इथेरियम मर्ज: PoW से PoS में संक्रमण

15 सितंबर 2022 को, ब्लॉक 15,537,393 पर, इथेरियम ने सॉफ्टवेयर इंजीनियरिंग के इतिहास में सबसे महत्वाकांक्षी तकनीकी अपग्रेड में से एक को निष्पादित किया। द मर्ज ने इथेरियम के सर्वसम्मति तंत्र को प्रूफ ऑफ वर्क (PoW) से प्रूफ ऑफ स्टेक (PoS) में स्थानांतरित किया, खनन को पूरी तरह समाप्त कर दिया और इसे स्टेकिंग-आधारित सत्यापन प्रणाली से बदल दिया। यह मार्गदर्शिका बताती है कि क्या हुआ, इसका महत्व क्यों है, इथेरियम पर प्रूफ ऑफ स्टेक कैसे काम करता है, और तीन साल बाद पारिस्थितिकी तंत्र पर इसका प्रभाव।

द मर्ज क्या था?

द मर्ज दो अलग-अलग इथेरियम चेन का जुड़ना था:

1. एक्सीक्यूशन लेयर (पहले "Eth1"): मूल इथेरियम मेननेट जो जुलाई 2015 से प्रूफ ऑफ वर्क चला रहा है, जिसमें सभी लेनदेन का इतिहास, स्मार्ट कॉन्ट्रैक्ट और स्थिति है।

2. कंसेंसस लेयर (पहले "Eth2" या बीकन चेन): एक प्रूफ-ऑफ-स्टेक चेन जो 1 दिसंबर 2020 को लॉन्च की गई, मेननेट के साथ समानांतर चल रही है। इसने सत्यापकर्ताओं और PoS सर्वसम्मति प्रोटोकॉल को प्रबंधित किया लेकिन लेनदेन संसाधित नहीं किए।

15 सितंबर 2022 को, ये दोनों लेयरें मर्ज हो गईं। एक्सीक्यूशन लेयर ने बीकन चेन के प्रूफ-ऑफ-स्टेक सर्वसम्मति को अपनाया, और खनन तुरंत बंद हो गया। यह एक हवाई जहाज के इंजन को बदलने के बराबर था जबकि वह अभी भी उड़ान भर रहा था — सैकड़ों अरब डॉलर की कीमत दांव पर थी और शून्य डाउनटाइम था।

टाइमलाइन

तारीख	घटना
दिसंबर 1, 2020	बीकन चेन लॉन्च (PoS सर्वसम्मति समानांतर चल रही)
जून 2022	Ropsten टेस्टनेट मर्ज
जुलाई 2022	Sepolia टेस्टनेट मर्ज
अगस्त 2022	Goerli टेस्टनेट मर्ज
सितंबर 6, 2022	Bellatrix अपग्रेड (बीकन चेन मर्ज के लिए तैयार)
सितंबर 15, 2022	द मर्ज — टर्मिनल टोटल डिफिकल्टी पहुंची, PoS सक्रिय

क्या बदला

पहलू	पहले (PoW)	बाद में (PoS)
ब्लॉक निर्माता	खनिक	सत्यापकर्ता
ब्लॉक समय	~13 सेकंड (परिवर्तनशील)	12 सेकंड (निश्चित)
ऊर्जा खपत	~112 TWh/वर्ष	~0.01 TWh/वर्ष
नया ETH जारी	~13,000 ETH/दिन	~1,700 ETH/दिन
हार्डवेयर आवश्यकता	GPUs/ASICs	उपभोक्ता हार्डवेयर + 32 ETH
अंतिमता	संभाव्य	नियतात्मक (~13 मिनट)

क्या नहीं बदला

यह समझना समान रूप से महत्वपूर्ण है कि द मर्ज ने क्या नहीं बदला:

