اتریوم ۲.۰ چیست؟

اتریوم ۲.۰ که گاهی به آن Eth2 یا Serenity نیز گفته می‌شود، یک ارتقاء برای بلاکچین اتریوم است. هدف آن افزایش سرعت، کارایی و مقیاس‌پذیری شبکه اتریوم است بدون اینکه امنیت یا تمرکززدایی آن را به خطر بیندازد. از این نظر، تلاش برای غلبه بر به‌اصطلاح 'سه‌گانه بلاکچین' است (باور عمومی که در مورد تمرکززدایی، امنیت و مقیاس‌پذیری، شبکه‌های بلاکچین تنها می‌توانند همزمان دو ویژگی از سه ویژگی را بهینه‌سازی کنند).

اتریوم 2.0 چندین تغییر اساسی را در ساختار و طراحی اتریوم - هم از نظر فنی و هم اقتصادی - ادغام می‌کند. دو تغییر کلیدی شامل انتقال به «اثبات سهام» و افزوده شدن «شاردینگ» هستند.

اثبات سهام چیست؟

اثبات سهام نوعی مکانیزم اجماع است که توسط شبکه‌های بلاک‌چین برای دستیابی به اجماع توزیع شده استفاده می‌شود. در مکانیزم اجماع اثبات سهام، شرکت‌کنندگانی که دارایی‌های رمزنگاری شده خود را به منظور سهام گذاری قفل کرده‌اند (سهام گذاری به معنای "قفل کردن" آن‌ها با ارسال به یک قرارداد هوشمند خاص است) به صورت تصادفی انتخاب می‌شوند تا به عنوان اعتبارسنج‌ها بلوک‌های جدید را پیشنهاد دهند و برای این کار پاداش دریافت می‌کنند. اعتبارسنج‌ها به این ترتیب نقش ماینرها را در سیستم اثبات کار بر عهده می‌گیرند. شرکت‌کنندگانی که قوانین پروتکل را نقض می‌کنند، ممکن است بخشی یا تمام دارایی‌های سهام‌گذاری شده خود را از دست بدهند. این رویکرد تشویق و تنبیه به منظور تشویق شرکت‌کنندگان به اعتبارسنجی و ترتیب‌بندی تراکنش‌ها در بلوک‌ها مطابق با قوانین پروتکل طراحی شده است.

مزایای اثبات سهام چیست؟

مزایای متداولی که در میان جامعه اتریوم برای حرکت به سمت اثبات سهام ذکر می‌شود عبارتند از:

بهبود بهره‌وری انرژی. چون اثبات سهام نیازی به اختصاص قدرت پردازش به الگوریتم هشینگ اثبات کار ندارد، به طور قابل توجهی انرژی کمتری مصرف می‌کند. برآوردها نشان می‌دهد که اتریوم 2.0 کمتر از 1% انرژی مصرف شده توسط اتریوم اثبات کار را مصرف خواهد کرد.

بهبود ظرفیت مقیاس‌پذیری با پشتیبانی از 'زنجیره‌های شارد'. زنجیره‌های شارد (به زیر مراجعه کنید) با اجازه دادن به شبکه برای ایجاد بلوک‌های متعدد به طور همزمان، توان عبور تراکنش را افزایش می‌دهند. در حالی که در یک سیستم اثبات کار، شاردینگ قدرت هشینگ مورد نیاز برای به خطر انداختن هر بخش از شبکه را کاهش می‌دهد (در نتیجه امنیت کل شبکه را کاهش می‌دهد)، در یک سیستم اثبات سهام این چنین نیست. به عبارت دیگر، انتقال به اثبات سهام برای فعال‌سازی شاردینگ که ممکن است یک فناوری مقیاس‌پذیری موثر باشد، ضروری است.

افزایش تمرکززدایی. چون اثبات سهام از استخراج مبتنی بر قدرت هشینگ خلاص می‌شود، نیاز به مزارع استخراج بزرگ و سرمایه‌بر از بین می‌رود. به طور نظری، این باید مانع ورود به اعتبارسنج‌ها را کاهش دهد و خطر تمرکز را کاهش دهد. علاوه بر این، به دلیل تعداد زیاد زنجیره‌های شارد، حرکت کامل به سمت اتریوم 2.0 به مجموعه بزرگی از اعتبارسنج‌ها (بیش از 16,000) نیاز دارد. این استدلال وجود دارد که این تعداد زیاد اعتبارسنج‌ها شبکه را کمتر در معرض دستکاری توسط منافع خاص قرار می‌دهد.

معایب اثبات سهام چیست؟

کمتر اثبات شده. در حالی که اثبات کار برای بیش از یک دهه در بیت‌کوین و از سال 2015 در اتریوم به کار گرفته شده است، اثبات سهام سابقه کمتری دارد. اگرچه اثبات سهام در تعدادی از بلاک‌چین‌های عمومی بدون حادثه استفاده شده است، پیچیدگی نسبی اجرای آن در اتریوم به این معنی است که ممکن است هنوز بردارهای حمله یا آسیب‌پذیری‌های ناشناخته‌ای وجود داشته باشد.

ثروتمندان ثروتمندتر می‌شوند. یک انتقاد رایج از اثبات سهام در اتریوم این است که چون عملاً هزینه‌ای برای استخراج وجود ندارد، و چون هر چه ETH بیشتری سهام‌گذاری کنید، پاداش بیشتری دریافت می‌کنید، کسانی که قبلاً بیشترین سرمایه را دارند، به تجمع سرمایه بیشتر ادامه خواهند داد. در مقابل، هر چند که درست است که استخراج بیت‌کوین یک فعالیت سرمایه‌بر است، حاشیه سود آن باریک است. این به این معنی است که بیشتر بیت‌کوین‌های به دست آمده توسط ماینرها باید برای پوشش هزینه‌های استخراج آن‌ها فروخته شود و با فروش، ماینرها بیشتر بیت‌کوین تازه ضرب شده (و کارمزدها) را به شرکت‌کنندگان گسترده‌تری توزیع می‌کنند و در نتیجه بیت‌کوین جدید را به طور گسترده توزیع می‌کنند.

