AZ ETHEREUMBAN TALÁLHATÓ BÁCSI BLOKKOK MAGYARÁZATA

Az Ethereumban a „nagybácsi blokkok” kifejezés azokra az érvényes blokkokra utal, amelyeket szinte egyidejűleg bányásztak a kanonikus blokkal, de nem váltak a fő blokklánc részévé. Ahelyett, hogy árvák lennének, mint a Bitcoinban, ezek a blokkok továbbra is részleges jutalmat kapnak a hálózat decentralizációjához és biztonságához való hozzájárulásukért.

A nagybácsi blokkok céljának megértéséhez vegyük figyelembe, hogyan működnek a decentralizált rendszerek, mint például az Ethereum. A bányászok versenyeznek a kriptográfiai rejtvények megoldásában, és blokkjukat a hálózatra sugározzák. A hálózati késleltetés miatt a különböző bányászok majdnem egyszerre oldhatják meg a rejtvényt, és a blokk különböző verzióit terjeszthetik a környező csomópontokra. Végül a hálózat megállapodik abban, hogy az egyik blokk folytatja a láncot, a többit pedig nagybácsiként minősíti.

A nagybácsi blokkok beillesztésének ötlete abból az igényből ered, hogy megoldják a blokkok terjedési késedelmei által okozott centralizációs problémát. A decentralizált bányászatban a blokk kezdeményezőjéhez közelebb eső csomópontoknak nagyobb esélyük volt arra, hogy a következő blokkot hozzáfűzzék, mielőtt mások megkapták volna. Ez az egyenlőtlenség aláásta a méltányosságot, ösztönözve a központosítást az alacsony késleltetésű központok körül. Az Ethereum megoldása az volt, hogy a nagybácsi blokkokat beillesztette a láncstruktúrába azáltal, hogy felismerte a számítási erőfeszítéseiket, és integrálta őket a nehézségi és jutalmazási rendszerbe.

Az Ethereum protokolltervezése szerint (kezdetben a Proof-of-Work alatt) egy kanonikus blokk akár két nagybácsi blokkra is hivatkozhatott az előző hét generációból. Ezen nagybácsik beillesztése nemcsak kisebb extra jutalmat biztosított a bányászoknak (a fő blokk jutalmának akár 87,5%-át), hanem hozzájárult az általános láncbiztonsághoz is azáltal, hogy növelte a hálózat nehézségi számításába beépített effektív hashelési teljesítményt.

A jutalmakon és a méltányosságon túl a nagybácsi blokkoknak szerepük van az önző bányászat elleni védelemben. Az önző bányászati ​​stratégiákban a rosszindulatú szereplők megpróbálják visszatartani a talált blokkokat, hogy előnyre tegyenek szert. Az nagybácsik integrálásával az Ethereum csökkentette az ilyen támadások hatékonyságát azáltal, hogy elismeri a bányászok becsületes, majdnem sikerült erőfeszítéseit, akik rosszindulat nélkül sugározták a blokkokat, de elvesztették a terjedési versenyt.

Az Ethereum nagybácsi blokkokkal kapcsolatos álláspontja eltér a Bitcoin elavult blokkokkal kapcsolatos kezelésétől. A Bitcoinban ezek árvákká válnak – jutalom vagy elismerés nélkül –, ezáltal hozzájárulva az energiapazarláshoz és a centralizációs ösztönzőkhöz. Ezzel szemben az Ethereum nagybátyjai a blokk részleges hozzájárulásának elismerését jelentik a rendszer biztonsági és decentralizációs céljaihoz.

Fontos megjegyezni, hogy a nagybátyák használata közvetlenül kapcsolódik a Proof-of-Work modellhez, és az Ethereum 2022 szeptemberi „The Merge” (Egyesítés) során a Proof-of-Stake-re való átállása gyakorlatilag elavulttá tette a nagybátyák blokkjait. Történelmi funkciójuk azonban lényeges betekintést nyújt abba, hogy az Ethereum hogyan helyezte előtérbe az inkluzivitást és a hálózati egyenlőséget a működésének korai éveiben.

Az Ethereumban ma már nem generálnak nagybátyák blokkokat, de céljuk megértése alapvető ismereteket nyújt az Ethereum konszenzusfejlődéséről és a hálózat méltányos részvételre, decentralizációra és robusztusságra vonatkozó céljairól.

