SETÄLOHKOT ETHEREUMISSA SELITETTYNÄ

Ethereumissa termi "setälohkot" viittaa valideihin lohkoihin, jotka louhittiin lähes samanaikaisesti kanonisen lohkon kanssa, mutta joista ei tullut osaa päälohkoketjusta. Sen sijaan, että ne olisivat orpoja kuten Bitcoinissa, nämä lohkot saavat silti osittaisia ​​palkkioita verkon hajauttamiseen ja turvallisuuteen osallistumisesta.

Ymmärtääksesi setälohkojen tarkoituksen, tarkastele, miten hajautetut järjestelmät, kuten Ethereum, toimivat. Louhijat kilpailevat kryptografisten pulmien ratkaisemisesta ja lähettävät lohkonsa verkkoon. Verkkoviiveen vuoksi eri louhijat saattavat ratkaista pulman lähes samaan aikaan ja levittää lohkon eri versioitaan ympäröiville solmuille. Lopulta verkko sopii yhdestä lohkosta ketjun jatkamiseksi ja luokittelee muut setiksi.

Ajatus setälohkojen sisällyttämisestä syntyi tarpeesta ratkaista lohkojen etenemisviiveiden aiheuttama keskittymisongelma. Hajautetussa louhinnassa lohkon lähtöpaikkaa lähempänä olevilla solmuilla oli suurempi todennäköisyys liittää seuraava lohko ennen kuin muut saivat sen. Tämä epätasaisuus heikensi oikeudenmukaisuutta ja kannusti keskittämiseen matalan latenssin keskuksien ympärille. Ethereumin ratkaisu oli sisällyttää setälohkot ketjurakenteeseen tunnistamalla niiden laskentateho ja integroimalla ne vaikeus- ja palkitsemisjärjestelmään.

Ethereumin protokollan suunnittelun mukaisesti (alun perin Proof-of-Workin mukaisesti) kanoninen lohko saattoi viittaa jopa kahteen setälohkoon seitsemältä edelliseltä sukupolvelta. Näiden setien sisällyttäminen ei ainoastaan ​​tarjonnut louhijoille pieniä lisäpalkintoja (jopa 87,5 % päälohkon palkkiosta), vaan myös paransi ketjun yleistä turvallisuutta lisäämällä verkon vaikeusasteen laskentaan sisällytettyä tehokasta hajautustehoa.

Palkkioiden ja oikeudenmukaisuuden lisäksi setälohkoilla on rooli suojauksessa itsekästä louhintaa vastaan. Itsekkäissä louhintastrategioissa pahantahtoiset toimijat yrittävät pidättää löydettyjä lohkoja saadakseen etua. Integroimalla setälohkoja Ethereum vähensi tällaisten hyökkäysten tehokkuutta tunnustamalla louhijoitten rehelliset läheltä piti -yritykset, jotka lähettivät lohkoja ilman pahansuopaisuutta, mutta hävisivät levityskilpailussa.

Ethereumin kanta setälohkoihin eroaa Bitcoinin tavasta käsitellä vanhentuneita lohkoja. Bitcoinissa nämä jäävät orvoiksi – ilman palkkiota tai tunnustusta – mikä osaltaan edistää energian hukkaamista ja keskittämisen kannustimia. Sitä vastoin Ethereumin sedät edustavat tunnustusta lohkon osittaisesta panoksesta järjestelmän turvallisuus- ja hajauttamistavoitteisiin.

On tärkeää huomata, että sedän käyttö on suoraan sidoksissa Proof-of-Work-malliin, ja Ethereumin siirtyminen Proof-of-Stake-malliin "Yhdistymisen" yhteydessä syyskuussa 2022 teki setälohkoista käytännössä vanhentuneita. Niiden historiallinen tehtävä tarjoaa kuitenkin olennaisen käsityksen siitä, miten Ethereum priorisoi osallistavuutta ja verkoston tasa-arvoa alkuvuosinaan.

Setälohkoja ei enää generoida Ethereumissa nykyään, mutta niiden tarkoituksen ymmärtäminen tarjoaa perustietoa Ethereumin konsensuskehityksestä ja verkon tavoitteista, jotka ovat tasapuolinen osallistuminen, hajauttaminen ja vakaus.

