همه چیز درباره اتریوم 2.0؛ بزرگ ترین به روزرسانی شبکه اتریوم

به نظر می رسد آپدیت مورد انتظار بلاک چین اتریوم به نام 2.0، تابستان سال 2022 اجرا خواهد شد. ویتالیک بوترین، یکی از بنیان گذاران اتریوم در نشست ETH Shanghai Web 3.0 Developer Summit گفت: پروژه ی «ادغام» تابستان امسال تکمیل خواهد شد. این به روزرسانی تحول آفرین، اتریوم را از مدل اثبات کار به مکانیزم اجماع اثبات سهام تغییر خواهد داد. موضوع اصلی این مقاله در مورد چیستی پروژه ی Ethereum2.0 و مزایای آن است. برای کسب اطلاعات بیش تر در این خصوص همراه ما باشید.

 مهم ترین نکاتی که در خصوص اتریوم 2.0 باید بدانید

۱- اتریوم 2.0 به معنای تغییر اتریوم به یک مدل اجماع جدید «اثبات سهام» است.

۲- اثبات سهام امکان انجام تراکنش های سریع تر با کارمزدهای کم تر را در مقایسه با مدل اثبات کار قبلی خود فراهم می کند.

۳- مدل اثبات سهام به دارندگان اتریوم این امکان را می دهد تا دارایی های خود را در «استخر استیکینگ» که باعث کسب پاداش و افزایش دارایی هایشان در طول زمان می شود، استیک کنند.

۴- دارندگان اتریوم می توانند سهام خود را در تعدادی از صرافی های محبوب مانند Kraken، Coinbase و Binance استیک کنند.

۵- اتریوم 2.0 روشی به نام sharding/’>شاردینگ را پیاده سازی می کند که سرعت تراکنش ها را تا حد زیادی افزایش می دهد و به طور بالقوه توانایی انجام تراکنش ها را به 100.000 تراکنش در ثانیه یا بیش تر افزایش می دهد. این رویکرد با هدف بهبود مقیاس پذیری پیشنهاد شده است.

۶- کارمزد فعلی تراکنش ها در شبکه ی اتریوم بسیار بالا است و موجب عدم استفاده ی بسیاری از کاربران از این شبکه می شود. اگر این به روزرسانی موفقیّت آمیز باشد، هزینه های کاهش یافته ای به همراه خواهد داشت و شبکه را برای کاربران معمولی کاربردی تر خواهد کرد.

۷- ارتقای اتریوم می تواند تأثیر عمیقی بر قیمت آن داشته باشد؛ زیرا کارمزدهای کم تر و تراکنش های سریع تر آن، امکان استفاده از شبکه را برای جمعیت گسترده تری فراهم می کند.

اتریوم 2.0 چیست؟

اتریوم 2.0 نسخه ی جدیدی از بلاک چین اتریوم است که به جای اثبات کار، از مکانیسم اجماع اثبات سهام برای تأیید تراکنش ها از طریق استیکینگ استفاده می کند. مکانیسم استیکینگ اتریوم 2.0 جایگزین مدل اثبات کار خواهد شد؛ فرایندی که در آن، استخراج کنندگان ارزهای دیجیتال از رایانه های پرقدرت برای تکمیل توابع پیچیده ی ریاضی معروف به هش استفاده می کنند. فرایند ماینینگ به مقدار زیادی برق برای تأیید تراکنش های اتریوم قبل از ثبت در بلاک چین نیاز دارد. به عنوان مثال، استخراج بیت کوین با نرخ سالانه 127 تراوات ساعت (TWh) برق مصرف می کند. این مقدار بیش تر از مصرف برق کل کشور نروژ است. ETH در حال حاضر مصرف برق سالانه ای تقریباً برابر با فنلاند دارد. 

دوره اختصاصی

دوره نخبگان، استاد تمامی در ترید

دوره آموزشی از صفر تا سطح پیشرفته در ترید که با هدف “استاد تمامی ترید” طراحی شده است

دریافت اطلاعات بیشتر

پروتکل اثبات سهام چیست؟

Proof of Stake(PoS) مهم ترین تغییر در اتریوم 2.0 است؛ زیرا ساختار پاداش دهی ارز دیجیتال را برای اعتبارسنجی بلاک چین اصلاح می کند. معماری فعلی اتریوم توسط مکانیزم اجماع اثبات کار (PoW) کار می کند. در حال حاضر پروتکل اثبات کار در رمزارزهای مطرحی مانند بیت کوین، اتریوم، لایت کوین و… مورد استفاده قرار می گیرد. در پروتکل Proof of Work، ماینرها مسئول حل مسائل پیچیده ی ریاضی برای استخراج بلاک بعدی هستند. زمان و پولی که استخراج کنندگان برای اجرای سخت افزار و صرف برق روی زنجیره های PoW نیاز دارند، توسط پاداش استخراج بلاک تأمین می شود و بین ماینرهایی که با موفقیت یک بلاک را استخراج می کنند، توزیع می شود. 

