اتریوم 2 چیست و چه تفاوتی با اتریوم 1.0 دارد؟ آینده اتریوم را بخوانید

اتریوم به عنوان بزرگترین آلت کوین بازار ارزهای دیجیتال، در آینده نزدیک به روزرسانی بزرگی را پیشرو دارد که از دسامبر 2020 یا آذر 1399 این به روزرسانی آغاز شده است و این به روزرسانی بزرگ دارای سه فاز است که درنهایت این شبکه را قوی تر از قبل کرده و مشکلات موجود در این شبکه را از بین میبرد. در این مقاله به بروزرسانی اتریوم ۲، شاردینگ، Beacon، PoS اتریوم می‌پردازیم.

در میان عوام به روزرسانی اتریوم به اتریوم 2 معروف است اما در اصل نام این شبکه سِرِنیتی یا همان Serenity می باشد. این شبکه در قالب بلاکچین می باشد و دارای ویژگی های زیر است:

• از یک شبکه بلاکچین با الگوریتم اثبات کار، به یک شبکه بلاک چین با اثبات سهام تبدیل می‌شود.
• ظرفیت شبکه افزایش خواهد یافت و سرعت انجام تراکنش‌ها در شبکه سرنیتی به مراتب بالاتر خواهد بود.
• امنیت شبکه افزایش خواهد یافت.
• کارمزد تراکنش‌ها کاهش می‌یابد.
• و در نهایت، شبکه پایدارتر از حالت فعلی خود خواهد بود.

اگر با شبکه اتریوم آشنایی ندارید، در یک جمله می‌توان این شبکه را یک شبکه بلاکچین قابل برنامه‌نویسی معرفی کرد. این جمله توصیفی است که در سایت رسمی اتریوم، ارائه شده است. این شبکه در سال 2015 راه‌اندازی شده است. ایده بروزرسانی این شبکه نیز از همان روزهای اول در برنامه کاری توسعه‌دهندگان آن بود.

در حال حاضر این شبکه بلاکچین از الگوریتم اثبات کار استفاده می‌کند. یعنی، تایید تراکنش‌ها، قرارگیری آنها در بلاک و عرضه رمز ارز Ether جدید، توسط ماینرها انجام می‌گیرد. ماینرها برای انجام این کار ملزم به خرید دستگاه Miner و صرف انرژی برق هستند. لذا این کار، هزینه زیادی را برای شبکه به همراه دارد. که اثر خود را بر روی کارمزد تراکنش‌ها می‌گذارد. از این رو هزینه انجام تراکنش در این شبکه، بالاست و باید هزینه برق، نگهداری و سخت افزار را از درآمد نهایی خود کم کنید. همچنین مشکل انرژی در بسیاری از کشورها مساله مهمی است. برای مثال در ایران، برای تهیه برق ماینینگ ملزم به دریافت مجوزهای خاص از ارگان های مربوطه هستید و برای ماینینگ قوانین سختی وجود دارد.

از طرفی سازوکار فعلی این شبکه باعث آسیب رساندن به محیط زیست خواهد شد، برق مصرف شده در  انجام یک تراکنش و تایید آن در شبکه اتریوم، به اندازه برق مصرفی یک خانواده معمولی آمریکایی در یک شبانه روز است. آیا چنین شبکه‌ای گران‌قیمتی می‌تواند به صورت پایدار رشد کند؟ هزینه غیرمتمرکز و امن ماندن شبکه اتریوم، اثر مخربی بر محیط زیست دارد.

