اتریوم 2 چیست؟ پیش به سوی آینده اتریوم

شبکه اتریوم یکی از پروژه‌های شناخته شده و پرکاربرد در فضای بلاک چین می‌باشد. از همین رو بسیار از توسعه‌دهندگان رمز ارزهای خود را بر روی بستر این شبکه راه‌اندازی کرده‌اند که به آن‌ها توکن اتریوم می‌گویند. اما پس لز گذشت مدتی کاربران شاهد مشکلاتی در این شبکه بودند. برهین اساس توسعه‌دهندگان تصمیم گرفتند این شبکه را به روز رسانی کنند. آپدیت شبکه اتریوم که مدت‌هاست منتظر آن هستیم، قرار است مشکلات امنیت و مقیاس‌پذیری این شبکه را حل کند.

در فاز نخست اتریوم 2 کامپیوتر جهانی اتریوم به ساز و کار اثبات سهام تغییر پیدا خواهد کرد. برهمین اساس به‌ روزرسانی چند مرحله‌‌ای اتریوم مشکل امنیت و ترافیک شبکه را از طریق چندین زیرساخت جدید از جمله استفاده از گواه بر سهام و شاردینگ حل خواهد کرد. با در نظر داشتن این موضوعات در این مقاله قصد داریم به‌ طور کامل به بررسی به‌ روزرسانی آتی بلاک چین اتریوم با عنوان اتریوم 2 و موارد زیر بپردازیم.

• معرفی اتریوم 2
• معایب اتریوم 1
• تفاوت اساسی اتریوم 2 و اتریوم 
• اثبات سهام به جای اثبات کار
• شاردینگ
• مقایسه مقیاس پذیری اتریوم 2 و اتریوم
• مقایسه امنیت اتریوم 2 و اتریوم
• تاثیر اتریوم 2 بر حوزه دیفای 
• استیکینگ اتریوم 2
• آیا اتریوم 2.0 بر قیمت این رمز تاثیر می گذارد؟
• آینده اتریوم 2 

معرفی اتریوم 2

اتریوم 2 که از آن به نام سرِنیتی (Serenity) به معنی آرامش نیز یاد می‌ شود، ارتقایی نرم‌ افزاری و زیرساختی برای بلاک چین اتریوم است. هدف از این به‌‌روز رسانی، ارتقای سرعت، بهره‌‌وری و مقیاس‌پذیری شبکه‌ اتریوم است تا آنکه تراکنش‌‌های بیشتری پردازش شود و ترافیک کاهش یابد.

ویتالیک بوترین، بنیان‌‌گذار اتریوم اعلام کرد پس از به‌ کارگیری اتریوم 2، سرعت شبکه از مقدار فعلی 15 تراکنش در ثانیه به مقدار بالقوه‌ 100 هزار تراکنش در ثانیه خواهد رسید. همچنین این به‌ روزرسانی، امنیت شبکه‌ اتریوم را بالا خواهد برد و حتی کربن ماینینگ را به‌ شدت کاهش خواهد داد. اما سؤال این است که چه مشکلاتی باعث ظهور اتریوم 2.0 شد؟

معایب اتریوم 1

نسخه‌ یک اتریوم که در 2015 معرفی شد کاملا پیشگامانه بود. اما تقاضای بی‌‌نظیر برای امکاناتی که این پلتفرم در اختیار می‌‌گذاشت، باعث بروز برخی مشکلات شد. این مشکلات را می‌‌توان به سه دسته‌‌اساسی تقسیم کرد:

• شبکه‌ پرترافیک: بلاک چین اتریوم به حدی دچار ازدحام شد که برای استفاده‌ جهانی ایده‌‌آل نیست. برای حفظ امنیت، تمامی گره‌ های شبکه باید تراکنش‌‌ها را روی بلاک چین تأیید کنند که این کار باعث کاهش سرعت زمان تراکنش می‌‌شود.

• فضای دیسک پایین: هر چه محبوبیت شبکه‌ اتریوم بیشتر می‌‌شود، اجرای نرم‌ افزاری که گره (نود) نام دارد، مشکل‌‌تر می‌‌شود. زیرا حجم دفتر کل که حاوی سابقه‌ تمامی تراکنش‌‌ها است به‌ شدت بالا می‌‌رود. سختی کار در ایجاد روشی برای افزایش اندازه‌ اتریوم بدون خطر غیر متمرکز بودن آن است.

