بلاک چین اتریوم چیست؟ آشنایی با شبکه قرارداد هوشمند Ethereum

سال‌هاست که نام اتریوم با لقب دومین ارز دیجیتال بازار گره خورده است و بسیاری آن را یک دارایی ارزشمند برای سرمایه‌گذاری می‌دانند. در حالی که اتریوم از همان ابتدا رویاهای بزرگی در سر داشته است و تاکنون هم موفق‌شده تا به بخش بزرگی از آن‌ها جامه عمل بپوشاند؛ وام‌دهی غیرمتمرکز، استیکینگ ارز دیجیتال، NFTها و بازی‌های کریپتویی و حتی بسیاری از کیف پول‌های ارز دیجیتال وجود خود را مرهون فناوری‌های شبکه اتریوم هستند. اما اتریوم چیست و چطور کار می‌کند؟ در این مطلب از مجله نوبیتکس هرآنچه لازم است درباره شبکه اتریوم، رمزارز اتر، کاربردهای اتریوم و جدیدترین نقشه راه آن بدانید را توضیح دادیم. با ما همراه باشید. 

اتریوم چیست؟

یک کامپیوتر آنلاین را تصور کنید که هزاران نفر در سراسر دنیا به صورت همزمان از آن استفاده می‌کنند. منظورم ابرکامپیوتر نیست؛ بلکه سیستمی را متصور شوید که ظرفیت پردازشی محدودی دارد و وقتی شلوغ می‌شود، کند و دسترسی به آن سخت می‌شود. یکی از قابلیت‌های این کامپیوتر انتشار گزارشاتی دوره‌ای از تمامی عملیات‌ انجام‌شده روی آن است. بخش عمده‌ای از کاربران هم برای رسمی‌کردن گزارش‌ها، آن‌ها را امضا می‌کنند. شبکه اتریوم چنین کامپیوتری است. فقط به جای یک کامپیوتر بزرگ، چندین کامپیوتر کوچک در سراسر جهان با اجرای نرم‌افزار اتریوم به یکدیگر متصل می‌شوند. به این کامپیوترهای کوچک هم نود گفته می‌شود. این نودها مسئولیت اجرا و ثبت همه اعمال شبکه را برعهده دارند و از امنیت آن محافظت می‌کنند، در ازای این کار هم پاداش می‌گیرند. چیزی که گفتیم یک توضیح ساده و ابتدایی بود، برای اینکه بفهمیم اتریوم چیست و دقیقا چطور کار می‌کند، باید کمی اصطلاحات فنی را هم چاشنی کار کنیم.

اتریوم به زبان ساده یک کامپیوتر بزرگ است که از اتصال هزاران کامپیوتر کوچک در نقاط مختلف جهان ساخته شده است. 

اتریوم (Ethereum) یک شبکه غیرمتمرکز است که از تکنولوژی بلاکچین برای اجرای برنامه‌ها و پردازش تراکنش‌ها استفاده می‌کند. اتریوم ارز دیجیتال بومی (کوین) خود را دارد که با نام اتر (ETH) شناخته می‌شود؛ رمزارز اتر اساسا برای تامین امنیت شبکه و پرداخت کارمزد استفاده می‌شود. پروتکل‌های شبکه اتریوم متن‌باز هستند؛ یعنی هر کسی می‌تواند با نوشتن قراردادهای هوشمند (Smart Contract)، اپلیکیشن‌هایی به نام برنامه غیرمتمرکز (Decentralized Application) بسازد. قرارداد هوشمند و برنامه غیرمتمرکز از مفاهیمی هستند که با تولد اتریوم پا به جهان بلاکچین گذاشتند. قرارداد هوشمند به بیان ساده کدهای برنامه‌نویسی‌شده‌ای هستند که اجرای عملیات خاصی را به‌صورت خودکار امکان‌پذیر می‌کنند. برنامه غیرمتمرکز هم به اپلیکیشن‌های ساخته‌شده در بستر بلاکچین گفته می‌شود که از این قراردادهای هوشمند برای اجرای دستورالعمل‌های خود استفاده می‌کنند. در ادامه این دو مفهوم را بیشتر توضیح می‌دهیم. 

فارسی	انگلیسی	توضیح
قرارداد هوشمند	Smart Contracts	قراردادهای هوشمند، کدهایی هستند که فرمان‌های مختلفی را به‌صورت خودکار اجرا می‌کنند.
برنامه غیرمتمرکز	Decentralized Applications یا Dapps	اپلیکیشن‌هایی که در بستر بلاکچین اجرا می‌شوند و خدماتی مثل صرافی، بازی، شبکه اجتماعی و غیره ارائه می‌کنند.
سازمان خودمختار غیرمتمرکز (دائو)	Decentralized Autonomous Organizations یا DAO	نهادی که قدرت مرکزی ندارد و توسط اعضای آن که مالک توکن بومی آن دائو هستند، مدیریت می‌شود.
ماشین مجازی اتریوم	Ethereum Virtual Machine یا EVM	یک شبکه محاسباتی برای اجرای قراردادهای هوشمند روی شبکه اتریوم است.
اتر	Ether یا ETH	کوین بومی شبکه اتریوم است که برای پرداخت کارمزد تراکنش و استفاده از سرویس‌های اتریوم کاربرد دارد.

شبکه اتریوم چطور کار می‌کند؟

برای اینکه بفهمیم اتریوم چطور کار می‌کند باید یک سری تعاریف کاربردی و بصری را کنار یکدیگر قرار دهیم. 

