اتريوم ۲ چيست؛ راهنماي جامع بزرگ ترين به‌روزرساني اتريوم

به‌روزرساني چندمرحله‌اي اتريوم اشكالات امنيت و ترافيك شبكه را ازطريق چندين زيرساخت جديد از جمله استفاده از گواه بر سهام و شاردينگ حل خواهد كرد. در اين مقاله به‌طور كامل به مطالعه به‌روزرساني آتي بلاك چين اتريوم با عنوان اتريوم ۲ خواهيم پرداخت. اگر آشنايي با اينكه اتريوم چيست و نحوه استخراج آن نداريد با كليك بر روي لينك مي‌توانيد اطلاعات كامل تري را به دست آوريد.

اتريوم ۲ كه از آن به نام سرِنيتي (Serenity) به معني آرامش نيز ياد مي‌شود، ارتقايي نرم‌افزاري و زيرساختي براي بلاك چين اتريوم است. هدف از اين به‌روزرساني، ارتقاي سرعت، بهره‌وري و مقياس پذيري شبكه‌ي اتريوم است تا آنكه تراكنش‌هاي بيشتري پردازش شود و ترافيك كاهش يابد.

به گفته‌ي ويتاليك بوترين، بنيان‌گذار اتريوم، پس از به‌كارگيري اتريوم ۲، سرعت شبكه از مقدار فعلي ۱۵ تراكنش در ثانيه به مقدار بالقوه‌ي ۱۰۰ هزار تراكنش در ثانيه خواهد رسيد. همچنين اين به‌روزرساني امنيت شبكه‌ي اتريوم را بالا خواهد برد و انتشار كربن آن‌ را به‌شدت كاهش خواهد داد.

در ادامه به مطالعه راه‌هاي ارائه‌شده توسط اتريوم ۲ براي بهبود بلاك چين فعلي مي‌پردازيم؛ اما سؤال اين است كه چه اشكالاتي باعث ظهور اتريوم ۲ شده؟

نسخه‌ي يك اتريوم كه در ۲۰۱۵ معرفي شد كاملاً پيشگامانه بود؛ اما تقاضاي بي‌نظير براي امكاناتي كه اين پلتفرم دراختيار مي‌گذاشت، باعث بروز برخي اشكالات شد. اين اشكالات را مي‌توان به سه دسته‌ي اساسي تقسيم كرد:

• شبكه‌ي پرترافيك: بلاك چين اتريوم به حدي دچار ازدحام شده است كه براي استفاده‌ي جهاني ايده‌آل نيست. براي حفظ امنيت، تمامي گره‌هاي شبكه بايد تراكنش‌ها را روي بلاك چين تأييد كنند كه اين كار باعث كاهش سرعت زمان تراكنش مي‌شود.
• فضاي ديسك پايين: هر اندازه محبوبيت شبكه‌ي اتريوم بيشتر مي‌شود، اجراي نرم‌افزاري كه گره (نود) نام دارد، اشكال‌تر مي‌شود؛ زيرا حجم دفتر كل كه حاوي سابقه‌ي تمامي تراكنش‌ها است به‌شدت بالا مي‌رود. سختي كار در ايجاد روشي براي افزايش اندازه‌ي اتريوم بدون در خطر گذاشتن غير متمركز بودن آن است.
• مصرف انرژي بالا: اتريوم براي حفظ امنيت خود از اجماع گواه بر كار استفاده مي‌كند كه اين روش به دليل مصرف انرژي بالا، در طولاني‌‎مدت به‌صرفه نيست.

تيم اتريوم در كنار حفظ ساختارهاي مهم موجود از جمله غير متمركز بودن، سعي در حل اشكالات ذكرشده دارند. اتريوم ۲، راه‌ حلي براي رسيدن به مقياس‌پذيري و امنيت بيشتر بدون تبديل شدن به شبكه‌ي متمركز است.