• مصرف انرژی بالا: اتریوم برای حفظ امنیت خود از اجماع اثبات کار استفاده می‌‌کند که این روش به دلیل مصرف‌انرژی بالا، در طولانی‌‎ مدت به‌‌صرفه نیست.

تیم اتریوم در کنار حفظ ساختارهای مهم موجود از جمله غیر متمرکز بودن، سعی در حل مشکلات مذکور را دارند. برهمین اساس اتریوم 2، راه‌‌حلی برای مشکل مقیاس‌‌پذیری و امنیت بیشتر بدون تشکیل یک شبکه‌ متمرکز است.

تفاوت اساسی اتریوم 2 و اتریوم

اکنون که با مفهوم اتریم 2 و مشکلات اتریوم 1 آشنا شدید بهتر است در خصوص تفاوت‌های این دو نیز اطلاعاتی داشته باشید. تفاوت اساسی این دو نسخه در این است که اتریوم از مکانیزم اجماع اثبات کار (PoW) استفاده می‌‎‌کند. درحالی‌ که اتریوم 2 به اثبات سهام (PoS) متکی است. با در نظر داشتن این موضوع در ادامه به بررسی بیشتر این تفاوت اساسی و سایر ابداعات جدید اتریوم 2.0 می‌پردازیم.

اثبات سهام به جای اثبات کار

در بلاک چین اتریوم، تراکنش‌‌ها باید توسط روشی غیرمتمرکز تایید شوند. زیرا اتریوم همانند سایر ارزهای دیجیتال از جمله بیت کوین، در حال حاضر از الگوریتم اجماع اثبات کار استفاده می‌‌کند. در این سیستم، ماینرها با استفاده از توان پردازشی خود به حل مسائل بسیار سخت ریاضی می‌‌پردازند و تراکنش‌‌ها را تایید می‌‌کنند. اولین ماینری که بتواند مسئله را حل کند، تراکنش جدید را به بایگانی از تمامی تراکنش‌‌هایی که دفتر کل نام دارد، اضافه می‌‌کند. همچنین ماینرها در ازای این کار ارز دیجیتال بومی شبکه را به عنوان پاداش دریافت می‌کنند. اما این موضوع مشکلی روبرو است زیرا به‌‌شدت انرژی‌ بر است.

اثبات سهام از این جهت متفاوت است که در آن به جای ماینرها، کاربران به قفل سرمایه‌‌های خود در شبکه می‌‌‌پردازند که این کار استیکینگ نام دارد. همچنین ارز دیجیتالی که استیک می‌شود، ارز بومی آن بلاک چین است. کاربرانی که اقدام به استیک می‌‌کنند، اعتبارسنج (ولیدیتور) نام دارند. البته اعتبارسنج های مشابه استخراج‌ کنندگانی هستند که به تأیید تراکنش‌‌های شبکه می‌‌پردازند و از این امر مطمئن می‌‌شوند که شبکه در حال پردازش تراکنش‌‌های جعلی نیست. همچنین انتخاب این تأیید کنندگان بر اساس مقدار ارز دیجیتال استیک و اینکه چه مدت به استیک ادامه می‌‌دهند، صورت می‌‌گیرد.

البته اعتبارسنج ها می‌‌توانند زمانی که بلاکی را مشاهده کردند، تأیید کرده و  انجام دهند. همچنین زمانی که به اندازه‌ کافی تاییدیه وجود داشت، آن بلاک می‌‌تواند به بلاک چین اضافه شود. جالب است بدانید در صورتی که بلاک به صورت موفقیت‌آمیز اضافه شد، توسعه‌دهندگان به این اعتبارسنج ها پاداش می‌دهند. البته به این فرایند، فورجینگ یا مینتینگ (به معنای جعل و ضرب) نیز می‌گویند.