از نظر کاربردی:

اتریوم یک زیرساخت محاسباتی غیرمتمرکز و متن‌باز است که یک سری برنامه را اجرا می‌کند؛ به این برنامه‌ها قرارداد هوشمند می‌گوییم. اتریوم در عملکرد خود دو ویژگی مهم دارد:

• اتریوم از یک شبکه بلاکچینی برای همگام‌سازی و ذخیره‌سازی تغییرات حالت‌های سیستم استفاده می‌کند. 
• از یک ارز دیجیتال به‌نام اتر (ETH) برای مصارف و هزینه‌های شبکه مثل اجرای برنامه‌ها یا تراکنش‌زدن استفاده می‌کند. 

از نظر بصری:

• تصور کنید هزاران کامپیوتر در سراسر جهان با اینترنت به یکدیگر متصل شده‌اند. 
• همه کامپیوترها فقط یک برنامه واحد را اجرا می‌کنند (به این کامپیوترها نود گفته می‌شود). 
• این برنامه قوانین (اجماع) را برای کار کامپیوترها با یکدیگر تعیین می‌کند؛ اینکه چطور با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، چطور دیتا را ذخیره کنند و…

در واقعیت مجموع همه این کامپیوترها یک کامپیوتر است که به آن اتریوم گفته می‌شود. اینکه این مفهوم را بدانید خیلی مهم است؛ اتریوم فقط یک کامپیوتر است. اما این کامپیوتر برخلاف کامپیوترهایی که می‌شناسیم چندان سریع نیست. در حقیقت، اجرای کد روی کامپیوتر اتریوم ۵ تا ۱۰۰ برابر کندتر از کامپایل کد روی سایر ماشین‌ها طول می‌کشد. همچنین نسبت به سایر کامپیوترها گران محسوب می‌شود؛ مثلا محاسبه ۵ + ۵ در ماشین‌حساب گوشی، یک کار پیش‌ پا افتاده و با کمترین هزینه است، در حالیکه ۵ + ۵ در اتریوم چندین دلار خرج دارد. با استفاده از شبکه اتریوم توسعه‌دهندگان می‌توانند اپلیکیشن‌‌های غیرمتمرکز را با پلن اقتصادی ویژه آن اپلیکیشن‌ها (چیزی که به آن اقتصاد توکنی یا توکنومیکس می‌گوییم) طراحی کنند. البته هدف از توسعه شبکه اتریوم سرعت یا ارزانی نبوده، بلکه ایجاد یک شبکه امن و غیرمتمرکز برای ایجاد نسل بعدی تکنولوژی بوده است. داده‌های ذخیره‌شده روی کامپیوتر اتریوم همه جا موجود است و به صورت دائمی ذخیره می‌شود. 

خب تا اینجا متوجه شدیم که اتریوم به صورت همزمان روی هزاران نود اجرا می‌شود. هیچ‌کدام از این نودها به یکدیگر اعتماد ندارند و در عین حال بی‌نیاز به اعتماد هستند. پس چطور یک حالت استاندارد و یکسان از شبکه تصویب می‌شود؟ 

دسترسی‌پذیری به داده (Data Availability)

خودتان را جای نودها بگذارید، باید نودهای دیگر را قانع کنید که:

• تراکنش‌ها و مقادیری که تایید کردید، موثق هستند. 
• صادقانه و به‌درستی اعتبار همه تراکنش‌ها را بررسی کرده‌اید. 
• وضعیت بلاکی که شما محاسبه کردید، صحیح است. 

اما چطور بقیه نودها را متقاعد می‌کنید؟ اول از همه داده‌‌هایی که از درستی آن‌ها اطمینان دارید را منتشر می‌کنید؛ مثل عملیات و اعتبارسنجی‌هایی که انجام دادید. به این پروسه اشتراک‌گذاری داده، دسترسی‌پذیری به داده یا اشتراک‌گذاری مقادیر کافی داده برای تایید عملیات توسط سایر نودها گفته می‌شود. 

توافق (Settlement) 

مرحله بعدی توافق است؛ در این مرحله سایر نودها عملیات پیشنهادی شما را مجددا اجرا می‌کنند. اگر نتیجه‌ای مشابه شما بگیرند، پیشنهاد شما را تایید می‌کنند. به این فرآیند تایید، توافق گفته می‌شود. 

اجماع (Consensus) 

هنگامی که نودها حالت پیشنهادی را تایید کردند، رای‌گیری می‌کنند. اگر دو سوم نودها (یا ولیدیتورها) روی حالت پیشنهادی موافق باشند، پیشنهاد در شبکه تایید می‌شود. برای اطمینان از اینکه نودها عملکرد صادقانه دارند، لازم است پیش از نود شدن ۳۲ اتر به عنوان وثیقه استیک کنند. اگر شبکه متوجه رفتار غیرصادقانه شود، نودها را جریمه می‌کند. به این فرآیند اجماع گواه اثبات سهام (PoS) گفته می‌شود. توجه کنید که رسیدن به اجماع در هر دوره لازم نیست. اگر اجماع انجام نشود، فقط در آن دوره بلاکی ساخته نمی‌شود و دوره جدید شروع می‌شود. 

کاربردهای شبکه اتریوم چیست؟ 

همانطور که قبلا هم اشاره کردیم شبکه اتریوم امکان توسعه اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز و قراردادهای هوشمند را فراهم می‌کند. در حال حاضر بیش از ۷۳۰۰ اپلیکیشن در بستر اتریوم ساخته شده‌ است. برخی از مهم‌ترین اجزای اکوسیستم اتریوم را می‌توانید در تصویر زیر مشاهده کنید. 

