Сеть Ethereum продолжает страдать от проблем масштабирования. В июле транзакционные сборы в Ethereum достигли максимальных значений за последние два года. Средняя плата за транзакцию составила $1.5, и комиссии продолжают расти. Это делает сеть слишком дорогой в использовании при отправке транзакций, использовании dApps и DeFi-протоколов, что негативно сказывается на ее развитии, более массовом принятии и безопасности. Проблема выходит из-под контроля, но быстрого и однозначного решения пока еще нет. Почему транзакции в Ethereum так сильно подорожали, как справиться с проблемой и почему это может занять месяцы и даже годы, разобрался DeCenter.

Почему стоимость транзакций в Ethereum растет

Аномально высокие комиссии наблюдаются в Ethereum уже несколько месяцев.

Напомним, что в Ethereum размер комиссий измеряется в газе («gas») — единице оплаты транзакций, выполнения смарт-контрактов и действий в dApps. То есть за любое действие в сети надо заплатить майнерам некое количество газа, рассчитываемое самим пользователем. Но итоговая цена газа определяется свободным рынком или аукционом — чем выше спрос на действие, например, транзакцию, тем выше стоимость газа. Чем больше активности в сети Ethereum, тем более дорогими становятся транзакции в ней.

По данным агрегатора данных Etherscan, 26 июля сеть использовала более 78 млрд газа — это рекордный показатель при измерении в газе (но не в долларовом эквиваленте).

График роста количества использованного газа в Ethereum, по данным Etherscan. Источник.

По данным ETH Gas Station, на момент выхода статьи рекомендованные цены на газ — 85 gway, или $0.58 за стандартную транзакцию, за ускоренную — 94 gway ($0.64), но ранее цены доходили и до 100 gway ($0.68). Еще в начале месяца стандартная транзакция стоила — 47 gway, а в начале года 10−12 gway.

При этом, по данным сервиса YCharts, 26 июля средняя стоимость транзакции одного ЕТН составляла $1.5. С июля прошлого года данный показатель вырос в 13 раз, с начала года — в 15.5 раза, а с начала июля — почти в два раза. Более того, отправка токенов ERC20 и вызовы смарт-контрактов могут стоить в несколько раз дороже. Например, комиссия за открытие депозита или торговую сделку в DeFi-протоколе составит от $5 до $15.

График стоимости транзакции ЕТН, по данным YCharts. Источник.

Есть несколько причин такого резкого роста стоимости транзакций. Согласно выводам DappRadar, оборот стейблкоинов Tether и ряд «высокорисковых» dApps вызывают «эффект блокчейн-спама и являются основными потребителями газа». Активное использование DeFi-протоколов, а также Yield Farming (фарминг дохода) загружают сеть, что неизбежно приводит к росту цен на транзакции. Продолжающийся переход Tether на стандарт ERC20 также загружает сеть. Стейблкоин является одним из основных потребителей газа. По данным EthGasStation, в июле связанные со стейблкоином транзакционные издержки составили $2.18 млн. Эмитент стейблкоина пытается решить проблему через сайдчейн-решение Omise Network, но даже в случае успеха на это уйдет какое-то время.

Крупнейшие потребители газа за последние 30 дней, по данным Ethgasstation.info. Источник.

Как рост комиссий сказывается на развитии Ethereum

Криптосообщество уверено, что высокая стоимость транзакций тормозит развитие Ethereum. Ведь изначально он стал популярен как раз благодаря возможности дешево совершать микротранзакции. Высокие сборы делают сеть слишком дорогой для игровых приложений, NFT-токенов и DeFi-приложений, зависящих от большого количества недорогих микротранзакций. С такими ценами транзакции в них просто теряют экономическую целесообразность.

Таким образом, Ethereum и основанные на нем проекты вновь сталкиваются с проблемой масштабирования сети и оказываются не готовы к более массовому принятию. Ведь высокие комиссии удерживают пользователей с небольшим бюджетом от участия во многих интересных протоколах.

Повышение платы оказывает значительное влияние на активность в игровых dApps. Статистика DappRadar показывает, что игровая активность в сети Ethereum резко упала в мае на 83%, в то время как другие сети добились незначительного роста. Источник.

Также высокие комиссии сказываются на безопасности сети — дорогие транзакции могут привести к проблеме «эгоистичного майнинга». В этом случае майнеры не выпускают блоки сразу же после их обнаружения и могут получить большее вознаграждение — плата за транзакцию может превышать вознаграждение за блок. Это негативно сказывается на обработке транзакций в сети.

