اتریوم چیست؟

اتریوم Ethereum نسل دوم ارز‌های دیجیتال بوده و در واقع یک پلتفرم است که علاوه‌‌ ‌‌‌‌‌‌‌‌بر پشتیبانی از فعالیت‌های مربوط به پول امکان انجام قرارداد‌‌های مختلف را به صورت دیجیتال و غیر‌متمرکز فراهم کرده است. این ارز دیجیتال در بستر شبکه بلاکچین فعالیت می کند و واحد پولی اصلی آن اتر نام دارد.

در دنیای ارزهای دیجیتال (Digital Currency) اگر بیت کوین را پادشاه بدانیم، بدون شک اتریوم Ethereum ملکه این قلمرو خواهد بود. بیت کوین، که تقریبا از سال ۲۰۰۹ میلادی فعالیتش شروع شد، حالا به خوبی جای خود را در بازار پیدا کرده‌ است.

در ساده‌ ترین تعریف، اتریوم Ethereum یک شبکه‌ی محاسباتی غیرمتمرکز مبتنی بر فناوری بلاکچین است که می‌توان روی آن برنامه‌های کامپیوتری غیرمتمرکز را اجرا کرد. غیرمتمرکز بودن اتریوم یعنی این سیستم به‌ تنهایی متعلق به هیچ ‌کس نیست و آن را یک یا چند شخص خاص کنترل نمی‌کنند.

همه می‌توانند مالک این شبکه باشند و همه می‌توانند در کنترل آن نقش داشته باشند. به‌لطف ساختار توزیع‌شده و غیرمتمرکز اتریوم، پس از پیاده‌سازی یک برنامه روی شبکه اتریوم، این برنامه دیگر قابل ‌توقف و دستکاری نیست، حتی اگر خود خالق آن بخواهد.

تاریخچه اتریوم

ویتالیک بوترین در نوامبر 2013 وایت پیپر Whitepaper اتریوم Ethereum را منتشر کرد، سپس در ژانویهْ 2014 آغاز توسعه اتریوم رسماً اعلام شد. تیم اصلی توسعه شامل ویتالیک بوترین، گوین وود، میهای آلیسی، آنتونی دی لوریو و چارلز هاسکینسون بودند.

گوین وود و هاسکینسون بعدها به‌دلیل اختلاف از تیم جدا شدند و به ترتیب پولکادات و کاردانو را راه‌اندازی کردند. در اوت 2014 اتریوم توانست در یک عرضه اولیه (ICO)، ۱۸.۴ میلیون دلار سرمایه جذب کند.

در می 2015 شبکه آزمایشی اتریوم Ethereum، با نام «المپیک» (Olympic) عرضه شد. 30 جولای 2015 شاهد این بودیم که اولین نسخه به‌نام «Frontier» عرضه شد. این روز به‌عنوان روز تولد اتریوم در نظر گرفته می‌شود.

به‌روزرسانی جدید اتریوم Ethereum به‌نام «Homestead» در ۱۴ مارچ ۲۰۱۶ ارائه شد. در این به‌روزرسانی بسیاری از مشکلات Frontier برطرف شده بود.

هک DAO که طی آن ۵۰ میلیون دلار اتر به سرقت رفت، در ژوئیه 2016 رخ داد. جامعه  اتریوم Ethereum برای بازگشت سرمایه‌ها اقدام کرد، اما عده زیادی با این کار مخالفت کردند و آن را خلاف ذات تغییرناپذیر بلاکچین دانستند. این موضوع باعث انشعاب (فورک) بلاکچین اتریوم و تولد اتریوم Ethereum کلاسیک در 25 اوت 2016 شد.

هدف اتریوم چیست؟

به گفتهْ جوزف لوبین

 

اتریوم Ethereum ایجاد شد تا برای انجام امور زندگی‌مان به هیچ بانک، شرکت و نهاد دیگری به ‌جز خودمان نیاز نداشته باشیم.

اتریوم Ethereum یک قدم پا را فراتر گذاشته و امکان اجرای غیرمتمرکز کدهای کامپیوتری (قرارداد هوشمند) را هم فراهم کرده است تا بتوانیم علاوه بر پول، بقیه فرایندها را هم غیرمتمرکز کنیم.

وایت پیپر این پروژه در سال ۲۰۱۳ منتشر شد و در سال ۲۰۱۵ رسماً شبکه اتریوم شروع به کار کرد. ایده‌پرداز اصلی این پروژه، یک جوان روسی – کانادایی به‌نام ویتالیک بوترین (Vitalik Buterin) است که از حامیان بیت کوین بود و با الهام از بیت کوین ایده «غیرمتمرکز کردنِ همه چیز» را ارائه داد.

