معماری شبکه اتریوم چیست؛ آشنایی کامل با معماری اتریوم

اتریوم چیست؟

برای اینکه درک بهتری از معماری شبکه اتریوم داشته باشید ابتدا بهتر است بدانید که اتریوم چیست و چه کاربردهایی دارد. اتریوم یک پلتفرم بلاک چین غیرمتمرکز است که برای کاربران شرایطی فراهم می‌کند تا بتوانند قراردادهای هوشمند (Smart Contracts) و برنامه‌های غیرمتمرکز (DApps) را بدون نیاز به واسطه‌های مرکزی ایجاد و اجرا کنند. شبکه اتریوم در سال ۲۰۱۵ توسط ویتالیک بوترین و تیمی از متخصصان حرفه‌ای راه‌اندازی شد و به سرعت به یکی از مهم‌ترین شبکه های بلاک چینی تبدیل شد. البته بهتر است بدانید این پروژه از رمز ارز بومی به نام اتریوم برخوردار است که در بازار کریپتوکارنسی با نماد اختصاری ETH شناخته می‌شود و برای تامین هزینه‌ها و انجام تراکنش‌ها در این شبکه استفاده می‌شود.

با در نظر داشتن این موضوع بهتر است بدانید که این پروژه از ویژگی‌های زیادی به همراه دارد و همین موضوع باعث محبوبیت اتریوم شده است. امنیت و مقیاس پذیری بالا از مهم‌ترین ویژگی‌های اتریوم به حساب می‌آید و پروژه برای کاربران شرایطی فراهم می‌کند تا به راحتی بتوانند برنامه‌های پیچیده را پیاده سازی کنند. البته بهتر است بدانید که اتریوم به ویژه در دیفای (DeFi) و توکن‌های غیر مثلی (NFT) کاربرد فراوانی دارد.

استخراج اتریوم

همانطور که در بخش بالا نیز به آن اشاره کردیم اتریوم از ویژگی‌های بسیار زیادی برخوردار است و همین موضوع باعث شد این پروژه در مدت زمان کوتاهی توجه تعداد زیادی از فعالان حوزه ارزهای دیجیتال را به خود جلب کند. به نوعی می‌توان گفت در پروژه اتریوم همه چیز خوب پیش می‌رفت و افراد می‌توانستند از کاربردهای پروژه استفاده کنند اما ناگهان در سال 2016 دائو که در آن زمان یکی از مهم‌ترین پروژه‌های اتریوم بود با حمله هکری روبرو شد و ضررهای زیادی را به بار آورد.

از آن پس توسعه دهندگان پروژه به دنبال راهکاری بودند تا بتوانند این مشکل را برطرف کنند از همین رو از میان تمامی راه حل‌هایی که برای برطرف کردن مشکلات اتریوم ارائه شد هاردفورک اتریوم بهترین راه حل بود. برهمین اساس درصدد این اتفاق اتریوم تغییر نام داد و از آن پس با نام اتریوم کلاسیک به فعالیت خود ادامه داد و پروژه دیگری جای آن را گرفت. البته هاردفورک اتریوم تغییرات بسیار زیادی به وجود آورد و از آن پس ماینرها دیگر نتوانستند به استخراج ارز اتریوم بپردازند.

با در نظر داشتن این موضوع اکنون ممکن است این سوال برایتان ایجاد شود که اگر استخراج اتریوم به پایان رسیده ثبت و تایید تراکنش‌ها را چه کسی انجام می‌داد؟ به صورت کلی پس از هاردفورک اتریوم ثبت و تایید تراکنش‌های شبکه توسط ولیدیتورها انجام می‌شود که می‌تواند به معماری شبکه اتریوم نیز کمک کند.

لایه دوم اتریوم چیست؟

با افزایش استفاده از شبکه اتریوم، مشکلاتی مانند کندی در پردازش تراکنش‌ها و هزینه‌های بالای گس فی به وجود آمد. این مشکلات و چالش‌ها باعث شد توسعه دهندگان به دنبال راهکاری برای بهبود مقیاس پذیری و کارایی اتریوم باشند. برهمین اساس لایه دوم اتریوم معرفی شد، به صورت کلی لایه دوم یکی از مباحث مهم در معماری شبکه اتریوم است که مجموعه‌ای از پروتکل‌ها و فناوری‌هایی می‌باشد که بر بستر شبکه اصلی اتریوم ساخته شده و هدف آن کاهش بار شبکه و تسریع تراکنش‌ها است.

