اتریوم چیست؟

ارز دیجیتال اتریوم، یکی از بزرگترین پروژه های ارز دیجیتال در صنعت ارزهای دیجیتال است. اتریوم خود یک پلتفرم دیجیتال است که مبتنی بر فناوری بلاک چین یا بلاک چین است. هدف آن تبدیل شدن به یک بلاک چین با قابلیت اجرای برنامه های غیرمتمرکز است.

برای رسیدن به این هدف، این پروژه دارای یک بلاک چین و یک ارز دیجیتال با ویژگی های منحصر به فرد است. از جمله آنها امکان استفاده و ایجاد قرارداد هوشمند و توکن های جدید است. هر دو قابلیت‌های قدرتمندی هستند که به آن اجازه می‌دهند تا خود را به عنوان یکی از کامل‌ترین و قدرتمندترین بلاک‌چین‌ها در دنیای کریپتو معرفی کند.

شبکه ارز اتر (ETH) نامیده می شود و مانند بیت کوین (BTC)، اتر نیز یک ارز دیجیتال است که می تواند به عنوان روشی برای پرداخت بین همتایان استفاده شود. شباهت دیگر با بیت کوین و سایر ارزهای دیجیتال این است که توسط هیچ دولت یا نهاد نظارتی کنترل نمی شود. توسعه آن توسط بنیاد اتریوم ، تیم اصلی آن و جامعه ای که از آن پشتیبانی می کند مشخص شده است. نکته مهم دیگر این است که از پروتکل توافقی Proof-of-Work (PoW) با استفاده از الگوریتم Ethash استفاده می کند. اگرچه این ممکن است در کوتاه مدت با راه اندازی اتریوم ۲.۰ و تبدیل شدن به یک ارز دیجیتال با استفاده از پروتکل اثبات سهام (PoS) تغییر کند.

توسعه این بلاک چین به لطف کار Vitalik Buterin در سال ۲۰۱۳ آغاز شد.

مشخصات فنی اتریوم

ماینر

اتریوم یک ارز دیجیتال است که به لطف پروتکل اجماع PoW با استفاده از الگوریتم Ethash کار می کند. این الگوریتم به گونه ای طراحی شده است که بسیار خواهان داشته و در استخراج GPU هدف قرار گرفته است. به همین دلیل، استخراج در ابتدا بسیار غیرمتمرکز و متنوع بود.

Ethash از تابع هش Keccak استفاده می کند که با نام SHA-3 نیز شناخته می شود. در این روش، الگوریتم به دنبال استفاده از عناصر رمزنگاری بسیار امن است. در همان زمان، Ethash در حال برنامه ریزی برای استفاده از حافظه فشرده و حافظه پنهان است. هر دو ویژگی با هدف ارائه مقاومت در برابر استخراج توسط ASIC و اجتناب از متمرکز کردن آن هستند.

انتشار ارزهای دیجیتال

این ارز دیجیتال در حال حاضر دارای یک شماره سالانه محدود به ۱۸ میلیون اتر در سال است. به عبارت دیگر، هر سال فعالیت ماینینگ می تواند حداکثر ۱۸ میلیون سکه جدید تولید کند. با این حال، انتشار کل بی نهایت است. برای دستیابی به انتشار، شبکه دارای یک مبادلات coinbase کاملا عجیب و غریب است. در مرحله اول، اگر یک ماینر راه حل یک بلوک را پیدا کند، پاداش ۲ ETH دریافت می کند. اما اگر ماینر دیگری نیز در آن زمان راه حلی برای آن بلاک پیدا کند، آن ماینر نیز پاداشی دریافت می کند. به این ترتیب سکه ها بر روی بلاک چین اتریوم صادر می شوند.

شماره اولیه اتر در بلاک چین مربوط به پیش فروش بود که برای هدایت پروژه انجام شد. در آن زمان، در مجموع ۶۰ میلیون اتر ایجاد شد. از این تعداد، ۱۲ میلیون برای ایجاد یک صندوق توسعه استفاده شد، این شروع بنیاد معروف اتریوم است .