• गैस फीस: द मर्ज ने लेनदेन शुल्क को कम नहीं किया (यह लेयर 2s और EIP-4844 की भूमिका है)
• लेनदेन गति: ब्लॉक समय में मामूली कमी आई लेकिन मौलिक थ्रूपुट समान रहा
• इतिहास: सभी लेनदेन का इतिहास और स्मार्ट कॉन्ट्रैक्ट की स्थिति संरक्षित रही
• उपयोगकर्ता अनुभव: अंत-उपयोगकर्ता के दृष्टिकोण से, इथेरियम पहले और बाद में समान रूप से कार्य करता था
• स्मार्ट कॉन्ट्रैक्ट: सभी मौजूदा कॉन्ट्रैक्ट संशोधन के बिना काम करना जारी रखते हैं

प्रूफ ऑफ स्टेक क्यों?

ऊर्जा दक्षता

सबसे तुरंत दृश्यमान लाभ ऊर्जा खपत में 99.95% की कमी था। प्रूफ ऑफ वर्क के तहत, इथेरियम नीदरलैंड के बराबर विद्युत का उपभोग करता था। प्रूफ ऑफ स्टेक के तहत, एक सत्यापकर्ता एक उपभोक्ता लैपटॉप या रास्पबेरी पाई पर चल सकता है।

यह परिवर्तन केवल पर्यावरणीय रूप से नहीं बल्कि कथात्मक रूप से भी महत्वपूर्ण था। ESG-केंद्रित संस्थान जो ऊर्जा संबंधी चिंताओं के कारण इथेरियम से बचते थे, अब भाग ले सकते थे। इथेरियम के खिलाफ पर्यावरणीय तर्क प्रभावी रूप से समाप्त हो गया।

आर्थिक सुरक्षा

प्रूफ ऑफ वर्क के तहत, सुरक्षा विद्युत और हार्डवेयर के निरंतर व्यय द्वारा प्रदान की जाती है। प्रूफ ऑफ स्टेक के तहत, सुरक्षा जोखिम में पूंजी द्वारा प्रदान की जाती है — सत्यापकर्ता ETH को लॉक करते हैं जिसे नष्ट (स्लैश) किया जा सकता है यदि वे गलत व्यवहार करते हैं।

सुरक्षा मॉडल में मुख्य अंतर:

कारक	प्रूफ ऑफ वर्क	प्रूफ ऑफ स्टेक
हमले की लागत	51% हैश पावर अर्जित करना	स्टेक किए गए ETH का 33% अर्जित करना
हमले का परिणाम	उपकरण का पुनः उपयोग किया जा सकता है	स्टेक किया गया ETH नष्ट हो जाता है
पुनः प्राप्ति	हमलावर को आउट-हैश करना होगा	सामाजिक समन्वय फोर्क कर सकता है
चलमान लागत	स्थायी विद्युत	एकमुश्त पूंजी लॉकअप

PoS का एक महत्वपूर्ण लाभ यह है कि एक हमलावर की पूंजी जोखिम में है और नष्ट की जा सकती है। PoW के साथ, एक 51% हमलावर हमले के बाद भी अपने खनन हार्डवेयर को रखता है। PoS के साथ, एक दुर्भावनापूर्ण सत्यापकर्ता का स्टेक स्लैश हो जाता है — वे अपना निवेश खो देते हैं।

कम जारी

PoW को खनिकों को बिजली और हार्डवेयर की लागत के लिए क्षतिपूर्ति करने के लिए उच्च जारी (लगभग 13,000 ETH/दिन) की आवश्यकता थी। PoS को बहुत कम जारी (लगभग 1,700 ETH/दिन) की आवश्यकता है क्योंकि सत्यापकर्ताओं की लागत न्यूनतम है — उन्हें केवल एक कंप्यूटर और इंटरनेट कनेक्शन की आवश्यकता है।

EIP-1559 की फीस बर्निंग मैकेनिज्म के साथ मिलकर, यह कम जारी ETH को नेट डिफ्लेशनरी बना गया है सामान्य-से-उच्च नेटवर्क गतिविधि की अवधि के दौरान। स्टेकिंग पुरस्कार के रूप में बनाई गई ETH की तुलना में लेनदेन शुल्क में अधिक ETH बर्न होता है।