Az Ethereum hivatalosan is bevezette a nagybácsi blokkokat a konszenzusos és blokkjutalmazási rendszerének részeként, hogy kezelje a bányászati ​​hálózatokban jelen lévő hatékonysági problémákat. Beépítésük elengedhetetlen volt az Ethereum korai éveiben, különösen a Proof-of-Work (PoW) modellben 2022 előtt. Vizsgáljuk meg, hogyan integrálódtak technikailag a nagybácsi blokkok az Ethereum architektúrájába.

A nagybácsi blokkok a GHOST (Greedy Heaviest Observed SubTree) protokollból merítenek útmutatást. A Bitcoin lineáris lánckiválasztási szabályával ellentétben a GHOST lehetővé teszi a fő láncot nem alkotó ágak részleges figyelembevételét, ezáltal igazságosabban tükrözi a hálózat egészére kiterjedő erőfeszítéseket. Az Ethereum egy egyszerűsített verziót fogadott el, lehetővé téve a nagybácsik számára, hogy hozzájáruljanak a fő lánc biztonságához, és szerepet játsszanak a teljes nehézség kiszámításában.

Főbb követelmények és feltételek

• A nagybácsik blokkoknak érvényeseknek kell lenniük, és egyidejűleg vagy röviddel a szülő blokk előtt kell kibányászni őket.
• A hivatkozó blokkhoz képest hat generáción belül kell lenniük.
• Nem lehet rájuk egynél többször hivatkozni; kanonikus lánconként csak egyszer engedélyezett a beillesztés.
• Blokkonként legfeljebb két nagybácsik blokk volt megengedett.

Az Ethereum szabályai szerint a Proof-of-Stake-re való áttérés előtt, amikor egy bányász nagybácsik blokkokat bányászott, további jutalmat kapott érte. Ez a jutalom 1/32 ETH és 7/8 ETH között volt, az nagybácsi és a kanonikus blokk közötti távolságtól függően. Ráadásul maga a bányász bácsi is jutalmat kapott, ami arra ösztönözte őket, hogy közzétegyék a blokkukat, még akkor is, ha az a terjedési késedelem miatt félrecsúszás kockázatával járt.

Technikai értelemben a bácsi blokkokra a blokkfejléc „unclesHash” mezőjében hivatkoztak. Az a blokk, amely tartalmazta a bácsit/bácsikat, egy listát tartott fenn, amely bár nem bővítette ki a kanonikus láncot, a hivatalos állapottörténet részévé vált.

A közösség és a fejlesztők támogatása jelentős volt ehhez a rendszerhez, különösen a centralizáció mérséklésében. A hálózati építészek, mint például Vitalik Buterin, gyakran hangsúlyozták az Ethereum azon célját, hogy igazságosabb, decentralizált erőforrás-elosztást valósítson meg – ahol a földrajzi vagy hardveres előnyöket nem jutalmazták indokolatlanul a tisztességtelen terjedési előny révén.

Statisztikai relevancia

Az Ethereum PoW korszakában a bácsi beillesztése viszonylag gyakori volt, különösen a nagy hálózati torlódás vagy elavult klienshasználat időszakaiban. Valójában a régebbi bányászkliensek vagy a kevésbé optimális hálózati kapcsolattal rendelkezők általában magasabb bácsi blokkgyártási aránnyal rendelkeztek. Az olyan metrikus platformok, mint az Etherscan, élőben követték nyomon a „nagybácsi” arányt, amely jellemzően 5% és 20% között változott, elsősorban a hálózati feltételektől és a hashráta eloszlásától függően.

Ezenkívül a bányászok gyakran alkalmaztak „nagybácsi” bányászati ​​stratégiákat a pool dinamikában, hogy maximalizálják a résztvevők közötti jutalmat. Az ilyen stratégiák jóindulatúak voltak és a protokoll szabványain belül voltak, tükrözve az Ethereum befogadó ökoszisztéma-tervezéséhez való alkalmazkodóképességet.

Néhány technikai bonyolultság ellenére az Ethereum „nagybácsi” blokkpolitikája előremutató álláspontot mutatott a hálózatszintű elköteleződés előmozdításában és a hagyományos PoW struktúrákban gyakori árva arányok minimalizálásában.

