اتریوم 2 چیست؟ هر آن چه باید درباره آپدیت بزرگ اتریوم بدانید

لینک صفحه

پروژه اتریوم 2 با نماد Ethereum 2.0 وعده بهبودهای زیادی را داده است. اما آپدیت نسخه و ورژن ۲ اتریوم چه زمانی عرضه می‌شود و آیا قابل استخراج است؟

اتریوم 2 آپگرید و به‌روزرسانی شبکه Ethereum است، که وعده بهبودهای قابل توجهی در عملکرد و تجربه شبکه را داده است. برخی از مهمترین این آپدیت‌ها شامل استفاده از سیستم اجماع اثبات سهام (Proof of Stake)، زنجیره‌های شارد (Shard Chains) و یک بلاک چین در قلب این شبکه به نام بیکن چین (Beacon Chain) هستند. تمامی این موارد و ویژگی‌های دیگر، در یک نقشه راه به‌طور دقیق برنامه‌ریزی شده است. اما این تنها نوک کوه یخ اتریوم ۲ است. از آنجایی که رمز ارز ETH یکی از محبوب‌ترین ارزهای دیجیتال در این کره خاکی است، جزئیات مهمی درباره ماهیت و چگونگی اثرگذاری Ethereum 2.0 بر دنیای کریپتو وجود دارد که در این مطلب به آن‌ها خواهیم پرداخت.

چرا آپدیت اتریوم 2 مطرح شد؟

از زمان عرضه اتریوم، توسعه فناوری‌های جدید در قالب برنامه‌های غیر متمرکز (DApp) و دیگر بلاک چین‌ها بسیار گسترش یافته است. از همه مهمتر، بسیاری از این تکنولوژی‌ها روی شبکه اتریوم ساخته شده‌اند. مثلا بخش قابل توجهی از بزرگترین نوآوری‌های حوزه امور مالی غیر متمرکز (دیفای) روی Ethereum اجرا می‌شوند.

اما متاسفانه، مشکلات مقیاس پذیری ظهور کردند. با افزایش تعداد تراکنش‌های روی شبکه اتریوم، هزینه انجام این تراکنش‌ها (که به صورت کارمزد Gas پرداخت می‌شود) نیز بیشتر شد، که شلوغی و توان عملیاتی کمتر را در پی داشت. اگر قرار باشد Ethereum به پلتفرم پیشگام نسل بعدی اینترنت تبدیل شود، اقتصاد آن نیز باید منطقی باشد. در غیر این صورت، استفاده از آن غیر ممکن خواهد بود.

به همین دلیل اتریوم 2 ظهور کرد. آپدیت‌های این شبکه جدید قرار است در درجه اول به مشکل مقیاس پذیری بپردازد. این بهبودها، تضادی در برابر ورژن فعلی Ethereum ایجاد خواهند کرد که همگی آن‌ها در یک نقشه راه برنامه‌ریزی‌شده مشخص است.

اتریوم ۲ چیست؟

اتریوم 2 تحولی از ورژن فعلی یعنی نسخه 1.0 این بلاک چین به سوی شبکه‌ای با ویژگی‌های زیر است:

  • سرعت بالاتر (TPS)
  • کارایی پردازش تراکنش‌ها
  • کارایی انرژی (مصرف کمتر برق به خاطر استفاده از الگوریتم PoS)
  • امنیت بالا
  • مقیاس پذیری

ورژن جدید اتریوم همیشه در چشم‌انداز این پروژه بوده، اما چندین سال برای اجرایی شدن به طول انجامیده است. دلیل اصلی این امر این است که مقیاس پذیر کردن یک بلاک چین به صورت امن و غیر متمرکز، یک کار بسیار چالش‌برانگیز است.

خوشبختانه، اتریوم ۲ رفع این مشکل را از طریق پیاده‌سازی برخی از ویژگی‌های مهم هدف قرار داده است. این ویژگی‌های جدید چندین تفاوت کلیدی با نسخه فعلی Ethereum ایجاد خواهند کرد.

