اتریوم 2.0؛ هر آنچه باید درباره به‌روزرسانی بزرگ اتریوم بدانید-قسمت اول

اتریوم که یکی از بهترین پلتفرم‌های غیرمتمرکز و بستری برای اجرای قراردادهای هوشمند است، مراحل توسعه خود را یکی پس از دیگری طی کرده و حالا در آستانه یکی از بزرگ‌ترین تحولات خود قرار دارد. بنیاد اتریوم در حال راه‌اندازی دومین نسخه از این پلتفرم با نام اتریوم ۲.۰ است.

«اتریوم ۲.۰» (Ethereum 2.0) که با نام‌های «Eth2» و «سرنیتی» (Serenity) نیز شناخته می‌شود، به‌روزرسانی بعدی در بلاک چین اتریوم است. اتریوم ۲.۰ در چند فاز مختلف منتشر خواهد شد که فاز صفر در سال ۲۰۲۰ عرضه خواهد شد. هر فاز، عملکرد و کارآیی اتریوم را از جنبه‌های مختلف بهبود خواهد بخشید. در آستانه این اتفاق بزرگ، سوالات زیادی ذهن کاربران اتریوم را به خود مشغول کرده است. وب‌سایت «Consensys» به بخش زیادی از این سوالات پاسخ داده است. برای اطلاع از پاسخ این سوال‌ها با ارزدیجیتال همراه باشید.

تفاوت اتریوم ۱.۰ با اتریوم ۲.۰ چیست؟

در اتریوم ۲.۰ شاهد دو پیشرفت اساسی نسبت به اتریوم ۱.۰ خواهیم بود؛ مکانیزم اجماع اثبات سهام و زنجیره‌های شارد.

اثبات سهام

در حال حاضر، اتریوم ۱.۰ از مکانیزم اجماعی به نام «اثبات کار» (PoW) استفاده می‌کند. این مکانیزم برای ساخت بلاک‌ها در بلاک چین، از توان محاسباتی فیزیکی ماینرها و برق (کار) استفاده می‌کند. در اتریوم ۲.۰، مکانیزم اجماع این ارز دیجیتال به «اثبات سهام» (PoS) به‌روزرسانی خواهد شد. اثبات سهام، مکانیزم اجماعی است که امنیت، مقیاس‌پذیری و بهره‌وری انرژی را بهبود می‌بخشد.

مکانیزم اثبات سهام به جای اتکا به نیروی برق و عملکرد فیزیکی ماینرها، به اعتبارسنج‌ها (ماینرهای مجازی) و سپرده‌های اتر متکی است.

زنجیره‌های شارد

«زنجیره شارد» (Shard Chain)، مکانیزمی برای بهبود مقیاس‌پذیری است که به طرز چشمگیری باعث افزایش کارایی بلاک چین اتریوم خواهد شد. «شاردینگ» نوعی پارتیشن‌بندی است که در آن یک پایگاه داده‌ی بسیار بزرگ، به بخش‌های کوچک‌تری تقسیم می‌شود تا مدیریت پایگاه داده آسان‌تر و زمان پاسخ‌دهی کوتاه‌تر شود.

در حال حاضر، بلاک چین اتریوم از یک زنجیره واحد با بلاک‌های متوالی تشکیل شده است. این شبکه بسیار ایمن است و بررسی و تایید اطلاعات در آن به آسانی انجام می‌گیرد. با این حال، در این شبکه هر فول‌نود (نود کامل) باید در تایید تمام تراکنش‌ها در بلوک‌های متوالی شرکت کند. این موضوع می‌تواند بر توانایی تایید سریع تراکنش‌ها تاثیرگذار باشد و باعث کندی شبکه شود، به ویژه زمانی که تعداد تراکنش‌ها بالاست. زنجیره شارد، مکانیزمی است که بلاک چین اتریوم را به چند بخش جداگانه «شکاف» می‌دهد و مسئولیت پردازش داده‌ها را بین نودها تقسیم می‌کند. با اجرای شاردینگ، می‌توان معاملات را به صورت موازی و نه متوالی، پردازش کرد.

شاردینگ؛ چند زنجیره موازی، به جای یک زنجیره متوالی

اضافه کردن هر زنجیره شارد، مانند به روز کردنِ اتریوم از یک خیابان تک‌لاینی به یک اتوبان چندلاینی است. لاین‌های بیشتر و پردازش موازی منجر به توان عملیاتی بسیار بیشتری می‌شود. انتظار می‌رود زنجیره‌های شارد در فاز ۱ اتریوم ۲.۰ پیاده‌سازی شوند.

نقشه راه اتریوم ۲.۰ چگونه است و چند فاز دارد؟

طبق برنامه‌ریزی‌های انجام شده، پیاده‌سازی اتریوم ۲.۰ حداقل سه فاز خواهد داشت؛ فاز صفر، ‌فاز ۱ و فاز۲. انتظار می‌رود که فاز صفر در سال ۲۰۲۰ و فازهای ۱ و ۲ در سال‌های بعد منتشر شوند.

