همه چیز درباره اتریوم 2.0: مزایا، معایب و زمان راه اندازی

اتریوم 2.0 به عنوان نسخه بهبود یافته ای از اتریوم اصلی، یکی از موضوعات داغ در دنیای فناوری بلاکچین است. این بهبودات شامل افزایش سرعت تراکنش، کاهش هزینه ها و افزایش امنیت شبکه می باشد. در این مقاله به معرفی کامل اتریوم 2.0 می‌پردازیم، سپس مزایا و معایب اتریوم 2.0 و زمان راه اندازی آن را بررسی خواهیم کرد.

معرفی اتریوم 2.0

اتریوم 2.0 که بروزرسانی «سرنیتی» یا Eth2 نیز نامیده می‌شود، یک ارتقاء بزرگ برای بلاک چین اتریوم است که در چند فاز مجزا منتشر خواهد شد. فاز 0 ارتقاء، از دسامبر 2020 آغاز شده است و ادامه بروزرسانی به مرور زمان به اجرا در خواهد آمد. همچنین باید بیان کرد که اتریوم 2.0 در این مدت تغییرات مثبت و شکست‌های متعددی را تجربه کرده و این بروزرسانی چالش های فروانی برای توسعه دهندگان آن به همراه داشته است.

در واقع Eth۲ یا سرنیتی (Serenity) یک ارز دیجیتال جدید محسوب نمی‌شود و فقط یک ارتقاء بزرگ در شبکه بلاک‌چین است. شبکه اتریوم ۲ به‌منظور افزایش بهره‌وری، قابلیت استفاده و مقیاس پذیری شبکه اتریوم طراحی شده است که برنامه‌ریزی و اجرای آن سال‌ها به طول انجامیده و در این سال‌ها توسعه‌دهندگان مختلفی در فرایند طراحی آن نقش داشته‌اند.

تیم تحقیقاتی اتریوم وظیفه هدایت و هماهنگی پروژه توسعه اتریوم ۲.۰ را برعهده دارند. ‌صدها نفر در قالب گروه ‌های توسعه و پیاده ‌سازی با هم همکاری و مشارکت دارند. این افراد در اجرایی شدن روند پروژه سهیم هستند. هفت تیم مختلف برنامه ‌نویسی نیز در حال توسعه اینترفیس های کاربری اتریوم ۲.۰ هستند که کد نویسی آن در چند زبان‌ مختلف انجام می گیرد. این رابط کاربری جهت استفاده در کاربردهای مختلف برنامه ریزی شده است. ویتالیک بوترین، ایده پرداز اصلی اتریوم و از هم بنیان گذاران اتریوم اعلام کرده که بروزرسانی اتریوم ۲.۰ آغاز روند توسعه اتریوم است. او پروسه توسعه و ارتقاء اتریوم را روندی مداوم دانست.

نقشه راه و زمان راه اندازی اتریوم 2.0

فاز 0: زنجیره بیکن (Beacon Chain)

فاز 0 شاهد راه اندازی زنجیره بیکن در هسته شبکه اتریوم 2.0 بود. این مرحله در دسامبر 2020 آغاز شد و زنجیره Beacon را به عنوان مکانیزم هماهنگی که اشتراک گذاری را تسهیل می کند، تثبیت کرد.

در این فاز مکانیزم اثبات سهام (PoS) به‌طور آزمایشی در شبکه اتریوم پیاده سازی شد. از آن زمان تا شروع مرحله بعد، مکانیزم اثبات سهام (PoS) به موازات مکانیزم اثبات کار (PoW) در شبکه اتریوم فعال بود تا مطمئن شوند داده‌ها در این شبکه از دست نمی‌روند.

فاز 1: ادغام یا مرج (Merge)

مرحله ادغام اوایل سال ۲۰۲۲ انجام شد. این مرحله شاهد ادغام، زنجیره بیکن (Beacon Chain) با اتریوم1.0 (ETH1) است، زمانی که ETH1 از طریق فرآیندی به نام “docking” به قطعه ای از ETH2 تبدیل می شود. فاز 1 همچنین 64 قطعه را راه اندازی می کند و آنها را در شبکه اصلی اتریوم ادغام می کند. فرآیند اتصال یک جنبه مهم از ادغام است و می تواند به عنوان فاز 1.5 دیده شود.