متمرکز نبودن

غیر متمرکز بودن به این معنی است که هرکسی در شبکه قادر خواهد بود کدنویسی کند و درخواست تغییر در ساختار شبکه را بدهد، اما تصمیم گیرنده نهایی همه توسعه دهندگان شبکه هستند نه یک شخص. اتریوم Ethereum قصد دارد از الگوریتم اجماعی استفاده کند که ترکیبی از گواه اثبات سهام (PoS) و گواه اثبات کار (PoW) باشد.

بنابراین، پردازش تراکنش ها با فعالیت های ماینینگ و سهامداران شبکه امکان پذیر می شود. هرکس قادر است در شبکه باز اتریوم Ethereum برنامه غیرمتمرکز (Dapp) خود را توسعه دهد. تا قبل از پیدایش اتریوم، توسعه‌دهندگان برای ساخت ارز دیجیتال خود از ابتدا مجبور به کدنویسی یک بلاک چین جداگانه بودند، اما امروزه همه خیلی راحت می‌توانند بدون ساخت بلاک چین جدید، با استفاده از بلاک چین اتریوم برای پروژه‌های خود ارز دیجیتال مستقل یا همان توکن (Token) بسازند.

ارز دیجیتال شبکه اتریوم

اتر Ether ارز دیجیتالی است که در شبکه اتریوم Ethereum از آن استفاده می‌شود. پس اگر قرار باشد در این شبکه تراکنشی انجام دهیم، باید از ارز دیجیتال اتر استفاده کنیم که نماد اختصاری آن ETH است.

اتر توسط پروتکل اتریوم Ethereum و به عنوان پاداش ماینرها برای افزودن بلاک جدید به بلاکچین تولید می‌شود و تنها ارز مورد قبول در پرداخت ‌کارمزدهای تراکنش‌ها در اتریوم Ethereum است.

اتریوم: یک شبکه مبتنی بر بلاک چین

اتر: ارز دیجیتالِ شبکه اتریوم

قرارداد هوشمند (smart contract) اتریوم Ethereum چیست و چگونه کار می کند ؟

همانطور که اشاره کردیم اتریوم یک پلتفرم غیرمتمرکز است که قادر به اجرای قرارداد های هوشمند است. قرارداد هوشمند معامله‌ها و انواع مختلف فرایند ها را به صورت کاملا تضمینی و بدون هیچ گونه دخالت شخص ثالث انجام می ‌دهد.

این قراردادها غیر قابل برگشت و قابل پیگیری بوده و تمام اطلاعات مربوط به شرایط قرارداد و اجرای تمام اقدامات را به طور خودکار فراهم می کند.

برای انجام قراردادهای هوشمند نیازی به افراد یا سازمان های واسطه نیست چرا که به صورت خودکار فرایند پرداخت یا شرایط اجرای یک قرارداد پردازش می شود. اگر شرایط موجود درست باشد، فعالیت مورد نظر انجام خواهد شد. به عبارت ساده، تنها کاری که این دستگاه ها انجام می دهند، اجرای دستورالعمل های داده شده به صورت خودکار است.

نحوه انجام دستورالعمل های خودکار قرارداد های هوشمند به این صورت است که شرایط انجام معامله یا فرآیند پرداخت به صورت کدگذاری شده تعیین می شوند و سپس در بلاک چین قرار می گیرند. کدهای بارگذاری شده توسط پلتفرم مورد نظر پردازش شده و سپس قراردارد بر اساس شرایط مشخص شده انجام می شود.

مهم ترین تفاوتی که بین قراردادهای  هوشمند و معمولی وجود دارد، در غیر متمرکز بودن و عدم امکان بازگشت آن است.

برای مثال تراکنش هایی که در بانک انجام می شود می تواند توسط بانک مورد نظر مدیریت شده و حتی از انجام آن جلوگیری شود. اما در قراردادهایی که در پلتفرم اتریوم انجام می شود امکان هیچ گونه دخالت در معاملات وجود ندارد و زمانی که شرایط قرارداد به صورت صحیح وارد شده باشد، آن معامله به صورت خودکار انجام شده و امکان وجود تغییرات در آن وجود ندارد.