اتریوم هابی برای برنامه‌های مالی غیرمتمرکز است و طیف گسترده‌ای از برنامه‌های مالی را بدون نیاز به اپلیکیشن‌های واسطه راه‌اندازی می‌کند:

• صرافی‌ غیرمتمرکز 
• پلتفرم‌های وام‌دهی
•  استیبل‌کوین‌ها
•  ییلدفارمینگ
•  استخرهای نقدینگی
•  بازارسازهای خودکار
• مارکت پلیس‌ NFT 
• بازار پیش‌بینی
•  بیمه
• سازمان‌های مستقل خودگردان (دائو)
• ابزارهای احراز هویت دیجیتال 
• جهان مجازی و بازی
• پلتفرم محتوا و شبکه اجتماعی غیرمتمرکز
• جهان مجازی و بازی
• معاملات مشتقه (معاملات فیوچرز، آپشن و پرپچوال)

مهم‌ترین اجزای شبکه اتریوم

شبکه اتریوم بخش‌ها و لایه‌های مختلفی دارد که به‌صورت مداوم به‌روزرسانی می‌شوند. بالاتر به برخی از این اجزا اشاره کردیم و در این بخش تلاش می‌کنیم تا درک بهتری از سازوکار این بخش‌ها پیدا کنیم. در ادامه به بررسی سازوکار ماشین مجازی اتریوم، قراردادهای هوشمند، برنامه‌های غیرمتمرکز و سازمان غیرمتمرکز خودگردان می‌پردازیم. 

ماشین مجازی اتریوم 

ماشین مجازی برنامه‌ای است که یک محیط خاص را برای اجرای کد شبیه‌سازی می‌کند. برای مثال، اگر بخواهید سیستم‌عامل مک را روی ویندوز اجرا کنید، باید یک ماشین مجازی دانلود کنید که سیستم‌عامل مک را شبیه‌سازی کند. ماشین مجازی معماری سخت‌افزاری را شبیه‌سازی می‌کند. یکی از ماشین‌های مجازی خیلی معروف Java Virtual Machine است. این ماشین کمک می‌کند تا بدون نگرانی درباره جزئیات معماری کامپیوتر، این کدها روی ماشین‌های مختلف اجرا شوند. یکبار می‌نویسید و همه جا اجرا می‌شود. در این مورد، JVM یک محیط نرم‌افزاری خاص را شبیه‌سازی می‌کند. 

ماشین مجازی اتریوم یا Ethereum Virtual Machine (یا EVM) هم کارکردی مشابه ماشین مجازی جاوا دارد. ماشین مجازی اتریوم تکنولوژی مرکزی است که اجرای کد قراردادهای هوشمند را روی شبکه اتریوم امکان‌پذیر می‌کند. هر نود EVM را روی سیستم خود نصب می‌کند و همه قراردادها و حساب‌های کاربران (تراکنش‌های کاربران) را روی خود ذخیره می‌کند. برای استفاده از اتریوم، کاربر باید به نود EVM وصل شود، تراکنش را با قرارداد هوشمند کیف پول خود امضا کند و اقداماتی را روی قرارداد هوشمند انجام دهد؛ مثلا دارایی به یک پلتفرم واریز کند یا در یک صرافی غیرمتمرکز توکن خرید و فروش کند. 

قرارداد هوشمند

قرارداد هوشمند (Smart Contract) یکی از چارچوب‌های اصلی دروازه دیفای (DeFi) است. قرارداد هوشمند یک برنامه کامپیوتری است. معاملات و اجرای عملیات به‌وسیله این قراردادها انجام می‌شود. هر قرارداد هوشمند حاوی عملگرها، ضوابط و شرایطی است که به صورت خودکار و برگشت‌ناپذیر اجرا می‌شود. اسمارت کانترکت‌ها از نظر فنی انواع مختلفی دارند، اما اگر بخواهیم به نمونه‌های ملموس برای کاربران اشاره کنیم:

• توکن‌ها نوعی اسمارت کانترکت هستند؛ مثلا استیبل کوین تتر و توکن‌های NFT نوعی قرارداد هوشمند هستند. 
• بازار صرافی‌های غیرمتمرکز که به آن بازارساز خودکار گفته می‌شود، یک نوع قرارداد هوشمند است. 
• استخرهای استیکینگ یا سهام‌گذاری ارز دیجیتال یک مدل قرارداد هوشمند هستند. 

برنامه‌ غیرمتمرکز 

برنامه غیرمتمرکز یک اپلیکیشن نرم‌افزاری است که به جای اجرا روی یک کامپیوتر و استفاده از سرور متمرکز، در بستر شبکه‌ای از کامپیوترهای غیرمتمرکز اجرا می‌شود. اتریوم به دلیل داشتن قراردادهای هوشمند، بستر محبوبی برای ساخت اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز است. تقریبا هر اپلیکیشن بلاکچینی محبوبی که استفاده می‌کنیم یک Dapp است؛ مثل صرافی یونی‌سواپ یا کیف پول تراست ولت. مشخصه‌های اصلی برنامه‌های غیرمتمرکز به شرح زیر هستند:

• عدم تمرکز: Dappها غیرمتمرکز هستند؛ یعنی به جای یک سرور متمرکز روی شبکه‌‌ای غیرمتمرکز از نودهای همتابه‌همتا اجرا می‌شوند. این عدم تمرکز به شفافیت، امنیت و مقاومت در برابر سانسور کمک می‌کند.
• قرارداد هوشمند: یکی از مولفه‌های اصلی اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز، اسمارت کانترکت است. 
• منبع‌باز بودن: اکثر Dappها متن‌باز هستند؛ یعنی کد منبع آن‌ها برای همه کاربران قابل مشاهده است و هر کسی می‌تواند آن را تغییر دهد و بهینه کند. حتی با این کد می‌توانید یک اپلیکیشن کاملا جدید بسازید. 