تفاوت ورژن 1 با 2 اتریوم

بزرگترین تفاوت ورژن ۲ اتریوم با نسخه 1 آن، استفاده از الگوریتم اثبات سهام، مکانیزم شاردینگ و بیکن چین است. در این قسمت، هر کدام از این مفاهیم را با جزئیات بیشتر توضیح خواهیم داد.

اثبات سهام (Proof of Stake)؛ آیا اتریوم 2 قابل استخراج و ماینینگ است؟

الگوی اثبات کار، روش اتریوم و بسیاری از دیگر بلاک چین‌ها برای تامین امنیت و به‌روزرسانی شبکه از طریق پرداخت پاداش به ماینرها برای تولید و تایید بلاک‌ها در بلاک چین است. متاسفانه، با گسترش شبکه و تقاضای رو به رشد قدرت محاسباتی، PoW مقیاس پذیر نیست.

اما اثبات سهام از طریق جایگزین کردن قدرت محاسبات با «پوست در بازی (Skin in The Game)» به معنای «در سود و زیان کاری شریک بودن»، این مشکل را رفع می‌کند. در واقع، مثلا تا زمانی که حداقل 32 واحد رمز ارز ETH داشته باشید، می‌توانید آن را «استیک یا سهام‌گذاری» کرده و به یک اعتبارسنج در شبکه تبدیل شوید که کارمزد تراکنش‌ها را به‌عنوان پاداش دریافت خواهید کرد.

همانطور که احتمالا می‌دانید، «Skin in The Game» یکی از کتاب‌های پرفروش نسیم طالب است. مترجمان هنوز هم بر سر ترجمه این اصطلاح به توافق نرسیده‌اند. برای اطلاعات بیشتر این مطلب را بخوانید.

بنابراین برخلاف الگوی اثبات کار مانند بیت کوین که ماینرها با تجهیزات سخت افزاری خاص به ماین کردن رمز ارز BTC می‌پردازند، در الگوی اثبات کار مانند اتریوم 2 چیزی به نام ماینر و ماینینگ وجود ندارد و استیکرها یا همان سهام‌گذاران، با استیک کردن ارز دیجیتال ETH خود به اعتبارسنج در شبکه تبدیل شده و کار تولید و تایید بلاک‌ها را انجام می‌دهند.

شاردینگ (Sharding)

برای دسترسی به شبکه اتریوم، به یک نود (Node) یا گره نیاز دارید. هر نود، یک کپی از کل شبکه را ذخیره می‌کند. بنابراین نودها ملزم به دانلود، محاسبه، ذخیره و پردازش تمام تراکنش‌ها از زمان تولد Ethereum بوده‌اند. با اینکه شما به‌عنوان یک کاربر صرفا برای انجام تراکنش مجبور به اجرای نود نیستید، اما در کل دانلود کامل زنجیره باعث کاهش سرعت همه چیز می‌شود.

زنجیره‌های شارد مانند تمام دیگر بلاک چین‌ها هستند، با این تفاوت که تنها مجموعه‌ای خاص از کل بلاک چین را در خود دارند. این کار به نودها اجازه می‌دهد تا تنها یک بخش یا همان یک شارد از شبکه اتریوم را مدیریت کنند. این امر به افزایش توان عملیاتی تراکنش‌ها و ظرفیت کلی Ethereum منجر خواهد شد.

شارد چین

همانطور که در تصویر بالا می‌بینید، شاردینگ در واقع فرایند تقسیم افقی دیتابیس اصلی، با هدف واگذاری بارهای کاری است. این شاردهای واحد برای 1) کاهش شلوغی شبکه، 2) افزایش توان عملیاتی و 3) افزایش تعداد نودهای اعتبارسنج برای کمک به مقیاس پذیری، به شبکه کمک می‌کنند.

