اتریوم 2 (Ethereum 2.0) چیست و بلاک چین آن چگونه کار می‌کند؟ (ریدایرکت شد)

مدت زمان : 30

3 سال قبل

اتریوم 2 چیست و چگونه می‌توان با خرید ETH در استیکینگ یا سهام گذاری بلاک چین آن شرکت کرد؟ آیا با راه اندازی Ethereum 2.0 قیمت توکن اتر افزایش خواهد یافت؟

عرضه و راه اندازی اتریوم 2 و اطلاعات مربوط به سیستم بلاک چین این ارز دیجیتال، موضوعی است که قصد داریم آن را مورد بررسی قرار دهیم. در دنیای رمز ارزها، روزانه مبادلات و تراکنش‌های بسیار زیادی صورت می‌گیرد. استقبال از این بازار مجازی، دلیلی است تا با گذشت زمان، تعداد نمونه‌های ارزهای دیجیتال بیش از پیش افزایش پیدا کند. این شبکه جدید که به تازگی توسط اتریوم معرفی شده است، چندی پیش توانست اولین بلاک خود را استخراج و شبکه آزمایشی آن را مورد ارزیابی قرار دهد.

این مقاله به بخش‌های مختلفی تقسیم شده است که برای دسترسی راحت‌تر می‌توانید از فهرست زیر استفاده نمائید:

شبکه‌های آزمایشی اتریوم 2 پیش از راه اندازی نسخه اصلی
راه اندازی و عرضه اتریوم 2
نقشه راه (Road Map) اتریوم 2.0
بیکن چین چیست؟
نحوه شرکت در استیکینگ و سهام گذاری اتریوم 2

شبکه‌های آزمایشی اتریوم 2 پیش از راه اندازی نسخه اصلی

اتریوم 2 با انجام اولین استخراج موفق بلاک در شبکه آزمایشی خود، توانست یک قدم به فاز نهایی نزدیک شود. راه اندازی کامل Ethereum 2.0 شامل چندین مرحله است که بیکن چین (Beacon Chain) پایه و اساس آینده شبکه اتریوم محسوب می‌شود. این شبکه، الگوی اثبات سهام (Proof of Stake) را به جای الگوریتم اثبات کار (Proof of Work) به عنوان مکانیزم و سازوکار حاکم خود قرار می‌دهد. این امر از آینده و مقیاس پذیری و امنیت آن نیز پشتیبانی می‌کند. از این رو با راه‌اندازی اتریوم 2.0، فصل جدیدی برای این شبکه بلاک چینی آغاز می‌شود.

با توجه به تغییراتی که برای اتریوم 2 در نظرگرفته شده، می‌توان شاهد مشخصه‌های بهتری در عملکرد این ارز دیجیتال بود. یکی از این موارد، سرعت بالا در تراکنش‌هاست. بخشی از روند افزایش سرعت تراکنش‌ها، از طریق شاردینگ (Sharding) صورت می‌گیرد، فرایندی که شبکه اتریوم را به نودهای کوچک‌تر تقسیم می‌کند تا بتواند در لحظه تعداد تراکنش‌های بیشتری را انجام دهد.

پریزمتیک لبز (Prysmatic Labs)، تیم مهندسی است که بر زیرساخت شبکه آزمایشی توپاز (Topaz) اتریوم 2.0 نظارت می‌کند. این تیم توانسته شبکه آزمایشی (Testnet) این ارز دیجیتال را در 16ام ماه آوریل سال 2020 (28 فروردین 99) راه اندازی و آماده برای فعالیت کند. این شبکه آزمایشی، جایگزین نمونه قبلی با نام سفایر (Sapphire) شد. تست نت جدید این امکان را برای کاربران فراهم کرده است تا دوام، کارایی و عملکرد بلاک چین را قبل از راه اندازی اتریوم 2، بسنجد.

شبکه آزمایشی توپاز از همان تنظیمات شبکه اولیه و اصلی Ethereum 2.0 استفاده می‌کند، همان شبکه اصلی که قرار است در ساختار این ارز دیجیتال مورد استفاده و کاربرد قرار گیرد. همچنین این تست نت برای عرضه و سنجش اعتبار، به تایید کنندگانی احتیاج دارد تا 32 توکن اتر را برای راه اندازی شبکه استیک یا سهام گذاری کنند. در نهایت، شبکه آزمایشی توپاز راه را برای آخرین شبکه آزمایشی به نام دایموند (Diamond) فراهم کرد. این تست نت، کلاینت اجماع اتریوم پریزمتیک لبز را برای کاربران ارائه می‌دهد.

