به‌نظر می‌رسد آپدیت مورد انتظار بلاکچین اتریوم به نام 2.0، تابستان سال 2022 اجرا خواهد شد. ویتالیک بوترین، یکی از بنیان‌گذاران اتریوم در نشست ETH Shanghai Web 3.0 Developer Summit گفت: پروژه‌ی «ادغام» تابستان امسال تکمیل خواهد شد. این به‌روزرسانی تحول‌آفرین، اتریوم را از مدل اثبات کار به مکانیزم اجماع اثبات سهام تغییر خواهد داد. موضوع اصلی این مقاله در مورد چیستی پروژه‌ی Ethereum2.0 و مزایای آن است. برای کسب اطلاعات بیش‌تر در این خصوص همراه ما باشید.
مهم‌ترین نکاتی که در خصوص اتریوم 2.0 باید بدانید
۱- اتریوم 2.0 به‌معنای تغییر اتریوم به یک مدل اجماع جدید «اثبات سهام» است.
۲- اثبات سهام امکان انجام تراکنش‌های سریع‌تر با کارمزدهای کم‌تر را در مقایسه با مدل اثبات کار قبلی خود فراهم می‌کند.
۳- مدل اثبات سهام به دارندگان اتریوم این امکان را می‌دهد تا دارایی‌های خود را در «استخر استیکینگ» که باعث کسب پاداش و افزایش دارایی‌هایشان در طول زمان می‌شود، استیک کنند.
۴- دارندگان اتریوم می‌توانند سهام خود را در تعدادی از صرافی‌های محبوب مانند Kraken، Coinbase و Binance استیک کنند.
۵- اتریوم 2.0 روشی به نام شاردینگ را پیاده سازی می‌کند که سرعت تراکنش‌ها را تا حد زیادی افزایش می‌دهد و به‌طور بالقوه توانایی انجام تراکنش‌ها را به 100.000 تراکنش در ثانیه یا بیش‌تر افزایش می‌دهد. این رویکرد با هدف بهبود مقیاس‌پذیری پیشنهاد شده است.
۶- کارمزد فعلی تراکنش‌ها در شبکه‌ی اتریوم بسیار بالا است و موجب عدم استفاده‌ی بسیاری از کاربران از این شبکه می‌شود. اگر این به‌روزرسانی موفقیّت‌آمیز باشد، هزینه‌های کاهش‌یافته‌ای به همراه خواهد داشت و شبکه را برای کاربران معمولی کاربردی‌تر خواهد کرد.
۷- ارتقای اتریوم می‌تواند تأثیر عمیقی بر قیمت آن داشته باشد؛ زیرا کارمزدهای کم‌تر و تراکنش‌های سریع‌تر آن، امکان استفاده از شبکه را برای جمعیت گسترده‌تری فراهم می‌کند.
اتریوم 2.0 چیست؟
اتریوم 2.0 نسخه‌ی جدیدی از بلاکچین اتریوم است که به‌جای اثبات کار، از مکانیسم اجماع اثبات سهام برای تأیید تراکنش‌ها از طریق استیکینگ استفاده می‌کند. مکانیسم استیکینگ اتریوم 2.0 جایگزین مدل اثبات کار خواهد شد؛ فرایندی که در آن، استخراج‌کنندگان ارزهای دیجیتال از رایانه‌های پرقدرت برای تکمیل توابع پیچیده‌ی ریاضی معروف به هش استفاده می‌کنند. فرایند ماینینگ به مقدار زیادی برق برای تأیید تراکنش‌های اتریوم قبل از ثبت در بلاکچین نیاز دارد. به‌عنوان مثال، استخراج بیت کوین با نرخ سالانه 127 تراوات ساعت (TWh) برق مصرف می‌کند. این مقدار بیش‌تر از مصرف برق کل کشور نروژ است. ETH در حال حاضر مصرف برق سالانه‌ای تقریباً برابر با فنلاند دارد.