زنجیره های PoW بسیار ایمن هستند؛ زیرا قدرت محاسباتی ترکیب موردنیاز فرد برای به خطرانداختن یک بلاک چین PoW رمزارزی مانند بیت کوین یا اتریوم هزینه ی فوق العاده بالایی دارد و عملاً تحقق پذیر نخواهد بود. اگرچه بلاک چین های PoW بسیار ایمن هستند اما از مشکلاتی مانند مقیاس پذیری رنج می برند.

مقیاس پذیری

ازآن جایی که هر بلاک به طور متوالی استخراج می شود و مقدار محدودی از داده ها را می توان در هر بلاک ثبت کرد (مقیاسی که به عنوان اندازه ی بلاک شناخته می شود)، شبکه‎ی اتریوم فقط می تواند مقدار محدودی اطلاعات را در مدت زمان معیّن پردازش کند. اگر تعداد تراکنش های معلّق بیش تر از آن چیزی باشد که یک بلاک می تواند جایش را بگیرد، تراکنش های باقیمانده باید منتظر بلاک بعدی باشند. مشکل مقیاس پذیری می تواند با اجرای پروتکل PoS در شبکه ی اتریوم برطرف شود.

در دسترس بودن

حضور ماینرهای PoW برای ایجاد و حفظ فناوری های غیرمتمرکز که در دهه ی گذشته شاهد آن بوده ایم، اساسی بوده است. اگرچه بلاک چین های PoW کاربردی هستند اما موانع زیادی را برای ورود ماینرها به فرایند استخراج ارزهای دیجیتال به وجود می آورد. اولین و مهم ترین مشکل، نیاز به خرید تجهیزات گران قیمت استخراج رمزارز است. برای کسب سود از فرایند استخراج و دریافت پاداش، ماینر باید در منطقه ای با هزینه ی برق کم تر زندگی کند. یکی دیگر از روش های کاهش هزینه های استخراج، تشکیل یک مزرعه ی استخراج و کسب سود حداکثری است. چندین مورد از بزرگ ترین شرکت های ماینینگ با کاربران اکثراً معمولی بلاک چین از مشارکت واقعی در نگهداری شبکه پیشی گرفته اند که منجر به متمرکزشدن ماینرها شده است. یکی از اهداف اتریوم 2.0، فراهم کردن PoS زمینه ی بازی برای مشارکت بیش تر اعتباربخش های فردی و بازدهی مشترک در حفظ امنیت شبکه است.

Proof of Stake دو جزء اصلی PoW (معدن ها و برق) را با اعتبار سنجی و استیک در اتریوم 2.0 جایگزین می کند. به طور کلی، اعتبارسنج ها جایگزین ماینرهایی می شوند که وضعیت توافق شده را در شبکه حفظ می کنند و برای انتخاب تصادفی بلاک بعدی داده پاداش دریافت می کنند. برخلاف PoW که استخراج کنندگان آن انرژی فیزیکی (به نام قدرت هش) را با مصرف برق برای تأیید بلاک ها صرف می کنند، اعتبارسنج ها در یک سیستم PoS32 ETH به عنوان «پوست در بازی» متعهد می شوند. درواقع، در اتریوم 2.0، اعتبار سنج ها با واریز دارایی خود به قرارداد سپرده ی رسمی که توسط بنیاد اتریوم ایجاد شده است، حداقل 32 اتریوم را به اشتراک می گذارند. اعتبار سنج ها نرم افزار کلاینت Ethereum2.0 را دانلود و اجرا می کنند.

در حین اجرای نرم افزار کلاینت، اعتبارسنج ها به طور تصادفی انتخاب می شوند تا بلاک های موجود در بلاک چین اتریوم 2.0 را پیشنهاد و تأیید کنند. اعتبارسنجی هایی که به درستی بلاک ها را پیشنهاد کرده و تأیید می کنند، پاداش ETH را به عنوان درصدی از سهام خود دریافت می کنند. اگر اعتبارسنج در اتریوم 2.0  نتواند آنلاین بماند و سهم خود را از مسئولیت های محاسباتی انجام دهد، پاداش بلاک آن به میزان متوسطی کاهش می یابد تا اعتبارسنجی ها انگیزه ی لازم را برای آنلاین ماندن را تا حد امکان تضمین کنند. 