راه حل اتریوم برای رفع مشکلات

به دلیل آنکه شبکه اتریوم، ایده بسیار گسترده و بزرگی بود، راه‌اندازی آن به یکباره و در یک گام امکان‌پذیر نبود. به همین دلیل به جای راه‌اندازی یکباره این شبکه، چهار گام برای آن در نظر گرفته شد. در زیر اشاره ای به مراحل توسعه اتریوم 2 میکنیم:

• گام اول: Frontire یا فرونتیر، که ساده‌ترین و ابتدایی‌ترین نسخه اتریوم بود. این مرحله از مسیر توسعه شبکه اتریوم در 8 مردادماه 1394 کار خود را آغاز کرد.
• گام دوم: Homestead یا هوشمند. پس از آنکه گام اول با موفقیت برداشته شد، توسعه‌دهندگان این شبکه گام دوم را در 24 اسفند 1394 آغاز کردند.
• گام سوم: Metropolice به معنی کلان شهر. این مرحله در مهر ماه سال 1396 آغاز به کار کرد. و تا به امروز ما در این گام قرار داریم.
• گام چهارم: Serenity یا همان شبکه اتریوم 2 که آخرین گام از مسیر توسعه شبکه اتریوم است. این گام احتمالا در سال 1399 آغاز به کار خواهد کرد. علت اینکه این گام نهایی را اتریوم 2 نامگذاری کرده‌اند، اعمال تغییرات بسیار گسترده به نسبت سه گام قبلی است.

پس تا اینجا فهمیدیم که بروزرسانی اتریوم 2 همان گام چهارم و نهایی مسیر توسعه اتریوم است که به فاز Serenity مشهور است. پس از راه‌اندازی این بروزرسانی، شبکه بلاکچین اتریوم که در سال 2014 توسط ویتالیک بوترین و دیگر همکارانش معرفی شد، به صورت کامل راه‌اندازی خواهد شد. سرعت انجام تراکنش در شبکه فعلی اتریوم بسیار کند است. این مسئله تحت عنوان مقیاس‌پذیری شناخته می‌شود. شبکه اتریوم با راه‌اندازی اتریوم 2، این مسئله را با استفاده از شاردینگ حل خواهد کرد. همچنین با ارئه این راهکار، کارمزد انجام تراکنش‌ها نیز کاهش می‌یابد.

بحث امنیت شبکه اتریوم با انتقال آن از الگوریتم اثبات کار یا PoW، به الگوریتم اثبات سهام یا PoS، که هر دو از الگوریتم های اجماع افزایش می‌یابد. همچنین با این کار ماینرها از شبکه حذف شده و دیگر نیازی به مصرف برق در شبکه نخواهد بود و جای ماینرها را منابع مالی در شبکه میگیرد. به این صورت شبکه، پایدار و دوستدار محیط زیست خواهد شد.

به روزرسانی شبکه اتریوم 2 در سه فاز صورت میپذیرد:

• فاز صفر: Beacon Chain
• فاز یک: Shard Chain
• فاز دو: The Docking

Sharding در اتریوم 2 چیست؟

فرض کنید میان دو شهر تنها یک جاده وجود دارد. و این جاده تنها یک لاین برای عبور خودروها دارد، یک جاده یکطرفه که عرض آن تنها مناسب عبور یک خودرو است. هیچ راهی برای سبقت گرفتن وجود ندارد. خودروها برای عبور از این جاده فقط می‌توانند پشت سرهم حرکت کنند. چه اتفاقی می‌افتد؟ قطعا شاهد ترافیک سنگین در این جاده خواهیم بود. ایده شما برای روانتر شدن ترافیک این جاده چیست؟ احتمالا ایده شما این است که به تعداد لاین‌ها اضافه کنید! اگر این جاده به جای ۱ لاین، ۱۰ لاین داشته باشد، بدیهی است که ترافیک از بین خواهد رفت. شاردینگ تقریبا همین کار را برای شبکه بلاکچین انجام می‌دهد. استفاده اتریوم از شاردینگ، آن را به بزرگراهی با ده‌ها لاین تبدیل می‌کند که خودروها به صورت مستقل از این لاین‌ها عبور می‌کنند.