تفاوت اصلي اين دو نسخه در اين است كه اتريوم ۱ از مكانيزم اجماع گواه بر كار (PoW) استفاده مي‌‎كند؛ درحالي‌كه اتريوم ۲ به گواه بر سهام (PoS) متكي است. در اين ادامه به مطالعه بيشتر اين تفاوت اساسي و ساير ابداعات جديد اتريوم ۲ مي‌پردازيم:

در بلاك چين اتريوم، تراكنش‌ها بايد توسط روشي غير متمركز تأييد شوند. اتريوم همانند ساير رمزارزها از جمله بيت كوين، در حال حاضر از مكانيزم اجماع گواه بر كار استفاده مي‌كند.

در اين سيستم، ماينرها با استفاده از توان پردازشي خود به حل مسائل پيچيده‌ي رياضي مي‌پردازند و تراكنش‌ها را تأييد مي‌كنند. اولين ماينري مسئله را حل كند، تراكنش جديد را به بايگاني از تمامي تراكنش‌هاي انجام‌شده كه دفتر كل (لجر) نام دارد، اضافه مي‌كند. ماينرها در ازاي اين كار با رمزارز بومي شبكه، پاداش داده‌ مي‌شوند؛ اما طي كردن اين فرايند به‌شدت انرژي‌بَر است.

انتخاب اين تأييدكنندگان براساس مقدار ارز ديجيتال استيك شده و اينكه چه مدت به استيك ادامه مي‌دهند، صورت مي‌گيرد.

تأييدكنندگان مي‌توانند زماني كه بلاكي را مشاهده كردند، تأييد انجام بدهند. زماني كه به اندازه‌ي كافي تأييديه وجود داشت، آن بلاك مي‌تواند به بلاك چين اضافه شود. در صورت اضافه شدن موفقيت‌آميز بلاك، به تأييدكنندگان پاداش داده ‌مي‌شود، اين فرايند، فورجينگ يا مينتينگ (به معناي جعل و ضرب) ناميده مي‌شود.

مزيت اصلي گواه بر سهام اين است كه اين مكانيزم در مقايسه با گواه بر كار بسيار به‌صرفه‌تر است؛ زيرا طي اين روش ديگر از كامپيوترهاي پرمصرف براي انجام اجماع در بلاك چين استفاده نمي‌شود.

قدم ديگر براي بهبود كاهش ترافيك و افزايش تراكنش‌هاي انجام‌شده، معرفي فرآيندي به نام شاردينگ است. در نسخه‌ي فعلي بلاك‌چين، تمامي داده‌هايي كه به زنجيره افزوده مي‌شود بايد مورد تأييد تمامي گره‌ها قرار بگيرد. اين بدين معني است كه سرعت تمام سيستم، محدود به كندترين شركت‌كننده است. اين امر موجب ايجاد گلوگاهي مي‌شود كه هزينه‌ي تراكنش را افزايش و توان عملياتي را كاهش مي‌دهد.

با افزودن شاردينگ به شبكه، اتريوم ۲ مي‌تواند بهره‌وري منابعش را بسيار بالا ببرد. در سيستم جديد، وظايف تأييد داده ميان مجموعه‌هايي از گره‌ها تقسيم مي‌شود و هر كدام از اين گره‌ها تنها مسئول تأييد تراكنش‌هاي محوله به آن است. اين امر قابليت پردازش موازي را به كامپيوتر جهاني اتريوم مي‌دهد كه به نوبه‌ي خود باعث افزايش چندبرابري توان پردازشي سيستم مي‌شود.

بلاك چين اتريوم با داشتن قابليت شاردينگ در كنار گواه بر سهام، بسيار سريع‌تر و پربازده‌تر از نسخه‌ي قبلي خود خواهد شد.