شاردینگ

قدم دیگر برای بهبود کاهش ترافیک و افزایش تراکنش‌ها، معرفی فرآیندی به نام شاردینگ است. در نسخه‌ فعلی بلاک‌ چین، تمامی اطلاعاتی که به زنجیره اضافه می‌شود باید مورد تایید تمامی گره‌ ها قرار بگیرد. یعنی سرعت تمام سیستم‌ها، محدود به کندترین کاربر است. زیرا این امر موجب ایجاد گلوگاهی می‌‌شود که هزینه‌ تراکنش را افزایش و توان عملیاتی را کاهش می‌‌دهد.

افزودن شاردینگ به شبکه، اتریوم 2 می‌‌تواند بهره‌‌وری منابعش را بسیار بالا ببرد. در سیستم جدید، وظایف اعتبارسنجی میان مجموعه‌‌هایی از گره‌ ها تقسیم می‌‌شود و هرکدام از این گره‌ ها تنها مسئول تأیید تراکنش‌‌های محوله به آن است. البته این امر قابلیت پردازش موازی را به کامپیوتر جهانی اتریوم می‌‌دهد که به نوبه‌ خود باعث افزایش چند برابری توان پردازشی سیستم می‌‌شود. بلاک چین اتریوم با داشتن قابلیت شاردینگ در کنار اثبات سهام، بسیار سریع‌‌تر از نسخه‌ قبلی خود خواهد شد.

مقایسه مقیاس پذیری اتریوم 2 و اتریوم 1

یکی از اهداف اصلی ارتقای اتریوم، افزایش مقیاس‌پذیری به منظور بهبود ترافیک و تعداد تراکنش‌های پردازش‌ شده است. اتریوم تنها می‌‌تواند از 30 تراکنش در ثانیه پشتیبانی کند که این امر موجب تأخیر و ازدحام می‌‌شود. اما اتریوم 2.0 نوید 100 هزار تراکنش در ثانیه را به کاربران می‌‌دهد. این پیشرفت از طریق به‌ کارگیری شاردچین (Shard Chain) به‌ دست می‌آید.

به نوعی زنجیره‌ فعلی اتریوم تنها دارای یک زنجیره است که از بلاک‌‌های متوالی تشکیل می‌شود. این سیستم از امنیت بالایی برخوردار است، اما بسیار کند و ناکارآمد است. همان‌طور که قبل‌تر نیز گفتیم، با معرفی زنجیره‌‌های شارد، بلاک چین به چندین بخش تقسیم می‌شود و تراکنش‌‌ها به‌ صورت موازی پردازش خواهند شد. بدین شیوه سرعت شبکه بالا می‌رود و مقیاس‌‌پذیری آن افزایش می‌‌یابد.

مقایسه امنیت اتریوم 2 و اتریوم 1

اتریوم 2.0 با در نظر گیری امنیت بالا به وجود آمده است . از همین رو اغلب شبکه‌‌های اثبات سهام، دارای مجموعه‌ کوچکی از اعتبارسنج ها هستند. به نوعی این امر باعث تمرکز بیشتر و کاهش امنیت می‌‌شود. همچنین اتریوم 2 به حداقل 16,314 اعتبارسنج نیاز دارد. که این کار به غیر متمرکز بودن این فناوری کمک می‌کند و منجر به افزایش امنیت شبکه می‌شود.

نظارت‌‌های امنیتی اتریوم 2 توسط سازمان‌‌های امنیت بلاک چین Least Authority و Quantstamp انجام می‌‌شود. بنیاد اتریوم نیز تیم امنیتی اختصاصی برای تحقیق در مورد مشکلات امنیت سایبری اتریوم 2.0 تشکیل داده است. یکی از تست‌‌های که این تیم روی نسخه جدید انجام خواهد داد، تست fuzzing است. بدین معنی که با ورودی‌‌های غیر استاندارد به نرم‌ افزار، جواب‌‌های آن را بررسی خواهند کرد. از دیگر اقدامات دیگر این گروه مدل‌‌سازی اقتصادی رمزنگاری، تحلیل کاربردی رمزنگاری و بررسی صلاحیت رسمی است.

تاثیر اتریوم 2 بر حوزه دیفای 

اتریوم اکوسیستم مالی غیر متمرکز عظیمی دارد. اما قسمت عمده‌ آن به دلیل ازدحام و سرعت بسیار پایین، عملا بلا استفاده است. این ازدحام می‌‌تواند باید ایجاد هزینه‌‌های تراکنشی بیشتر از مقدار انتقالی توسط کاربر شود.