اما این پایان ماجرا برای تست نت اتریوم 2 نیست. Testnet چند کلاینتی، آخرین شبکه آزمایشی پیش از نسخه اصلی Ethereum 2.0، برای رسیدن به شبکه اصلی این ارز دیجیتال بود. هم‌بنیان‌گذار اتریوم، ویتالیک بوترین، در توییتی اعلام کرده بود که همچنان آزمایشات دیگری برای ارزیابی‌های نهایی وجود دارد. در کل پیشرفت‌های متعددی از طرف پریزمتیک لبز در زمینه راه اندازی اتریوم 2.0 را شاهد بوده‌ایم.

راه اندازی و عرضه اتریوم 2

در تاریخ 1 دسامبر 2020 (11 آذر 99)، بیکن چین راه اندازی و دو روز بعد در تاریخ 3 دسامبر (13 آذر)، روند انتقال به اتریوم 2.0 آغاز شد. تیم این شبکه گفته:

روزهای آغازین سال 2021 همان جایی است فرصت پیش‌بینی نشده‌ای برای ما و پروژه اتریوم 2 پدیدار شده است. در ابتدای سال، متعهد شدیم که بیکن چین را ارائه دهیم و اخیرا همین کار را نیز انجام دادیم. به نظر می‌رسد که سفری طولانی و سخت به پایان رسیده اما اشتباه نکنید، این تازه آغاز ماجرا است. از آنجایی که ما برای آماده‌سازی این پروژه پا را فراتر گذاشته‌ایم، قادر به مشاهده وسعت و پهنای بیشتری هستیم. قرار است همانطور که چشم‌انداز پیش‌رو را بررسی می‌کنیم، ارزیابی فرصت‌های جدید و قابل اجرا را هم آغاز کنیم.

بخش عمده‌ای از این مقاله، به راهنمای سه‌گانه جدید مربوط به سال 2021 اختصاص دارد که شامل “ادغام” میان اتریوم 1 و 2، شاردینگ (Sharding) و لایت کلاینت‌ها یا کلاینت‌های سبک (Light Clients) است. موارد نامبرده سه جریان جداگانه‌ای هستند که به صورت موازی به سمت جلو پیش می‌روند. اما پیش از آن اجازه دهید ابتدا با بیکین چین بیشتر آشنا شویم.

نقشه راه (Road Map) اتریوم 2.0

حدود یک سال پیش، اتریوم 2 یک نقشه راه منظم داشت. قرار بود که فاز صفر (بیکن چین) توسط فاز 1 (شاردینگ جهت مقیاس‌پذیری) دنبال شده و پس از آن عملیات فاز 2 (موتورهای اجرایی انتزاعی – abstract execution engines) انجام شود و در نهایت Eth1 در آخر این ساختار با Eth2 ادغام شود. اما چون به نظر می‌رسید که طرح فاز دوم بیش از حد انتظار به طول بینجامد،در همان زمان فشار آغاز ادغام اتریوم 1 و 2 شدت گرفت. از این رو، فاز 1.5 وارد این ساختار شد تا مستقیما بتوان “جابه‌جایی و انتقال” Ethereum 1.0 را به شاردی از Ethereum 2.0 انجام داد.

نقشه راه اتریوم

در راستای این امر، الگوی مقیاس پذیری جدیدی معرفی شد که به هیچ وجه به عملیات Sharding متکی نیست. این الگوی جدید، در واقع یک رول آپ (Rollup) است که در اکتبر سال 2020 (مهرماه 99)، آقای ویتالیک بوترین نقشه راه جدید اتریوم را با محوریت آن (به عنوان مسیر جدید مقیاس‌پذیری) پیشنهاد کرد.

بیشتر بخوانید: به‌روزرسانی نقشه راه اتریوم توسط ویتالیک بوترین ارائه شد

رول آپ‌ها اصطلاحا یک فناوری لایه دوم هستند که بار زیادی از ذخیره‌سازی و محاسبات را به دوش می‌کشند و تنها از زنجیره‌ای استفاده می‌کنند که بتوانند از ضمانت‌های امنیتی آن بهره‌مند شوند. Rollupها به اشکال متفاوتی همانند رول آپ‌های ZK و Optimistic، با کمک داد و ستدهای مختلف ارائه می‌شوند. به نظر می‌رسد که این فناوری نوپا به احتمال زیاد بتواند مقیاس‌پذیری مورد نیاز Ethereum را حتی پیش از اجرای کامل اتریوم 2 فراهم کند.