يكي از ويژگي‌هاي اصلي كه اتريوم را تا اين اندازه قابل اعتماد ساخته و آن را به رقيبي براي سلطه‌ي بيت كوين تبديل كرده، به‌كارگيري «ماشين مجازي اتريوم يا EVM» است. EVM محيطي اجرايي است كه در تمامي گره‌هايي كه باعث تسهيل قراردادهاي هوشمند مي‌شوند، اجرا مي‌شود. اين قراردادهاي هوشمند، بلاك چين اتريوم را به جاي سيستمي مالي محض، به ماشين محاسباتي جهاني تبديل مي‌كند. قراردادهاي هوشمند روي EVM مي‌توانند بازي‌ها، تراكنش‌هاي مالي پيچيده يا حتي شبكه‌هاي اجتماعي را اجرا كند.

EVM به‌طور گسترده استفاده مي‌شود؛ اما درك آن حتي براي كساني كه مهارت‌هاي بالاي برنامه‌نويسي دارند، معمايي پيچيده است. اتريوم ۲ براي حل اين اشكال، «زبان اسمبلي وب يا eWASM» را معرفي كرده است. eWASM، اجراي اپ‌هاي اتريوم را در مرورگرهاي وب امروزي امكان‌پذير مي‌كند، اين امر پيشرفتي قابل توجه نسبت به EVM است. همچنين برنامه‌نويسان مي‌توانند زبان‌هاي متعددي از جمله Rust ،C و ++C را براي اجراي كد روي بلاك چين انتخاب كنند. eWASM در جهشي ناگهاني باعث جلب تعداد زيادي برنامه‌نويس به اكوسيستم اتريوم مي‌شود؛ زيرا درهاي زيادي به روي متخصصان گشوده خواهد شد و آن‌ها ديگر نيازي به يادگيري زبان مختص به اتريوم ندارند.

يكي از اهداف اصلي ارتقاي اتريوم، افزايش مقياس پذيري به معناي بهبود ترافيك و تعداد تراكنش‌هاي پردازش‌شده است.

اتريوم ۱ تنها مي‌تواند از ۳۰ تراكنش در ثانيه همراهي كند كه اين امر موجب تأخير و ازدحام مي‌شود. اتريوم ۲ نويد ۱۰۰ هزار تراكنش در ثانيه مي‌دهد. اين پيشرفت ازطريق به‌كارگيري شاردچين (Shard Chain) به‌ دست مي‌آيد.

زنجيره‌ي فعلي اتريوم تنها داراي يك زنجيره است كه از بلاك‌هاي متوالي تشكيل شده؛ اين سيستم امن اما بسيار كند و ناكارآمد است. همان‌طور كه قبلا گفته شد، با معرفي زنجيره‌هاي شارد، بلاك چين به چندين بخش تقسيم و تراكنش‌ها به‌صورت موازي پردازش خواهند شد، بدين شيوه شبكه سريع‌تر مي‌‍شود و مقياس‌پذيري آن افزايش مي‌يابد.

اتريوم ۲ با در انديشه متخصصين گرفتن امنيت ساخته شده است. اغلب شبكه‌هاي گواه بر سهام، داراي مجموعه‌ي كوچكي از تأييدكنندگان هستند كه اين امر باعث بيشتر متمركز شدن و كاهش امنيت مي‌شود. اتريوم ۲ به حداقل ۱۶,۳۸۴ تأييدكننده نياز دارد؛ اين كار باعث هرچه بيشتر غير متمركز شدن و امن شدن شبكه مي‌شود.

نظارت‌هاي امنيتي اتريوم ۲ توسط سازمان‌هاي امنيت بلاك چين Least Authority و Quantstamp بنياد اتريوم نيز تيم امنيتي اختصاصي براي تحقيق در مورد اشكالات امنيت سايبري اتريوم ۲ تشكيل داده است. يكي از تست‌هاي كه اين تيم روي نسخه جديد انجام خواهد داد، تست fuzzing است؛ بدين معني كه با دادن ورودي‌هاي غير استاندارد به نرم‌افزار، جواب‌هاي آن را مطالعه خواهند كرد. از ديگر اقدامات ديگر اين گروه مدل‌سازي اقتصادي رمزنگاري، تحليل متخصصدي رمزنگاري و مطالعه صلاحيت رسمي است.