در وضعیت فعلی اتریوم، تنها کسانی که سرمایه‌ زیادی دارند می‌‌توانند از اکوسیستم مالی آن استفاده کنند. هزینه‌ مبادله‌ ارزهای دیجیتال روی یونی سواپ (Uniswap)، صرافی غیرمتمرکز و فراهم‌ آور نقدینگی روی شبکه‌ اتریوم، تا 150 دلار نرسید. برهمین اساس این امر انتقال پول یا ترید مبالغ اندک را غیر ممکن می‌‌سازد. همچنین انجام تراکنش‌ها با کارمزد بالایی روبرو هستند و به‌دلیل کنترل ماینرها، بالا هستند. اما با وجود گواه بر سهام، این مشکل دیگر وجود نخواهد داشت.

همان‌طور که اشاره شد، اتریوم در حال حاضر 30 تراکنش در ثانیه را پردازش می‌‌کند. اما اتریوم 2.0 با استفاده از شاردینگ و سایر تکنیک‌‌ها می‌‌تواند تا 100 هزار تراکنش پردازش کند. برهمین اساس ویتالیک بوترین در توییتی نوشت: مقیاس‌‌پذیری اطلاعات در اتریوم 2.0 قبل از مقیاس‌‌پذیری برای محاسبات کلی در دسترس خواهد بود. این الگو حداقل در چند سال اول، رویکرد اصلی خواهد داشت. ابتدا تقریبا 2 تا 3 هزار تراکنش در ثانیه با استفاده از اتریوم به عنوان لایه 1 پردازش خواهند شد. سپس در فاز یک اتریوم 2.0، حدودا 100 هزار TPS خواهیم داشت.

استیکینگ اتریوم 2

بلاک چین اتریوم 2 از اثبات سهم استفاده می‌‌کند، این فرصت به دارندگان اتریوم 2 این امکان را می‌‌دهد که با سرمایه‌‌گذاری یا اصطلاحا استیک ارزهای دیجیتال خود در گره ولیدیتورها، به تایید بلاک‌‌ها در شبکه بپردازند. برهمین اساس شبکه در قبال این کار، به دارندگان رمز ارزها پاداش می‌‌دهد.

استیکینگ در اتریوم 2.0 با شروع فاز صفر این به‌ روزرسانی، شروع می‌‌شود. اولین قدم برای استیک در اتریوم 2، ارسال مقداری ارز دیجیتال اتر در قرارداد هوشمند اتریوم 2 است. این فرایند یک‌ طرفه است و دیگر نمی‌‌توانید تا زمان پایانی فاز 1.5 به‌ روزرسانی، ارزهای دیجیتال خود را باز پس بگیرید. برهمین اساس می‌توانید از این لینک در وب‌سایت رسمی اتریوم به قرارداد هوشمند مذکور، دسترسی پیدا کنید. کسانی که می‌‌خواهند به عنوان اعتبارسنج در شبکه‌ جدید انتخاب شوند باید 32 اتر در قرارداد قفل کند.

البته قفل کردن مقادیر کمتر به امید کسب سود نیز امکان‌پذیر است. در فهرست مذکور، می‌توان اتر خود را به یکی از آن موارد به امانت گذاشت. همان‌‌طور که در بخش‌‌های قبلی ذکر شد، در ازای این امر پاداشی دریافت خواهید کرد و نماینده‌ شما نیز شانس بیشتری برای تایید به عنوان اعتبارسنج پیدا خواهد کرد. البته مقدار این سود از استیک در اتریوم 2 در همان لینک با عنوان APY، ذکر شد. این بهره‌ سالیانه در ابتدا 20 درصد یا بیشتر بود و به مرور زمان پس از دستیابی به هدف مالی خود و حداقل سرمایه‌ استیک، به‌ تدریج کاهش یافت.

باید توجه کنید که بعضی از صرافی‌ها مانند بایننس نیز امکان استیک در اتریوم 2.0 را به شما می‌‌دهند. در این روش شما به صرافی به‌ عنوان نماینده‌ خود اعتماد می‌‌کنید و در ازای مبلغی که استیک کردید، سود دریافت می‌‌کنید. سؤالی که در اینجا پیش می‌‌آید این است که آیا برای تبدیل اتریوم به ethereum 2 نیاز به کار خاصی است؟ در جواب باید گفت خیر. اترهای شما پس از اتمام به روزرسانی به‌ صورت خودکار تبدیل خواهند شد و در شبکه‌ جدید قابل استفاده خواهند بود.