شبکه اتریوم Ethereum چگونه کار می‌کند؟

ساختار بلاک چین هایی که پیش از اتریوم Ethereum به وجود آمدند به گونه ای بود که سیستم عملیاتی آن ها برای انجام تراکنش ها از پیش تعریف شده بود؛ اما در این میان ویتالیک بوترین ایده ای در ذهن داشت که می توانست آینده ارز دیجیتال را منقلب کند.

او روشی را ارائه کرد که توسط آن توسعه دهندگان بتوانند نوع داده هایی را که روی شبکه ارسال و دریافت می کنند، طراحی کنند. این ایده باعث به وجود آمدن ماشین مجازی اتریوم (EVM) و زبان برنامه نویسی مرتبط با آن شد که به توسعه دهندگان امکان ساخت تراکنش های قابل تنظیم یا همان قراردادهای هوشمند را میداد. در واقع با استفاده از ماشین‌ مجازی اتریوم افراد می توانند به جای اینکه برای هر برنام یک بلاک چین مستقل ایجاد کنند، از بلاک چین اتریوم برای همه برنامه‌های خود استفاده کنند.

ماشین مجازی اتریوم  EVM که سیستم طراحی نرم افزار است روی شبکه ی اتریوم اجرا می شود. سپس اسناد (Scripts) را روی شبکه ای غیرمتمرکز از کامپیوترها اجرا می کند و با این کار اجرا و ذخیره سازی هر چیز از جمله قراردادهای هوشمند را امکان پذیر می سازد. در واقع اتریوم به توسعه دهندگان اجازه می دهد که روی بلاک چین این ارز دیجیتال برنامه های غیرمتمرکز بسازند. این برنامه ها می توانند شامل بازی، دفتر توزیع شده (Distributed ledger)، تشکیلات و بسیاری از موارد دیگر باشند.

گس (GAS) چیست؟

گس یا سوخت در اتریوم Ethereum کارمزدی است که برای اجرای موفق یک قرارداد هوشمند یا تراکنش پرداخت می‌کنید. پایه انجام تمام عملیات‌ها در اتریوم Ethereum همان Gas است.

به طور خیلی خلاصه، می‌توان گس را به نیرو و خون جاری در رگ‌های اکوسیستم عظیم اتریوم Ethereum تشبیه کرد. Gas به زبان ساده، برای محاسبه مقدار کارمزد مورد نیاز برای پرداخت به پلتفرم اتریوم Ethereum به منظور اجرای یک عملیات پرداخت می‌شود. انجام هر کاری هزینه خاص خود را دارد و این هزینه با گس در اتریوم Ethereum محاسبه می‌شود.

Gas برای تخصیص منابع ماشین مجازی اتریوم EVM استفاده می‌شود. به این ترتیب اپلیکیشن‌های غیر متمرکز نظیر قراردادهای هوشمند، می‌توانند خود را به شکلی ایمن، اما غیر متمرکز، اجرا کنند.

در اینجا دو مفهوم کلی داریم:

• گس لیمیت (Gas Limit) حداکثر میزان گس اختصاص یافته به معامله است که مقدار آن برای انجام معاملات ساده ۲۱۰۰۰ گس و برای معاملات دیگر بسته به اندازه آن معامله، بیشتر خواهد بود وقتی به تنهایی صحبت از گس می‌شود، منظور همان گس لیمیت است.
• گس پرایس (Gas price) مقدار هزینه‌ای است که شما باید برای هر گس لیمیت پرداخت کنید. هزینه گس با اتر پرداخت می‌شود، اما چون این رقم بسیار پایین است با آن را با واحد «Wei» نمایش می‌دهند. هر ۱ Wei برابر است با ۰.۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱ اتر. شبکه اتریوم هر کس را آزاد می‌گذارد تا هر چقدر دوست دارد هزینه گس یا همان گس پرایس را تعیین کند، اما اگر گس پرایس شما بیش از اندازه پایین باشد، ماینرها تراکنش شما را تأیید نمی‌کنند و ترجیح می‌دهند تراکنش‌هایی را تأیید کنند که کارمزد بالاتری دارند.

بنابراین کارمزد شبکه اتریوم Ethereum برابر است با گس پرایس ضرب در گس لیمیت:

}کارمزد اتر= گس پرایس × گس لیمیت{

اتریوم کلاسیک و پیدایش آن

پس از یک هک با استفاده از یک اشکال در کد یکی از برنامه‌های اجراشده روی اتریوم Ethereum، با نام «DAO»، حدود ۳.۶ میلیون واحد اتر را به ارزش 50 میلیون دلار به سرقت رفت که حدود ۱۴٪ کل اترهای درگردش را شامل می‌شد.