اتريوم اكوسيستم مالي غير متمركز عظيمي دارد؛ اما قسمت عمده‌ي آن به دليل ازدحام و سرعت بسيار پايين، عملا بلااستفاده است. اين ازدحام مي‌تواند بايد ايجاد هزينه‌هاي تراكنشي بيشتر از مقدار انتقالي توسط متخصص شود.

در وضعيت فعلي اتريوم، تنها كساني كه سرمايه‌ي زيادي دارند مي‌توانند از اكوسيستم مالي آن استفاده كنند. هزينه‌ي مبادله‌ي رمزارزها روي يوني سواپ (Uniswap)، صرافي غير متمركز و فراهم‌كننده‌ي نقدينگي روي شبكه‌ي اتريوم، تا ۱۵۰ دلار نرسيده است. اين امر انتقال پول كمك يا تريد مبالغ اندك را غير ممكن مي‌سازد.

كارمزدهاي انجام تراكنش به دليل كنترل ماينرها، بالا هستند؛ اما با وجود گواه بر سهام، اين اشكال ديگر وجود نخواهد داشت.

همان‌طور كه اشاره شد، اتريوم در حال حاضر ۳۰ تراكنش در ثانيه را پردازش مي‌كند؛ اما اتريوم ۲ با استفاده از شاردينگ و ساير تكنيك‌ها مي‌تواند تا ۱۰۰ هزار تراكنش پردازش كند. ويتاليك بوترين در توييتي نوشته است:

مقياس‌پذيري داده در اتريوم ۲ قبل از مقياس‌پذيري براي محاسبات كلي دردسترس خواهد بود. اين الگو حداقل در چند سال اول، رويكرد اصلي خواهد بود: ابتدا تقريباً ۲ تا ۳ هزار تراكنش در ثانيه با استفاده از اتريوم به‌عنوان لايه ۱ پردازش خواهند شد، سپس در فاز يك اتريوم ۲، حدودا ۱۰۰ هزار TPS خواهيم داشت.

بلاك چين اتريوم ۲ از اثبات سهم استفاده مي‌كند، اين فرصت به دارندگان اتر ۲ اين امكان را مي‌دهد كه با سرمايه‌گذاري يا اصطلاحا استيك رمزارزهاي خود در گره تأييدكننده، به تأييد بلاك‌ها در شبكه بپردازند. شبكه در قبال اين كار، به دارندگان پاداش مي‌دهد.

استيكينگ در اتريوم ۲ با شروع فاز صفر اين به‌روزرساني، شروع مي‌شود. اولين قدم براي استيك در اتريوم ۲، ارسال مقداري رمزارز اتر در قرارداد هوشمند اتريوم ۲ است. اين فرايند يك‌طرفه است و ديگر نمي‌توانيد تا زمان نهايي شدن فاز ۱٫۵ به‌روزرساني، رمزارز خود را بازپس بگيريد. از اين لينك در شبكه اجتماعي رسمي اتريوم مي‌توانيد به قرارداد هوشمند ذكرشده، دسترسي پيدا كنيد. كساني كه مي‌خواهند به‌عنوان تأييدكننده در شبكه‌ي جديد انتخاب شوند بايد ۳۲ اتر در قرارداد قفل كند؛ البته قفل كردن مقادير كمتر به اميد كسب سود نيز امكان‌پذير است. در فهرست ذكرشده در لينك اشاره‌شده، مي‌توان اتر خود را به يكي از موارد ذكرشده به امانت گذاشت. همان‌طور كه در بخش‌هاي قبلي ذكر شد، در ازاي اين امر پاداشي دريافت خواهيد كرد و نماينده‌ي شما نيز شانس بيشتري براي تأييد به‌عنوان تأييدكننده پيدا خواهد كرد. مقدار سود كسب‌شده از استيك در اتريوم ۲ در همان لينك با عنوان APY، ذكر شده است. اين بهره‌ي ساليانه در ابتدا ۲۰ درصد يا بيشتر بود و به مرور زمان پس از رسيدن به هدف مالي خود و حداقل سرمايه‌ي قفل‌شده، به‌تدريج كاهش يافت.

