فاز ۲ اتریوم چیست؟ بررسی فازهای پیاده سازی اتریوم ۲

مقدمه

اتریوم ۲ (Ethereum 2.0) به‌روزرسانی بزرگ شبکه اتریوم، پس از مدت‌ها انتظار به صورت رسمی در تاریخ ۱ دسامبر ۲۰۲۰ میلادی راه‌اندازی شد. با این حال، همان‌طور که می‌دانید، راه‌اندازی کامل فازهای اتریوم و رسیدن به فاز 2 اتریوم به یک‌باره اتفاق نخواهد افتاد. این به‌روزرسانی بزرگ، قرار است در چند فاز منتشر شود و در هر فاز، عملکرد و کارآیی شبکه اتریوم از جنبه‌های مختلف بهبود خواهد یافت: فاز 0 اتریوم، فاز 1 اتریوم، فاز 1.5 اتریوم و فاز 2 اتریوم.

در این مقاله قصد داریم به بررسی نقشه راه اتریوم ۲ و به‌روزرسانی‌های اعمال شده در هر مرحله بپردازیم.

خرید ارز دیجیتال با ۱۰ هزار تومان!

تو صرافی ارزپلاس میتونی فقط با ۱۰ هزار تومان و با کارمزد صفر، بیش از ۳۰۰ ارز دیجیتال رو بخری!

شروع

اتریوم ۲ (Ethereum 2.0) چیست؟

اتریوم ۲ که با نام سرنیتی (Serenity) نیز شناخته می‌شود، نسخه دوم شبکه اصلی اتریوم است. بر اساس تعریف‌های ارائه‌شده توسط اتریوم، اتریوم ۲ مجموعه‌ای از به‌روزرسانی‌های به هم پیوسته است که شبکه اتریوم را مقیاس‌پذیرتر، امن‌تر و پایدارتر می‌کند.

بنابراین، توسعه‌دهندگان اتریوم با راه‌اندازی فاز 2 اتریوم به دنبال بهبود مقیاس‌ پذیری، سرعت شبکه، انعطاف‌پذیری و همچنین، کارآیی شبکه هستند. به گفته ویتالیک بوترین (Vitalik Buterin)، خالق و هم‌بنیانگذار اتریوم، دستیابی به این اهداف با تغییر الگوریتم اجماع شبکه اتریوم از الگوریتم اثبات کار (PoW) فعلی به الگوریتم اثبات سهام (PoS) و پیاده‌سازی زنجیره‌های شارد ممکن خواهد شد.

با راه‌اندازی فازهای اتریوم هیچ یک از تاریخچه داده‌ها، سوابق تراکنش‌ها یا مالکیت دارایی‌های بلاکچین اصلی، از بین نخواهند رفت. در واقع، اتریوم ۲ موازی با اتریوم ۱ اجرا خواهد شد، تا زمانی که اتریوم ۱ به تدریج کنار گذاشته شود. بنابراین، با پیاده‌سازی هر مرحله از به‌روزرسانی‌ها، اتریوم قرار است به یک شبکه شفاف و باز تبدیل شود که امکان پردازش تعداد قابل‌توجهی از تراکنش‌ها با حداقل کارمزد را فراهم می‌کند.

هیچ کس نمی‌تواند با قطعیت تاریخ راه‌اندازی کامل فاز 2 اتریوم را اعلام کند؛ چون اجرای هر فاز به موفقیت فاز قبل بستگی دارد. این موضوع را می‌توان در شبکه‌های آزمایشی راه‌اندازی شده برای اتریوم ۲ مشاهده کرد. این شبکه‌های آزمایشی با هدف آماده‌سازی برای مرحله اول اتریوم ۲ و شبیه‌سازی و آزمایش شرایط شبکه اصلی راه‌اندازی شده بودند. با این حال، برخی از آنها با شکست روبه‌رو شدند.

برنامه فعلی این است که با راه‌اندازی فاز ۱ اتریوم ، بلاکچین اتریوم ۱.۰ به اولین شارد اتریوم ۲.۰ ارتقا یابد.

نکته مهم دیگر در مورد فازهای اتریوم قرارداد استیکینگ است. به طور خلاصه، استیکینگ اتریوم، قدم اول برای سفر به دنیای اتریوم ۲ است.