تیم اتریوم Ethereum تصمیم گرفت با یک هارد فورک که به‌ معنای به‌روزرسانی گسترده (به‌نوعی تغییر قوانین) در بلاک چین است، مبالغ را بازگردانند.

برای مطالعه بیشتر در مورد هارد فورک اینجا را کلیک کنید.

اتریوم ۲.۰ (آینده اتریوم Ethereum)

اتریوم ۲.۰ (Eth2 یا سرنیتی) جدیدترین به روزرسانی نسخهْ اصلی اتریوم است که در جهت سرعت بخشیدن به استفاده و کارکرد اتریوم Ethereum، از طریق بهبود عملکرد آن طراحی شده است.

دنی رایان یکی از محققان برجسته­ حوزه اتریوم Ethereum، اهداف طراحی سرنیتی را غیرمتمرکزسازی، انعطاف پذیری، امنیت، سادگی و ماندگاری طولانی می داند.

برنامه ریزی شده است که این ارز دیجیتال حداقل در سه فاز اجرا شود: فازهای ۰ ، ۱ و ۲

اجرای فاز صفر برای سال ۲۰۲۰ برنامه ‌ریزی شده است، اما زمان دقیق اجرای فازهای بعدی مشخص نیست. پیش‌بینی می‌شود اجرای فاز یک و فاز دو حداکثر پنج سال زمان ببرد. با این به‌‌روزرسانی، اتریوم در نهایت الگوریتم اجماع اثبات کار (PoW) را ترک می‌کند و از اثبات سهام (PoS) استفاده خواهد کرد. همچنین مقیاس‌پذیری این شبکه (سرعت و کارمزد تراکنش‌ها) تا حد زیادی افزایش خواهد یافت.

معایب و مزایای اتریوم Ethereum

بیایید نگاهی به مزایای این شبکه‌ْ مهم داشته باشیم. بدیهی‌ است که مزیت ‌های این شبکه شامل حال ارز اتر نیز شده و کارایی و محبوبیت و قیمت اتریوم Ethereum را نیز بالاتر می‌برند.

• شبکه‌ی بزرگ و در دسترس: اتریوم Ethereum شبکه ای قدرتمند است که در طول سال‌ها فعالیت و انجام میلیاردها تراکنش موفق، اعتماد کاربران را به خود جلب کرده است.
• کاربردهای متعدد: شبکه اتریوم Ethereum علاوه بر این ‌که مانند بیت‌کوین قابلیت ذخیره‌ْ ارزش را دارد، می تواند برای پردازش انواع تراکنش های مالی، اجرای قراردادهای هوشمند و ذخیره‌ْ داده برای اجرای نرم افزارهای غیر متمرکز استفاده شود.
• توسعه مستمر: جامعه‌ی بزرگ توسعه‌دهندگان اتریوم Ethereum همواره به دنبال راه های جدید برای ارتقا شبکه و توسعه نرم‌افزارهای جدید هستند.
• حذف واسطه ‌ها: شبکه‌ غیرمتمرکز اتریوم به کاربران اجازه می دهد بدون واسطه هایی مثل وکلا و بانک ها برای تنظیم قراردادها و انجام تراکنش ها، معامله های خود را انجام داده و از قراردادهای هوشمند استفاده کنند.

اما معایب آن عبارتند از:

• کارمزد بالا: افزایش محبوبیت اتریوم Ethereum در سال های اخیر منجر به رشد کارمزد تراکنش شده است. به ‌طوری که در ماه فوریه 2021 رکورد 23 دلار برای هر تراکنش ثبت شد. دلیل این افزایش کارمزد این است که برخلاف بیت ‌کوین که خود شبکه پاداش تاییدکنندگان تراکنش (یا ماینرها) را می دهد، اتریوم Ethereum از انجام دهندگان تراکنش (کاربران عادی) کارمزد دریافت می کند.
• امکان تورم: بر خلاف بیت ‌کوین که تعداد توکن‌های قابل استخراج آن به 21 میلیون عدد محدود است اتریوم محدودیت کلی برای استخراج ندارد. اما امکان استخراج اتریوم به 18 میلیون توکن در سال محدود شده است. همین امر باعث ایجاد تورم در بازار اتریوم Ethereum مشابه بازار ارزهای سنتی می شود.
• دشواری یادگیری برای توسعه دهندگان: فضای اتریوم برای توسعه‌ دهندگانی که از فضای پردازش متمرکز به فضای غیرمتمرکز اتریوم Ethereum مهاجرت می کنند می تواند بسیار دشوار باشد.