ویژگی اتریوم 2.0: بررسی 5 ویژگی که با اتریوم 2.0 به شبکه می آیند

در حال حاضر اخبار صنعت کریپتو پر شده از نوید تغییراتی که اتریوم را دگرگون خواهد کرد. اتریوم 2.0 و تغییراتی که ایجاد خواهد کرد، آنقدر پر سر و صدا است که همه منتظر اعمال آن هستیم تا نتیجه را ببینیم. موضوع بحث امروز در این مقاله از داموندمگ نیز همین است. می‌خواهیم بررسی کنیم که 5 ویژگی اتریوم 2.0 که به شبکه می‌آیند، کدم‌اند و چه تغییراتی ایجاد خواهند کرد.

اتریوم 2.0 چیست؟

اتریوم 2.0 مجموعه‌ای از تغییراتی است که قرار است در چند سال آینده در شبکه اتریوم اعمال شود. برای درک اتریوم 2.0، باید نحوه عملکرد نسخه فعلی (اتریوم 1.0) را درک کنیم. اتریوم از همان مکانیسم اجماع اثبات کار (PoW) موجود در بیت کوین استفاده می‌کند، که در حالی که سیستم‌های بسیار امن و غیرمتمرکزی هستند، چندین نقص هم دارند.

در بلاک چین‌های مبتنی بر اثبات کار، شرکت‌کنندگان برای گرفتن حق اعتبارسنجی تراکنش‌های جدید با هم رقابت می‌کنند. این فعالیت که استخراج نامیده می‌شود، به قدرت محاسباتی بالایی نیاز دارد زیرا شرکت‌کنندگان برای انتخاب شدن باید معماها یا مسائل پیچیده را حل کنند.

این کار مصرف برق و انرژی را بسیار بالا می‌برد، به همین دلیل است که می‌بینیم محافظان محیط زیست با ارزهای دیجیتال مخالفت می‌کنند. علاوه بر این تراکنش‌ها در چنین شبکه‌هایی کند هستند، زیرا ماینرها قبل از اینکه بتوانند تراکنش‌ها را تأیید کنند، باید فرآیند طولانی انتخاب شدن را طی کنند.

اتریوم 2.0 از الگوریتم اجماع اثبات سهام استفاده می‌کند که از سیستم متفاوتی برای انتخاب اعتبارسنجی‌ها استفاده می‌کند. به جای حل معماهای ریاضی قبل از تأیید تراکنش‌ها، اعتباردهندگان باید برخی از ارزهای دیجیتال شبکه را در یک قرارداد هوشمند قفل کنند. سپس شبکه به صورت شبه تصادفی اعتبارسنجی را با تجزیه و تحلیل ترکیبی از عوامل، از جمله اندازه و سن استیک یا سپرده انتخاب می‌کند.

بیکن چین (Beacon Chain)، یک پلتفرم آزمایشی برای ارتقای اتریوم 2.0 در حال حاضر بیش از 290 هزار اعتباردهنده دارد. پیش‌بینی می‌شود که پس از ادغام شبکه اصلی اتریوم با بیکن چین در اواخر سال جاری، این تعداد افزایش یابد.

اتریوم 2.0 چه تغییراتی را به همراه خواهد داشت؟

اتریوم 2.0 یکی از توسعه‌هایی است که جامعه کریپتو بیش از هر امکان جدید دیگری انتظار آن را کشیده است. اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود، اتریوم ممکن است مشکل مقیاس‌پذیری خود را حل کند، دسترسی به کاربران عادی را افزایش دهد و قابلیت‌های برنامه‌های غیرمتمرکز (dApps) را تقویت کند.

در ادامه به 5 ویژگی اتریوم 2.0 که به شبکه اضافه خواهد شد خواهیم پرداخت.