سازمان‌های غیرمتمرکز خودگردان

سازمان غیرمتمرکز خودگردان یا دائو (DAO-Decentralized Autonomous Organization) به انجمن‌های دیجیتالی گفته می‌شود که توسط اعضا و طرفداران یک پروژه مدیریت می‌شوند. همانطور که از اسمش برمی‌آید دائو، غیرمتمرکز و خودمختار است و کمک می‌کند تا تصمیم‌گیری‌ها به نحوی دموکراتیک گرفته شوند. دائوها هم نوعی اپلیکیشن غیرمتمرکز هستند که با قرارداد هوشمند کار می‌کنند. اعضای دائو معمولا دارندگان توکن پروژه هستند و تصمیماتی مانند اجرای پروپوزال‌ها و تغییرات در سیستم، با رای‌گیری بین این اعضا گرفته می‌شود. CreatorDAO، SeedClub و Yield Guild Games از جمله سازمان‌های غیرمتمرکز خودگردان بر بستر اتریوم هستند.

گس فی یا کارمزد گس

کاربرانی که تراکنش می‌زنند یا عملیاتی را در تعامل با قراردادهای هوشمند انجام می‌دهند، کارمزد را به صورت ارز دیجیتال اتر می‌پردازند که به آن گس فی (Gas Fee) یا کارمزد تراکنش گفته می‌شود. گس در واقع هزینه مصرفی قراردادهای هوشمند برای اجرا شدن روی اتریوم است. به زبان خیلی ساده گس سوخت مصرفی قراردادهای هوشمند اتریوم است. کارمزد گس دو ویژگی مهم دارد:

• هر قرارداد هوشمند مقدار مشخص و ثابتی گس مصرف می‌کند. 
• قیمت گس براساس تقاضا نوسان می‌کند. هر چقدر ازدحام شبکه بیشتر باشد، قیمت گس هم بیشتر می‌شود. 

در اتریوم، کارمزد تراکنش‌ها با استفاده از فرمول زیر محاسبه می‌شود:

کارمزد معامله = گس لیمیت x قیمت گس

 گس لیمیت به حداکثر مقدار گس مورد استفاده برای انجام محاسبات در شبکه اشاره دارد. واحد قیمت گس گیگاوی (Giga Wei) یا جیوی (Gwei) است. Wei کوچک‌ترین واحد شمارش اتر است (هر Wei معادل ۱۰ به توان ۱۸- اتر است). هر گیگاوی هم معادل ۱۰ به توان ۹ وی و ۱۰ به توان ۹- اتر است. 

استخراج اتریوم 

ماین اتر مشابه استخراج بیت کوین بود؛ به بیان ساده نودهای شبکه اتریوم با حل معادله و مصرف انرژی بلاک جدید را به شبکه اتریوم اضافه می‌کردند. استخراج اتریوم انرژی قابل توجهی مصرف می‌کرد، چون رقابت تعداد بسیاری نود برای یافتن جواب به سخت‌افزارهای قوی نیاز دارد. شبکه اتریوم پس از ارتقای مرج (در ۱۵ سپتامبر ۲۰۲۲) دیگر از استخراج پشتیبانی نمی‌کند، بلکه شبکه از الگوریتم اثبات سهام (PoS) برای سنجش تراکنش‌های شبکه استفاده می‌کند. 

ارز دیجیتال اتر چیست؟ 

اتر (ETH) ارز دیجیتال بومی شبکه اتریوم است؛ اتر در واقع پولی است که برای پرداخت هزینه‌ استفاده از خدمات و نگهداری از بلاکچین اتریوم کاربرد دارد. کاربردهای اولیه اتر:

• پرداخت کارمزد تراکنش و هزینه اجرای قراردادهای هوشمند
• استیکینگ و تامین امنیت شبکه
• پاداش‌دهی به نودها
• هولد و سرمایه‌گذاری
• شرکت در تصمیم‌گیری‌های شبکه (در واقع اتر خاصیت حاکمیتی هم دارد.)

در حال حاضر عرضه کل (Total Supply) اتر ۱۲۲,۰۷۵,۰۸۱ واحد است و همین مقدار اتر هم در گردش (Circulating Supply) است. حداکثر عرضه کوین اتر (Max Supply) نامحدود است؛ یعنی تعداد اترهایی که می‌تواند وجود داشته باشد، سقف ندارد. اما روزانه تعداد محدودی اتر تولید می‌شود و به صورت مداوم هم مقدار مشخصی اتر سوزانده می‌شود تا تورم ناشی از تولید اترهای جدید کنترل شود. این مورد را در بخش مرج بیشتر توضیح می‌دهیم. 

ارز دیجیتال اتر را می‌توانید از صرافی‌های متمرکز مثل نوبیتکس و صرافی‌های غیرمتمرکز یونی‌سواپ، پنکیک‌سواپ، کرو و لوپرینگ اکسچنج بخرید. 

بهترین کیف پول‌های اتریوم 

برای نگهداری ارز دیجیتال اتر باید از کیف پول‌های سازگار با ماشین مجازی اتریوم یا اصطلاحات ولت‌های اتریومی استفاده کنید. از جمله معروف‌ترین این ولت‌ها می‌توان به MyetherWallet، گواردا، تراست ولت، متامسک،Rabby wallet و ولت‌های سخت‌افزاری لجر، ترزور و سیف پل اشاره کرد. 