با این حال، اتریوم یک بلاک چین همیشه در حال تکامل است. یکی از تغییرات عمده ای که در سال های آینده در اتریوم مشاهده خواهد شد، کنار گذاشتن PoW برای انتقال به سیستم استخراج PoS است. با این تغییر، اتریوم شروع به ایجاد ارزهای رمزنگاری شده برای بلاک چین خود به روشی کاملاً متفاوت با روش فعلی خواهد کرد و از استفاده ماینرها اجتناب می کند و مشارکت اقتصادی بیشتر در بلاک چین را تشویق می کند.

گاز، اساس همه چیز

گاز این یک مفهوم بسیار معمولی برای شبکه اتریوم است. این برای اندازه گیری کار انجام شده در بلاک چین استفاده می شود. هر اقدام در بلاک چین به عنوان یک عملیات یا مجموعه ای از عملیات دارای هزینه خاصی است که در واحدهای گاز داده می شود.

از عملکردهای گاز در بلاک چین می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. تعیین هزینه برای اجرای وظایف. گاز به عنوان واحدی برای اندازه گیری هزینه انجام یک عمل خاص در بلاک چین استفاده می شود. هر اقدام یک هزینه در گاز دارد و مجموعه ای از اقدامات انجام شده هزینه کل عملیات مذکور را اضافه می کند. به این ترتیب، می‌توانیم گاز را بهایی برای انجام اقدامات در بلاک چین ببینیم.
2. به بهبود امنیت سیستم کمک می کند. از آنجایی که هر اقدام قیمتی دارد، این امر به جلوگیری از توقف عملکرد بلاک چین و تضعیف امنیت آن کمک می کند. این امکان پذیر است زیرا گاز به محافظت از شبکه در برابر حملات هرزنامه کمک می کند. برای این منظور، گاز شامل هزینه ای است که از حملات DDoS به راحتی از طریق شبکه جلوگیری می کند، حملاتی که می تواند میلیون ها کاربر را بدون سرویس رها کند.
3. پاداش به ماینرها. اقدامات روی بلاک چین به اجرای آن بر روی سخت افزاری که در دست ماینرها است بستگی دارد. برای پرداخت این استفاده گاز وجود دارد.

زمان و اندازه تولید بلوک

اتریوم با محاسبه اندازه بلوک های آن به روشی خاص مشخص می شود. برخلاف بیت کوین که اندازه آن به ۱ مگابایت محدود می شود، در اتریوم اندازه آن به مقدار مشخصی گاز محدود می شود. برای درک دقیق تر، محدودیت اندازه بلوک اتریوم ۱۲.۵۰۰.۰۰۰ گاز (از فوریه ۲۰۲۱) است. این بدان معنی است که هر بلوک می تواند دارای کل عملیات باشد تا زمانی که از حد تعیین شده گاز تجاوز نکند.

به طور کلی ، یک بلوک می تواند شامل حدود ۵۰۰ عملیات پرداخت بین حساب ها باشد که ساده ترین عملیات ممکن است. در مورد قرارداد هوشمند، عملیات یکی از آنها می تواند به راحتی به حد گاز هر بلوک برسد.

تفاوت دیگر با بیت کوین زمان تولید بلوک است. در بیت کوین، هر بلاک هر ۱۰ دقیقه تولید می شود، در حالی که در اتریوم این مقدار متغیر است. در اصل، هر بلوک تقریباً هر ۱۶ ثانیه تولید می شد. این مقدار در سال ۲۰۱۷ به ۳۰ ثانیه افزایش یافت و در حال حاضر به طور میانگین ۱۴ ثانیه است. این بدان معنی است که به طور کلی در ارائه تاییدیه ها سریعتر از بیت کوین است که تأثیر مثبتی بر امکانات آن به عنوان یک سیستم پرداخت دارد.