کارمزد تراکنش کم

اولین ویژگی اتریوم 2.0 کارمزد تراکنش کم است. بالا بودن کارمزدها امروزه در بین پرتکرارترین انتقادات شبکه اتریوم قرار دارد. با توجه به مبالغ هنگفتی که کاربران اتریوم به نام «گس» می‌پردازند، چنین انتقادهایی طبیعی هستند. در تعریف خود اتریوم، گس به پولی گفته می‌شود که به ماینرها پرداخت می‌شود، تا درازای آن قدرت محاسباتی خود را برای اعتبارسنجی در اختیار شبکه قرار دهند. این مبلغ برحسب واحدی به نام «gwei» محاسبه می‌شود.

زمانی که تعداد تراکنش‌ها در بلاک چین بسیار زیاد می‌شود و ترافیک زیادی ایجاد می‌کند. هزینه گس نیز بالا می‌رود، هرکس پول بیشتری بپردازد، تراکنش خود را در اولویت بررسی قرار می‌دهد. با تغییر الگوریتم اتریوم به اثبات سهام، پردازش تراکنش‌ها آسان‌تر می‌شود. این از وضعیتی جلوگیری می‌کند که در آن تراکنش‌های پردازش نشده شبکه را مسدود می‌کنند و ماینرها را مجبور می‌کنند قبل از تأیید تراکنش‌ها، قیمت گس بالاتری را درخواست کنند.

افزایش توان عملیاتی شبکه

بخشی از ارتقاء اتریوم 2.0 شامل معرفی «شاردینگ» است. شاردینگ رویه‌ای است که برای تقسیم یک بلاک چین به چندین زنجیره طراحی شده است که می‌تواند معاملات را مستقل از زنجیره اصلی پردازش کند.

بلاک چین‌های اثبات کار تراکنش‌ها را روی یک زنجیره واحد و ناگسستنی ثبت می‌کنند. به همین دلیل است که می‌توانیم تاریخچه تراکنش‌ها در بلاک چین بیت‌کوین را تا سال ۲۰۰۹ که اولین بلاک استخراج شد، ببینیم.

بنابراین با وجود حجم زیاد پردازش‌هایی که فقط می‌تواند در یک زنجیره اتفاق بیفتد، جای تعجب نیست که نرخ پردازش اتریوم در حدود 10 تا 15 تراکنش در ثانیه بوده است. نرخ تراکنش‌های بیت کوین از این هم کمتر است و چیزی در حدود 7 تراکنش در ثانیه توان عملیاتی دارد.

شاردینگ، زنجیره‌های جدیدتری از زنجیره اصلی موجود ایجاد می‌کند. طبق گفته بنیاد اتریوم، این روش اشتراک‌گذاری، بلاک چین را به 64 زنجیره مختلف تقسیم می‌کند. با وجود زنجیره‌های بیشتر برای تأیید تراکنش‌ها، بار شبکه اصلی اتریوم کاهش می‌یابد. این بدان معناست که اکوسیستم می‌تواند تراکنش‌های بیشتری را پردازش کند. برآورد ویتالیک بوترین حاکی از آن است که ارتقای اتریوم 2.0 توان عملیاتی را به 100 هزار تراکنش در ثانیه افزایش می‌دهد.

نیازهای سخت افزاری پایین تر

دومین ویژگی اتریوم 2.0 نیازهای سخت افزاری کم‌تر نسبت به حالت معمولی است. زمانی که ساتوشی ناکوموتو اولین بلاک چین را طراحی کرد، منظورش این بود که همه در اعتبارسنجی و ثبت تراکنش‌ها در سیستم شرکت کنند. با این حال، تغییرات در سیستم، دسترسی افراد عادی به بلاک چین را غیرممکن کرده است. در مورد بیت کوین، مشکلات رو به رشد ماینرها، خرید رایانه‌های گران قیمت و سطح بالا را ضروری کرد. اتریوم نیز با همین مشکلات مواجه شده است.

علاوه بر این، نودها باید یک کپی از رکورد بلاک چین داشته باشند و طبق آخرین تخمین‌ها، شبکه از نودها می‌خواهد تا حدود 4 ترابایت داده را در خود جای دهند.