تاریخچه بلاک چین اتریوم

اتریوم از بیت کوین الهام گرفته شده است. ویتالیک بوترین (Vitalik Buterin) در واقع پروژه را برای پاسخگویی به کاستی‌های بیت کوین ایجاد کرد. بوترین وایت پیپر اتریوم را در سال ۲۰۱۳ منتشر کرد و در آن جزئیات قراردادهای هوشمند را غیرقابل تغییر بیان کرد. قراردادهای هوشمند امکان توسعه برنامه‌های غیرمتمرکز را فراهم می‌کرد. گرچه توسعه برنامه‌های غیرمتمرکز قبلا در فضای بلاک چین وجود داشت، اما پلتفرم‌ها تعامل‌پذیر نبودند و با کمک اتریوم این کار امکان‌پذیر می‌شد. در این زمان، اتریوم ۱.۰ متولد شد. این مسئله را مشابه اپ استور اپل در نظر بگیرید: فضایی برای ده‌ها هزار برنامه مختلف که همگی از قوانین یکسانی پیروی می‌کنند. این مجموعه قوانین در شبکه کدگذاری می‌شود، با این تفاوت که در اتریوم برای تغییر و اجرای مقررات برخلاف اپل یک نهاد مرکزی وجود ندارد. در عوض، قدرت در دست افرادی است که به عنوان یک جامعه عمل می‌کنند.

البته که ساخت چنین شبکه‌ای ارزان نیست. بنابراین، بوترین و هم‌بنیانگذارانش، گوین وود (Gavin Wood)، جفری ویلک (Jeffrey Wilcke)، چارلز هاسکینسون (Charles Hoskinson)، میهای آلیسی (Mihai Alisie)، آنتونی دی ایوریو (Anthony Di Iorio) و امیر چتریت (Amir Chetrit)، پیش فروش توکن اتر را برای جمع آوری ۱۸,۴۳۹,۰۸۶ دلار برگزار کردند. این مبلغ سرمایه لازم برای توسعه اتریوم را تامین می‌کرد. این گروه همچنین بنیاد اتریوم را در سوئیس با ماموریت حفظ و توسعه شبکه تاسیس کرد. بلافاصله پس از آن، بوترین اعلام کرد که این بنیاد به صورت غیرانتفاعی اداره خواهد شد. همین امر باعث شد برخی از بنیانگذاران پروژه را ترک کنند.

با گذشت زمان، توسعه‌دهندگان با ایده‌های غیرمتمرکز خود به سمت اتریوم آمدند. در سال ۲۰۱۶، این کاربران The DAO را تاسیس کردند؛ یک گروه دموکراتیک که در مورد تغییرات و پیشنهادات شبکه رای می‌داد. این سازمان مبتنی بر یک قرارداد هوشمند بود و نیاز به مدیرعاملی را که درباره اتریوم اطلاع‌رسانی کند، برطرف می‌کرد. در عوض، اکثریت باید برای ایجاد تغییرات رای می‌دادند.

اما زمانی که یک هکر ناشناس حدود ۶۰ میلیون دلار از دارایی‌های The DAO را از طریق مشکل امنیتی سرقت کرد، اوضاع تغییر کرد. در واکنش به این سرقت، The DAO به “هارد فورک” اتریوم رای داد، از شبکه قدیمی جدا شد و شبکه را به یک پروتکل جدید ارتقا داد. اتریوم اساسا تحت یک به‌روزرسانی نرم‌افزاری بزرگ قرار گرفت. این فورک جدید نام اتریوم را حفظ کرد و شبکه قبلی نیز با نام اتریوم کلاسیک (Ethereum Classic) وجود دارد.

نقشه راه شبکه اتریوم

همانطور که پیش از این اشاره کردیم، جنسیس بلاک اتریوم (اولین بلاکی که در هر بلاکچین ثبت می‌شود) در سال ۲۰۱۵ تولید شد و این شبکه رسما کار خود را آغاز کرد. از این سال تا سال ۲۰۲۱ پروپوزال‌های بسیاری در جهت توسعه و ارتقای شبکه نوشته و اجرا شد. یکی از مهم‌ترین این پروپوزال‌ها EIP1559 (هاردفورک لندن) بود که مکانیزم کاهش نوسان کارمزد اتریوم را معرفی کرد. قیمت اتر هم در نوامبر سال ۲۰۲۱ به بالاترین حد خود یعنی ۴,۸۹۱.۷۰ دلار رسید. از ابتدای راه‌اندازی شبکه اتریوم، برنامه انتقال الگوریتم اجماع از گواه اثبات کار به گواه اثبات سهام وجود داشت و یکی از فازهای اصلی نقشه راه اتریوم محسوب می‌شد. این فاز که مرج (Merge) نام داشت، در نهایت در شهریور ۱۴۰۱ (۱۵ سپتامبر ۲۰۲۲) اجرایی شد. برویم سراغ نقشه راه اصلی اتریوم که در تصویر زیر مشاهده می‌کنید. 

تا پیش از سال ۲۰۲۱، بسیاری فاز نهایی توسعه اتریوم را اتریوم ۲.۰ می‌نامیدند، در ابتدای دسامبر ۲۰۲۱، ویتالیک بوترین نقشه راه جدیدی را معرفی کرد که در آن عبارت‌های اتریوم ۱ و اتریوم ۲ حذف شد. رودمپ کلی اتریوم همچنان ۶ فاز اصلی دارد، اما در برنامه توسعه دیگر به فازمحوری (Phase orientation) اشاره نمی‌شود، بلکه ویژگی‌محوری (Feature orientation) جایگزین آن شده است. دلیل این امر، برداشت‌های اشتباه کامیونیتی از نقشه راه و کلمه اتریوم ۲.۰ بود. چون بسیاری از کاربران به اشتباه فکر می‌کردند که در نهایت Ethereum 2.0 یک شبکه جدید با رمزارز جدیدی به نام ETH 2.0 است. ضمن اینکه فاز محوری، اجبار توالی زمانی را هم تحمیل می‌کرد که باید در هر فاز که در بازه زمانی مشخصی تعریف می‌شود، یک سری تغییر اعمال شود، در حالیکه هم‌اکنون تیم‌های مستقل به صورت همزمان روی فیچرهای مختلف کار می‌کنند. اما به صورت کلی (بدون در نظر گرفتن اهمیت تقدم و تاخر) مسیر توسعه اتریوم ۶ فاز دارد: 

• مرج (Merge): تغییر مکانیسم اجماع از PoW به PoS
• سرج (Surge): افزایش توان عملیاتی با کمک رولاپ‌ها
• اسکرج (Scourge): مقابله با سانسور و مدیریت EVM 
• ورج (Verge): کاهش منابع مورد نیاز برای تایید بلاک‌ها 
• پرج (Purge): برای ساده‌سازی پروتکل و حذف هزینه‌های غیرضروری و بدهی‌های فنی
• اسپلرج (Splurge): ویتالیک بوترین به آن لقب پایان بازی اتریوم (Ethereum’s Endgame) را اطلاق کرده که در آن سایر مشکلات باقی مانده برطرف می‌شود. 