علاوه بر این‌ها، روش‌های دیگری هم برای بهبود مقیاس‌پذیری ارائه شده‌اند که شامل استیت‌لس (هرچند که rollups ممکن است موجب کاهش فشارهای تورم حالت اتریوم شوند) و روش‌های کریپتوگرافی همانند تعهدات Kate (بخوانید کَه-تِی – kah-tay) هستند که مقاصد جدید و هیجان‌انگیزی را پیشنهاد می‌کنند.

بیکین چین چیست؟

همانطور که پیشتر گفتیم، بیکن چین پایه و اساس آینده اتریوم محسوب می‌شود. این شبکه، الگوریتم اثبات سهام (PoS) را جایگزین الگوی اثبات کار (PoW) کرده و به عنوان مکانیزم و سازوکار حاکم خود قرار می‌دهد. از سوی دیگر برای حمایت از آینده Ethereum، از مقیاس‌پذیری و امنیت آن نیز پشتیبانی می‌کند.

در واقع این همان چیزی است که از اول ماه دسامبر (11 آذر 99) به صورت مستقیم به اجرا درآمد و ما آن را «تأیید گواه اثبات سهام» می‌نامیم. این امر نشان‌دهنده قدرت و ارزش بالای ما در حفظ امنیت یک شبکه عظیم غیر متمرکز جهانی و بدون نیاز به مجوز است که بدین طریق عملی و مؤثر خواهد بود.

در زمان نگارش این مقاله، حدودا 6 هفته از پیدایش بیکن چین گذشته و خوشبختانه همه چیز به طرز شگفت‌انگیزی پیش می‌رود. همانطور که گفتیم، Beacon Chain از سیستم اثبات سهام بهره می‌برد. همانطور که می‌دانید، در سیستم‌های اثبات سهام، به جای استخراج بلاک، از سهام‌گذاری یا استیکینگ ارز دیجیتال در شبکه استفاده می‌شود و فرد سهام‌گذار که استیکر (Staker) نام دارد، به یک اعتبارسنج تبدیل شده و در ازای تائید تراکنش‌ها، از شبکه پاداش دریافت می‌کند.

پس از راه اندازی قرارداد واریز یا سپرده اتریوم 2.0، استیکرها با ارسال حداقل 32 واحد اتر، قادر به سهام‌گذاری توکن‌های خود هستند. هم‌اکنون بیشتر از دو میلیون اتر به ارزش 1.5 میلیارد دلار، به قرارداد سپرده واریز شده است. این میزان، بیش از چهل و شش هزار اعتبارسنج فعال اخیر را تشکیل می‌دهد که بیست هزار نفر دیگر در یک صف سه هفته‌ای قرار داشته و جریان نرخ‌های واریزی هیچ نشانه‌ای از کند شدن ندارند. چندی نخواهد گذشت تا 2 درصد از کل عرضه ETH در قرارداد سپرده قفل شود. این امر یک رأی اعتماد عظیم از جانب 4000 سپرده‌گذار منحصربفرد و هزاران نفر دیگر است که از طریق این خدمات، سپرده‌گذاری می‌کنند.

بیشتر بخوانید: استقبال از اتریوم 2.0 ادامه دارد؛ سپرده‌گذاری در قرارداد واریز به 150 درصد از شرط اولیه رسید

با اینکه هم‌اکنون در روزهای آغازین اجرای بیکن چین هستیم و 99 درصد مشارکت در شبکه وجود دارد (معیار اصلی سلامت شبکه)، اما تا امروز دچار مشکل یا حادثه‌ای نشده است. طی دو و نیم سال گذشته، صدها نفر در عملیات طراحی و ساخت Beacon Chain مشارکت داشتند. این پروژه گسترده آزاد به رهبری بنیاد اتریوم و توسط تیم‌های توسعه‌دهنده کلاینت اجرا شده و تحت پشتیانی گروه عظیم و متنوعی از مشارکت‌کنندگان قرار گرفته است. با اینکه برای دستیابی به این هدف سفر طولانی و چالش برانگیزی را پشت سر گذاشتیم، اما این تازه اول راه است!

مراحل بهبود مقیاس پذیری و پیشرفت با اجرای بیکن چین

حالا مرحله اول یعنی «ادغام»، همان قسمتی است که Eth1 از الگوریتم اثبات کار مهاجرت کرده و به الگوریتم اثبات سهام انتقال می‌یابد. بهترین کاندیدای فعلی جهت دستیابی به این هدف، ساخت اتریوم 1 دقیقا در بیکن چینی است که در حال حاضر داریم. همانطور که پیشتر گفتیم، Eth1 محیطی قابل اجرا یا حتی یک شارد نخواهد بود. در مقابل، موتور مجازی اتریوم (EVM) مرکز و موتور هسته‌ای شبکه Ethereum محسوب می‌شود.