از جمله جذاب‌ترین ویژگی‌های شاردینگ می‌توان موارد زیر را نام برد:

  • وزن سبک برای اجرایی شدن توسط ولیدیتورها: شاردینگ از نظر الزامات سخت‌افزاری برای اجرای نرم‌افزار اعتبارسنجی، به سبک شدن وزن بلاک چین اتریوم کمک می‌کند. از آنجایی که به لطف حضور شاردها اعتبارسنج‌ها به جای کل شبکه تنها ملزم به ذخیره یا اجرای داده برای شاردی هستند که اعتبارسنجی آن را بر عهده دارند، این امر در نهایت کاربران زیادی را تشویق می‌کند تا به‌عنوان ولیدیتور فعالیت کنند.

این ویژگی سرعت کارها را افزایش می‌دهد و باعث کاهش وابستگی به الزامات سخت‌افزاری گران قیمت می‌شود.

  • شبکه امن‌تر و غیر متمرکزتر: پس از شاردینگ، استفاده از لپتاپ یا اسمارت‌فون متصل به اینترنت برای شروع کار به‌عنوان ولیدیتور یا نماینده برای همه افراد آسان می‌شود. مشارکت بیشتر در شبکه، سرانجام به امنیت و عدم تمرکز بیشتر منتهی خواهد شد.

با کاهش الزامات سخت‌افزاری، شاردینگ اجرای کلاینت توسط خود شما و بدون نیاز به تکیه به هر گونه سرویس واسطی را راحت‌تر می‌کند. این امر همچنین سلامت بیشتر، دسترسی حداکثری و خرابی کمتر شبکه اتریومرا به همراه دارد.

بیکن چین (Beacon Chain)

حالا چون این زنجیره‌های شارد به صورت موازی با یکدیگر کار می‌کنند، یک چیزی باید این زنجیره‌ها را با یکدیگر هم‌گام کند. بیکن چین همان شبکه‌ای است که از طریق فراهم‌آوری اجماع بین تمام شارد چین‌های در حال اجرا به‌صورت موازی، این کار را انجام می‌دهد.

بیکن چین یک بلاک چین جدید است که نقش مرکزی در اتریوم 2 ایفا می‌کند و بدون آن، به‌اشتراک‌گذاری اطلاعات بین شاردها امکان‌پذیر نخواهد بود و چیزی به نام مقیاس پذیری وجود نخواهد داشت. به همین دلیل، بیکن چین اولین ویژگی به سوی اتریوم ۲ معرفی شده است.

فازهای آپدیت اتریوم ۲ کی اجرا می‌شوند؟

برای درک کامل نحوه رفع موانع و دستیابی اتریوم 2 به مقیاس پذیری و سرعت بالا، باید با آپدیت‌های مطرح‌شده در این شبکه آشنا شویم.

فاز 0: بیکن چین

اولین مرحله یعنی فاز 0، اجرای Beacon Chain به خاطر محوری بودن آن در عملکرد زنجیره‌های شارد است. در این مرحله هنوز شارد چینی وجود ندارد، اما بیکن چین پذیرش ولیدیتورها (Validator) یا همان اعتبارسنج‌ها (استِیکرها) را از طریق یک قرارداد یک طرفه به نام Deposit Contract آغاز خواهد کرد.
شایان ذکر است تمام اعتبارسنج‌های ثبت‌شده که ارزهای ETH خود را استیک کرده‌اند، تا زمان اجرای کامل زنجیره‌های شارد قادر به برداشت رمز ارزهای خود نخواهند بود. بنابراین، ارز دیجیتال اتر ولیدیتورها تا آغاز فاز بعدی قفل باقی خواهد ماند.

در زمان آغاز فاز صفر، مقدار اتر لازم در قرارداد سپره‌گذاری ETH2 به حداقل مقدار 524,288 واحد رسید و این به‌روزرسانی، در یکم دسامبر 2020 (11 آذر 99) توسط توسعه‌دهندگان Ethereum اجرایی شد.

اهداف این آپدیت عبارتند از:

  • کمک به اتریوم برای مهاجرت به مکانیزم اثبات سهام
  • کمک به تامین امنیت شبکه از طریق مکانیزم استیکینگ جدید
  • افزایش قابلیت اعتماد و سلامت شبکه اتریوم
  • پاداش‌دهی سخاوتمندانه به ماینرها برای مسئولیت‌پذیری بیشتر و مجازات در صورت رفتار نادرست

اتریوم ۲

از جمله مهمترین ویژگی‌های بیکین چین، استیکینگ ارز دیجیتال ETH و شارد چین‌هاست.