 به این نکته توجه کنید که به‌منظور آماده شدن برای این مرحله، چندین شبکه آزمایشی با شبکه اصلی اتریوم ادغام شدند. هدف از این ادغام‌ها این بود که توسعه‌دهندگان به‌طور ایمن و بدون خطر از دست دادن سرمایه‌های واقعی، ویژگی‌های الگوریتم PoS را آزمایش کنند.

فاز 2: شاردینگ (Sharding)

در این مرحله یعنی مرحله شاردینگ تمام 64 شارد با سازگاری قرارداد هوشمند در فاز 2 به عملکرد کامل خواهند رسید. علاوه بر این، اتریوم 2.0 یکپارچه سازی برنامه های غیرمتمرکز (dApp)، تراکنش ها و قابلیت همکاری متقابل شارد را فعال می کند. در ادامه مقاله به توضیح بیشتر زنجیره های شاردینگ خواهیم پرداخت.

آپگرید EIP-1559

این به‌روزرسانی که بخشی 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.

تفاوت اتریوم ۱.۰ با اتریوم ۲.۰

الگوریتم اجماع اثبات سهام

هم اکنون، اتریوم ۱.۰ از الگوریتم اثبات کار یا Proof-of-Work که همان روش ماینینگ است، استفاده می‌نماید. این الگوریتم محاسباتی، جهت ساختن بلاک‌ ها در بلاک چین، از توان فیزیکی دستگاه های ماینر استفاده می‌ کند.

در اتریوم ۲.۰، الگوریتم اجماع به اثبات سهام یا Proof-of-Stake ارتقا یافته است. الگوریتم اثبات سهام باعث می شود که امنیت، مقیاس‌پذیری و بهره ‌وری انرژی در تولید اتریوم بهینه تر شود.
در مکانیزم اثبات سهام جهت تولید توکن های جدید از استیکینگ یا قفل کردن اتر، استفاده می شود و نیاز به نیروی برق و کارکرد فیزیکی ماینرها، نمی باشد.

زنجیره‌ های شاردینگ

مکانیزم Shard Chain، مکانیزمی است که جهت بهبود مقیاس‌پذیری به کار گرفته شده است که باعث افزایش کارایی و بهره وری بلاک چین اتریوم می گردد. یک پایگاه داده‌ بسیار حجیم، توسط شاردینگ که از انواع پارتیشن ‌بندی محسوب می شود، به قسمت ‌های کوچکتری تقسیم می‌ گردد در اینصورت مدیریت دیتابیس آسان ‌تر شده و زمان پاسخ ‌دهی کوتاه‌ تر می گردد.
هم اکنون، بلاک چین اتریوم از بلاک‌های متوالی که زنجیره وار به هم متصل هستند، تشکیل یافته است. این شبکه بسیار ایمن بوده و بررسی و تأیید تراکنش ها در آن به آسانی انجام می‌ شود. در این شبکه لازم است هر نود کاملی در تأیید تمام تراکنش ‌ها شرکت نماید. این روند به‌ ویژه زمانی که تعداد تراکنش‌ها بالاست، می ‌تواند بر زمان تأیید تراکنش ‌ها تأثیر بگذارد و سبب کند شدن شبکه گردد.

در مکانیزم شاردینگ، بلاک چین اتریوم به چند بخش جداگانه تقسیم شده و مسئولیت پردازش داده‌ ها بین نودها تقسیم می‌شود. با اجرای شاردینگ، تراکنش ها به ‌صورت موازی پردازش می شود و نیازی به پردازش متوالی که وقت گیر است، نمی باشد.

استیکینگ (Staking) اتریوم 2.0

به پروسه ای که به کاربران امکان می‌ دهد تا با تخصیص مقداری اتر به شبکه، تأیید تراکنش ‌ها را انجام دهند و اتر بیشتری کسب نماید، سهام‌گذاری اتریوم یا Staking می گویند.

به طور کلی هر کسی می تواند در استیکینگ هرگونه بلاکچینی (blockchain) که از الگوریتم اجماع اثبات سهام (Proof-of-stake) استفاده می کند مشارکت داشته باشد. اثبات سهام متغیرهای مختلفی دارد که به افراد امکان می دهد تا در فرآیند استیکینگ مشارکت کنند.

استیکینگ در (Ethereum 2.0) بسیار ساده است. حداقل ۳۲ اتریوم (Ethereum) برای شرکت در استیکینگ لازم است و اعتبارسنج ها باید گره اعتبار سنجی را اجرا کنند.