Ethereum otti virallisesti käyttöön setälohkot osana konsensus- ja lohkopalkkiojärjestelmäänsä puuttuakseen louhintaan perustuvien verkkojen tehottomuuteen. Niiden sisällyttäminen oli olennaista Ethereumin alkuvuosina, erityisesti Proof-of-Work (PoW) -mallissa ennen vuotta 2022. Tarkastellaanpa, miten setälohkot teknisesti integroitiin Ethereumin arkkitehtuuriin.

Setälohkot saavat ohjeita GHOST (Greedy Heaviest Observed SubTree) -protokollasta. Toisin kuin Bitcoinin lineaarinen ketjunvalintasääntö, GHOST sallii osittaisen huomioimisen haaroille, jotka eivät tule pääketjuksi, mikä heijastaa koko verkon ponnisteluja oikeudenmukaisemmin. Ethereum otti käyttöön yksinkertaistetun version sallimalla setälohkojen osallistua pääketjun turvallisuuteen ja osallistua kokonaisvaikeusasteen laskemiseen.

Keskeiset vaatimukset ja ehdot

• Setälohkojen on oltava kelvollisia ja louhittu samanaikaisesti tai vähän ennen päälohkoa.
• Niiden on oltava kuuden sukupolven sisällä viittauslohkosta.
• Niihin ei voi viitata useammin kuin kerran; sisällyttäminen on sallittu vain kerran kanonista ketjua kohden.
• Enintään kaksi setälohkoa lohkoa kohden sallittiin.

Ethereumin sääntöjen mukaan ennen siirtymistä Proof-of-Stakeen, kun louhija sisällytti setälohkoja, hän sai siitä lisäpalkinnon. Tämä palkkio oli 1/32 ETH - 7/8 ETH riippuen setälohkon ja kanonisen lohkon välisestä etäisyydestä. Lisäksi itse setälouhija sai palkkion, joka kannusti heitä julkaisemaan lohkonsa, vaikka se olisi vaarassa jäädä sivuun leviämisviiveen vuoksi.

Teknisesti sanottuna setälohkoihin viitattiin lohkon otsikon 'unclesHash'-kentässä. Setä(t) sisältävä lohko ylläpiti listaa, josta tuli osa virallista valtion historiaa, vaikka se ei laajentanutkaan kanonista ketjua.

Yhteisön ja kehittäjien tuki tälle järjestelmälle oli merkittävää, erityisesti keskittämisen lieventämisessä. Verkkoarkkitehdit, kuten Vitalik Buterin, korostivat usein Ethereumin tavoitetta toteuttaa oikeudenmukaisempaa ja hajautetumpaa resurssien jakamista – jossa maantieteellisiä tai laitteistoetuja ei palkittu kohtuuttomasti epäreilulla leviämislyönnillä.

Tilastollinen relevanssi

Ethereumin PoW-aikakaudella setälohkojen sisällyttäminen oli suhteellisen yleistä, erityisesti verkon ruuhkautumisen tai vanhentuneen asiakasohjelman käytön aikana. Itse asiassa vanhemmilla louhinta-asiakkailla tai niillä, joilla oli vähemmän optimaalinen verkkoyhteys, oli yleensä korkeampi setälohkojen tuotanto. Mittausalustat, kuten Etherscan, tarjosivat reaaliaikaista seurantaa louhijoiden lohko-osuuksista (setälouhinta), jotka tyypillisesti vaihtelivat 5 %:sta 20 %:iin riippuen pääasiassa verkon olosuhteista ja hash-nopeuden jakaumasta.

Lisäksi louhijat käyttivät usein setälouhintastrategioita poolidynamiikassa maksimoidakseen palkkiot osallistujien kesken. Tällaiset strategiat olivat hyvänlaatuisia ja protokollastandardien mukaisia, mikä heijasti sopeutumiskykyä Ethereumin osallistavaan ekosysteemisuunnitteluun.

Joistakin teknisistä monimutkaisuuksista huolimatta Ethereumin setälouhintapolitiikka osoitti eteenpäin katsovaa asennetta verkostonlaajuisen sitoutumisen edistämiseen ja perinteisissä PoW-rakenteissa yleisten orpojen lohko-osuuksien minimointiin.