همانطور که گفتیم، الگوی اثبات سهام ویژگی کلیدی به‌روزرسانی بیکن چین است. ایده اصلی این مهاجرت، معرفی یک راه جدید برای تایید تراکنش‌ها و نهایی‌سازی بلاک در شبکه Ethereum است. الگوریتم PoS قرار است اتریوم را از طریق استیکینگ یا همان سهام‌گذاری رمز ارز اتر، امن‌تر کند. برای استیکینگ در اتریوم 2 و فعال‌سازی نرم افزار اعتبارسنج، باید حداقل 32 واحد ETH به قرارداد سپرده‌گذاری ارسال کنید. به‌عنوان یک ولیدیتور، شما مسئول:

  • ذخیره داده‌ها
  • پردازش تراکنش‌ها
  • و ساخت و اضافه کردن بلاک‌های جدید به زنجیره اصلی

خواهید بود. با اینکه اعتبارسنج‌ها برای انجام عملیات‌های بالا پاداش دریافت می‌کنند، اما این افراد با انجام اقدامات مخرب، آفلاین شدن و ناکامی در تایید، در معرض خطر از دست دادن تمام اتریوم‌های استیک‌شده خود نیز هستند. بنابراین اگر به دنبال سهام‌گذاری رمز ارز ETH و تبدیل شدن به استیکر با هدف حمایت از پروژه اتریوم ۲ هستید، مسئولیت‌پذیری را فراموش نکنید.

فاز 1 و 1.5: ادغام بیکن چین با شبکه اصلی

مرحله بعدی از آپدیت اتریوم 2، در واقع ترکیبی از دو فاز 1 و 1.5 است. در فاز 1، زنجیره‌های شارد معرفی خواهند شد که به اعتبارسنج‌ها اجازه می‌دهند بلاک‌های جدید را از طریق PoS بسازند. در فاز 1.5، شبکه اصلی یا همان مِین‌نت (Mainnet) اتریوم، به‌طور رسمی شارد چین‌ها را معرفی کرده و حرکت از PoW به PoS آغاز خواهد شد. در این مرحله در واقع بیکن چین با شبکه اصلی ادغام می‌شود.

ادغام نهایی قرار است اواخر سال 2021 تا اوایل 2022 انجام شود. اهداف این فاز عبارتند از:

  • مهاجرت رسمی به شبکه اصلی برای استفاده از اجماع اثبات سهام و اتمام اثبات کار
  • تبدیل شدن به یک شبکه بسیار مقرون به‌صرفه
  • ادغام روان شبکه اصلی با بیکن چین و مهاجرت کامل. در حال حاضر، هم شبکه اصلی با الگوی PoW و هم بیکن چین با الگوی PoS به‌صورت موازی فعال و در حال کار هستند.
  • ورژن نهایی مقیاس پذیری، امنیت و سرعت اتریوم 2 پس از این مرحله مشخص خواهد شد.

نتیجه مرحله ادغام (Merge) چیست؟

در فاز اول یعنی فاز 0، بیکن چین بدون جایگزینی با شبکه اصلی، به صورت موازی با آن کار می‌کند. این مین‌نت توسط اتریوم 1 که از الگوی اثبات کار بهره می‌برد استفاده می‌شود. در کنار این، بیکن چین هم توسط اجماع اثبات سهام آزمایش می‌شود، بنابراین فاز ادغام در نهایت این دو زنجیره را به یک زنجیره اصلی واحد تبدیل خواهد کرد.

پس از تکمیل فاز ادغام، اجرای قراردادهای هوشمند توسط شبکه اصلی و همچنین انتقال سابقه کامل و وضعیت فعلی اتریوم به داخل سیستم اثبات سهام امکان‌پذیر خواهد شد، تا این مرحله گذار برای تمام هولدرها و کاربران این شبکه به صورت روان انجام شود. علاوه بر این، این مرحله نقطه رسمی پایان اثبات کار خواهد بود.