بايد توجه كنيد كه بعضي از صرافي‌ها مانند بايننس نيز امكان استيك در اتريوم ۲ را به شما مي‌دهند. در اين روش شما به صرافي به‌عنوان نماينده‌ي خود اعتماد مي‌كنيد و در ازاي مبلغ استيك شده، سود دريافت مي‌كنيد.

سؤالي كه در اينجا پيش مي‌آيد اين است كه آيا براي تبديل اتر ۱ به اتر ۲ نياز به كار خاصي است؟ در جواب بايد گفت خير؛ اترهاي شما پس از اتمام به‌روزرساني به‌صورت خودكار تبديل خواهند شد و در شبكه‌ي جديد قابل استفاده خواهند بود.

اتريوم ۲ در چندين فاز منتشر مي‌شود. فاز صفر بيكن چين (Beacon Chain) نام داشت و در ۱۱ آذر ۱۳۹۹ (۱ دسامبر ۲۰۲۰) منتشر شد. بيكن چين، امكان استيك روي بلاك چين اتريوم را معرفي كرد؛ تغييري كليدي براي اعمال مكانيزم گواه بر سهام (PoS). در طي اين فاز، شبكه‌ي اصلي اتريوم كه مبتني بر گواه بر كار (PoW) است، در كنار بلاك چين مجزاي بيكن چين، اجرا مي‌شود؛ اين بلاك چين جديد، دخالتي در بلاك چين اصلي اتريوم ندارد و به‌طور مجزا اجرا مي‌شود.

در فاز ۱ كه قرار است در نيمه‌ي اول و دوم سال ۲۰۲۲ (دي ۱۴۰۰ تا تير ۱۴۰۱) اجرا شود، شبكه‌ي اصلي اتريوم با بيكن چين ادغام خواهد شد و كار PoW به‌طور رسمي به پايان خواهد رسيد. در اين مرحله، كساني كه روي بيكن چين، اتر استيك كرده بودند به‌عنوان تأييدكننده انتخاب مخواهند شد. اين فاز بعد از EIP-1559 كه با عنوان هاردفورك لندن شناخته شده بود، اجرا خواهد شد. در اين فاز تغييرات اساسي روي ماشين مجازي اتريوم (EVM) صورت نخواهد گرفت و امكان برداشت نيز وجود نخواهد داشت.

فاز نهايي، شارد چين (Shard Chain) است و نقشي حياتي در مقياس‌پذيري شبكه‌ي اتريوم بازي خواهد كرد. به جاي پردازش تمامي تراكنش‌ها روي يك بلاك چين، ۶۴ زنجيره‌ي جديد كه زنجيره‌هاي شارد نام دارند، عمليات پردازش را انجام خواهند داد؛ اين يعني توان عملياتي اتريوم ۱، ۶۴ برابر مي‌شود. اما در زمان انتشار شارد چين، از حساب‌هاي متخصصي و قراردادهاي هوشمند همراهي نخواهد شد. همچنين از مانديشه متخصصين سخت‌افزاري، گره‌ها آسان‌تر مي‌تواند اتريوم را اجرا كنند؛ زيرا داده‌ي كمتري روي ماشين ذخيره مي‌شود. شارد چين تا ۲۰۲۲ اجرايي نخواهد شد و زمان انتشار آن نامعلوم است.

براي بسياري از افراد، انتشار اتريوم ۲ دقيقاً همان چيزي است كه ارزهاي ديجيتال نياز دارند. جمي انسون، مؤسس Nifty Orchard و سازمان‌دهنده‌ي هاردفورك لندن، در مصاحبه‌اي به ديكريپت مي‌گويد: «گلوله شليك خواهد!»

به عبارت ديگر، مقياس پذيري بيشتر به معني استفاده‌ي بيشتر است و اين خود باعث تقاضاي بيشتر مي‌شود. اين امر باعث افزايش ارزش اتر به قله‌هاي جديد خواهد شد.