انتقال به اتریوم 2 چگونه خواهد بود؟

اتریوم 2 در چندین فاز منتشر می‌‌شود. فاز صفر بیکن چین (Beacon Chain) نام داشت و در 11 آذر 1399 (1 دسامبر 2020) منتشر شد. بیکن چین، امکان استیک روی بلاک چین اتریوم را معرفی کرد. تغییری کلیدی برای اعمال مکانیزم اثبات سهام (PoS). در طی این فاز، شبکه‌ اصلی اتریوم که مبتنی بر اثبات کار (PoW) است، در کنار بلاک چین مجزای بیکن چین، اجرا می‌شود. این بلاک چین جدید، دخالتی در بلاک چین اصلی اتریوم ندارد و به‌ طور مجزا اجرا می‌‌شود.

در فاز 1 که قرار است در نیمه‌ اول و دوم سال 2022 (دی 1400 تا تیر 1401) اجرا شود، شبکه‌ اصلی اتریوم با بیکن چین ادغام خواهد شد و کار PoW به‌ طور رسمی به پایان خواهد رسید. در این مرحله، کسانی که روی بیکن چین، اتر استیک کردند به‌عنوان اعتبار سنج انتخاب خواهند شد. این فاز بعد از EIP-1559 که با عنوان هاردفورک لندن معروف است، اجرا خواهد شد. در این فاز تغییرات اساسی روی ماشین مجازی اتریوم (EVM) صورت نخواهد گرفت و امکان برداشت نیز وجود نخواهد داشت.

فاز نهایی، شارد چین (Shard Chain) است و نقشی حیاتی در مقیاس‌ پذیری شبکه‌ اتریوم بازی خواهد کرد. به جای پردازش تمامی تراکنش‌‌ها روی یک بلاک چین، 64 زنجیره‌ جدید که زنجیره‌‌های شارد نام دارند، عملیات پردازش را انجام خواهند داد. این یعنی توان عملیاتی اتریوم، 64 برابر می‌‌شود. اما در زمان انتشار شارد چین، از حساب‌‌های کاربری و قراردادهای هوشمند پشتیبانی نخواهد شد. همچنین از منظر سخت‌ افزاری، گره‌ ها آسان‌تر می‌‌تواند اتریوم را اجرا کنند. زیرا اطلاعات کمتری روی ماشین ذخیره می‌‌شود. شارد چین تا 2022 اجرایی نخواهد شد و زمان انتشار آن نامعلوم است.

آیا اتریوم 2.0 بر قیمت این رمز تاثیر می گذارد؟

برای بسیاری از افراد، انتشار اتریوم 2.0 دقیقا همان چیزی است که ارزهای دیجیتال نیاز دارند. جمی انسون، مؤسس Nifty Orchard و از سازمان‌دهندگان هاردفورک لندن، در مصاحبه‌ ای به دیکریپت می‌ گوید:

 گلوله شلیک خواهد!

به عبارت دیگر، مقیاس پذیری بیشتر به معنی استفاده‌ بیشتر است و این خود باعث تقاضای بیشتر می‌ شود. این امر باعث افزایش قیمت اتر به قله‌ های جدید خواهد شد.

انسون در ادامه می‌ گوید:

با انتشار اتریوم 2.0، بیش از 100 هزار تراکنش در ثانیه پردازش خواهند شد؛ این به معنی تجربه‌ ای کاملا جدید برای میلیون‌ ها نفر است.

مت کاتلر، مدیرعامل Blocknative، در مورد اتریوم 2.0 خوش‌ بین است. زیرا انتظار دارد انتشار آن باعث کاهش هزینه‌ های گس شبکه و کاهش کارمزدها شود. او می‌ گوید:

مشتریان ما کاهش کارمزدها و افزایش توان عملیاتی شبکه را همانند فرصتی رو به جلو می‌بینند.