با مثال بالا مفهوم شاردینگ را به زبان ساده بیان کردیم. اما اگر بخواهیم کمی دقیقتر به این مسئله بپردازیم، ساختار شبکه اتریوم را باز می‌کنیم. در حال حاضر، تمام نودهای شبکه اتریوم باید همه تراکنش‌های انجام گرفته در شبکه را دانلود، ذخیره و بررسی کنند. اتریوم تنها دارای یک زنجیره بلوکی است و تمامی تراکنش‌ها باید در بلاک‌های این زنجیره ذخیره شوند. تا زمانی که بلاک فعلی در زنجیره قرار نگرفته، بلاک جدید نمی‌تواند تولید شود. از این رو ما با صفی از تراکنش‌هایی که در انتظار تایید و قرارگیری در بلاک هستند، مواجه هستیم. همانند خودروهایی که در یک لاین حرکت می‌کنند و تا زمانی که خودروی جلویی حرکت نکند، خودروهای دیگر نمی‌توانند حرکت کنند. شاردینگ، زنجیره بلوکی اتریوم را به ده‌ها زنجیره بلوکی تبدیل می‌کند که به طور موازی تراکنش‌ها را بررسی و تایید می‌کنند. به این زنجیره‌های موازی، Shard گفته می‌شود و به این شبکه شاردینگ می‌گویند.

 اتریوم در بروزرسانی خود از 64 شارد استفاده می‌کند. Node شبکه که در شارد 25 از 64 شارد اتریوم 2 قرار دارد، تنها تراکنش‌هایی که در شارد 25 وارد شده‌اند را بررسی و تایید خواهد کرد. این نود به تراکنش‌هایی که در دیگر شاردها انجام می‌شود، کاری ندارد و تنها تراکنش‌های شاردی که در آن حضور دارد را بررسی خواهد کرد. اما توجه کنید که این 64 شارد به طور موازی کار می‌کنند اما مانند دو شبکه بلاکچین مجزا نخواهند بود و باهم کار می‌کنند. هدف نهایی شاردینگ مقیاس پذیر کردن شبکه اتریوم است و هر فردی میتواند با یک گوشی و کامپیوتر به شبکه اتریوم متصل شود. تمامی شارد ها به صورت مستقل از هم کار میکنند و در نهایت شبکه شاردینگ را ایجاد میکنند.

فاز صفر اتریوم 2

 فاز صفر اتریوم 2 را می‌توان به صورت زیر لیست کرد:

• مدیریت نودهای Validator و دارایی استیک شده هر یک از آنها در شبکه اتریوم 2
• پیشنهاد بلاک‌های انتخاب شده برای هر شارد در هر مرحله
• سازماندهی نودها در کمیته‌ها برای رای‌گیری در مورد بلاک‌های پیشنهادی
• اجرای قوانین اجماع در الگوریتم PoS
• توزیع پاداش و جریمه‌های در میان نودهای شبکه
• ارتباط میان شاردها و تراکنش‌هایی که در هر شارد تایید شده است

همانطور که در بالا اشاره شد، اتریوم به دنبال راه‌اندازی ۶۴ شارد مختلف است. هر شارد تراکنش‌ها و بلاک‌های خود را دارد. تراکنش‌های شارد ۱ تنها در همین شارد بررسی خواهد شد و با بلاک‌های ۶۳ شارد دیگر تفاوت دارد. اما تمامی این ۵۳ شارد با وجود اینکه به صورت مستقل عمل می‌کنند، اما همه آنها تحت نام یک شبکه بلاکچین، یعنی اتریوم، فعالیت دارند. بیکن چین، محلی برای ذخیره تمامی این اتفاقات است.

فاز یک اتریوم 2 Shard Chain

یکی از دلایلی که شبکه‌های بلاک چین سرعت پایینی دارند این است که تمامی نودها، همه تراکنش‌های شبکه را بررسی خواهند کرد. همچنین باید کپی از تمام تراکنش‌ها را ذخیره کنند. این نکته باعث کاهش سرعت آن خواهد بود.