فاز صفر

در فاز صفر که اولین مرحله از پیاده‌سازی اتریوم ۲.۰ است،‌ «بیکن چین» (Beacon Chain) اجرا خواهد شد. بیکن چین، دفتر ثبت اطلاعات اعتبارسنج‌ها را مدیریت می‌کند و مکانیزم اجماع اثبات سهام را در اتریوم ۲.۰ پیاده‌سازی خواهد کرد. زنجیره فعلی اتریوم نیز که از مکانیزم اثبات کار استفاده می‌کند،‌ به فعالیت خود ادامه خواهد داد تا شکافی در پیوستگی داده‌ها به وجود نیاید.

فاز ۱

فاز ۱، که دومین مرحله از اتریوم ۲.۰ است،‌ به احتمال زیاد در سال ۲۰۲۱ به مرحله اجرا درخواهد آمد. مهم‌ترین اتفاقی که در این فاز خواهد افتاد،‌ ادغام زنجیره‌های شارد است. همانطور که اشاره شد، شاردینگ مکانیزمی برای بهبود مقیاس‌پذیری است که بلاک چین اتریوم را به ۶۴ زنجیره جداگانه تقسیم خواهد کرد. به این ترتیب تراکنش‌ها، ذخیره‌سازی اطلاعات و پردازش آنها با سرعت بیشتری انجام خواهد شد. طبق محافظه‌کارانه‌ترین برآوردها، شاردینگ باعث خواهد شد سرعت پردازش تراکنش‌ها و داده‌ها در اتریوم ۲.۰، حدود ۶۴ برابر سریع‌تر از اتریوم ۱.۰ باشد. اما طراحی زنجیره‌های شاردینگ به گونه‌ای انجام شده است که اتریوم ۲.۰ در عمل صدها برابر سریع‌تر از اتریوم ۱.۰ باشد.

فاز ۲

نهایتا فاز ۲ که سومین و آخرین مرحله از راه‌اندازی اتریوم ۲.۰ است،‌ احتمالا در سال ۲۰۲۱ یا ۲۰۲۲ اجرا خواهد شد. در حال حاضر اطلاعاتی که درباره این فاز داریم،‌ بسیار کمتر و مبهم‌تر از دو فاز قبلی است؛ اما می‌دانیم که این فاز شامل اضافه کردن حساب‌های اتر و قابلیت انتقال و برداشت، پیاده‎سازی انتقال‌ها در شاردهای متقاطع، فراخوان قراردادها، ساخت محیط‌هایی برای اجرای برنامه‌های مقیاس‌پذیر در بستر اتریوم ۲.۰ و وارد کردن زنجیره اتریوم ۱.۰ در یکی از شاردهای اتریوم ۲.۰ برای پایان دادن به فعالیت مکانیزم اثبات کار است.

مانند هر برنامه دیگری،‌ اتریوم نیز نیاز دارد که همواره به‌روزرسانی شود. به این معنی که بعد از اتمام فاز ۲، پروسه پیشرفت اتریوم به پایان نخواهد رسید و تحقیقات و توسعه بیشتری در انتظار اتریوم خواهد بود.

طبق برنامه از پیش‌ تعیین‌شده،‌ فاز صفر در سال ۲۰۲۰ اجرا می‌شود. پیش‌بینی می‌شود فاز ۱ در سال ۲۰۲۱ و فاز ۲ و به‌روزرسانی‌های بعد از این فاز در سال ۲۰۲۱ یا بعد از آن پیاده‌سازی شوند.

بعد از اجرای کامل اتریوم ۲.۰،‌ چه چیزی تغییر خواهد کرد؟

اتریوم ۲.۰ در درجه اول مقیاس‌پذیری،‌ توان عملیاتی و امنیت شبکه عمومی اتریوم را بهبود خواهد بخشید. اتریوم ۲.۰ به هیچ وجه داده‌های ثبت شده، سوابق تراکنش‌ها و مالکیت افراد بر کوین‌های اتریوم در شبکه اتریوم ۱.۰ را از بین نخواهد برد. بیکن چین که به نوعی ستون فقرات اتریوم ۲.۰ است،‌ به گونه‌ای طراحی شده است که قابلیت پیاده‌سازی روی اتریوم ۱.۰ را داشته باشد تا به این طریق پیوستگی داده‌ها حفظ شود. جوزف چو (Joseph Chow) مثال قابل‌فهمی در رابطه با تفاوت بین اتریوم ۱.۰ و اتریوم ۲.۰ مطرح کرده است. او اتریوم ۱.۰ را به یک جاده تک‌لاینه و اتریوم ۲.۰ را به یک بزرگراه تشبیه کرده است.