Syyskuussa 2022 tapahtuneen Ethereumin siirtymisen jälkeen Proof-of-Stakeen (PoS) – tapahtuma, joka tunnetaan laajalti nimellä "The Merge" – lohkojen tuotantoa ohjaavat mekanismit kokivat valtavan muutoksen. Ethereum ei enää ole riippuvainen energiaintensiivisestä louhinnasta, vaan korvasi louhijat validoijilla ja poisti kokonaan setälohkojen tarpeen. Setälohkojen perintö on kuitenkin edelleen syvästi juurtunut Ethereumin kehityshistoriaan.

PoS:ssa lohkojen nimeäminen ja validointi noudattavat deterministisiä algoritmeja raa'an voiman laskennan sijaan. Siten ei ole samanaikaisia ​​"lähes voitto" -tilanteita hash-törmäysten tai verkon etenemisviiveiden vuoksi. Siksi lohkojen viimeistelyprosessissa ei enää ole tilaa sedille – se on luonteeltaan lineaarinen ja lopullinen, ja sitä koordinoidaan menetelmillä, kuten atestoinneilla ja aikavälien ajoituksella Ethereumin Beacon Chainissa.

Silti setälohkot opettivat tärkeitä asioita ketjun turvallisuudesta, oikeudenmukaisuudesta ja verkostoon osallistumisesta. Ne toimivat Ethereumin ratkaisuna Bitcoinin rakenteen aiheuttamaan **orpolohko-ongelmaan** ja vahvistivat periaatetta, jonka mukaan osittaiset panokset verkostotyöhön ansaitsevat tunnustusta. Lisäksi setälohkoihin liittyvät kannustimet ovat saattaneet osaltaan pitää Ethereumin louhinnan hajautettuna pidempään verrattuna Bitcoinin erittäin keskittyneeseen louhinta-alueen dynamiikkaan.

Retrospektiivisissa keskusteluissa Ethereumin ydinkehittäjien kesken mainitaan usein setälohkot palkitsemiskäytännöistä ja verkoston osallistavuudesta. Esimerkiksi EIP-käytäntöjen (Ethereumin parannusehdotukset) kehitys kantoi setälohkojen käsittelyyn sisältyvän eettisen perustelun uusiin validoijan kannustinmalleihin – varmistaen, että tunnustuksen eetos säilyy myös PoS-suunnittelukehyksissä.

Koulutuksellinen ja historiallinen merkitys

Ethereumin kehitystä tutkiville kouluttajille, opiskelijoille ja kehittäjille setälohkot tarjoavat reaalimaailman tapaustutkimuksen hajauttamisteoriasta ja protokollan mukauttamisesta. Ne kiteyttävät Ethereumin luontaisen halun edistää tasa-arvoisia verkkokäytäntöjä puuttumalla latenssi- ja hajauttamisvinoumiin, jotka lamauttivat varhaisia ​​lohkoketjukehyksiä.

Lisäksi verkkoanalyytikoille tai lohkoketjuhistorioitsijoille setälohkot toimivat indikaattoreina Ethereumin verkon tilasta ajan kuluessa. Esimerkiksi **setänopeuden** nousu voi viitata lisääntyneeseen ruuhkaan, epätasaiseen etenemiseen tai ohjelmistoversioiden eroihin. Näitä mittareita käytetään edelleen verkon käyttäytymisen retrospektiivisissä analyyseissä ennen Merge-aikakautta.

Lopuksi, vaikka setälohkot ovat toiminnallisesti vanhentuneita, ne ovat vaikuttaneet muihin lohkoketjusuunnitteluihin. Jotkut Ethereumiin perustuvat tai siitä inspiroituneet projektit ovat säilyttäneet samanlaisia ​​sisällyttämisstrategioita vanhentuneille lohkoille vedoten hajauttamisen ja oikeudenmukaisuuden etuihin. Sellaisenaan Ethereumin setämallin kautta alun perin toteutetut ideat ohjaavat edelleen laajempaa konsensussuunnittelua ja lohkoketjuarkkitehtuurikeskusteluja maailmanlaajuisesti.

Lopuksi setälohkot eivät ole vain ratkaistu tekninen yksityiskohta – ne ovat symbolinen ja toiminnallinen todiste Ethereumin proaktiivisesta hallinnosta ja sitoutumisesta tasapuoliseen osallistumiseen luvattomissa järjestelmissä.