همچنین دستیابی به اکوسیستم دستاوردهای قابل توجه باعث تقویت هرچه بیشتر جامعه‌ توسعه‌ دهندگان اتریوم خواهد شد. کاتلر در ادامه می‌ گوید: 

این امر (انتشار اتریوم ۲) بدون توجه به نوسان‌های موقتی که جزو لاینفک ارزهای دیجیتال است، باعث اثری گاوی و طولانی‌ مدت بر قیمت اتر خواهد بود.

آینده اتریوم 2 

ویتالیک بوترین، بنیان‌گذار اتریوم، نقشه‌ راهی پنج تا ده ساله برای اتریوم 2 منتشر کرد. او در تویتی گفت: این نگاه تقریبی من از 5 تا 10 سال آینده از اتریوم 2.0 است. در ژوئن 2020 (خرداد 1399)، بوترین اعلام کرد که اتریوم 2.0 باید حداقل 2 سال دیگر تا قبل از به‌ کارگیری زنجیره‌‌های شارد بر روش‌‌های فعلی مقیاس‌پذیری از جمله ZK-rollups تکیه کند. آگوست 2021 (مرداد 1400) شاهد به‌ کارگیری هاردفورک لندن و EIP-1559 بود که باعث تغییر کارمزدهای شبکه‌ اتریوم شد. طرح بهبود اتریوم یا EIP-1559  بخشی از کارمزد پرداختی توسط کاربران را به جای پاداش به ماینرها، می‌‌سوزاند، برهمین اساس این کار باعث کاهش موجودی اتر و ایجاد فشار ضد تورمی روی شبکه‌ اتریوم می‌‌شود.

هاردفورک لندن همانند آزمایشی برای فاز بعدی اتریوم 2.0 بود و ویتالیک بوترین نیز اعتماد خود را به قدم بعدی اتریوم اعلام کرد. بوترین در مصاحبه‌‌ای با بلومبرگ از اجرای موفقیت‌‌آمیز هاردفورک لندن سخن گفت. او اعلام کرد که این امر ثابت می‌‌کند اکوسیستم اتریوم قادر به ایجاد تغییرات اساسی است. برهمین اساس این موضوع من را در مورد قدم بعدی یعنی ادغام، مطمئن‌‌تر می‌‌سازد.

هر چند کار برای اتریوم به همین آسانی انجام نخواهد شد. اتریوم در گیر و دار انتقال به نسخه‌ بعدی خود است. اما سایر رقیبان که از آن‌‌ها به‌‎عنوان قاتلان اتریوم یاد می‌‌شود از جمله کاردانو، سولانا و …، در صورت تکمیل و ارائه خدمات مشابه، ممکن است شبکه اتریوم را پایین بکشند و جایگزین آن شوند. با این حال تقاضا برای خرید اتریوم همچنان زیاد است و این ارز دیجیتال در رتبه دوم بازار رمز ارزها جایگاه محکمی دارد.

جمع بندی

اتریوم 2 گام بزرگی در بهبود مقیاس پذیری، امنیت و پایداری شبکه اتریوم محسوب می‌شود. این نسخه با تغییر از مدل اثبات کار (PoW) به مدل اثبات سهام (PoS)، مصرف انرژی را به طور قابل توجهی کاهش داده و امنیت شبکه را بهبود بخشیده است. همچنین با معرفی مفاهیمی چون شاردینگ، توان عملیاتی شبکه افزایش یافته و امکان پردازش تعداد بیشتری از تراکنش‌ها در ثانیه فراهم می‌شود که این امر اتریوم را برای کاربردهای تجاری و سازمانی مناسب‌تر می‌سازد.

اتریوم 2 همچنین از نظر ساختار اقتصادی بهبود یافته و انگیزه بیشتری برای نگهداری و استیکینگ فراهم کرده است. این تغییرات می‌توانند موجب افزایش پذیرش عمومی و رشد مداوم اکوسیستم اتریوم شوند، زیرا این شبکه به دنبال حفظ غیرمتمرکز بودن و بهبود دسترسی همگان به آن است. در مجموع، اتریوم 2 نه تنها محدودیت‌های نسخه قبلی را برطرف کرده، بلکه با نوآوری‌های فنی خود، راه را برای توسعه پروژه‌های بلاک چین در مقیاس بزرگتر هموار کرده و آینده روشنی برای این اکوسیستم ترسیم کرده است.