پروتکل اثبات سهام چیست؟
Proof of Stake(PoS) مهم‌ترین تغییر در اتریوم 2.0 است؛ زیرا ساختار پاداش‌دهی ارز دیجیتال را برای اعتبارسنجی بلاکچین اصلاح می‌کند. معماری فعلی اتریوم توسط مکانیزم اجماع اثبات کار (PoW) کار می‌کند. در حال حاضر پروتکل اثبات کار در رمزارزهای مطرحی مانند بیت کوین، اتریوم، لایت کوین و… مورد استفاده قرار می‌گیرد. در پروتکل Proof of Work، ماینرها مسئول حل مسائل پیچیده‌ی ریاضی برای استخراج بلاک بعدی هستند. زمان و پولی که استخراج‌کنندگان برای اجرای سخت‌افزار و صرف برق روی زنجیره‌های PoW نیاز دارند، توسط پاداش استخراج بلاک تأمین می‌شود و بین ماینرهایی که با موفقیت یک بلاک را استخراج می‌کنند، توزیع می‌شود.
زنجیره‌های PoW بسیار ایمن هستند؛ زیرا قدرت محاسباتی ترکیب موردنیاز فرد برای به‌خطرانداختن یک بلاک چین PoW رمزارزی مانند بیت کوین یا اتریوم هزینه‌ی فوق‌العاده بالایی دارد و عملاً تحقق‌پذیر نخواهد بود. اگرچه بلاک‌چین‌های PoW بسیار ایمن هستند اما از مشکلاتی مانند مقیاس‌پذیری رنج می‌برند.
مقیاس‌پذیری
ازآن‌جایی‌که هر بلاک به‌طور متوالی استخراج می‌شود و مقدار محدودی از داده‌ها را می‌توان در هر بلاک ثبت کرد (مقیاسی که به‌عنوان اندازه‌ی بلاک شناخته می‌شود)، شبکه‌ی اتریوم فقط می‌تواند مقدار محدودی اطلاعات را در مدت‌زمان معیّن پردازش کند. اگر تعداد تراکنش‌های معلّق بیش‌تر از آن چیزی باشد که یک بلاک می‌تواند جایش را بگیرد، تراکنش‌های باقیمانده باید منتظر بلاک بعدی باشند. مشکل مقیاس‌پذیری می‌تواند با اجرای پروتکل PoS در شبکه‌ی اتریوم برطرف شود.
در دسترس‌بودن
حضور ماینرهای PoW برای ایجاد و حفظ فناوری‌های غیرمتمرکز که در دهه‌ی گذشته شاهد آن بوده‌ایم، اساسی بوده است. اگرچه بلاک‌چین‌های PoW کاربردی هستند اما موانع زیادی را برای ورود ماینرها به فرایند استخراج ارزهای دیجیتال به وجود می‌آورد. اولین و مهم‌ترین مشکل، نیاز به خرید تجهیزات گران‌قیمت استخراج رمزارز است. برای کسب سود از فرایند استخراج و دریافت پاداش، ماینر باید در منطقه‌ای با هزینه‌ی برق کم‌تر زندگی کند. یکی دیگر از روش‌های کاهش هزینه‌های استخراج، تشکیل یک مزرعه‌ی استخراج و کسب سود حداکثری است. چندین مورد از بزرگ‌ترین شرکت‌های ماینینگ با کاربران اکثراً معمولی بلاکچین از مشارکت واقعی در نگهداری شبکه پیشی گرفته‌اند که منجر به متمرکزشدن ماینرها شده است. یکی از اهداف اتریوم 2.0، فراهم کردن PoS زمینه‌ی بازی برای مشارکت بیش‌تر اعتباربخش‌های فردی و بازدهی مشترک در حفظ امنیت شبکه است.