قراردادهای هوشمند

Smart contract یا قرارداد هوشمند یک برنامه کامپیوتری است که اقدامات خاصی را که از قبل در کد آن تنظیم شده است را تحت شرایط خاصی اجرا می کند. اقداماتی که توسط طرفین مختلف که قرارداد مذکور را “امضا” کرده اند، بررسی و پذیرفته شده است. به این ترتیب قرارداد هوشمند شرایط برنامه ریزی شده خود را با ارائه پاسخی طبق بندهای آن به صورت کاملا مستقل اجرا می کند.

فناوری قراردادهای هوشمند یکی از پایه‌های اساسی اتریوم و عملکرد بسیاری از ویژگی‌های آن است. وضعیتی که به خصوص در توکن ها و DApp های این بلاک چین قابل مشاهده است.

ماشین مجازی اتریوم

La Ethereum Virtual Machine (EVM) نرم افزاری است که هدف آن این است که به عنوان لایه انتزاعی در اجرای کد ذخیره شده در بلاک چین عمل کند. با این کار، به دنبال جلوگیری از تهدید یک برنامه نویس مخرب DApp یا قرارداد هوشمند، امنیت گره ها از شبکه و خود شبکه است.

برای رسیدن به این هدف، EVM یک انتزاع کامل از سیستم را انجام می دهد، دسترسی به منابع کامپیوتر را مدیریت می کند و اقدامات آن را در یک محیط کنترل شده یا ماشین مجازی محدود می کند. اما علاوه بر این، EVM همچنین به دنبال ساده سازی توسعه و به روز رسانی برنامه ها و ویژگی های موجود برای DApps است. به عبارت دیگر، EVM هم برای محافظت و هم برای گسترش عملکردهای اتریوم به روشی ساده ایجاد شده است.

EVM به لطف استفاده از زبان برنامه نویسی Solidity امکان اجرای قراردادهای هوشمند و DApps را فراهم می کند . این زبان به شما اجازه می دهد تا تمام منطق پشت DApps و قراردادهای هوشمند را برنامه ریزی کنید در حالی که امکان اجرای غیرمتمرکز کد خود را با استفاده از EVM فراهم می کند.

اتریوم ۲.۰

اتریوم، مانند بسیاری از بلاک‌چین‌ها، یک مشکل بزرگ دارد: نمی‌تواند به‌درستی مقیاس‌بندی شود تا به میلیون‌ها کاربر شبکه‌اش در حال حاضر سرویس دهد. این مشکل معماری شبکه چیزی است که توسعه دهندگان شما از آن آگاه هستند و به شدت به دنبال رفع آن هستند و چنین راه حلی Ethereum 2.0 نامیده می شود .

اتریوم ۲.۰ پروژه ای است که توسعه خود را در سال ۲۰۱۷ با ورود اتریوم متروپلیس و دو به روز رسانی آن بیزانتیوم و قسطنطنیه آغاز کرد. در آن زمان، دگرگونی اتریوم شروع به ارائه توانایی بهتر برای مقیاس‌سازی، کاهش هزینه‌های کمیسیون و کنترل استخراج ارز دیجیتالی کرد که قبلاً به مشکلاتی مانند «عصر یخبندان» متهم شده بود، آن لحظات خطرناکی که در آن استخراج اتریوم به قدری پیچیده است که انجام آن برای شبکه غیرممکن خواهد بود.

تلاش های اولیه (در سال ۲۰۱۷) توسعه دهندگان را بر آن داشت تا با گزینه هایی مانند Proof of Authority (PoA) و Proof of Stake (PoS) روی کد اتریوم بازی کنند. پروژه هایی مانند PoA Newtork و PoC که باعث تولد Casper شدند، پروتکلی که قرار بود جایگزین PoW در اتریوم شود و اتریوم را به یک شبکه PoS تبدیل کند.