شاردینگ چیست؟

شاردینگ یک تکنیک مقیاس‌پذیری است که به طور قابل توجهی بهره‌وری و ظرفیت یک شبکه بلاک‌چین را بهبود می‌بخشد. این تکنیک شامل تقسیم کل حالت شبکه به چندین بخش کوچک‌تر و قابل مدیریت، که به آن‌ها "شارد" گفته می‌شود، است. هر شارد تقریباً مانند یک بلاک‌چین جداگانه عمل می‌کند، با مجموعه‌ای از موجودی حساب‌ها و قراردادهای هوشمند خود. با این حال، برخلاف بلاک‌چین‌های کاملاً مستقل، شاردها از طریق زنجیره اصلی یا لایه‌ای که امنیت و سازگاری داده را در کل شبکه تضمین می‌کند، با یکدیگر ارتباط و هماهنگی دارند.

در زمینه اتریوم 2.0، شاردینگ به منظور حل مشکل مقیاس‌پذیری با توزیع مسئولیت پردازش داده‌ها در میان چندین شارد طراحی شده است. هر شارد قادر به پردازش تراکنش‌ها و قراردادهای هوشمند به صورت مستقل خواهد بود، و به این ترتیب ظرفیت کلی شبکه افزایش خواهد یافت. اجرای اولیه شاردینگ در اتریوم 2.0 انتظار می‌رود که به بهبود دسترسی داده‌ها متمرکز شود، که به نوبه خود مقیاس‌پذیری راه‌حل‌های لایه-2 را با اجازه به آن‌ها برای ارجاع داده‌های ذخیره شده در زنجیره‌های شارد بهبود خواهد داد.

اعتبارسنج‌ها نقش حیاتی در امنیت و عملکرد شبکه شارد شده اتریوم خواهند داشت. آن‌ها به صورت تصادفی به شاردهای مختلف اختصاص داده می‌شوند، و اطمینان حاصل می‌شود که هیچ شاردی بیش از حد توسط یک گروه خاص از اعتبارسنج‌ها تحت تأثیر قرار نمی‌گیرد یا کنترل نمی‌شود. این اختصاص تصادفی به افزایش امنیت شبکه کمک می‌کند و آن را در برابر حملات یا دستکاری‌های هماهنگ مقاوم‌تر می‌کند.

با ادامه تکامل اتریوم، جزئیات شاردینگ و اجرای آن ممکن است تکامل یابد.

جدول زمانی اتریوم 2.0

حرکت به سمت اتریوم 2.0 یک انتقال تدریجی و چند مرحله‌ای است که در طول جدول زمانی زیر صورت می‌گیرد:

زنجیره بیکن. در دسامبر 2020 با موفقیت راه‌اندازی شد، زنجیره بیکن مکانیزم اجماع اثبات سهام (PoS) را معرفی کرد که به صورت موازی با شبکه موجود اتریوم کار می‌کرد. این مرحله هنوز تراکنش‌ها یا قراردادهای هوشمند را پردازش نمی‌کرد، اما پایه‌ای برای مدل جدید اجماع PoS فراهم کرد. یک "زنجیره بیکن" برای ذخیره رجیستری اعتبارسنج‌ها ایجاد شد و به صورت موازی با شبکه اصلی اتریوم اجرا شد، اما در طول مرحله زنجیره بیکن، اتریوم همچنان به مکانیزم اجماع اثبات کار متکی بود.

ادغام. در سپتامبر 2022 این مرحله حیاتی تکمیل شد و شبکه اصلی اولیه اتریوم، که بر روی اثبات کار (PoW) اجرا می‌شد، به طور بی‌نقصی با سیستم PoS زنجیره بیکن ادغام شد. این انتقال پایان استخراج انرژی بر روی اتریوم را نشان داد و به طور کامل PoS را برای امنیت و اجماع شبکه پذیرفت. در نتیجه، مصرف انرژی اتریوم به طور قابل توجهی کاهش یافت و راه را برای عملیات بلاک‌چین کارآمدتر و مقیاس‌پذیرتر هموار کرد.

شاردینگ. پس از ادغام، اتریوم برنامه دارد شاردینگ را پیاده‌سازی کند تا ظرفیت شبکه را به شدت افزایش داده و هزینه‌های تراکنش را کاهش دهد. شاردینگ شبکه را به چندین بخش (شارد) تقسیم می‌کند که هر کدام قادر به پردازش تراکنش‌ها و قراردادهای هوشمند به صورت مستقل خواهند بود. این ظرفیت کلی شبکه اتریوم را گسترش می‌دهد و به آن اجازه می‌دهد تا تعداد بیشتری از تراکنش‌ها را در ثانیه پردازش کند و آن را برای کاربران در سراسر جهان قابل دسترس‌تر کند. مراحل اولیه شاردینگ بر توزیع داده در شارد‌ها تمرکز خواهند کرد و مراحل بعدی به هدف اجرای مستقل قراردادهای هوشمند و مدیریت حساب‌ها توسط شارد‌ها خواهند بود، که به وسیله آن مقیاس‌پذیری و کارایی شبکه بهبود خواهد یافت. معرفی شاردینگ در مراحل مختلف انتظار می‌رود آغاز شود.