فاز 2: پشتیبانی کامل از شارد چین‌ها در شبکه اتریوم ۲

فاز 2، مرحله نهایی اجرای کامل اتریوم ۲ است؛ یعنی زمانی که این شبکه پشتیبانی کامل از شاردها و ادغام بیکن چین با مین‌نت را تکمیل کرده و به شبکه اصلی Ethereum 2.0 تبدیل خواهد شد. در این فاز، زنجیره‌های شارد قادر به کار با قراردادهای هوشمند بوده و به توسعه‌دهندگان، برنامه‌های غیر متمرکز و دیگر فناوری‌ها اجازه می‌دهند تا به‌صورت منسجم با ETH2 ادغام شوند.

فاز 2 قرار است در سال 2022 اجرایی شود، اما زمان دقیق آن هنوز مشخص نیست. هدف فاز شارد چین عبارت است از:

  • بهبود ظرفیت ذخیره و دسترسی داده اتریوم
  • این زنجیره‌های شارد با هدف بهبود ظرفیت شبکه و سرعت تراکنش‌ها از طریق گسترش شبکه به 64 بلاک چین، پیاده‌سازی می‌شوند.
  • یکی دیگر از اهداف کلیدی به‌روزرسانی بیکن چین، حصول اطمینان از عدم وجود اثر غالب یک سهام‌گذار خاص در هنگام تایید بلاک‌هاست. برای این کار، بیکن چین به‌صورت تصادفی افراد را برای تایید شارد چین‌ها انتخاب می‌کند که در نهایت، از تبانی سهام‌گذاران و تسخیر یک شارد جلوگیری خواهد کرد.

آپگرید EIP-1559

این به‌روزرسانی که جزئی از هارد فورک لندن اتریوم است، هیچ ارتباطی با مقیاس پذیری یا سرعت شبکه فعلی Ethereum 1.0 ندارد، اما برای مدیریت نحوه محاسبه کارمزدهای Gas و پاداش‌دهی به اعتبارسنج‌ها برای هر بلاک موفق طراحی شده است.

طرح EIP1559 تغییرات کلیدی زیر را در بر دارد:

  • محدودیت آستانه فعلی کارمزد گس اتریوم با دو مقدار جایگزین خواهد شد: یکی «هدف میانگین بلند مدت (Long-term Average Target)» که برابر با گس لیمیت فعلی است، و دیگری «هارد کپ در هر بلاک (Hard Per-block Cap)» که دو برابر گس لیمیت فعلی خواهد بود.
  • در هر تراکنش نیز یک BaseFee وجود دارد که باید پرداخت شود (که البته بعدا سوزانده خواهد شد). این BaseFee به صورت بلاک به بلاک و با هدف رسیدن به یک مقدار خاص تعیین می‌شود، تا متوسط مصرف گس در بلاک به مقدار گس لیمیت فعلی نزدیک باقی بماند.

بیشتر بخوانید: هارد فورک لندن اتریوم ؛ بهبود بیشتر سیستم کارمزد تراکنش‌ها

جمع‌بندی

به دلایل مختلف، خصوصا در رابطه با مقیاس پذیری، اتریوم ۲ یک آپدیت مهم در شبکه Ethereum به شمار می‌رود. بدون ویژگی‌های جدید اثبات سهام، شارد چین‌ها و بیکن چین، اتریوم در نهایت به یک بلاک چین ناپایدار تبدیل خواهد شد و دیگر یک پلتفرم قرارداد هوشمند پیشرو در فضای رمز ارزها نخواهد بود.

اجرای اتریوم 2 زمان‌بر است و ممکن است حتی بیشتر از مدت انتظار به طول بینجامد. خبر خوب این است که این شبکه هم‌اکنون در مسیر اصلی حرکت خود قرار گرفته و توسعه‌دهندگان به نهایی شدن آن متعهد هستند.
منابع:

مطالب مرتبط
افزودن نظر