EXPLICAȚIA BLOCURILOR UNCLE ÎN ETHEREUM

În Ethereum, termenul „blocuri uncle” se referă la blocuri valide care au fost minate aproape simultan cu blocul canonic, dar nu au devenit parte a blockchain-ului principal. În loc să fie orfane ca în Bitcoin, aceste blocuri primesc în continuare recompense parțiale pentru contribuția la descentralizarea și securitatea rețelei.

Pentru a înțelege scopul blocurilor uncle, luați în considerare modul în care funcționează sistemele descentralizate precum Ethereum. Minerii concurează pentru a rezolva puzzle-uri criptografice și a transmite blocul lor către rețea. Din cauza latenței rețelei, diferiți mineri ar putea rezolva puzzle-ul aproape în același timp și ar putea propaga diferitele lor versiuni ale blocului către nodurile din jur. În cele din urmă, rețeaua este de acord asupra unui bloc pentru a continua lanțul, relegându-le pe celelalte ca uncle.

Ideea de a include blocuri uncle a provenit din nevoia de a aborda problema centralizării cauzată de întârzierile de propagare a blocurilor. În mineritul descentralizat, nodurile mai apropiate de originatorul blocului aveau șanse mai mari de a adăuga următorul bloc înainte ca altele să îl primească. Această inegalitate a subminat echitatea, încurajând centralizarea în jurul hub-urilor cu latență redusă. Soluția Ethereum a fost includerea blocurilor uncle în structura lanțului prin recunoașterea eforturilor lor de calcul și integrarea lor în sistemul de dificultate și recompense.

Conform designului protocolului Ethereum (inițial sub Proof-of-Work), un bloc canonic putea referi până la două blocuri uncle din cele șapte generații precedente. Includerea acestor uncle nu a oferit doar recompense suplimentare minore minerilor (până la 87,5% din recompensa blocului principal), ci a contribuit și la securitatea generală a lanțului prin creșterea puterii de hashing efective încorporată în calculul dificultății rețelei.

Dincolo de recompense și echitate, blocurile uncle au un rol în securitatea împotriva mineritului egoist. În strategiile de minerit egoist, actorii rău intenționați încearcă să rețină blocurile găsite pentru a obține avantaje. Prin integrarea blocurilor uncle, Ethereum a redus eficacitatea unor astfel de atacuri, recunoscând eforturile oneste, la limită, ale minerilor care au transmis blocuri fără răutate, dar au pierdut cursa propagării.

Poziția Ethereum cu privire la blocurile uncle diferă de tratamentul Bitcoin față de blocurile învechite. În Bitcoin, acestea devin orfane - fără recompensă sau recunoaștere - contribuind astfel la risipa de energie și la stimulente pentru centralizare. În schimb, uncle-urile Ethereum reprezintă o recunoaștere a contribuției parțiale a unui bloc la obiectivele de securitate și descentralizare ale sistemului.

Este important de menționat că utilizarea uncle-urilor este direct legată de modelul *Proof-of-Work*, iar trecerea Ethereum la *Proof-of-Stake* sub „The Merge” în septembrie 2022 a făcut ca blocurile uncle să fie practic învechite. Cu toate acestea, funcția lor istorică oferă o perspectivă esențială asupra modului în care Ethereum a prioritizat incluziunea și echitatea rețelei în primii săi ani de funcționare.

Blocurile Uncle nu mai sunt generate în Ethereum astăzi, dar înțelegerea scopului lor oferă cunoștințe fundamentale despre evoluția consensului Ethereum și obiectivele rețelei de participare echitabilă, descentralizare și robustețe.

Ethereum a introdus oficial blocurile uncle ca parte a sistemului său de consens și recompensare a blocurilor pentru a aborda ineficiențele prezente în rețelele bazate pe minerit. Includerea lor a fost esențială în primii ani ai Ethereum, în special în cadrul modelului Proof-of-Work (PoW) înainte de 2022. Să explorăm modul în care blocurile uncle au fost integrate din punct de vedere tehnic în arhitectura Ethereum.

Blocurile uncle se ghidează din protocolul GHOST (Greedy Heaviest Observed SubTree). Spre deosebire de regula de selecție a lanțului liniar al Bitcoin, GHOST permite luarea în considerare parțială a ramurilor care nu devin lanțul principal, reflectând astfel efortul la nivelul întregii rețele mai echitabil. Ethereum a adoptat o versiune simplificată, permițând blocurilor uncle să contribuie la securitatea lanțului principal și să joace un rol în calculul dificultății totale.

Cerințe și condiții cheie

• Blocurile uncle trebuie să fie valide și minate simultan sau cu puțin timp înainte de blocul părinte.
• Acestea trebuie să se afle în termen de șase generații înapoi față de blocul de referință.
• Nu pot fi referențiate de mai multe ori; includerea este permisă o singură dată per lanț canonic.
• Era permis un maxim de două blocuri uncle per bloc.

Conform regulilor Ethereum înainte de trecerea la Proof-of-Stake, atunci când un miner includea blocuri uncle, primea o recompensă suplimentară pentru acest lucru. Această recompensă era de la 1/32 ETH la 7/8 ETH, în funcție de distanța dintre uncle și blocul canonic. Mai mult, minerul uncle însuși primea o recompensă, stimulându-l să își publice blocul chiar dacă acesta risca să fie marginalizat din cauza întârzierii propagării.