بیشتر بخوانید: آیا اتریوم 2 مشکل مقیاس پذیری شبکه را برطرف خواهد کرد؟

EVM که مخفف و سرنام عبارت Ethereum Virtual Machine است، در واقع یک پلتفرم نرم‌افزاری مبتنی بر بلاک چین بوده و به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا برنامه‌های غیر متمرکز یا همان دی‌اَپ‌ها (DApp) را بسازند. مهم‌ترین ویژگی ماشین مجازی اتریوم برای برنامه نویسان، عدم قطعی آن است و تمام برنامه‌های ساخته شده را برای ایجاد اصلاح و تغییر امن نگه می‌دارد.

مرحله دوم عملیات، یعنی شاردینگ، کاملا مشخص شده و برای آغاز اجرا با کلاینت‌ها تا حدودی آماده است. اما همانطور که گفتیم رویکرد شاردینگ در دستورالعمل جدید تغییر یافته است. قبلا، شاردها وظیفه سفارش داده‌ها و اعمال آن‌ها را برعهده داشتند که این امر پیچیدگی‌هایی نظیر تراکنش‌های میان شاردی را در پی داشت. اما با طرح مرکزی رول‌آپ، شاردها تنها باید از داده‌های سفارشی محافظت کنند. در واقع Rollupها نسبت به جمع‌آوری اطلاعات بسیار حریص هستند، یعنی هرچقدر داده‌های بیشتری داشته باشند، کارکرد سریعتری دارند.

برای درک بهتر نحوه کار شاردینگ و رول آپ‌ها مثال زیر را در نظر بگیرید:

فرض کنید EVM یک ماشین توربو پاور باشد. با اینکه ماشین مجاری اتریوم انعطاف‌پذیر و قدرتمند است، اما با کمبود اکسیژن مورد نیاز جهت سرعت گرفتن (یعنی داده‌ها) روبه‌روست. رول‌آپ‌ها با فشرده‌سازی داده‌ها همانند مخلوط هوا-سوخت و انتقال آن‌ها به موتور تحت فشار، نظیر سیستم توربو شارژ ماشین یا کامپرسور جت، موجب افزایش چشمگیر قدرت موجود می‌شوند. چنین امری می‌تواند در شبکه فعلی Ethereum اعمال شود که امروزه نیز در حال اجرا است. زمانی که عملیات شاردینگ را هم به این امر اضافه کنیم، انگار 64 کامپرسور دیگر در قسمت جلویی موتور توربو شارژ ما (یک توربوی چند مرحله‌ای) قرار گرفته است. دستاوردهای ترکیب شاردینگ و رول‌آپ‌ها، مقیاس‌پذیری بیشتری را فراهم می‌آورد.

سومین مرحله مستقل و نسبتا جزئی، ایجاد زیرساخت‌های لازم برای کلاینت‌های لایت و سبک است. این امر باعث می‌شود تا سیستم برای برنامه‌هایی که نیازمند اجرای دائم و همیشگی نیستند، مناسب باشد. کلاینت‌های سبک به کاربران اجازه می‌دهند تا بدون نیاز به اجرای نود (گره) اتریوم 2، مواردی که در Ethereum 2.0 اتفاق می‌افتند را ثابت کنند. این امر خصوصا در هنگام اجرای شاردینگ اهمیت فراوانی دارد. در واقع کل انجام عملیات شاردینگ بر این مبنا است که همه افراد نیازی به اجرای هر یک از شاردها را نداشته باشند.

نحوه شرکت در استیکینگ و سهام گذاری اتریوم 2

برای شرکت در استیکینگ اتریوم 2، باید یک نود اعتبارسنج یا ولیدیتور (Validator Node) را اجرا کرده و توکن‌های اتر خود را در قرارداد سپرده قفل کنید. سپس نودهای اعتبارسنج به صورت نیمه تصادفی و رندوم انتخاب شده و برای ایجاد بلاک‌های جدید رای می‌دهند. دیگر اعتبارسنج‌ها هم سپس برای رسیدن به اجماع، با یکدیگر به توافق خواهند رسید.