Ethereum-сообщество и разработчики признают, что столь высокие комиссии — это проблема, которая нуждается в устранении. Есть несколько способов ее решения, но все они требуют времени на имплементацию.

Повышение лимита газа

Самое простое решение — увеличить лимит газа, определяющего пропускную способность сети. В отличие от сети Bitcoin, у которой фиксированный размер блока, в Ethereum размер блока зависит от лимита газа. Поэтому в Ethereum есть ограничения на комиссию за транзакцию — за каждый блок можно заплатить только определенное количество газа. Однако майнеры могут повышать лимиты, увеличивая лимит газа в каждом блоке на небольшую величину. Больший лимит позволяет включать в каждый блок большее количество транзакций, что увеличивает пропускную способность сети.

С мая часть разработчиков и майнеров предлагали увеличить лимит газа или размера блока. Так, биржа 1inch, ставшая одним из инициаторов повышения данного показателя, призывала сразу увеличить лимит газа до 25 млн. В ответ Виталик Бутерин предложил ограничиться 12−15 млн, отметив, что «многие разработчики Ethereum-клиентов обеспокоены рисками даже на этих уровнях». Его опасения связаны с возможной перегрузкой узлов, работающих в сети. Операции, которые стоят мало газа, но требуют много ресурсов, могут быть использованы для атаки на ноды сети. Таким образом, увеличение лимита газа несет в себе риск того, что более слабые ноды будут выброшены из сети, поскольку они больше не смогут обрабатывать транзакции — это сделает сеть менее децентрализованной. Поэтому лимит надо повышать постепенно.

Бутерин также предложил альтернативное решение проблемы — изменить цены на газ по некоторым видам расчетов, например, базовой транзакционной стоимости и операции хранения. По его мнению, это могло бы увеличить мощность сети примерно на 20%. Однако для этого потребовалось бы провести хардфорк сети, что сделать намного сложнее, чем убедить сообщество майнеров повысить лимит газа.

Другой возможный риск повышения лимита газа — майнерам потребуется больше времени для обработки каждого блока. Поскольку это время увеличится, майнеры должны будут работать дополнительно, чтобы получить вознаграждение за проверку блоков. В результате менее эффективные майнеры будут капитулировать, и поскольку хэш-скорость снизится, сеть станет менее безопасной.

В конце июня майнеры смогли договориться и подняли лимит газа с 10 млн до 12.5 млн. Это дало сети дополнительный прирост мощности на 25% — майнеры смогли обрабатывать 44 транзакции в секунду вместо 35, однако это не снизило комиссионные сборы. Прошедшее повышение лимита газа стало пятым в истории Ethereum. Каждый раз после него цены на газ оставались такими же или снова повышались. Предыдущее повышение лимита с 8 до 10 млн произошло в сентябре 2019 года, но тогда это тоже не изменило ситуацию.

Решения второго уровня

Еще одним из возможных решений проблемы роста комиссий является использование решений второго уровня, аналогов Lightning Network в сети Bitcoin. Это структуры, позволяющие создавать дополнительные блокчейны (сайдчейны) поверх основной сети. В результате в сеть записываются только результаты транзакций.

Разработчики Ethereum несколько лет работали над решением Plasma, но так и не смогли добиться его устойчивой и надежной работы. Сейчас гораздо более популярны модернизированные версии Plasma от сторонних разработчиков: например, Omise Network, Starkware или MATIC Network, решение Optimistic Rollup от Optimism (бывшая Plasma Group), решение Synthetix, TrueBit, Raiden, Counterfactual, а также решения от команд Fuel Labs и Connext. Однако большинство из них либо находятся в бета-версии, либо не показывают желаемых результатов.

Обновление протокола EIP-1559

Решением проблемы высоких комиссий может также стать обновление системы транзакционных сборов. Так, Виталик Бутерин выступает за активацию обновления EIP-1559, соавтором которого является. Оно снижает транзакционные издержки в Ethereum, заменяя действующую аукционную модель формирования стоимости транзакций на базовую комиссию, рассчитываемую автоматически на основе общей загруженности сети, и премиальные «чаевые» майнерам.

«Доход от комиссии за транзакцию в настоящее время приближается к половине дохода от вознаграждения за блок. Это фактический риск сделать Ethereum менее безопасным. Объяснение по ссылке. Реформа системы комиссий (то есть EIP-1559) исправляет это. Это еще одна причина, по которой этот EIP важен», — написал создатель Ethereum Виталик Бутерин в Twitter.