به ازای قیمت‌های فعلی بازار، یک کامپیوتر با فضای ذخیره‌سازی بیش از 4 ترابایت حدود چند هزار دلار هزینه دارد، پس افراد زیادی نمی‌توانند برای آن هزینه کنند، که به طور قابل توجهی تعداد اعتبارسنج‌های واجد شرایط را کاهش می‌دهد. معرفی مکانیسم اجماع سهام (PoS) توسط اتریوم، به این معنی است که اعتبارسنجی‌ها به دستگاه‌های سطح بالا و قوی نیاز ندارند. این سیستم به وجوه استیک شده پاداش می‌دهد، نه توان محاسباتی استفاده شده.

مهم‌تر از آن، شاردینگ فضای دیسک اختصاص داده شده برای میزبانی از تاریخچه بلاک چین اتریوم را کاهش می‌دهد. از آنجایی که 64 زنجیره وجود خواهد داشت، اعتبارسنج‌ها تنها باید تاریخ زنجیره خود را نگه دارند، که این 1/64 از کل داده‌ها است. این فرآیند نیاز به خرید رایانه‌های گران قیمت برای مشارکت در شبکه را از بین می‌برد.

گسترش اکوسیستم اتریوم

به عنوان یک ویژگی اتریوم 2.0 می‌تواینم گسترش اکوسیستم این شبکه را در نظر بگیریم. امروزه اتریوم چیزی بیش از یک سیستم پرداخت است. توسعه‌دهندگان از قابلیت برنامه‌ریزی اتریوم برای ایجاد قراردادهای هوشمند و برنامه‌های غیرمتمرکز (dApps) که صنایع NFT و DeFi را نیرو می‌دهند، استفاده کرده‌اند.

همه این‌ها امکان‌پذیرند، زیرا اتریوم چیزی را اجرا می‌کند که به عنوان ماشین مجازی اتریوم (EVM) شناخته می‌شود. ماشین مجازی اتریوم را به عنوان یک ابررایانه در نظر بگیرید، که در میان رایانه‌های مختلف (نودها) در شبکه اتریوم توزیع شده است. ماشین مجازی اتریوم کد اجرای قراردادهای هوشمند را ذخیره می‌کند و به کاربران اجازه می‌دهد با dApps تعامل داشته باشند.

در حالی که ماشین مجازی اتریوم توانایی‌های شبکه اتریوم را بسیار بهبود بخشیده است، سودمندی آن در سال‌های اخیر، به دلیل افزایش فشار بر اکوسیستم کاهش‌یافته است. در مقایسه با سال 2015، که اتریوم راه‌اندازی شد، dAppهای بیشتری در شبکه در حال اجرا هستند، از جمله بازی‌های اکسی اینفینیتی و کریپتوکیتیز؛ پلتفرم‌های دیفای از جمله یونی سواپ و دائوها از جمله میکردائو.

افزایش بار روی ماشین مجازی اتریوم باعث کاهش شدید سرعت پردازش شده است. با این حال، بهبود ماشین مجازی اتریوم دشوار است، زیرا کد آن در Solidity، یک زبان برنامه‌نویسی دشوار برای یادگیری، نوشته شده است.

طبق گفته افراد  آشنا با توسعه، اتریوم 2.0 اسمبلی وب اتریوم (eWASM) را به عنوان جایگزین ماشین مجازی اتریوم معرفی خواهد کرد. eWASM توسط کنسرسیوم جهانی وب طراحی شده است.

چرا eWASM مهم است؟

به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد که از بین سایر زبان‌های برنامه‌نویسی محبوب و ساده‌تر مانند سی پلاس پلاس و راست یکی را انتخاب کنند. علاوه بر این، eWASM طوری طراحی شده است که با استانداردهای فعلی وب سازگار باشد، بنابراین اجرای آن در مرورگرهای معمولی آسان‌تر است. این کار دسترسی کاربران به dApps را از مرورگرهای خود، بدون وابستگی به پسوند مرورگر، آسان‌تر می‌کند.

شاید بزرگ‌ترین مزیت eWASM تأثیر آن بر اکوسیستم توسعه دهندگان باشد. با این گزینه برای انتخاب زبان‌های دیگری به جز Solidity، توسعه دهندگان بیشتری به اتریوم سرازیر خواهند شد، که می‌تواند نوآوری و خلاقیت را در جامعه تقویت کند.