În termeni tehnici, blocurile uncle erau referențiate în câmpul „unclesHash” al antetului blocului. Blocul care includea uncle(ii) menținea o listă care, deși nu extindea lanțul canonic, devenea parte a istoriei oficiale a stării.

Sprijinul comunității și al dezvoltatorilor pentru acest sistem a fost substanțial, în special în atenuarea centralizării. Arhitecții de rețea precum Vitalik Buterin au evidențiat adesea obiectivul Ethereum de a întruchipa o distribuție a resurselor mai echitabilă și descentralizată - unde avantajele geografice sau hardware nu erau recompensate în mod nejustificat printr-un avans de propagare nedrept.

Relevanță statistică

În era PoW a Ethereum, includerea uncle era relativ frecventă, în special în perioadele de congestie ridicată a rețelei sau de utilizare învechită a clienților. De fapt, clienții de minat mai vechi sau cei cu o conectivitate la rețea mai puțin optimă aveau tendința de a avea rate mai mari de producție a blocurilor uncle. Platformele de metrică precum Etherscan au oferit urmărirea în timp real a ratei uncle, care a variat de obicei între 5% și 20%, în funcție în principal de condițiile rețelei și de distribuția ratei de hash.

În plus, minerii au folosit adesea strategii de minare uncle în dinamica pool-ului pentru a maximiza recompensele pentru toți participanții. Astfel de strategii au fost benigne și încadrate în standardele protocolului, reflectând o capacitate de adaptare la designul ecosistemului incluziv al Ethereum.

În ciuda unor complexități tehnice, politica de blocare uncle a Ethereum a demonstrat o poziție orientată spre viitor în ceea ce privește promovarea implicării la nivelul întregii rețele și minimizarea ratelor orfane comune în structurile tradiționale PoW.

După tranziția Ethereum la Proof-of-Stake (PoS) în septembrie 2022 - un eveniment cunoscut pe scară largă sub numele de „The Merge” - mecanismele care stau la baza producției de blocuri au suferit o schimbare monumentală. Nemaifiind dependentă de mineritul intensiv energetic, Ethereum a înlocuit minerii cu validatori și a eliminat complet nevoia de uncle-uri. Cu toate acestea, moștenirea blocurilor uncle rămâne adânc înrădăcinată în istoria dezvoltării Ethereum.

În cadrul PoS, nominalizarea și validarea blocurilor urmează algoritmi determiniști, mai degrabă decât calcule de forță brută. Ca atare, nu există situații simultane „aproape câștigătoare” din cauza coliziunilor hash sau a întârzierilor de propagare a rețelei. Prin urmare, procesul de finalizare a blocurilor nu mai are loc pentru uncle-uri - este liniar și final prin natura sa, coordonat prin metode precum atestările și sincronizarea sloturilor în cadrul Beacon Chain-ului Ethereum.

Totuși, blocurile uncle au predat lecții esențiale despre securitatea lanțului, corectitudine și participarea la rețea. Acestea au servit drept soluție Ethereum la **problema blocurilor orfane** reprezentată de structura Bitcoin, întărind principiul că contribuțiile parțiale la eforturile rețelei meritau recunoaștere. Mai mult, stimulentele legate de blocurile uncle ar fi putut contribui la menținerea mineritului Ethereum descentralizat pentru mai mult timp, în comparație cu dinamica bazinului de minerit extrem de centralizat al Bitcoin.

**Discuțiile retrospective** dintre dezvoltatorii de bază Ethereum fac adesea referire la uncle în dezbaterile despre politicile de recompensare și incluziunea rețelei. De exemplu, evoluția politicilor EIP (Ethereum Improvement Proposals - Propuneri de îmbunătățire a Ethereum) a dus mai departe rațiunea etică încorporată în tratamentul blocurilor uncle în noi modele de stimulare pentru validatori - asigurându-se că un etos de recunoaștere rămâne prezent chiar și în cadrele de proiectare PoS.

**Semnificație educațională și istorică****p>Pentru educatorii, studenții și dezvoltatorii care studiază evoluția Ethereum, blocurile uncle oferă un studiu de caz din lumea reală în teoria descentralizării și adaptarea protocoalelor.** Acestea surprind dorința inerentă a Ethereum de a promova politici egalitare de rețea prin abordarea prejudecăților de latență și descentralizare care au paralizat primele cadre blockchain.

În plus, pentru analiștii de rețea sau istoricii blockchain, blocurile uncle servesc drept indicatori ai stării de sănătate a rețelei Ethereum în timp. De exemplu, o *creștere a ratei uncle* ar putea indica o congestie crescută, o propagare inegală sau disparități în ceea ce privește versiunile de software. Aceste valori continuă să fie utilizate în analizele retrospective ale comportamentului rețelei din era pre-Merge.

În cele din urmă, deși învechite din punct de vedere operațional, blocurile uncle au influențat alte modele de blockchain. Unele proiecte bazate pe Ethereum sau inspirate de acestea au păstrat strategii similare de includere pentru blocurile învechite, invocând beneficiile descentralizării și echității. Prin urmare, ideile implementate inițial prin modelul „uncle” al Ethereum continuă să inspire discuții mai ample despre designul consensual și arhitectura blockchain la nivel mondial.

În concluzie, blocurile „uncle” nu sunt doar un detaliu tehnic rezolvat - sunt o dovadă simbolică și funcțională a guvernării proactive a Ethereum și a angajamentului său față de participarea echitabilă în cadrul sistemelor fără permisiune.