Miután az Ethereum 2022 szeptemberében áttért a Proof-of-Stake (PoS) technológiára – ezt az eseményt széles körben "Az Egyesítés néven ismerik –, a blokkgyártást szabályozó mögöttes mechanizmusok monumentális változáson mentek keresztül. Az Ethereum már nem támaszkodott az energiaigényes bányászatra, a bányászokat validátorokra cserélte, és teljesen kiküszöbölte a nagybácsik (uncle) szükségességét. A nagybácsik (uncle) öröksége azonban továbbra is mélyen beágyazódott az Ethereum fejlődéstörténetébe.

A PoS alatt a blokkok jelölése és validálása determinisztikus algoritmusokat követ, nem pedig nyers erő számítást. Mint ilyen, nincsenek egyidejű "majdnem nyerő" helyzetek a hash ütközések vagy a hálózati terjedési késések miatt. Ezért a blokkvéglegesítési folyamatban már nincs helye a nagybácsiknak – lineáris és végleges jellegű, olyan módszereken keresztül koordinálva, mint az igazolások és a slot időzítés az Ethereum Beacon Chain-jén belül.

Ennek ellenére a nagybácsik (uncle) blokkok fontos tanulságokat tanítottak a lánc biztonságáról, a méltányosságról és a hálózati részvételről. Ezek szolgáltak az Ethereum megoldásaként a Bitcoin szerkezete által felvetett **árva blokk** problémára, megerősítve azt az elvet, hogy a hálózati erőfeszítésekhez való részleges hozzájárulások elismerést érdemelnek. Sőt, a nagybácsi blokkokhoz kapcsolódó ösztönzők hozzájárulhattak ahhoz, hogy az Ethereum bányászata hosszabb ideig decentralizált maradt, mint a Bitcoin erősen centralizált bányászati ​​​​medencéjének dinamikájában.

Az Ethereum magfejlesztői közötti visszatekintő megbeszélések gyakran hivatkoznak a nagybácsikra a jutalmazási politikákról és a hálózati befogadásról szóló vitákban. Például az EIP politikák (Ethereum fejlesztési javaslatok) fejlődése a nagybácsi blokkok kezelésébe ágyazott etikai indoklást átvitte az új validátori ösztönző modellekbe – biztosítva, hogy az elismerés ethosza továbbra is jelen legyen még a PoS tervezési keretrendszerekben is.

Oktatási és történelmi jelentőség

Az Ethereum evolúcióját tanulmányozó oktatók, diákok és fejlesztők számára a nagybácsi blokkok valós esettanulmányt nyújtanak a decentralizációs elméletben és a protokoll adaptációjában. Ezek a blokkok megtestesítik az Ethereum azon velejáró vágyát, hogy egalitárius hálózati politikákat mozdítson elő azáltal, hogy kezeli a korai blokklánc-keretrendszereket megbénító késleltetési és decentralizációs torzításokat.

Ezenkívül a hálózati elemzők vagy a blokklánc-történészek számára a nagybácsi blokkok az Ethereum hálózati állapotának időbeli mutatóiként szolgálnak. Például a nagybácsi arány növekedése fokozott torlódásra, egyenetlen terjedésre vagy szoftververzió-különbségekre utalhat. Ezeket a mérőszámokat továbbra is használják a Merge előtti korszak hálózati viselkedésének retrospektív elemzéseiben.

Végül, bár működési szempontból elavultak, a nagybácsi blokkok befolyásolták más blokklánc-terveket. Néhány Ethereum-alapú vagy ihletésű projekt hasonló befogadási stratégiákat tartott fenn az elavult blokkok esetében, hivatkozva a decentralizáció és a méltányosság előnyeire. Mint ilyenek, az Ethereum nagybácsi modelljén keresztül először megvalósított ötletek továbbra is szélesebb körű konszenzusos tervezési és blokklánc-architektúra-megbeszéléseket szolgálnak világszerte.

Végül, a nagybácsi blokkok nem csupán egy megoldott technikai részlet – szimbolikus és funkcionális bizonyítékai az Ethereum proaktív irányításának és az engedély nélküli rendszerekben való méltányos részvétel iránti elkötelezettségének.