Proof of Stake دو جزء اصلی PoW (معدن‌ها و برق) را با اعتبار سنجی و استیک در اتریوم 2.0 جایگزین می‌کند. به‌طور کلی، اعتبارسنج‌ها جایگزین ماینرهایی می‌شوند که وضعیت توافق شده را در شبکه حفظ می‌کنند و برای انتخاب تصادفی بلاک بعدی داده پاداش دریافت می‌کنند. برخلاف PoW که استخراج‌کنندگان آن انرژی فیزیکی (به نام قدرت هش) را با مصرف برق برای تأیید بلاک‌ها صرف می‌کنند، اعتبارسنج‌ها در یک سیستم PoS32 ETH به‌عنوان «پوست در بازی» متعهد می‌شوند. درواقع، در اتریوم 2.0، اعتبار سنج‌ها با واریز دارایی خود به قرارداد سپرده‌ی رسمی که توسط بنیاد اتریوم ایجاد شده است، حداقل 32 اتریوم را به اشتراک می‌گذارند. اعتبار سنج‌ها نرم افزار کلاینت Ethereum2.0 را دانلود و اجرا می‌کنند.
در حین اجرای نرم‌افزار کلاینت، اعتبارسنج‌ها به‌طور تصادفی انتخاب می‌شوند تا بلاک‌های موجود در بلاکچین اتریوم 2.0 را پیشنهاد و تأیید کنند. اعتبارسنجی‌هایی که به‌درستی بلاک‌ها را پیشنهاد کرده و تأیید می‌کنند، پاداش ETH را به‌عنوان درصدی از سهام خود دریافت می‌کنند. اگر اعتبارسنج در اتریوم 2.0 نتواند آنلاین بماند و سهم خود را از مسئولیت‌های محاسباتی انجام دهد، پاداش بلاک آن به میزان متوسطی کاهش می‌یابد تا اعتبارسنجی‌ها انگیزه‌ی لازم را برای آنلاین‌ماندن را تا حد امکان تضمین کنند.
اگر یک اعتبارسنجی برای تخریب امنیت شبکه تلاش کند (یعنی داده‌های نادرست را تأیید کند)، تمام یا برخی از 32 ETH استیک آن‌ها کاهش می‌یابد. در حالی‌که در PoW، ریسک اقتصادی یک حمله‌ی ناموفق برابر با هزینه‌ی برق برای دستیابی به قدرت هش موردنیاز است. در PoS، هزینه‌ی راه‌اندازی یک حمله برابر با مقدار ETH استیک شده است و جریمه نیز به همین مقدار استیک شده تعلق می‌گیرد.
اگرچه به‌دلیل حذف هزینه‌های سخت‌افزاری تبدیل شدن به یک اعتبارسنج، ماینرها خیلی راحت‌تر وارد فرایند تأیید شبکه می‌شوند اما باید ببینیم که افراد تمایل بیش‌تری به خرید سخت افزار دارند یا استیک کردن 32 اتریوم؟ علاوه بر این، تعداد افراد علاقه‌مندی که از نظر فنی سواد کافی برای اداره و مدیریت کلاینت بدون خطر خرابی و کاهش احتمالی سرمایه دارند، هنوز مشخص نیست.