البته در کنار استیکینک، همچنان فرایند استخراج اتریوم برقرار است، اما پاداش ماینینگ به مرور زمان کاهش خواهد یافت. در واقع در به‌روزسانی Constantinople اتریوم در سال 2019، پاداش استخراج ETH شدیدا کاهش یافت. از آن زمان تا کنون، پیشنهاد کاهش 10 برابری عرضه اترهای جدید طی سال‌ها آتی مطرح شده است. البته در نهایت اجرای این کار به قیمت رمز ارز Ether بستگی دارد.

مواد لازم برای آغاز سهام گذاری در ETh 2.0

در ابتدا برای استیکینگ در اتریوم 2، به 32 واحد توکن اتر نیاز دارید. اگر مقدار رمز ارز ETH لازم برای سهام گذاری را در اختیار ندارید، می‌توانید به یک استخر استیکینگ (Staking Pool) بپیوندید. استیکینگ پول‌ها به شما اجازه می‌دهند تا بدون نیاز به اجرای نود شخصی خود، به کمک دیگر استیکرها در فرایند سهام‌گذاری شرکت کنید.

اما یکی از بزرگترین ریسک‌های مربوط به استخرهای سهام گذاری اتریوم 2.0، عدم صداقت آن‌هاست. در این استخرها شما دارایی خود را به آن‌ها اختصاص می‌دهید تا نودی را به جای شما اجرا کنند. اما مثلا زمانی که این اپراتور نود تصمیم بگیرد تراکنش‌های نامعتبر را تائید کند چه اتفاقی می‌افتد؟ سهام اتر آن اصطلاحا اسلش شده (Slashing) و به عنوان جریمه از نود مربوطه گرفته می‌شود. البته این امر به این معنا نیست که همه استخرهای استیکینگ نامعتبر هستند و قرار است این کار را انجام دهند. بنابراین پیش از پیوستن به یک استخر و قرار دادن سرمایه خود در اختیار آن، تحقیقات لازم و کافی را انجام دهید.

یکی از استخرهای مشهور استیکینگ Eth 2.0، استخر RocketPool است که به جای شما این کار را انجام می‌دهد. با پرداخت مقدار کمی کارمزد در این استخر، دیگر نیازمند اجرای نرم افزار یا آنلاین ماندن نیستید و حتی با داشتن 0.01 اتر هم می‌توانید فرایند سهام‌گذاری را آغاز کنید.

دیگر انواع استخرها یا خدمات استیکینگ شامل موارد زیر هستند که گزینه‌های غیر متمرکز کنترل بیشتری روی رمز ارزتان را در اختیار شما قرار می‌دهند:

از دیگر روش‌های کسب پاداش، ییلد فارمینگ و وام دهی ارز دیجیتال هستند. این روش‌ها ارتباطی با سیستم اثبات سهام اتریوم 2.0 ندارند، اما در این روش‌ها هم در واقع با سهام گذاری مقداری رمز ارز در یک قرارداد، قادر به کسب پاداش هستید.

از بحث استخرها که بگذریم، برای استیک رمز ارز ETH نیاز به یک کامیوتر قوی ندارید و دستگاه‌های آیسیک (ASIC) هم مزیت بیشتری برای شما فراهم نمی‌کنند. اکثر لپتاپ‌های معمولی قادر به پشتیبانی از حداقل یک اسلات اعتبارسنج هستند. اما برای تائید اعتبار بلاک‌ها، باید همیشه آنلاین باشید. و البته برای اجرای نرم افزار نود اتریوم هم به کمی دانش فنی نیاز دارید.

برای حفظ درستی و امنیت شبکه، اتریوم 2 از یک سری بازدارنده‌ها استفاده می‌کنند. مثلا «جریمه یا پنالتی (Penalty)» یکی از محرک‌هایی است که باعث می‌شود ولیدیتورها آنلاین بمانند. «اسلشینگ (Slashing)» نیز یک فرایند مجزا است که بخشی از سهام و استیک اعتبارسنج را برداشت کرده و وی را مجبور به ترک شبکه می‌کند.

مقدار کسب پاداش از طریق فرایند استیکینگ

خالق اتریوم ویتالیک بوترین، با انتشار پستی در گیت هاب، مقدار سود سالانه را بسته به مقدار اتر استیک شده در شبکه، بین 1.5 تا 18 درصد تعیین کرده بود. جاستین دریک (Justin Drake)، توسعه‌دهنده ارشد اتریوم 2، مقدار سود 5 درصدی را برای ولیدیتورها پیشنهاد کرده است. قیمت رمز ارز ETH نیز روی سودآوری تاثیرگذار خواهد بود. حال مقدار پاداش سهام گذاری Etherem 2.0 هر چقدر که باشد، نرخ سودآوری در طول زمان افزایش خواهد یافت.