انسون در ادامه مي‌گويد:

با انتشار اتريوم ۲، بيش از ۱۰۰ هزار تراكنش در ثانيه پردازش خواهند شد؛ اين به معني تجربه‌اي كاملاً جديد براي ميليون‌ها نفر است.

مت كاتلر، مديرعامل Blocknative، در مورد اتريوم ۲ خوش‌بين است؛ زيرا انتظار دارد انتشار آن باعث كاهش هزينه‌هاي گس شبكه و پايين آمدن كارمزدها شود. او مي‌گويد: «مشتريان ما كاهش كارمزدها و افزايش توان عملياتي شبكه را همانند فرصتي رو به جلو مي‌بينند.»

همچنين رسيدن اكوسيستم به دستاوردهاي قابل توجه باعث تقويت هرچه بيشتر جامعه‌ي توسعه‌دهندگان اتريوم خواهد شد. كاتلر در ادامه مي‌گويد:

اين امر [انتشار اتريوم ۲] بدون توجه به نوسان‌هاي مقطعي كه جزو لاينفك رمزارزها است، باعث اثري گاوي و طولاني‌مدت بر ارزش اتر خواهد بود.

ويتاليك بوترين، هم‌بنيان‌گذار اتريوم، نقشه‌ي راهي پنج تا ده ساله براي اتريوم ۲ منتشر كرده است. او در تويتي گفته است:

اين نگاه تقريبي من از ۵ تا ۱۰ سال آينده از اتريوم ۲ است.@VitalikButerinpic.twitter.com/wynMVC04Ag

در ژوئن ۲۰۲۰ (خرداد ۱۳۹۹)، بوترين اعلام كرد كه اتريوم ۲ بايد حداقل ۲ سال ديگر تا قبل از به‌كارگيري زنجيره‌هاي شارد بر روش‌هاي فعلي مقياس پذيري از جمله ZK-rollups تكيه كند.

مقاله‌هاي مرتبط:

• كاردانو چيست؛ هرآنچه بايد درباره كاردانو و رمزارز ADA بدانيم
• سولانا (Solana) و رمزارز SOL چيست

آگوست ۲۰۲۱ (مرداد ۱۴۰۰) شاهد به‌كارگيري هاردفورك لندن و EIP-1559 بود كه باعث تغيير كارمزدهاي شبكه‌ي اتريوم شد. EIP-1559 يا طرح بهبود اتريوم بخشي از كارمزد پرداخت‌شده توسط متخصصان را به جاي دادن به ماينرها، مي‌سوزاند، اين كار باعث كاهش موجودي اتر و ايجاد فشار ضد تورمي روي شبكه‌ي اتريوم مي‌شود.

هاردفورك لندن همانند آزمايشي براي فاز بعدي اتريوم ۲ بود و ويتاليك بوترين نيز اعتماد خود را به قدم بعدي اتريوم اعلام كرد. بوترين در مصاحبه‌اي با بلومبرگ از اجراي موفقيت‌آميز هاردفورك لندن سخن گفت و اعلام كرد كه اين امر ثابت مي‌كند اكوسيستم اتريوم «قادر به ايجاد تغييرات اساسي» است و «من را در مورد [قدم بعدي يعني] ادغام، مطمئن‌تر مي‌سازد.»

اما كار براي اتريوم به همين آساني انجام نخواهد شد. اتريوم در گيرودار انتقال به نسخه‌ي بعدي خود است؛ اما ساير رقيبان كه از آن‌ها به‌‎عنوان «قاتلان اتريوم» ياد مي‌شود از جمله كاردانو، سولانا و ...، در صورت تكميل و ارائه خدمات مشابه، ممكن است براي هميشه شبكه اتريوم را پايين بكشند و جايگزين آن شوند.

انديشه متخصصين شما متخصصان اخبار تخصصي، علمي، تكنولوژيكي، فناوري مرجع متخصصين ايران در مورد آينده اتريوم ۲ چيست؟ آيا اتريوم ۲ اشكالات را حل خواهد كرد يا باعث متمركز شدن آن خواهد شد؟