این راه حل‌ها با استفاده از روش‌هایی مانند پردازش خارج از زنجیره اصلی یا همان Off-chain و سایدهای جانبی (Sidechains) انجام می‌شوند. با در نظر داشتن این موضوع بهتر است بدانید که لایه دوم اتریوم باعث شده هزینه‌های شبکه کاهش یابد و سرعت تایید تراکنش‌ها در حالی که امنیت و شفافیت شبکه اصلی حفظ می‌شود افزایش پیدا کند. همچنین قابل ذکر است که لایه دوم اتریوم به ویژه در حوزه‌های مالی غیرمتمرکز (DeFi) و تراکنش‌های سریع و ارزان کاربرد گسترده‌ای پیدا کرده‌اند.

ماشین مجازی اتریوم چیست؟

ماشین مجازی اتریوم (EVM) یک محیط اجرایی است که به طور خاص برای اجرای قراردادهای هوشمند در اتریوم طراحی شده است و کاربردهای زیادی در معماری شبکه اتریوم دارد. به صورت کلی ماشین مجازی برای توسعه دهندگان شرایطی فراهم می‌کند تا بتوانند کدهای خود را در قالب قراردادهای هوشمند بر روی بلاک چین اتریوم اجرا کنند. با در نظر داشتن این موضوع بهتر است بدانید که ماشین مجازی اتریوم به صورت غیر متمرکز فعالیت می‌کند و وظیفه پردازش تمامی تراکنش‌ها و عملیات‌های شبکه اتریوم را بر عهده دارد همچنین این فناوری امنیت و یکپارچگی اطلاعات را تضمین می‌کند.

البته این موارد تنها بخشی از ویژگی‌های ماشین مجازی است و این فناوری از ویژگی‌های بسیار زیادی برخوردار است که مهم‌ترین ویژگی ماشین مجازی اتریوم این است که برای کاربران شرایطی فراهم می‌سازد تا بدون نیاز به اعتماد به یک نهاد مرکزی، قراردادهای پیچیده را به صورت خودکار و شفاف اجرا کنند. همچنین این فناوری کاربردهای گسترده‌ای در ایجاد اپلیکیشن غیر متمرکز (DApp) نیز دارد و در حوزه‌هایی همچون دیفای (DeFi)، توکن‌های غیرمثلی (NFT) و بازی‌های بلاک چینی نقش زیادی ایفا می‌کند.

امکانات اتریوم چیست؟

تمامی مواردی که در بخش بالا به آن اشاره کردیم به عنوان معماری شبکه اتریوم شناخته می‌شود و اجزای تشکیل دهنده این پروژه می‌باشند با در نظر داشتن این موضوع بهتر است بدانید که اتریوم یک پروژه گسترده است و از ویژگی‌ها و امکانات بسیار زیادی برخوردار است. بنابراین معماری شبکه اتریوم به شکل پیچیده و نوآورانه خود امکانات گسترده‌ای را برای کاربران و توسعه دهندگان فراهم می‌کند.

یکی از ویژگی‌های برجسته معماری شبکه اتریوم، قابلیت ایجاد و اجرای قراردادهای هوشمند است که برای کاربران شرایطی فراهم می‌کند تا بدون نیاز به واسطه‌های مرکزی، توافقات خود را به صورت خودکار و شفاف اجرا کنند. علاوه بر این، اتریوم بستر مناسبی برای توسعه برنامه‌های غیرمتمرکز (DApps) فراهم کرده از همین رو توسعه دهندگان می‌توانند در زمینه‌های مختلفی از جمله امور مالی، بازی‌ها و توکن‌های غیر مثلی (NFT) از آن استفاده کنند.

گس فی چیست؟

گس فی مفهوم مهمی است که دنیای معماری شبکه اتریوم را متحول می‌ساز و واحد اندازه گیری توان محاسباتی لازم برای اجرای تراکنش‌ها و قراردادهای هوشمند است. به صورت کلی هر عملیات در شبکه های بلاک چینی به کارمزد نیاز دارد که در شبکه بلاک چین این میزان کارمزد گس فی نامیده می‌شود و مقدار آن به پیچیدگی و منابع مصرفی شبکه بستگی دارد. به زبان ساده‌ گس فی هزینه‌ای است که کاربران برای انجام فعالیت‌های داخل شبکه است که با اتر (ETH)، رمز ارز بومی اتریوم پرداخت می‌شود.