با این حال، به نظر می رسد که اهداف توسعه دهندگان اتریوم با کاسپر، حداقل از چنان پیچیدگی بالایی برخوردار است که راه اندازی این به روز رسانی جدید چندین بار به تعویق افتاده است، در حالی که شبکه فعلی بیش از پیش از محدودیت های مبرم خود رنج می برد. در واقع، در سال ۲۰۱۹ شبکه PoA به طور کامل عملیاتی شد و اتریوم ۲.۰ که مدت‌ها وعده آن را داده بود، هنوز منتشر نشده بود. رقابت از این موقعیت استفاده کرد، که اکنون راه حل های کارآمدتر و کاربردی تری را ارائه می دهد، مانند Polygon ، RSK و زنجیره هوشمند Binance.

شروع تغییر

اما همه چیز بد نیست، در سال ۲۰۲۰ توسعه دهندگان اتریوم بالاخره اولین قدم را با فعال کردن Beacon Chain، اولین قدم برای اتریوم ۲.۰ برداشتند، فعال کردن جانبی این شبکه و ایجاد ساختار اساسی برای عملکرد آن. با این حال، راه اندازی رسمی فاز ۱ اتریوم ۲.۰ تا نیمه اول سال ۲۰۲۲ (طبق آخرین داده های توسعه دهندگان)، زمانی که عملکردهای شبکه پایدار در نظر گرفته می شود، انجام نمی شود. از جمله آن توابع عبارتند از:

1. تست پروتکل کاسپر به همراه کل اقتصادی و ریسک که امنیت شبکه را تامین می کند. این منجر به کنار گذاشتن PoW و ماینینگ، برای مبادله آن با PoS و سیستم شرط بندی آن در شبکه خواهد شد.
2. ورود ساختارهای اساسی Sharding به شبکه، برای تسریع قابل توجه ظرفیت شبکه تا ۱۰۰۰ تراکنش در ثانیه. این مورد انتظارترین پیشرفت اتریوم ۲.۰ است، اگرچه با توجه به اینکه در حال حاضر شبکه هایی با این ظرفیت و موارد دیگر وجود دارند که امروزه کار می کنند (مانند FLOW و Polygon ) کمی دیر انجام شده است.
3. ساخت پایگاه هایی برای موازی سازی EVM، ظرفیتی که تا زمان راه اندازی فاز ۲ اتریوم ۲.۰ آماده نخواهد بود، هنوز با تاریخ نامشخصی.
4. اتحاد ETH1 و ETH2 در یک بلاک چین، و نه به عنوان دو شبکه جداگانه که اکنون اتفاق می افتد.

در هر صورت، پس از گذشت شش سال از توسعه اتریوم ۲.۰، هنوز هم این رویا مورد انتظار بسیاری از افراد جامعه است و اگرچه فناوری ای که این اتریوم قصد استقرار آن را دارد بسیار زیاد است، کاربران و جامعه آن باید همچنان منتظر تحقق این رویا باشند.

موارد استفاده از اتریوم

اتریوم یکی از ارزهای رمزنگاری شده و بلاک چین با بیشترین کاربردهای مختلف است که امروزه وجود دارد، از جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد:

پرداخت ها را به سرعت و با خیال راحت بپذیرید و دریافت کنید

یکی از ویژگی های بزرگ از زمان شروع آن، توانایی پرداخت بسیار سریعتر از بیت کوین بوده است. این به دلیل دوره کوتاه تولید بلوک بین ۱۰ تا ۳۰ ثانیه و مقیاس پذیری بلاک چین است.

تحقق ICO

در حالی که ایجاد توکن و ICO توسط اتریوم آغاز نشد، بلکه با فراخوانی سکه‌های رنگی آغاز شد، حقیقت این است که این پروژه ابزارهایی را برای تسهیل این کار ارائه می‌کرد. با ایجاد توکن ERC-20، اتریوم به «پدر ICOها» تبدیل شد و دلایلی برای آن وجود داشت. با ایجاد ERC-20 ، ایجاد توکن دیگر یک کار بسیار پیچیده نبود.