کاهش مصرف انرژی

آخرین ویژگی اتریوم 2.0 که بررسی خواهیم کرد، کاهش مصرف انرژی است. امروزه می‌بینیم پروژه‌های بسیار زیادی چه در صنعت کریپتو چه خارج از آن، به دنبال روش‌هایی برای «سبز» شدن، یا همان سازگاری با محیط زیست هستند. تغییر اتریوم به مکانیسم اجماع اثبات سهام باعث کاهش مصرف برق و کاهش اثرات زیست محیطی می‌شود. اگر به خاطر داشته باشید، ماهیت انرژی بر بلاک چین‌های اثبات کار، مانند اتریوم 1.0 و بیت کوین خشم فعالان و قانون‌گذاران محیط زیست را برانگیخته است.

اکثر تخمین‌ها، از جمله این در وبلاگ رسمی اتریوم، پیش‌بینی می‌کنند که اثبات سهام، مصرف انرژی اتریوم را 90 تا 95 درصد کاهش می‌دهد. علاوه بر این، راه‌حل‌های مقیاس‌پذیری دیگر مانند شاردینگ، با گسترش صرفه‌جویی در مقیاس شبکه، هزینه کلی انرژی تراکنش‌ها را کاهش می‌دهند.

اتریوم 2.0 چه زمانی راه اندازی می شود؟

بر اساس اطلاعات منتشر شده توسط بنیاد اتریوم، انتشار اتریوم 2.0 در سه مرحله صورت می‌گیرد:

فاز 0

فاز 0 با راه‌اندازی زنجیره بیکن در 1 دسامبر 2020 آغاز شد. زنجیره بیکن اجماع اثبات سهام را با تأییدکنندگانی که باید حداقل 32 اتریوم را به اشتراک بگذارند، معرفی کرد. در حال حاضر، این سیستم بیش از 30 میلیارد دلار ارزش کل قفل شده (TVL) دارد. Beacon Chain قرار است در سه ماهه اول یا دوم سال 2022 با شبکه اصلی اتریوم ادغام شود. پس از این اتفاق، کل شبکه اتریوم به مکانیسم اجماع اثبات سهام تغییر خواهد کرد.

فاز 1

فاز 1 انتشار اتریوم 2.0 قرار است کمی بعد در سال 2022 یا 2023 اتفاق بیفتد. این بخش از ارتقاء، شاهد معرفی شاردینگ به شبکه اتریوم خواهد بود. بنیاد اتریوم قصد داشت این ارتقا را در سال 2022 منتشر کند، اما به دلیل مشکلات توسعه کد و ممیزی آن را به تعویق انداخت.

فاز 2

مرحله نهایی اتریوم 2.0 شامل جایگزینی ماشین مجازی اتریوم با اسمبلی وب اتریوم (eWASM) است. این امر اتریوم را هم برای کاربران و هم برای توسعه دهندگان قابل دسترسی‌تر می‌کند. برای کاربران، پشتیبانی درون مرورگر استفاده از dApps را آسان‌تر می‌کند. برای توسعه‌دهندگان، آزادی استفاده از زبان‌های دیگر، توسعه برنامه‌های بلاک چین اتریوم را آسان‌تر می‌کند.

سخن پایانی: آیا اتریوم 2.0 راه حل نهایی است

اتریوم 2.0 وعده انجام کارهای شگفت‌انگیز زیادی را می‌دهد، هرچند که آیا موفق خواهد شد یا خیر، سؤال دیگری است. اگرچه برخی نسبت به توانایی ارتقا در رفع مشکلات اتریوم ابراز نگرانی کرده‌اند، اما علائم نسبتاً مثبت هستند. اجرای موفقیت آمیز نسخه اتریوم 2.0 می‌تواند ورق را برگرداند. با قیمت کمتر گس، دسترسی بیشتر و تجربه کاربری بهتر، اتریوم ممکن است صنعت بلاک چین را برای همیشه تغییر دهد.