دو راه‌حل برای موانع ورود در شبکه‌ی اتریوم 2.0 وجود دارد. برای غلبه بر دانش فنی موردنیاز نرم افزار کلاینت، شرکت‌ها شروع به ارائه‌ی خدمات استیکینگ می‌کنند و از طریق آن، عملیات اجرایی موردنیاز اجرای نرم افزار کلاینت را برای فردی که در ازای پرداخت هزینه‌ای ناچیز 32 ETH سهام دارد، مدیریت می‌کنند. اگر فردی که صاحب ETH است، فقط بخواهد یا بتواند کم‌تر از 32 ETH سهام داشته باشد، ممکن است به یک استخر استیکینگ، جایی که وجوه او با دیگران تجمیع می‌شود تا به 32 ETH موردنیاز برسد، بپیوندد؛ مسلماً در این شرایط جایزه‌ای که به فرد تعلق می‌گیرد، 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 زنجیره‌ی beacon شبکه‌ی اتریوم 2.0 را راه‌اندازی خواهد کرد. زنجیره‌ی beacon شبکه‌ی اتریوم 2.0، پروتکل اثبات سهام را اجرا می‌کند و رجیستری اعتبارسنج‌ها را مدیریت می‌کند که وجود بلاک‌ها را در اتریوم 2.0 تأیید می‌کنند. برای اینکه زنجیره‌ی beacon بلاک پیدایش خود را راه‌اندازی 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 شده‌اند). تا زمانی‌که مقدار اتریوم به این آستانه نرسیده باشد، جوایز استیکینگ توزیع نمی‌شود. با فعال‌شدن زنجیره‌ی beacon و اجرای اثبات سهام، بلاکچین اولیه‌ی اتریوم PoW همچنان وجود خواهد داشت.
زنجیره‌ی beacon برای اکثر کاربران اتریوم در فاز 0 مفید نخواهد بود؛ زیرا هنوز هم قادر به پردازش تراکنش‌ها، اجرای قراردادهای هوشمند یا میزبانی برنامه‌های غیرمتمرکز نیستند. برای اطمینان از اینکه Proof of Stake به‌عنوان یک شبکه‌ی فعال قبل از dappها اجرا می‌شود و کاربران شروع به معامله می‌کنند، شبکه تحت آزمایش‌های قابل توجهی قرار می‌گیرد. برای اطمینان از اینکه راه‌اندازی اتریوم 2.0 اکوسیستم موجود اتریوم را مختل نمی‌کند، بلاکچین اصلی اتریوم 1.0 به‌صورت موازی به کار خود ادامه می‌دهد و در طول فاز 0 به‌روزرسانی‌ها را دریافت می‌کند. در فاز 1.5، دوبلاک چین برای اطمینان از تداوم و یک‌شبکه‌ی واحد اتریوم ادغام خواهند شد.
فاز 1
هنوز تاریخ دقیقی برای راه‌اندازی فاز 1 وجود ندارد اما پیش‌بینی می‌شود یک سال بعد از راه‌اندازی زنجیره‌ی beacon در فاز 0 باشد. هدف این فاز، اجرای زنجیره‌های شارد یا همان تکه شده است؛ راه‌حلی که برای بهبود مقیاس‌پذیری توصیه شده است. در اتریوم 2.0، شاردینگ منجر به تقسیم بلاکچین اتریوم به 64 زنجیره‌ی مجزا (به‌نام زنجیره‌های شارد) می‌شود که به موازات یکدیگر اجرا می‌شوند و به‌طور یکپارچه با هم کار می‌کنند. شاردینگ با اجازه‌دادن به اتریوم برای پردازش چندین تراکنش به‌طور همزمان، مشکل مقیاس‌پذیری را از نظر تئوری، 64 بلاک در یک زمان، برطرف می‌کند.
در حال حاضر، اتریوم (و سایر زنجیره‌های PoW) تنها قادر به پردازش یک بلاک متوالی در لحظه است؛ به این معنی که اگر تراکنش‌های دیگری برای تأیید وجود داشته باشد، باید منتظر بمانند تا یک بلاک پردازش شود تا در مراحل بعدی تأیید شوند. با ده‌ها زنجیره‌ی همزمان که در کنار یکدیگر عمل می‌کنند، بار داده‌ها را می‌توان در بلاک‌هایی که به‌طور همزمان پردازش می‌شوند پخش کرد.