اگر یک اعتبارسنجی برای تخریب امنیت شبکه تلاش کند (یعنی داده های نادرست را تأیید کند)، تمام یا برخی از 32 ETH استیک آن ها کاهش می یابد. در حالی که در PoW، ریسک اقتصادی یک حمله ی ناموفق برابر با هزینه ی برق برای دستیابی به قدرت هش موردنیاز است. در PoS، هزینه ی راه اندازی یک حمله برابر با مقدار ETH استیک شده است و جریمه نیز به همین مقدار استیک شده تعلق می گیرد. 

اگرچه به دلیل حذف هزینه های سخت افزاری تبدیل شدن به یک اعتبارسنج، ماینرها خیلی راحت تر وارد فرایند تأیید شبکه می شوند اما باید ببینیم که افراد تمایل بیش تری به خرید سخت افزار دارند یا استیک کردن 32 اتریوم؟ علاوه بر این، تعداد افراد علاقه مندی که از نظر فنی سواد کافی برای اداره و مدیریت کلاینت بدون خطر خرابی و کاهش احتمالی سرمایه دارند، هنوز مشخص نیست.

دو راه حل برای موانع ورود در شبکه ی اتریوم 2.0 وجود دارد. برای غلبه بر دانش فنی موردنیاز نرم افزار کلاینت، شرکت ها شروع به ارائه ی خدمات استیکینگ می کنند و از طریق آن، عملیات اجرایی موردنیاز اجرای نرم افزار کلاینت را برای فردی که در ازای پرداخت هزینه ای ناچیز 32 ETH سهام دارد، مدیریت می کنند. اگر فردی که صاحب ETH است، فقط بخواهد یا بتواند کم تر از 32 ETH سهام داشته باشد، ممکن است به یک استخر استیکینگ، جایی که وجوه او با دیگران تجمیع می شود تا به 32 ETH موردنیاز برسد، بپیوندد؛ مسلماً در این شرایط جایزه ای که به فرد تعلق می گیرد، متناسب با مقدار اتریومی است که در استخر قرار داده است. 

مراحل اجرای اتریوم 2.0

فاز 0 

Eth2 از فاز 0 در سال 2020 شروع شده است و قرار است در فازهای مختلف عرضه شود. فاز 0 زنجیره ی beacon شبکه ی اتریوم 2.0 را راه اندازی خواهد کرد. زنجیره ی beacon شبکه ی اتریوم 2.0، پروتکل اثبات سهام را اجرا می کند و رجیستری اعتبارسنج ها را مدیریت می کند که وجود بلاک ها را در اتریوم 2.0 تأیید می کنند. برای اینکه زنجیره ی beacon بلاک پیدایش خود را راه اندازی کند، حداقل باید 524.288 ETH در شبکه قرار گیرد تا حداقل بین 16.384 اعتبارسنج تقسیم شود (این اعداد برای اطمینان از امنیت کافی و عدم تمرکز انتخاب شده اند). تا زمانی که مقدار اتریوم به این آستانه نرسیده باشد، جوایز استیکینگ توزیع نمی شود. با فعال شدن زنجیره ی beacon و اجرای اثبات سهام، بلاک چین اولیه ی اتریوم PoW همچنان وجود خواهد داشت.

زنجیره ی beacon برای اکثر کاربران اتریوم در فاز 0 مفید نخواهد بود؛ زیرا هنوز هم قادر به پردازش تراکنش ها، اجرای قراردادهای هوشمند یا میزبانی برنامه های غیرمتمرکز نیستند. برای اطمینان از اینکه Proof of Stake به عنوان یک شبکه ی فعال قبل از dappها اجرا می شود و کاربران شروع به معامله می کنند، شبکه تحت آزمایش های قابل توجهی قرار می گیرد. برای اطمینان از اینکه راه اندازی اتریوم 2.0 اکوسیستم موجود اتریوم را مختل نمی کند، بلاک چین اصلی اتریوم 1.0 به صورت موازی به کار خود ادامه می دهد و در طول فاز 0 به روزرسانی ها را دریافت می کند. در فاز 1.5، دوبلاک چین برای اطمینان از تداوم و یک شبکه ی واحد اتریوم ادغام خواهند شد.

فاز 1

هنوز تاریخ دقیقی برای راه اندازی فاز 1 وجود ندارد اما پیش بینی می شود یک سال بعد از راه اندازی زنجیره ی beacon در فاز 0 باشد. هدف این فاز، اجرای زنجیره های شارد یا همان تکه شده است؛ راه حلی که برای بهبود مقیاس پذیری توصیه شده است. در اتریوم 2.0، شاردینگ منجر به تقسیم بلاک چین اتریوم به 64 زنجیره ی مجزا (به نام زنجیره های شارد) می شود که به موازات یکدیگر اجرا می شوند و به طور یکپارچه با هم کار می کنند. شاردینگ با اجازه دادن به اتریوم برای پردازش چندین تراکنش به طور همزمان، مشکل مقیاس پذیری را از نظر تئوری، 64 بلاک در یک زمان، برطرف می کند.