اتریوم با راه‌اندازی این فاز، مقیاس‌پذیر خواهد شد و سرعت تراکنش‌ها افزایش خواهد یافت. همانطور که در بالا مثال جاده‌ای یک لاینه و بزرگراهی 10 لاینه را معرفی کردیم، اتریوم در این فاز، شاردینگ را اجرا خواهد کرد و شبکه به 64 شارد یا زنجیره بلوکی خرد خواهد شد. اتریوم با ایجاد زنجیره بلوکی بیشتر، که به آن شارد گفته می‌شود، تراکم شبکه را کاهش داده و سرعت انجام تراکنش‌ها را افزایش خواهد داد.

نکته مهم در زمینه شاردینگ این است که هر نود که در یک شارد فعالیت دارد، نیازی به ذخیره تراکنش‌ها در 63 شارد دیگر را نخواهد داشت. به همین دلیل می‌گوییم که در اتریوم ۲ افراد با استفاده از لپتاپ معمولی و حتی با گوشی موبایل نیز می‌توانند به نود شبکه اتریوم تبدیل شوند.

اتریوم با شاردینگ و در فاز یک بروزرسانی خود به 64 شارد تبدیل خواهد شد که هر شارد به صورت مستقل عمل می‌کند، سرعت تراکنش‌ها افزایش می‌یابد و شبکه شلوغ نخواهد بود. این جمله بسیار ساده است اما اجرای آن بسیار پیچیده است. به طوریکه قوی‌ترین توسعه‌دهندگان بلاکچین از سرتاسر جهان حدود 5 سال است که بر روی این ویژگی متمرکز هستند.

فاز 2 بروزرسانی اتریوم Docking

در نهایت اتریوم با انجام این فاز بروزرسانی اتریوم 2 را به اتمام خواهد رساند و عملا ماینینگ اتریوم برچیده خواهد شد. ساختار شبکه اتریوم به PoS تبدیل شده و دیگر اتریوم استخراج نخواهد شد. عموما از این فاز به اسم فاز 1.5 اتریوم نیز یاد می‌شود.

تفاوت اصلی میان این فاز با دو فاز قبلی این است که در آنها، تمامی بروزرسانی‌ها (بیکن چین و شارد چین) در کنار شبکه اصلی اتریوم راه‌اندازی می‌شدند و در کنار شبکه فعلی اتریوم فعالیت داشتند. در واقع تا قبل از اجرای این فاز، دو شبکه بیکن چین و شارد چین  بر اساس الگوریتم گواه اثبات سهام فعالیت می‌کنند و شبکه اتریوم با الگوریتم گواه اثبات کار فعالیت می‌کند و  در عین حال هر سه شبکه وجود داشته و در کنار هم فعالیت دارند. اما با اجرای این فاز، هر سه شبکه در هم ادغام شده و یک شبکه واحد تحت عنوان شبکه اتریوم خواهیم داشت. در واقع در این فاز شبکه به طور کامل به PoS تبدیل خواهد شد. البته این فاز هنوز در مرحله تحقیقات است و ممکن است تغییراتی در آن اعمال شود.

پرسش و پاسخ در زمینه اتریوم 2

تفاوت اصلی میان اتریوم ۱ و اتریوم ۲ چیست؟

اتریوم ۲، دو ویژگی منحصر به فرد داشته که در اتریوم ۱ آن را نداریم، استفاده از الگوریتم گواه اثبات سهام و استفاده از شاردینگ.

زمان دقیق اجرای هر فاز اتریوم ۲ کی خواهد بود؟

زمان دقیقی برای آن وجود ندارد. اما فاز صفر یا Beacon Chain در انتهای سال ۲۰۲۰ اجرا خواهد شد. ( در واقع هم اکنون در حال اجراست و تقریبا ۵۰ درصد راه طی شده است). فاز یک که همان شارد چین ” احتمالا” در سال ۲۰۲۱ اجرا خواهد شد. و فاز دو و فاز نهایی آن در سال ۲۰۲۲ اجرا می‌شود.

پس از راه‌اندازی اتریوم ۲، شبکه فعلی اتریوم چه خواهد شد؟ آیا این شبکه از بین می‌رود؟

خیر. شبکه فعلی اتریوم به اولین شارد از شاردینگ اتریوم ۲ تبدیل خواهد شد و به کار خود ادامه خواهد داد.