इथेरियम पर प्रूफ ऑफ स्टेक कैसे काम करता है

सत्यापकर्ता

कोई भी 32 ETH को स्टेकिंग कॉन्ट्रैक्ट में जमा करके सत्यापकर्ता बन सकता है। सत्यापकर्ता सॉफ्टवेयर के दो टुकड़े चलाते हैं:

1. एक्सीक्यूशन क्लाइंट: लेनदेन संसाधित करता है और स्थिति प्रबंधित करता है (जैसे Geth, Nethermind, Besu, Erigon)
2. कंसेंसस क्लाइंट: प्रूफ-ऑफ-स्टेक तर्क को संभालता है (जैसे Prysm, Lighthouse, Teku, Nimbus, Lodestar)

दोनों क्लाइंट चलाना पूर्ण सत्यापकर्ता नोड चलाना कहलाता है। इथेरियम समुदाय सक्रिय रूप से क्लाइंट विविधता को प्रोत्साहित करता है — एक क्लाइंट में बग को पूरे नेटवर्क को प्रभावित करने से रोकने के लिए विभिन्न क्लाइंट कार्यान्वयन का उपयोग करना।

स्लॉट, एपोक्स और अंतिमता

इथेरियम का PoS समय को अलग-अलग इकाइयों में विभाजित करता है:

• स्लॉट: एक 12-सेकंड की विंडो जिसके दौरान एक सत्यापकर्ता एक ब्लॉक प्रस्तावित करता है
• एपोक: 32 स्लॉट (6.4 मिनट)
• अंतिमता: दो एपोक के बाद (~13 मिनट), एक ब्लॉक को अंतिम माना जाता है — इसे सभी स्टेक किए गए ETH के कम से कम एक-तिहाई को स्लैश किए बिना वापस नहीं किया जा सकता है

प्रत्येक स्लॉट के लिए:

1. एक सत्यापकर्ता को यादृच्छिक रूप से ब्लॉक प्रस्तावित करने के लिए चुना जाता है
2. सत्यापकर्ताओं की एक समिति को ब्लॉक की वैधता पर अटेस्ट (वोट) करने के लिए नियुक्त किया जाता है
3. अटेस्टेशन को एकत्रित किया जाता है और बाद के ब्लॉक में शामिल किया जाता है

पुरस्कार

सत्यापकर्ता निम्नलिखित के लिए पुरस्कार अर्जित करते हैं:

गतिविधि	विवरण
ब्लॉक प्रस्तावित करना	प्रति सत्यापकर्ता लगभग एक बार 2 महीने में चुना जाता है
अटेस्ट करना	प्रत्येक एपोक में ब्लॉक वैधता पर वोट देना
सिंक समिति	हल्के क्लाइंट को चेन सत्यापित करने में मदद करना
व्हिसलब्लोइंग	अन्य सत्यापकर्ताओं द्वारा स्लैशयोग्य अपराध की रिपोर्ट करना

वार्षिक स्टेकिंग उपज कुल स्टेक किए गए ETH की मात्रा के आधार पर भिन्न होता है। 2026 तक, दसों लाख ETH स्टेक के साथ, उपज लगभग 3-4% APR है। यह उपज प्रारंभिक पोस्ट-मर्ज अवधि की तुलना में कम है (जब कम सत्यापकर्ता मौजूद थे) और स्टेकिंग बाजार के परिपक्वन का प्रतिनिधित्व करता है।

स्लैशिंग

स्लैशिंग एक तंत्र है जो स्टेक किए गए ETH के एक हिस्से को नष्ट करके गलत व्यवहार करने वाले सत्यापकर्ताओं को दंडित करता है। स्लैशयोग्य अपराधों में शामिल हैं:

• डबल वोटिंग: एक ही स्लॉट के लिए दो अलग-अलग ब्लॉकों को अटेस्ट करना
• सराउंड वोटिंग: एक अटेस्टेशन बनाना जो पिछले एक के विपरीत हो
• डबल प्रपोज़िंग: एक ही स्लॉट के लिए दो अलग-अलग ब्लॉक प्रस्तावित करना

स्लैशिंग दंड बढ़ते हैं:

1. प्रारंभिक दंड: सत्यापकर्ता के स्टेक का 1/32 (32 ETH सत्यापकर्ता के लिए 1 ETH न्यूनतम)
2. सहसंबंध दंड: यदि कई सत्यापकर्ता एक ही समय के आसपास स्लैश हो जाते हैं, दंड आनुपातिकता से बढ़ता है — पूरे स्टेक तक यदि एक-तिहाई या अधिक सत्यापकर्ता एक साथ स्लैश हो जाते हैं
3. जबरन बाहर निकलना: स्लैश किए गए सत्यापकर्ता सत्यापकर्ता सेट से बाहर निकाल दिए जाते हैं

सहसंबंध दंड एक शानदार डिज़ाइन विकल्प है: व्यक्तिगत सत्यापकर्ताओं द्वारा ईमानदारी से की गई गलतियों में मामूली दंड होता है, लेकिन समन्वित हमले (जो कई सत्यापकर्ताओं को एक साथ प्रभावित करते) हमलावरों के लिए विनाशकारी नुकसान का कारण बनते हैं।

निष्क्रियता लीक

यदि कोई सत्यापकर्ता ऑफलाइन चला जाता है (अटेस्ट करने में विफल), तो उन्हें एक हल्का दंड मिलता है जो वे पुरस्कार के बराबर होता है। हालांकि, यदि नेटवर्क अंतिमता में विफल रहता है (एक-तिहाई से अधिक सत्यापकर्ता ऑफलाइन), निष्क्रियता लीक सक्रिय हो जाता है, क्रमिक रूप से ऑफलाइन सत्यापकर्ताओं के स्टेक को निकाल देता है जब तक शेष ऑनलाइन सत्यापकर्ता दो-तिहाई तक नहीं पहुंच जाते और अंतिमता के साथ फिर से कार्य कर सकते हैं।

यह सुनिश्चित करता है कि नेटवर्क विनाशकारी परिस्थितियों से पुनः प्राप्त हो सकता है — भले ही सत्यापकर्ताओं का एक बड़ा हिस्सा गायब हो जाए, प्रोटोकॉल धीरे-धीरे उनके स्टेक को सक्रिय प्रतिभागियों को पुनः वितरित करता है।

स्टेकिंग व्यावहारिक रूप से

एकल स्टेकिंग

सबसे विकेंद्रीकृत और संप्रभु विकल्प:

• आवश्यकताएं: 32 ETH, 8+ GB RAM वाला कंप्यूटर, 2+ TB SSD, स्थिर इंटरनेट
• लाभ: अधिकतम पुरस्कार (कोई शुल्क नहीं), विकेंद्रीकरण में योगदान, पूर्ण नियंत्रण
• चुनौतियां: तकनीकी सेटअप, रखरखाव की जिम्मेदारी, 32 ETH पूंजी की आवश्यकता
• वापसी: सत्यापकर्ता बाहर निकल सकते हैं और अपने स्टेक को वापस ले सकते हैं (Shanghai/Capella अपग्रेड के बाद से सक्षम, अप्रैल 2023)

तरल स्टेकिंग

तरल स्टेकिंग प्रोटोकॉल (Lido, Rocket Pool, Coinbase cbETH) ETH जमा स्वीकार करते हैं और उपयोगकर्ताओं की ओर से स्टेक करते हैं, बदले में एक तरल व्युत्पन्न टोकन जारी करते हैं:

• Lido (stETH): सबसे बड़ा तरल स्टेकिंग प्रोटोकॉल। उपयोगकर्ता ETH जमा करते हैं और stETH प्राप्त करते हैं, जो स्वचालित रूप से स्टेकिंग पुरस्कार अर्जित करते हैं। stETH का उपयोग DeFi में किया जा सकता है जबकि अंतर्निहित ETH स्टेक किया जाता है।
• Rocket Pool (rETH): अनुमति रहित नोड ऑपरेटरों के साथ अधिक विकेंद्रीकृत विकल्प। उपयोगकर्ता rETH प्राप्त करते हैं, जो स्टेकिंग पुरस्कार जमा होने के कारण ETH के विरुद्ध मूल्य में वृद्धि करता है।
• Coinbase (cbETH): एक केंद्रीकृत तरल स्टेकिंग टोकन। सरल और विनियमित लेकिन संरक्षक जोखिम शामिल है।

तरल स्टेकिंग प्रमुख स्टेकिंग विधि बन गई है, अकेले Lido सभी स्टेक किए गए ETH के एक महत्वपूर्ण हिस्से के लिए जिम्मेदार है। यह एकाग्रता विकेंद्रीकरण संबंधी चिंताएं बढ़ाती है, जिससे वितरित सत्यापकर्ता तकनीक (DVT) और आत्म-सीमित तंत्र का विकास हो रहा है।

वितरित सत्यापकर्ता तकनीक (DVT)

DVT (Obol Network और SSV Network द्वारा अग्रणी) एकल सत्यापकर्ता को कई स्वतंत्र ऑपरेटरों द्वारा चलाने की अनुमति देता है। एक मशीन सत्यापकर्ता की कुंजी को रखने के बजाय, कुंजी को थ्रेशोल्ड क्रिप्टोग्राफी का उपयोग करके कई नोड्स में विभाजित किया जाता है। यह सुधार करता है:

• लचीलापन: कोई एकल विफलता का बिंदु नहीं
• सुरक्षा: कोई भी ऑपरेटर पूर्ण कुंजी नहीं रखता है
• विकेंद्रीकरण: सत्यापकर्ता भौगोलिक रूप से और परिचालनात्मक रूप से वितरित हो सकते हैं

2026 तक, DVT को महत्वपूर्ण गोद लिया गया है, विशेष रूप से संस्थागत स्टेकर्स और तरल स्टेकिंग प्रोटोकॉल के बीच जो अपनी विकेंद्रीकरण प्रोफाइल में सुधार करना चाहते हैं।

ETH अर्थव्यवस्था पर प्रभाव

आपूर्ति गतिविधि

द मर्ज ने ETH की मौद्रिक नीति को मौलिक रूप से बदल दिया:

प्री-मर्ज (PoW):

• जारी: खनिकों के लिए ~13,000 ETH/दिन
• बर्निंग: ~6,000-10,000 ETH/दिन (EIP-1559, अगस्त 2021 से सक्रिय)
• नेट प्रभाव: मुद्रास्फीतिकारी (~/3,000-7,000 ETH/दिन का नेट जारी)

पोस्ट-मर्ज (PoS):

• जारी: सत्यापकर्ताओं के लिए ~1,700 ETH/दिन
• बर्निंग: ~2,000-4,000+ ETH/दिन (EIP-1559, मांग के साथ भिन्न)
• नेट प्रभाव: अक्सर अपस्फीति (जारी से अधिक बर्न)

द मर्ज के बाद से, ETH की कुल आपूर्ति आम तौर पर घट गई है, जिससे यह कुछ प्रमुख संपत्तियों में से एक है जिसकी आपूर्ति घट रही है।

"अल्ट्रासाउंड मनी" थीसिस

EIP-1559 बर्निंग और कम PoS जारी के संयोजन ने "अल्ट्रासाउंड मनी" कथा की ओर जाता है — विचार यह है कि ETH केवल ध्वनि पैसा नहीं है (Bitcoin की तरह, पूर्वानुमानित जारी के साथ) बल्कि अल्ट्रासाउंड मनी है (संभवतः घटती आपूर्ति के साथ)। उच्च नेटवर्क गतिविधि की अवधि के दौरान, ETH की आपूर्ति सिकुड़ जाती है, न