ارتقای مرج (The Merge) اتریوم چیست؟

۱۵ سپتامبر ۲۰۲۲ (۲۴ شهریور ۱۴۰۱) یک روز مهم در تاریخ شبکه اتریوم محسوب می‌شود. روزی که پس از ۷ سال فاز مرج (Merge) نقشه راه اتریوم اجرا شد و الگوریتم اجماع این شبکه از PoW به PoS تغییر کرد. به جز تغییرات فنی بسیار مهم، اینکه بدون توقف شبکه این تغییر اتفاق افتاد، خود یک لحظه تاریخی است. دیوید هافمن (یکی از تحلیلگران مطرح بازار و هم‌بنیان‌گذار Bankless) گفت که این ارتقا شبیه این است که موتور هواپیمای در حال حرکت را تعویض کنید و مطمئن باشید که اتفاقی برای آن نمی‌افتد. در جریان به‌روز رسانی مرج، استخراج اتر متوقف شد و نودها به جای ماین بلاک، تراکنش‌های بلاکچین را تایید می‌کنند و پس از اعتبارسنجی داده‌ها، این دیتا به بلاک جدید اضافه می‌شود. 

همانطور که در تصویر زیر می‌بینید سرعت تولید اترهای جدید (عرضه – Supply) در شبکه پس از مرج کاهش چشمگیری داشته است. در ادامه توضیح می‌دهیم که در گذشته روند عرضه اتر به چه شکل بوده و الان چه تغییراتی کرده است. 

عرضه اتر پیش از به‌روزرسانی مرج

•  اکثر عرضه اتر توسط فرآیند ماینینگ تولید می‌شد. 
• ماینرها مقدار ثابت ۲ اتر به ازای هر بلاک را استخراج می‌کردند.
•  مقدار کمی از عرضه اتر هم توسط بیکن چین (لایه اولیه گواه اثبات سهام اتریوم) تولید می‌شد.
•  بخشی از این کوین‌ها طبق پروپوزال 1559 سوزانده می‌شد که بر روند عرضه اتر تاثیرگذار بود. 

عرضه اتر پس از به‌روزرسانی مرج

• پس از مرج، دیگر به نودها مقدار ثابت پاداش داده نمی‌شود، بلکه ولیدیتورها اتر را براساس یک برنامه زمانی پویا که در هر  epoch (دوره‌های زمانی مشخصی که نودها بلاک پیشنهاد می‌دهند) تعیین می‌شود، دریافت می‌کنند. 
• یکی دیگر از تغییرات، افزایش نرخ سوزاندن اتر است؛ تراکنش‌های بیشتر منجر به توکن‌سوزی بیشتر می‌شود. 
• هر چقدر ولیدیتورهای بیشتری مشارکت کنند، پاداش کمتر می‌شود. 
• نرخ عرضه اتر به زیر ۰.۵ درصد در سال کاهش یافته است؛ روزانه به جای ۱۵,۰۰۰ اتر تنها ۱,۸۰۰ اتر در روز تولید می‌شود. 

نقشه راه اتریوم در سال ۲۰۲۴

پروپوزال‌هایی که برای ارتقای شبکه اتریوم در سال ۲۰۲۴ در نظر گرفته شده‌اند:

• انتزاع حساب یا Account Abstraction یا استاندارد ERC-4337 
• ارتقای دنکان یا پروتو دنک‌شاردینگ یا پروپوزال EIP-4844
• پروپوزال EIP-3074
• پروپوزال EIP-5003

انتزاع حساب؛ انقلابی در کیف پول‌های هوشمند

معرفی پروپوزال ERC-4337 جهشی قابل توجه در ارتقای کیف پول‌های قرارداد هوشمند است و یک مفهوم نوین به نام انتزاع حساب (Account Abstraction) را معرفی می‌کند. انتراع حساب یا AA بر انعطاف‌پذیری حساب‌های شبکه اتریوم تمرکز دارد و اجرای آن باعث می‌شود که کاملا از تغییر پروتکل لایه اجماع برای انجام تراکنش‌ها بی‌نیاز شویم. اجرای این پروپوزال منجر به این می‌شود تا حساب‌های EOA (حساب‌های کاربران در شبکه اتریوم که توسط کلید خصوصی مدیریت می‌شود) مشابه حساب‌های قرارداد هوشمند (SCA) قابل برنامه‌نویسی شوند. ویژگی‌های قابل توجه این استاندارد:

• افزایش امنیت: کاربران می‌توانند شرایط تراکنش را تعریف کنند؛ مثلا برای میزان خرج‌کردن روزانه محدودیت بگذارند یا ورود چندعاملی را فعال کنند. 
• کاربرپسند شدن: تعاملات را برای کاربران غیرفنی راحت‌تر و اکوسیستم اتریوم را دسترسی‌پذیرتر می‌کند. 
• کارمزد گس: کاربران می‌توانند کارمزد تراکنش را با توکن‌هایی به جز اتر بپردازند. 