در حال حاضر، اتریوم (و سایر زنجیره های PoW) تنها قادر به پردازش یک بلاک متوالی در لحظه است؛ به این معنی که اگر تراکنش های دیگری برای تأیید وجود داشته باشد، باید منتظر بمانند تا یک بلاک پردازش شود تا در مراحل بعدی تأیید شوند. با ده ها زنجیره ی همزمان که در کنار یکدیگر عمل می کنند، بار داده ها را می توان در بلاک هایی که به طور همزمان پردازش می شوند پخش کرد.

فاز 1.5

مهم ترین اتفاقی که شاهد آن خواهیم بود، ادغام بلاک چین اولیه ی PoW Ethereum با زنجیره ی PoS جدید است. از این لحظه، از انجمن اتریوم با عنوان فاز 1.5 یاد می شود. به طور خاص، بلاک چین PoW Ethereum وارد شبکه ی اتریوم 2.0 خواهد شد و به عنوان یکی از 64 زنجیره ی خرده در کنار زنجیره ی beacon وجود خواهد داشت؛ به این معنی که هیچ وقفه ای در تداوم یا تاریخچه ی داده وجود نخواهد داشت. درواقع، دارندگان ETH مجبور نخواهند بود تحت هیچ نوع انتقال توکن بین اتریوم 1.0 و 2.0 قرار گیرند. درعوض، آن ها قادر به استفاده از دارایی اتریوم خود در اتریوم 2.0 به طور یکپارچه خواهند بود؛ بدون اینکه کار اضافی پیش بینی شود یا خطر ازدست رفتن اتریوم آن ها وجود داشته باشد. اگرچه تاریخچه ی زنجیره ی اصلی PoW هنوز وجود خواهد داشت اما دیگر نیازی به مکانیسم اجماع PoW برای حفظ آن ها نخواهد داشت.

فاز 2

در حال حاضر اطلاعات زیادی درخصوص فاز 2 در دسترس نیست. با این حال، می دانیم که با اجرای موفقیت آمیز اثبات سهام و استیکینگ، در فاز 2 حساب های اتر، تراکنش ها، نقل و انتقالات و برداشت ها و اجرای قراردادهای هوشمند فعال خواهند شد. 

تفاوت اتریوم و اتریوم 2.0 چیست؟

از آوریل 2022، اتریوم دوبلاک چین موازی را اجرا کرده است. یکی با استفاده از اثبات کار و زنجیره ی آزمایشی از طریق اثبات سهام عمل می کند. این ادغام، بلاک چین اصلی اتریوم (ETH1) و زنجیره ی beacon جدید (ETH2) را در یک بلاک چین یکپارچه ترکیب می کند. توسعه دهندگان اتریوم اخیراً اصطلاحات ETH1 و ETH2 را به دلیل نگرانی از سردرگمی کاربران قبل از ادغام، کنار گذاشته اند. برخی از سرمایه گذاران اتر، ارز دیجیتال بومی شبکه ی اتریوم، ممکن است در مورد دو نسخه موجود این سکه، در Coinbase و سایر صرافی های رایج، دچار شک شوند. در حال حاضر هنگامی که کاربران اتر خود را در Coinbase ذخیره می کنند، از ETH به ETH2 با قیمت یکسان تبدیل می شود.

سخن پایانی؛ اتریوم در حال انتقال از استخراج به استیکینگ

Staking فرایندی است که پس از تکمیل ادغام، جایگزین ماینینگ برای تأیید تراکنش های اتریوم می شود. استیکینگ به کاربرانی نیاز دارد که مقدار مشخصی را از ارز دیجیتال برای شرکت در فرایند تأیید تراکنش استیک کند. در مدل اثبات سهام، الگوریتم انتخاب می کند که کدام اعتبارسنج را، برای اضافه کردن بلاک بعدی به یک بلاک چین بر اساس میزان ارز دیجیتالی که اعتبار دهنده به اشتراک گذاشته است، انتخاب کند.

در این مدل، سرمایه گذاران باید حداقل 32 ETH سهام داشته باشند تا اعتبارسنج اتریوم شوند. در حال حاضر بیش از 3.000.000 اعتبارسنج اتریوم وجود دارد. هرچه اعتبارسنج ها ETH بیش تری داشته باشند، احتمال بیش تری وجود دارد که اعتبارسنج بلاک ها را تولید کند. هر بار که اعتبارسنج بلاک تولید کند، برای انجام این کار پاداش اتریوم دریافت می کند. در حال حاضر، بازده سهام Ethereum’s Beacon Chain حدود 4.3 تا 5.4 درصد سالانه (APR) است.