امروزه کافی است یک قرارداد هوشمند مطابق با مدل توکن ERC-20 انجام دهید و کار را انجام دهید. این امر رونق قابل توجهی به بلاک چین داد و به تنوع بازار ارزهای دیجیتال اجازه داد تا فرصت‌های جدیدی را ایجاد کند. در واقع، در حال حاضر حداقل ۱۹۱۰۰۰ توکن ERC-20 ایجاد شده است که هر کدام دارای ویژگی های منحصر به فردی در بلاک چین خود هستند.

قراردادهای هوشمند و DApps

قراردادهای هوشمند و DApps یکی از بزرگترین کاربردهای اتریوم هستند. قابلیت های این دو ابزار عملا بی پایان است. از زمان ایجاد یک قرارداد هوشمند برای خرید یا فروش یا مذاکره کالا یا خدمات، سودمندی آن تنها با تصور محدود می شود. از سوی دیگر، DApp ها یک انقلاب هستند. آنها قادر به ایجاد برنامه های کاربردی کاملاً غیر متمرکز، بدون سانسور، ایمن و از نظر اقتصادی خودپایدار هستند. همچنین می‌توان به پلتفرم‌های اوراکل‌هایی که بر روی این شبکه ساخته می‌شوند، اشاره کرد، مانند مورد Augur .

شرکت هایی که از اتریوم استفاده می کنند

قابلیت‌های اتریوم برای استفاده از قراردادهای هوشمند، ساخت آسان توکن‌ها و استقرار DApps توجه بسیاری از شرکت‌ها را در سراسر جهان به خود جلب کرده است. این بدان معناست که توسعه اتریوم از حمایت مستقیم یا غیرمستقیم یک گروه تجاری بزرگ علاقه مند به توسعه فناوری آن برخوردار بوده است. همه این مجموعه از شرکت ها فراخوانی Ethereum Enterprise Alliance (EEA) را ایجاد کرده اند که بیش از ۱۰۰ عضو دارد. از جمله آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد

• Accenture، یک شرکت اختصاص داده شده به خدمات فناوری و مشاوره.
• AMD، یک شرکت پیشرو در توسعه چیپست، CPU و کارت گرافیک.
• BBVA، یک بانک اسپانیایی با حضور جهانی.
• Banco Santander، یکی دیگر از بانک های اسپانیایی با حضور جهانی.
• BP Ventures، بازوی سرمایه گذاری شرکت نفت BP.
• سیسکو، بزرگترین شرکت شبکه در جهان.
• دلویت یکی از بزرگترین شرکت های حسابرسی، مشاوره مالی و خدمات حقوقی در جهان است.
• GoChain، یکی از مهم ترین شرکت ها در توسعه DApps.
• Hyperledger، بزرگترین پروژه توسعه بلاک چین سازمانی و منبع باز جهان.
• جی پی مورگان، یکی از بزرگترین شرکت های مالی در جهان.
• مایکروسافت، بزرگترین شرکت توسعه نرم افزار و فناوری جهان و مسئول توسعه ویندوز.
• VMWare، مهم ترین شرکت در توسعه ماشین های مجازی و راه حل های یکپارچه سازی برای محیط های مجازی.

مزایای اتریوم

1. این یک بلاک چین چند منظوره به دلیل توانایی آن در یکپارچه سازی و استفاده از مخاطبین هوشمند است.
2. استفاده و توسعه EVM سطح بالایی از امنیت را برای اجرای قراردادهای هوشمند و DApps به روشی کاملاً غیرمتمرکز و ایمن ایجاد می کند.
3. این بلاک‌ها تولید سریعی دارد که به آن امکان می‌دهد سرعت تایید تراکنش بسیار سریع‌تری نسبت به بیت‌کوین و سایر ارزهای دیجیتال داشته باشد.
4. توسعه توسط هیچ مقام مرکزی کنترل نمی شود، هسته توسعه آن کاملاً غیرمتمرکز است و تصمیمات با اجماع اتخاذ می شود. علاوه بر این، جامعه تاثیر زیادی بر تصمیم گیری در مورد توسعه بلاک چین دارد.