ارتقای دنکان؛ یک گام در راستای شاردینگ

در مارس ۲۰۲۴، یکی دیگر از هاردفورک‌های شبکه اتریوم به نام دنکان (Dencun) انجام شد. دنکان بر مقیاس‌پذیری اکوسیستم لایه ۲ اتریوم متمرکز است و همچنین با نام‌های EIP-4844 یا پروتو دنک‌شاردینگ (Proto-danksharding) هم شناخته می‌شود. یکی از نو‌آوری‌های ارتقای دنکان، کاهش چشمگیر کارمزدهای لایه دوم است. این ارتقا یک ساختار داده به نام بلاب (Blob) و یک مدل تراکنش جدید به نام تراکنش‌های حاوی بلاب را معرفی می‌کند. پروتو دنک‌شاردینگ یک گام مهم در راستای حل مشکل مقیاس‌پذیری اتریوم است. در واقع به‌جای انجام تراکنش‌ها در بلاک‌های اتریوم، بلاک‌های شارد تنها حاوی بلاب‌های دیتا خواهند بود و همین امر کارمزد بلاکچین‌های لایه دوم اتریوم را تا حد چشمگیری کاهش می‌دهد. ویژگی‌های قابل توجه این پروپوزال:

• کاهش کارمزد راهکارهای لایه ۲ اتریوم
• افزایش توان عملیاتی و پردازش تعداد تراکنش‌های بیشتر در ثانیه (افزایش TPS)
• بهبود تجربه کاربری با تراکنش‌های سریع‌تر و ارزان‌تر

پروپوزال ساده‌سازی معاملات 

پروپوزال EIP-3074 تغییرات بنیادینی در نحوه احراز و اجرای تراکنش‌های اتریوم ایجاد می‌کند. این پروپوزال به کاربران اجازه می‌دهد تا کاربران از یک شخص‌ ثالث برای اجرای تراکنش‌ها استفاده کنند و همچنین اجازه اجرای عملیات‌های پیچیده را فقط با یک امضا می‌دهد. ویژگی‌های قابل توجه:

• کیف پول‌های قرارداد هوشمند که راهکارهای جدید بازیابی کیف پول را معرفی می‌کند. 
• ارسال تراکنش دسته‌ای که منجر به صرفه‌جویی در هزینه‌های گس می‌شود. 
• تراکنش‌های خودکار که به لطف حساب‌های قرارداد هوشمند انجام می‌شود. 

پروپوزال بهینه‌سازی منابع شبکه 

پروپوزال EIP-5003 با پروپوزال EIP-3074 ترکیب می‌شود و درصدد رفع مشکلات و حملات ناشی از انتزاع حساب است. در نهایت کمک می‌کند تا انتقال از حساب‌های EOA به حساب‌های قرارداد هوشمند راحت‌تر انجام شود. 

آشنایی با لایه دوم‌های اتریوم 

اگر بخواهیم یک دسته‌بندی کلی برای راهکارهای لایه ۲ اتریوم در نظر بگیریم، می‌توانیم موارد زیر را برشماریم: 

رولاپ‌های آپتیمیستیک (Optimistic Rollups)

این مدل از رولاپ‌ها پردازش تراکنش‌ها را در خارج از زنجیره انجام می‌دهند. امنیت شبکه اصلی اتریوم توسط رولاپ‌های آپتیمیستیک تامین می‌شود و کلیه تراکنش‌ها در نهایت در شبکه اتریوم تسویه می‌شوند. 

رولاپ‌های دانش صفر (Zero-Knowledge Rollups)

الگوریتم‌‌های اثبات بدون نیاز به دانش (ZK-proofs) پایه و اساس این مدل از رولاپ‌ها است. در رول‌آپ‌های Zero-Knowledge تایید تراکنش‌ها به‌صورت دسته‌ای انجام می‌شود و سپس خلاصه‌ای از اعتبارسنجی برای زنجیره اصلی ارسال می‌شود. به طور کلی خود دانش صفر  این طور کار می‌کند که یک طرف (اثبات‌کننده) و طرف دیگر (تاییدکننده) بدون افشای اطلاعاتی در مورد جزییات، یک گزاره را اثبات می‌کند. 

زنجیره‌های جانبی (Sidechains)

سایدچین‌ها زنجیره‌های مستقلی هستند که موازی با بلاکچین اصلی کار می‌کنند؛ وظیفه این زنجیره‌های موازی و مستقل پردازش تراکنش‌هایی است که در نهایت به بلاکچین اصلی اضافه می‌شوند. در واقع سایدچین‌ها بلاکچین‌های جداگانه‌ای هستند و سازوکار اجماع ویژه خود را دارند. 

ولیدیوم (Validiums)

یکی دیگر از راهکارهای لایه ۲ ولیدیوم است؛ اعتبار تراکنش‌ها در این مدل با کمک تکنولوژی بدون نیاز به دانش و در خارج از زنجیره انجام می‌شود. مکانیسم اجماع ولیدیوم مشابه رولاپ‌های دانش صفر است، با این تفاوت که داده‌ها در ولیدیوم خارج از زنجیره پردازش می‌شوند. 

کانال‌های وضعیت (State Channels)

این کانال‌ها ارتباط مستقیم بین طرفین تراکنش را بدون نیاز به اتصال به بلاکچین اصلی فراهم می‌کنند. با این کار، سرعت پردازش تراکنش‌ها بالاتر می‌رود و TPS (تعداد تراکنش پردازش‌شده در ثانیه) افزایش می‌یابد. 

تفاوت اتر و اتریوم چیست؟

اتریوم یک شبکه مبتنی بر بلاک چین و پلتفرمی است که توسعه‌دهندگان می‌توانند از آن برای برنامه‌نویسی قرارداد هوشمند و ساخت اپلیکیشن‌های مختلف استفاده کنند. در حالیکه اتر (ETH) ارز دیجیتال بومی اتریوم است. اتر با استفاده از پلتفرم اتریوم خرید و فروش می‌شود. اتر برای پرداخت هزینه‌های شبکه، پاداش‌دهی به نودها و استیکینگ و استفاده از سرویس‌های مختلف اتریوم کاربرد دارد. 

