:

Celkový poplatek = Použité jednotky plynu × Cena plynu

• Limit plynu: Maximální množství plynu, které je uživatel ochoten použít pro transakci.
• Cena plynu: Množství ETH (v gwei), které je uživatel ochoten zaplatit za jednotku plynu.

Aktualizace EIP-1559

Novinka EIP-1559, zavedená v srpnu 2021, přepracovala mechanismus poplatků Etherea. Zavedlo:

• Základní poplatek: Neobchodovatelný poplatek, spálený a vyřazený z oběhu.
• Prioritní poplatek (spropitné): Volitelná platba, která motivuje validátory k upřednostnění transakce uživatele.

Díky tomu jsou poplatky za plyn předvídatelnější a spálení základního poplatku přispívá k deflačnímu tlaku ETH.

Jak poplatky ovlivňují uživatele

Uživatelé musí platit poplatky za plyn, ať už převádějí ETH nebo provádějí funkci v chytré smlouvě. Složitější operace stojí více plynu. Když je síť přetížená, ceny plynu prudce rostou kvůli soutěži v nabídkách o rychlé zahrnutí do bloků.

Snížení transakčních nákladů

Existuje několik strategií pro snížení nebo zmírnění transakčních nákladů:

• Načasování: Vyhněte se obchodování ve špičce, kdy je poptávka po blokovém prostoru vysoká.
• Řešení vrstvy 2: Platformy jako Arbitrum, Optimism a zkSync nabízejí výrazně snížené poplatky zpracováním transakcí mimo řetězec a odesíláním komprimovaných dat do Etherea.
• Dávkování: Pokud je to možné, slučujte více transakcí do jedné.

Odměny pro validátory po sloučení

Validátoři jsou odměňováni za přidávání bloků do blockchainu a jejich ověření ostatním. Mezi jejich odměny patří:

• Základní odměny, vyplácené přímo za plnění povinností
• MEV (Miner Extractable Value), nyní předávaná validátorům prostřednictvím nové infrastruktury
• Prioritní poplatky a tipy od uživatelů

Přechod Etherea na PoS se ukázal jako environmentálně udržitelnější a zároveň posílil bezpečnost a škálovatelnost. Budoucnost spočívá v neustálých upgradech, jako jsou Shard Chains a Danksharding, které zvládnou vyšší propustnost s nižšími poplatky.