این اقدام نیازی به ماشین آلات تخصصی ندارد و می تواند از طریق کامپیوتر یا لپ تاپ غیرحرفه ای انجام شود. با این حال ، انتظار می رود اعتبارسنج ها به طور مداوم آنلاین باشند. پیش بینی می شود نرخ سود دهی اتریوم (ETH) در حدود ۴ تا ۱۰ درصد باشد.

چه کسانی می‌توانند در استیکینگ اتریوم 2.0 شرکت کنند؟

در اصل ، هر کسی می تواند توکن ها را استیک کند. اما در حقیقت ، از پروتکلی برای تعیین این که کدام یک از شرکت کنندگان برای تأیید اعتبار بلاک ها و کسب پاداش استیکینگ انتخاب شوند استفاده می‌شود.

معمولاً حق اعتبار بخشیدن به بلاک و کسب پاداش ، براساس ارزش متناسب استیک تعیین می شود. بنابراین ، کسی که ۱٪ از ارزش کل را استیک می کند ، ۱٪ از کل بلاک ها را تأیید می کند. اما مدت زمان قفل شدن یا استیک اتر نیز ممکن است در پروتکل انتخاب تاثیر داشته باشد.

همچنین برنامه ای به نام اسلشینگ (slashing) با برداشت بخشی از اتر تاییدکنندگان آنها را مجبور به ترک شبکه خواهد کرد. این فرآیند ، تایید کنندگان با اهداف خرابکارانه را هدف قرار داده است و از حملات احتمالی پیشگیری می‌کند.

برسی مزایا و معایب اتریوم 2.0

مزایای اتریوم 2.0

افزایش مقیاس‌پذیری و سرعت

از نظر سرعت پردازش، اتریوم در حال حاضر می تواند حدود 30 تراکنش در ثانیه را پردازش کند. اتریوم 2.0 این میزان را به 100000 تراکنش در ثانیه می رساند که یک جهش عظیم است. اما چگونه ممکن است؟ اتریوم 2.0 قصد دارد این تغییرات را از طریق دو ارتقا امکان پذیر کند: اثبات سهام (Proof-of-stake) و اشتراک گذاری (sharding) .

حفظ داده های موجود

اتریوم 2.0 یکپارچگی تمام دارایی‌ها، داده‌ها و تاریخچه بلاک چین را حفظ می‌کند، در حالی که زنجیره‌های بیکن و زنجیره‌های خرد را اضافه می‌کند.

حفظ محیط زیست

در مکانیسم اثبات کار (PoW)، جهت ساختن بلاک‌ ها در بلاک چین، از توان فیزیکی دستگاه های ماینر استفاده می‌شود که نیازمند صرف انرژی بسیاری می‌باشد.

مکانیسم اثبات کار (PoW) به دلیل مصرف بالای انرژی، می‌تواند تاثیرات مخربی بر محیط زیست داشته باشد. در مقابل، در مکانیسم اثبات سهام (PoS)، اعتبارسنجی توسط استیکرها (Stakers) انجام می‌شود و در نتیجه، مصرف انرژی به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد. استیک کردن اتریوم به این معنی است که در ازای خرید اتریوم و نگهداری آن، پاداش دریافت می‌کنید.

افزایش امنیت

اسلشینگ (Slashing) یک مجازات جدید در سیستم اتریوم است که درنتیجه آن اعتباردهنده‌های مخرب و مهاجمان احتمالی با تنبیه‌های مختلفی مانند حذف سکه‌ها روبرو می‌شوند. جریمه‌هایی که برای این مهاجمان در نظر گرفته شده است از کاهش ۱۸ اتریوم تا حذف کامل از شبکه متفاوت است. به‌طور کلی، PoS نه‌تنها احتمال حمله به شبکه به خصوص حمله 51% را کاهش می‌دهد، بلکه حتی اگر فردی موفق به حمله به این شبکه شود، اتریوم‌های خود را از دست می‌دهد

کاهش کارمزد تراکنش

افزایش حجم تراکنش‌ها در اتریوم منجر به افزایش کارمزد آن‌ها در این شبکه شده بود. اتریوم 2.0 برای حل این مشکل راه حلی ارائه کرد.

در اتریوم ۲ توسعه‌دهندگان با جایگزینی الگوریتم اثبات سهام (Proof Of Stake) به جای الگوریتم اثبات کار (Proof Of Work) هزینه تراکنش‌ها را کمتر کرده‌اند و نتیجه این کار، کاهش چشم‌گیر کارمزد در شبکه اتریوم بوده است.