با در نظر داشتن این موضوع بهتر است بدانید که این مکانیزم به‌عنوان یک ویژگی اساسی در معماری شبکه اتریوم عمل می‌کند و با تخصیص هزینه به هر عملیات، از استفاده بی‌رویه منابع شبکه جلوگیری می‌کند. همچنین گس فی به‌عنوان انگیزه‌ای برای ماینرها و اعتبارسنج‌ها عمل می‌کند زیرا آن‌ها با تایید تراکنش‌ها می‌توانند امنیت شبکه را تضمین کرده و گس را به عنوان پاداش دریافت کنند. بنابراین، گس فی نقشی کلیدی در پایداری و کارایی شبکه اتریوم ایفا می‌کند.

قرارداد هوشمند

قرارداد هوشمند (Smart contract)، یکی از نوآوری‌های برجسته در دنیای بلاک چین و به ویژه در شبکه اتریوم است. به صورت کلی قراردادهای هوشمند در واقع یک نوع برنامه‌های کامپیوتری خودکار می‌باشند که شرایط توافق میان طرفین را به صورت کد تعریف می‌کنند از همین رو قرارداد به طور خودکار بدون واسطه اجرا می‌شود. البته بهتر است بدانید که این قراردادها پس از اینکه تعیین شدن، تغییرناپذیر می‌باشند و به صورت شفاف برای همه قابل مشاهده هستند.

از همین رو این ویژگی مهم در دنیای معماری شبکه اتریوم باعث شده اعتماد و امنیت را در تعاملات دیجیتال افزایش یابد. برای درک بهتر این موضوع بهتر است قرارداد هوشمند را با مثالی به شما توضیح دهیم از همین رو با خود فرض کنید در یک معامله ملکی، به جای استفاده از اسناد کاغذی و حضور واسطه‌ها، تمام شرایط معامله در قالب یک قرارداد هوشمند تنظیم شود و با تحقق شرایط مورد نظر، انتقال مالکیت به صورت خودکار و بدون واسطه انجام شود.

اپلیکیشن غیرمتمرکز

اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز (DApps) برنامه‌هایی می‌باشند که بر روی شبکه‌های بلاک چینی، به خصوص اتریوم، اجرا می‌شوند و بدون نیاز به سرور مرکزی، خدمات مختلفی ارائه می‌دهند. به صورت کلی این نوع برنامه‌ها با استفاده از قراردادهای هوشمند، عملیات خود را به صورت خودکار و شفاف انجام می‌دهند. در شبکه اتریوم، اپلیکیشن غیرمتمرکز نقش مهمی در ارائه خدمات مالی غیرمتمرکز (DeFi)، بازی‌ها و همچنین شبکه‌های اجتماعی ایفا می‌کند.

به صورت کلی معماری شبکه اتریوم به‌گونه‌ای طراحی شده که توسعه و اجرای اپلیکیشن های غیرمتمرکز را تسهیل می‌کند و با ایجاد بستری امن و غیر متمرکز، شرایطی فراهم می‌کند تا کاربران بتوانند به صورت مستقیم بدون واسطه با یکدیگر تعامل برقرار کنند. از همین رو این ویژگی ها اتریوم را به پلتفرمی پیشرو برای توسعه اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز تبدیل کرده است.

جمع بندی

معماری شبکه اتریوم با ترکیب بلاک چین، قراردادهای هوشمند و اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز (DApps)، بستری نوآورانه و کارآمد را برای توسعه دهندگان و کاربران فراهم کرده است. به صورت کلی این ساختار غیرمتمرکز امنیت وشفافیت را افزایش می‌دهد و واسطه‌ها را حذف کرده و شرایطی فراهم می‌کند تا طراحی اپلیکیشن های غیرمتمرکز در حوزه‌های مختلف میسر شود. با در نظر داشتن این موضوع در این مقاله به توضیح کاملی در خصوص معماری شبکه اتریوم و ابعاد متخلف آن پرداختیم.