سرنوشت زنجیره فعلی اتریوم ۱.۰ چه خواهد بود؟

قرار است بلافاصله بعد از اجرای فاز ۱،‌ زنجیره اتریوم ۱.۰ به عنوان اولین شارد در اتریوم ۲.۰ ثبت شود. تا آن موقع، فعالیت اتریوم ۱.۰ با روال فعلی ادامه خواهد یافت و دستخوش پیشرفت‌هایی هم خواهد شد تا پیاده‌سازی آن به عنوان یک شارد از اتریوم ۲.۰ آسان‌تر شود.

فرایند اثبات سهام در اتریوم ۲.۰ چگونه است؟

همانطور که اشاره شد، در حال حاضر مکانیزم اجماعِ اتریوم، اثبات کار است. مکانیزم اجماع این ارز دیجیتال در نسخه دوم اثبات سهام خواهد بود. این تغییر باعث بهبود امنیت و مقیاس‌پذیری شبکه خواهد شد. اثبات سهام نوعی مکانیزم اجماع است که برای ادامه روند تولید بلاک‌ها در بلاک چین، به اعتبارسنج‌ها و اترهای سپرده‌گذاری شده متکی است. پیاده‌سازی این مکانیزم برای اجرای شاردینگ نیز ضروری است. اعتبارسنج‌ها افرادی هستند که توسط اعضای شبکه انتخاب شده‌اند و حداقل ۳۲ اتر در «قرارداد سپرده‌گذاری» (deposit contract) واریز کرده‌اند تا روند تولید بلاک‌ها در بلاک چین را ادامه دهند.

اثبات سهام؛ راهی برای حذف نقاط ضعف اثبات کار

اعتبارسنج‌ها دائما عوض می‌شوند و هر بار یک اعتبارسنج دیگر به صورت اتفاقی از استخر انتخاب می‌شود. اعتبارسنجِ انتخاب شده این شانس را دارد که بلاک بعدی را تولید کند. اگر اعتبارسنج بتواند با موفقیت بلاک را استخراج کند، به عنوان پاداش مقداری اتر دریافت خواهد کرد. در مقابل،‌ اگر اعتبارسنجی سعی کند در صحت بلاک‌ها خدشه وارد کند، مقداری از سپرده او کسر خواهد شد، به این معنی که او تمام یا بخشی از ۳۲ اتر خود را از دست خواهد داد. امنیتی که این سازوکار فراهم می‌کند، بسیار بیشتر از سیستم ناامیدکننده‌ای است که برق زیادی برای استخراج تلف می‌کند. برخلاف مکانیزم اثبات انجام کار که هزینه برق زیادی دارد و برای اجرای آن نیاز به دستگاه‌های استخراج قدرتمندی است،‌ برای شرکت در فرایند اثبات سهام فقط به یک لپ‌تاپ معمولی نیاز است. حتی در برخی از نرم‌افزارها، فرایند به حدی ساده‌سازی شده است که بتوان با تلفن همراه هم در فرایند استخراج شرکت کرد. به این ترتیب افراد شرکت‌کننده در مکانیزم اثبات سهام بیشتر و شبکه غیرمتمرکزتر خواهد شد. این مکانیزم در فاز صفر اتریوم ۲.۰ پیاده‌سازی خواهد شد.

چگونه می‌توانم در شبکه اتریوم ۲.۰، اتر بخرم؟

هیچ راهی برای خرید اتر از شبکه اتریوم ۲.۰ وجود ندارد؛ چراکه قرار نیست با اتریوم ۲.۰ ارز دیجیتال جدیدی ایجاد شود. بنابراین همچنان مانند روال سابق می‌توان از صرافی‌ها اتر خریداری کرد. در عوض کاربران می‌توانند با واریز اتر در قرارداد سپرده‌گذاری، پاداش دریافت کنند. طبق برنامه‌ریزی‌های فعلی، قرار است این سپرده‌گذاری یک‌طرفه و غیرقابل برگشت باشد.

دو روش برای دارندگان اتر وجود دارد که بتوانند با مشارکت در سپرده‌گذاری، اتر به دست آورند. در روش اول،‌ دارنده اتر می‌تواند با سپرده‌گذاری ۳۲ اتر، خود تبدیل به یک اعتبارسنج شود. تبدیل شدن به نود اعتبارسنج به این معنی است که فرد موظف است بلاک‌ها را اعتبارسنجی و سازماندهی کند، در غیر این صورت جریمه خواهد شد.

روش دوم که برای افرادی با تعداد اتر کمتر از ۳۲ عدد مناسب‌تر است، پیوستن به یک استخر استخراج است. هر کس با هر تعداد از کوین اتریوم می‌تواند وارد این استخرها شده و متناسب با سهم خود،‌ پاداش دریافت کند.

ادامه دارد