در ادامه، مهم‌ترین تغییرات اعمال‌شده در هر فاز از راه‌اندازی اتریوم ۲ را بررسی می‌کنیم.

فاز 0 به‌روزرسانی اتریوم ۲

فاز 0 اتریوم ۲ (Ethereum 2.0) به صورت رسمی در تاریخ ۱ دسامبر سال ۲۰۲۰ میلادی، ساعت ۱۲:۰۰ به وقت جهانی راه‌اندازی شد. یکی از آخرین مراحل قبل از راه‌اندازی فاز 0 اتریوم معرفی قرارداد استیکینگ بود که امکان انجام تراکنش‌های اتریوم میان شبکه اصلی و نسخه دوم را فراهم می‌کرد. توسعه‌دهندگان اتریوم، استیکینگ حداقل ۵۲۴,۲۸۸ واحد اتریوم توسط ۱۶,۳۸۴ ولیدیتور (اعتبارسنج) را برای راه‌اندازی فاز 0 اتریوم 2 که بیکن چین (Beacon chain) نام دارد، تعیین کرده بودند.

به گفته توسعه‌دهندگان، در فاز 0 اتریوم 2 فعلا هیچ حسابی وجود ندارد، انجام تراکنش‌ها امکان‌پذیر نیست و امکان استفاده از قراردادهای هوشمند روی زنجیره جدید نیز وجود ندارد. با این حال، در این فاز استیکینگ (Staking) یا همان سهام‌گذاری معرفی شده است. به عبارت دیگر، در فاز صفر اتریوم کاربران می‌توانند برای تبدیل شدن به یک ولیدیتور در شبکه اتریوم، کوین‌های اتریوم (ETH) خود را در شبکه استیک کنند. به این ترتیب، ولیدیتور‌ها خواهند توانست از طریق استیکینگ تراکنش‌های شبکه را پردازش و بلاک‌های جدید را در زنجیره ایجاد کنند.

الگوریتم اثبات سهام به کاربران اجازه می‌دهد که از طریق استیک اتریوم در شبکه، به عنوان یک اعتبارسنج فعال یا نود اتریوم پاداش دریافت کنند. برای این منظور، کاربران باید کوین‌های اتریوم خود را در قراردادهای سپرده‌گذاری قفل کنند.

فاز ۱ به‌روزرسانی اتریوم ۲

هدف اصلی در فاز ۱ اتریوم ۲ که اجرای آن برای سال ۲۰۲۱ میلادی پیش‌بینی می‌شود، ادغام زنجیره‌های شارد و قرار دادن داده‌ها در شاردها به منظور بهبود مقیاس ‌پذیری در بلاکچین اتریوم است. به گفته کارل بیخویزن (Carl Beekhuizen)، محقق بنیاد اتریوم، پیچیدگی اجرای فاز 1 اتریوم از فازهای دیگر کمتر است؛ چون در فاز 0 اتریوم بیشتر زمینه‌ها برای استفاده از فناوری شاردینگ ایجاد شده است.

در شاردینگ، نودهای شبکه بلاکچین به گروه‌های کوچک‌تر که شارد نام دارند، تقسیم می‌شوند. در این حالت، به جای اعتبارسنجی همزمان تراکنش‎های یکسان توسط نودها، شاردهای مختلف تراکنش‌های مختلفی را اعتبارسنجی و تأیید می‌کنند. بنابراین، تعداد تراکنش‌های پردازش‌شده در ثانیه افزایش می‌یابد.

به گفته بوترین، فناوری شاردینگ باید با رول‌آپ‌ها (Rollups) ترکیب شود. رول‌آپ، یک روش بهبود مقیاس ‌پذیری است که داده‌های تراکنش‌ها را به‌ صورت فشرده روی زنجیره نگه می‌دارد، اما محاسبات را به صورت برون‌‌زنجیره‌ای انجام می‌دهد. بوترین می‌گوید که رول‌آپ‌ها حداقل برای ۲ سال، الگوی غالب برای افزایش مقیاس‌ پذیری شبکه اتریوم خواهند بود.