رمز ارز شبکه اتریوم ۲ را از کجا می‌توان خریداری کرد؟

رمز ارز شبکه اتریوم ۲ همان اتر خواهد بود و هیچ ارز دیجیتال جدیدی صادر نخواهد شد.

چگونه می‌توان به نود در شبکه اتریوم ۲ تبدیل شد؟

ابتدا ۳۲ اتر را به قرار هوشمند آن ارسال کنید. سپس با راه‌اندازی نرم‌افزار اتریوم، ولیدیتور این شبکه خواهید شد. یا اینکه به یکی از استخرهای آن متصل شوید.

اگر ۳۲ اتر را به Deposit Contract ارسال کنم، آیا می‌توانم آن را بازگردانم؟

خیر. امکان این کار وجود ندارد. تا زمانی که فاز اول اتریوم ۲ اجرا نشود و زنجیره فعلی اتریوم به شارد اول شاردینگ اتریوم ۲ تبدیل نشود، امکان جابه جایی اتریوم وجود ندارد.

پاداش استیکینگ اتریوم ۲ چقدر است؟

بسته به اینکه چه مقدار نود در شبکه فعالیت دارند، بین ۲ تا ۱۸ درصد سالانه متغیر است. هرچه تعداد بیشتری اتریوم استیک شود ( در کل شبکه نه توسط شما) سود استیکینگ کمتر و هرچه تعداد کمتری اتریوم استیک شود، سود استیکینگ افزایش خواهد یافت.

چه کسی توسعه اتریوم ۲ را انجام می‌دهد؟

هزاران نفر! این توسعه توسط هزاران توسعه‌دهنده و مهندس کامپیوتر انجام می‌شود. رهبری آنها به عهده تیم توسعه بنیاد اتریوم است، اما همه افراد در آن مشارکت دارند.

پاداش استخراج از چه زمانی قابل برداشت است؟

به محض اجرای فاز صفر، پاداش میان نودها تقسیم خواهد شد. اما این پاداش + ۳۲ اتر که استیک شده تا زمان راه‌اندازی فاز ۱.۵ قابل برداشت نخواهد بود.

پاداش‌ها چطور توزیع خواهد شد؟

پس از آنکه ۵۲۴,۲۸۸ اتر در Deposit Contract استیک شود، پاداش‌ها هر ۶.۵ دقیقه میان نودها تقسیم خواهد شد.

آیا ارسال بیش از ۳۲ اتر، مزیتی به حساب می‌آید؟

خیر. هر نود فقط و فقط باید ۳۲ اتر واریز کند، نه بیشتر و نه کمتر. اما می‌توانید بیشتر از یک نود Run کنید. با این کار به ازای هر ۳۲ اتر یک نود تعریف می‌شود، هر شخص می‌تواند چند نود اجرا کند. اما هر نود نمی‌تواند بیشتر یا کمتر از ۳۲ اتر داشته باشد.

آیا کمتر از ۳۲ اتر نیز می‌توان استیک کرد؟

اگر دارایی شما کمتر از ۳۲ اتر است، شما به عنوان یک نود نمی‌توانید فعالیت کنید. اما، می‌توانید در استخرهای استیکینگ مشارکت کنید. در اینصورت نیازی به آنلاین بودن ۲۴ ساعته نخواهید داشت. در حال حاضر Staking Pool هایی تایید شده وجود دارند که می‌توانید دارایی خود را در اختیار آنها قرار دهید و پاداش دریافت کنید. لیست کامل استخرهای استیکینگ اتریوم  (https://beaconcha.in/stakingServices) را مشاهده کنید. در این لیست بایننس نیز حضور دارد. مقدار سود و تمامی شرایط هر استخر را بررسی کنید. این لیست توسط اتریوم معرفی شده و قابل اعتماد است. در زمان مشارکت در دیگر استخرها، اعتبار آن‌را به دقت بررسی کنید.