فاز 1.5
مهم‌ترین اتفاقی که شاهد آن خواهیم بود، ادغام بلاکچین اولیه‌ی PoW Ethereum با زنجیره‌ی PoS جدید است. از این لحظه، از انجمن اتریوم با عنوان فاز 1.5 یاد می‌شود. به‌طور خاص، بلاکچین PoW Ethereum وارد شبکه‌ی اتریوم 2.0 خواهد شد و به‌عنوان یکی از 64 زنجیره‌ی خرده در کنار زنجیره‌ی beacon وجود خواهد داشت؛ به این معنی که هیچ وقفه‌ای در تداوم یا تاریخچه‌ی داده وجود نخواهد داشت. درواقع، دارندگان ETH مجبور نخواهند بود تحت هیچ‌نوع انتقال توکن بین اتریوم 1.0 و 2.0 قرار گیرند. درعوض، آن‌ها قادر به استفاده از دارایی اتریوم خود در اتریوم 2.0 به‌طور یکپارچه خواهند بود؛ بدون اینکه کار اضافی پیش‌بینی شود یا خطر ازدست‌رفتن اتریوم آن‌ها وجود داشته باشد. اگرچه تاریخچه‌ی زنجیره‌ی اصلی PoW هنوز وجود خواهد داشت اما دیگر نیازی به مکانیسم اجماع PoW برای حفظ آن‌ها نخواهد داشت.
فاز 2
در حال حاضر اطلاعات زیادی درخصوص فاز 2 در دسترس نیست. با این حال، می‌دانیم که با اجرای موفقیت‌آمیز اثبات سهام و استیکینگ، در فاز 2 حساب‌های اتر، تراکنش‌ها، نقل و انتقالات و برداشت‌ها و اجرای قراردادهای هوشمند فعال خواهند شد.
تفاوت اتریوم و اتریوم 2.0 چیست؟
از آوریل 2022، اتریوم دوبلاک‌چین موازی را اجرا کرده است. یکی با استفاده از اثبات کار و زنجیره‌ی آزمایشی از طریق اثبات سهام عمل می‌کند. این ادغام، بلاک چین اصلی اتریوم (ETH1) و زنجیره‌ی beacon جدید (ETH2) را در یک بلاکچین یکپارچه ترکیب می‌کند. توسعه‌دهندگان اتریوم اخیراً اصطلاحات ETH1 و ETH2 را به‌دلیل نگرانی از سردرگمی کاربران قبل از ادغام، کنار گذاشته‌اند. برخی از سرمایه‌گذاران اتر، ارز دیجیتال بومی شبکه‌ی اتریوم، ممکن است در مورد دو نسخه موجود این سکه، در Coinbase و سایر صرافی‌های رایج، دچار شک شوند. در حال حاضر هنگامی که کاربران اتر خود را در Coinbase ذخیره می‌کنند، از ETH به ETH2 با قیمت یکسان تبدیل می‌شود.
سخن پایانی؛ اتریوم در حال انتقال از استخراج به استیکینگ
Staking فرایندی است که پس از تکمیل ادغام، جایگزین ماینینگ برای تأیید تراکنش‌های اتریوم می‌شود. 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 می‌کند که کدام اعتبارسنج را، برای اضافه‌کردن بلاک بعدی به یک بلاکچین بر اساس میزان ارز دیجیتالی که اعتبار‌دهنده به اشتراک گذاشته است، انتخاب کند.
در این مدل، سرمایه‌گذاران باید حداقل 32 ETH سهام داشته باشند تا اعتبارسنج اتریوم شوند. در حال حاضر بیش از 3.000.000 اعتبارسنج اتریوم وجود دارد. هرچه اعتبارسنج‌ها ETH بیش‌تری داشته باشند، احتمال بیش‌تری وجود دارد که اعتبارسنج بلاک‌ها را تولید کند. هر بار که اعتبارسنج بلاک تولید کند، برای انجام این کار پاداش اتریوم دریافت می‌کند. در حال حاضر، بازده سهام Ethereum’s Beacon Chain حدود 4.3 تا 5.4 درصد سالانه (APR) است.