بر اساس اظهارات بوترین، در بلاکچین‌های عمومی حداکثر ۱۵ تراکنش در ثانیه (TPS) انجام می‌شود، اما با استفاده از رول‌آپ‌ها و فاز یک اتریوم 2 به عنوان لایه داده‌ها، این رقم می‌تواند به ۲ هزار تا ۳ هزار تراکنش در ثانیه برسد. در نهایت، با اجرای کامل فاز ۱ اتریوم 2 و سیستم شاردینگ، از لحاظ تئوری امکان انجام ۱۰۰ هزار تراکنش در ثانیه وجود خواهد داشت.

به گفته تحلیل‌گران، ترکیب فناوری شاردینگ و رول‌آپ‌ها، اتریوم را به یک بیس و پشتوانه مناسب برای برنامه‌های بلاکچین در دسترس برای همه، تبدیل خواهد کرد.

فاز ۱.۵ به‌روزرسانی اتریوم ۲

قبل از راه‌اندازی مرحله نهایی، شاهد یک به‌روزرسانی موقت بین فازهای ۱ و ۲ خواهیم بود. در این فاز که تحت عنوان فاز ۱.۵ اتریوم شناخته می‌شود، شبکه اصلی اتریوم با بیکن چین ادغام خواهد شد.

به گفته توسعه‌دهندگان، فاز ۱.۵ اتریوم مرحلۀ گذار از اتریوم ۱ به اتریوم ۲ خواهد بود. در این فاز، قرار است که زنجیره اتریوم ۱ به عنوان یکی از شاردهای بلاکچین اثبات سهام فاز 2 اتریوم اجرا شود. به این ترتیب، امکان استفاده از کوین‌های اتریوم موجود در شبکه اتریوم ۱، بدون ریسک نقض سازگاری داده‌ها در شبکه اتریوم ۲ فراهم خواهد شد.

به گفته بوترین، با استفاده از زنجیره‌‌های شارد به ‌جای لایه‌های دسترس‌‌پذیری داده و رول‌‌آپ‌ها به‌ عنوان محیط اجرا، می‌توان قبل از راه‌اندازی کامل فاز 2 اتریوم به یک شبکه اثبات سهام مقیاس‌پذیر در فاز ۱.۵ اتریوم دست یافت.

فاز ۲ به‌روزرسانی اتریوم 2

فاز ۲ اتریوم آخرین مرحله از راه‌اندازی کامل اتریوم 2 است. تیم توسعه‌دهنده اتریوم، اجرای این فاز را برای سال ۲۰۲۱ یا ۲۰۲۲ میلادی پیش‌بینی کرده است. در حال حاضر، عملکرد اتریوم 2 در فاز ۲ اتریوم به صورت کاملاً شفاف تعریف نشده است. اما در حالت کلی، این فاز شامل اضافه کردن حساب‌های اتریوم، انتقال و برداشت وجوه، اجرای انتقال‌های متقابل بین شاردها، استفاده از قراردادهای هوشمند، ایجاد محیط‌های اجرایی برای ساخت برنامه‌های مقیاس‌پذیر، انتقال اتریوم ۱.۰ به اتریوم 2 و توقف الگوریتم اثبات کار، خواهد بود.

علاوه بر این، در فاز ۲ اتریوم قرار است ماشین مجازی اتریوم ۱ به نسخه اتریوم وب اسمبل (eWASM) ارتقا پیدا کند که توسط کنسرسیوم جهانی وب (W3C) به صورت یک استاندارد متن باز تعریف شده است.

سخن پایانی

در این مقاله، به بررسی نقشه راه اتریوم 2 و فازهای اتریوم و به‌روزرسانی‌های اعمال شده در هر مرحله پرداختیم.

همان‌طور که گفته شد، به‌روزرسانی شبکه اتریوم در چهار مرحله پیش‌بینی شده است. با این حال، فاز ۲ به‌روزرسانی اتریوم 2، پایان راه توسعه این شبکه نخواهد بود. به گفته بوترین، پس از اتمام فاز ۲ اتریوم پیشرفت‌های دیگر و تحقیق و توسعه شبکه اتریوم همچنان ادامه خواهد داشت.

در حالی که بسیاری از تحلیل‌گران، به‌روزرسانی شبکه اتریوم را برای افزایش پذیرش ارزهای دیجیتال، افزایش ظرفیت شبکه اتریوم و کاهش کارمزد تراکنش‌ها بسیار مفید می‌دانند، برخی نیز معتقدند که این فناوری جدید برای تکامل و اثبات خود به زمان زیادی نیاز دارد.