EIP-1559 решает сразу две проблемы: динамически изменяет размер блоков в зависимости от количества транзакций в очереди и устанавливает цены для определенных пользователей, когда спрос становится слишком высоким. Базовая плата будет находиться на заданном уровне, в зависимости от условий сети, в то время как чаевые компенсируют майнерам их работу и могут быть увеличены, чтобы «пропустить» какую-то череду транзакций. Аналог этого — регулируемое шоссе, на котором полосы движения по мере необходимости могут открываться и закрываться. Кроме того, на этой дороге есть скоростная полоса, за которую можно доплатить, если очень торопишься.

Также предусмотрено увеличение лимита газа с нынешних 12.5 млн до 16 млн. Размер базовой комиссии будет зависеть от количества используемого газа: больше 10 млн — комиссия будет расти, меньше — снижаться. EIP-1559 также может добавить в сеть дефляционный механизм: базовая плата в ЕТН сжигается каждый раз при прохождении транзакции, а майнерам останутся лишь «чаевые».

EIP-1559 — это не единственно возможное обновление Ethereum, призванное решить проблему с комиссиями. EIP-2593, написанное разработчиком MetaMask Дэном Финлеем, сохраняет текущую модель оплаты транзакций, предлагая «алгоритм эскалатора», который позволяет пользователям изменять свою структуру платы в зависимости от их относительных потребностей. Обновление позволяет пользователю точно настроить транзакционную плату до минимально возможной суммы, медленно увеличивая транзакционную плату до тех пор, пока майнер не решит включить ее в следующий блок. Разработчикам Ethereum эта идея понравилась настолько, что EIP-2593, скорее всего, будет использоваться в дополнение к EIP-1559 в качестве подстройки к функции «чаевых».

Часть Ethereum-разработчиков и команд проектов уже работают над реализацией обновления и даже запустили тестовую сеть. Однако имплементация обновления хотя бы до конца этого года маловероятна, и у Ethereum-сообщества нет четкого консенсуса относительно того, как реформировать сборы. Кроме того, предложение все еще находится на ранней стадии разработки, и до сих пор нет никакой гарантии того, что EIP-1559 будет принят сетью Ethereum. А если он и будет реализован, то нет четких сроков относительно того, когда это произойдет. Если Ethereum 2.0 все же запустится в конце года или хотя бы в следующем году, то реализация EIP-1559 может стать просто неактуальной.

Запуск Ethereum 2.0

Высокие комиссии — это всего лишь следствие проблемы масштабирования Ethereum. Решить ее призвано обновление до состояния Ethereum 2.0, при котором вопрос огромных комиссий отпадет совсем, ведь обработка платежей перейдет от майнеров к валидаторам. Работа сети будет строиться на стейках — депозитах от 32 ЕТН, позволяющих получать пассивный доход.

Запуск Ethereum 2.0 все еще может состояться до конца этого года, хотя шансов на это все меньше. Финальная тестовая сеть Medalla будет готова к запуску 4 августа в случае, если 16 384 валидатора заблокируют для стейкинга 524 288 тестовых монет. Если это случится, разработчики смогут начать реализацию нулевой фазы Еthereum 2.0 еще до конца года.

Однако даже долгожданный запуск Еthereum 2.0 не решит проблему высоких комиссий сразу. По словам Виталика Бутерина, основные обновления, которые сделают Ethereum более масштабируемым, будут имплементированы в течение двух лет, а до тех пор главной технологией масштабирования сети станет технология ZK-rollups. Пока приложения не начнут ее использовать, сборы в Ethereum продолжат расти.

В заключение

Перегрузка сети и, как следствие, высокие комиссии, показывают, насколько популярным стал Ethereum как экосистема в сфере криптовалют. Даже несмотря на рост транзакционных издержек курс ЕТН вырос с начала года на 250%, с мартовского минимума — на 280%, а с начала июля — на 43%.

Рост курса отражает веру пользователей в то, что блокчейн Ethereum будет продолжать широко использоваться. Пока для них польза сети перевешивает все минусы. Также, скорее всего, большую роль в росте стоимости ЕТН играют стремительный рост DeFi-приложений и ожидание обновления до Ethereum 2.0.

Однако ситуация может измениться. Главная проблема Ethereum — масштабируемость: блокчейн становится все загруженнее, транзакции — все медленнее, а стоимость газа — все выше. Быстрых вариантов ее решений нет, все они займут месяцы или даже годы. Все это время использование сети и, следовательно, стоимость газа будут только расти. Возможностей сети может не хватить для работающих на ней dApps, и из-за этого Ethereum может потерять статус лидера рынка, ведь конкуренты наступают компании на пятки. До сих пор ни один из многочисленных «убийц Ethereum» не достиг этой цели, но непомерно высокие сборы дают им отличный шанс свергнуть «короля токенизации».