معایب اتریوم 2.0

سردرگمی

بزرگترین نقطه ضعف اتریوم 2.0 سردرگمی است که هنوز آن را احاطه کرده است. بسیاری نمی دانند که چه اتفاقی در حال وقوع است، اما بحث پیرامون آن سرمایه گذاران را کنجکاو کرده است.

خطر از دست دادن سرمایه

همچنین خطر از دست دادن وجوه به دلیل “کاهش” اتریوم (ETH) در شبکه وجود دارد. به عنوان مثال، اعتبارسنجی ممکن است وجوه خود را به عنوان بخشی از جریمه برای آفلاین بودن از دست بدهد. این یک مورد جریمه نسبتاً خفیف دارد: تقریباً به اندازه همان پاداشی که می توانستید بگیرید. سهام گذاری (Staking) به حداقل 50 درصد مشارکت نیاز دارد تا از دست دادن سهام جلوگیری شود.

پولدارها پولدارتر می‌شوند

 یکی از انتقادات رایج به اتریوم ۲ این است که به دلیل استفاده از مکانیسم اثبات سهام (PoS) در این شبکه، هر چقدر اتریوم بیشتری استیک کنید، پاداش بیشتری دریافت می‌کنید. بنابراین، سرمایه بیشتر باعث افزایش هر چه بیشتر سرمایه می‌شود.

اتریوم 2.0 کمتر مورد آزمایش قرار گرفته است

اگرچه تعدادی از بلاک‌چین‌ها از مکانیزم اثبات سهام (PoS) استفاده می‌کنند اما با توجه به پیچیدگی اجرای این مکانیسم اجماع در آپدیت اتریوم ۲، به نظر می‌رسد میزان آسیب‌پذیری این شبکه و احتمال حملات به آن کمتر شناخته شده است و به نظر می‌رسد در حال آزمایش است.

باورهای غلط درباره اتریوم 2.0

اتریوم 2.0 یک ارز دیجیتال جدید است.
اتریوم 2.0 در واقع یک ارز دیجیتال نیست بلکه یک بلاک چین است که اتر را که ارز دیجیتال اتریوم است، در خود جای داده است.

برای سازگاری با اتریوم 2.0 (ETH 2.0) باید برنامه های خود را بروزرسانی کنیم.
کاربران اتریوم در اینجا جای نگرانی ندارند. dApps، DeFi (مالی غیرمتمرکز)، NFTs (توکن‌های غیرقابل تعویض)، و سایر برنامه‌ها هیچ تغییری نخواهند دید و به عملکرد عادی خود ادامه خواهند داد.

آمدن اتریوم 2.0 باعث از بین رفتن تراکنش های ثبت شده در شبکه اتریوم می‌شود.
تمام تراکنش‌های اتریوم تا به امروز پس از راه‌اندازی اتریوم 2.0 تغییری نخواهند داشت.

سرمایه گذاران پس از مرج قادر به برداشت اترهای استیک‌شده هستند

طبق اظهارات توسعه‌دهندگان این شبکه، پس از آپگرید ادغام (Merge) این امر امکان‌پذیر نیست. برداشت ارزهای stETH طی به‌روزرسانی بعد از مرج که به آپگرید شانگهای (Shanghai) معروف است، فعال خواهد شد. در نتیجه، این دارایی‌ها برای حداقل 6 تا 12 ماه پس از مرج قفل می‌مانند.

با آمدن اتریوم 2.0 توکن های اتریوم 1.0 قابل استفاده نخواهند بود.
اگر کاربری هم اکنون کوین های اتریوم داشته باشد، در شبکه اتریوم ۱.۰ قابل استفاده‌ هستند. حتی زمانی که اتریوم ۱.۰ به یک شارد از اتریوم ۲.۰ تبدیل گردد، باز هم این اتریوم ها دارای اعتبار خواهند بود و کاربر جهت استفاده از آن ‌ها لازم نیست کار خاصی انجام دهد.

سخن پایانی

اتریوم 2.0 به واسطه مزایا و قابلیت های منحصر به فردی که ارائه می دهد، به یکی از مورد انتظارترین اصلاحات در دنیای رمزارزها تبدیل شده است. با این حال، برای راه اندازی موفق این اصلاحات نیاز به همکاری و تلاش بیشتری از سوی توسعه دهندگان و جامعه رمزارزها داریم. امیدواریم که با پیشرفت هایی که در حال حاضر در این زمینه انجام می شود، اتریوم 2.0 بتواند به یکی از پرکاربردترین و پرارزشترین شبکه های رمزارزها تبدیل شود.