شباهت‌ها و تفاوت‌های اتریوم و بیت کوین

بیت کوین بیشترین ارزش بازار (Market Cap) را در بین ارز‌های دیجیتال دارد و اتریوم پس از بیت کوین در رتبه دوم قرار دارد. کلمه بیت کوین برای اشاره به شبکه بلاک چین و همچنین خود رمزارز BTC استفاده می‌شود. در بلاک چین اتریوم، اتریوم به شبکه و اتر به ارز دیجیتال بومی شبکه اتریوم اشاره دارد.

برخی از تفاوت‌های بین شبکه‌ بیت کوین و اتریوم به شرح زیر است:

	بیت کوین	اتریوم
زمان راه‌اندازی و عرضه	سال ۲۰۰۹	سال ۲۰۱۵
نماد ارز	BTC	ETH
الگوریتم اجماع	گواه اثبات کار (PoW)	گواه اثبات سهام (PoS)
قرارداد هوشمند	ندارد	دارد
استخراج	قابل استخراج است.	از شهریور ۱۴۰۱ به بعد استخراج آن متوقف شده است.
ماشین مجازی	ندارد	ماشین مجازی اتریوم
کاربرد	شبکه‌ای برای پرداخت همتابه‌همتا	علاوه‌بر شبکه پرداخت، قابلیت ایجاد انواع اپلیکیشن‌های مالی، بازار معاملاتی و ساخت بازی را دارد.
کارمزد	کارمزد به میزان تقاضا و ازدحام شبکه بستگی دارد و معیار مناسبی برای مقایسه کلی نیست.
سرعت تراکنش	۶ تا ۸ تراکنش در ثانیه	۱۲ تا ۱۵ تراکنش در ثانیه
حداکثر عرضه	۲۱ میلیون بیت کوین	نامحدود

مزایا و معایب شبکه اتریوم

مزایای شبکه اتریوم به شرح زیر است:

• شبکه‌ای بزرگ و فعال: یکی از مزایای مهم اتریوم این است که یک شبکه آزمایش‌شده و قابل اعتماد است که در طول سال‌ها فعالیت و میلیاردها تراکنش امتحان خود را پس داده است. اتریوم دارای یک جامعه جهانی بزرگ و متعهد است و بزرگترین اکوسیستم در فضای بلاکچین و ارزهای دیجیتال به شمار می‌رود. 
• کاربردهای گسترده: اتریوم علاوه‌بر استفاده به عنوان یک ارز دیجیتال، می‌تواند سایر تراکنش‌های مالی را نیز پردازش کند، قراردادهای هوشمند را اجرا کند و داده‌ها را برای برنامه‌های شخص ثالث ذخیره کند.
• نوآوری پیوسته: جامعه بزرگی از توسعه‌دهندگان اتریوم دائما به دنبال راه‌های جدیدی برای بهبود شبکه و توسعه برنامه‌های جدید هستند.
• پرهیز از واسطه‌گری: شبکه غیرمتمرکز اتریوم به کاربران اجازه می‌دهد تا واسطه‌های شخص ثالث مانند وکلایی که قراردادها را می‌نویسند و تفسیر می‌کنند، بانک‌هایی که در تراکنش‌های مالی واسطه هستند یا خدمات میزبانی وب شخص ثالث را پشت سر بگذارند.

معایب بلاکچین اتریوم: 

• افزایش هزینه‌های شبکه: محبوبیت فزاینده اتریوم منجر به افزایش هزینه‌های تراکنش شده است. کارمزد تراکنش‌های اتریوم که به نام گس نیز شناخته می‌شود، گاهی بسیار گران می‌شود. اگر کاربر شبکه باشید، این می‌تواند کمی مشکل‌ساز باشد. 
• مشکلات مقیاس‌پذیری: یکی از مهم‌ترین چالش‌های اتریوم مقیاس‌پذیری است؛ چون وقتی تقاضا بالا می‌رود، شبکه شلوغ می‌شود و در نتیجه تراکنش‌ها کندتر و کارمزدها بیشتر می‌شود. 

جمع‌بندی

شبکه اتریوم یک پلتفرم بلاکچینی متن‌باز است که توسعه اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز و اجرای قراردادهای هوشمند را امکان‌پذیر می‌کند. طرح اولیه اتریوم در سال ۲۰۱۳ توسط ویتالیک بوترین ارائه شد و توسعه آن در اوایل ۲۰۱۴ آغاز شد، در نهایت در ژوئیه ۲۰۱۵ شبکه اتریوم راه‌اندازی شد. اجرای طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها مانند بازار معاملاتی NFT، سیستم‌های وام‌دهی و وام‌گیری و بازی‌های بلاکچینی را فراهم می‌کند. البته شبکه اتریوم به دلیل ازدحام و کارمزد نسبتا زیاد در زمان شلوغی مشکلات عدیده‌ای دارد که به‌عنوان چالش‌های مقیاس‌پذیری شناخته می‌شوند. هم بنیاد اتریوم و هم چندین پروژه دیگر از جمله لایه دوم‌ها درصدد رفع این مشکلات هستند. علی‌رغم این چالش‌ها، اتریوم همچنان به عنوان یکی از پرکاربردترین و معتبرترین شبکه‌های بلاکچینی شناخته می‌شود که نقشی حیاتی در شکل‌دهی وب غیرمتمرکز و آینده تکنولوژی و امور مالی ایفا می‌کند. 

پرسش و پاسخ (FAQ)