بهروزرسانی اتریوم ۲.۰ (Ethereum 2.0) با جایگزینی مکانیزم «اثبات سهام» (PoS) بهجای سیستم پرمصرف استخراج و معرفی فناوری «شاردینگ»، مستقیماً گلوگاههای اصلی شبکه را نشانه رفته است. این ارتقای بنیادین با هدف افزایش ظرفیت پردازش از ۱۵ تراکنش در ثانیه به هزاران تراکنش طراحی شده که نتیجه مستقیم آن، کاهش رقابت برای فضای بلاک و در نهایت پایین آمدن چشمگیر کارمزدها (Gas Fee) برای کاربران است. در ادامه بررسی میکنیم که چگونه این تحولات فنی، اتریوم را به شبکهای مقیاسپذیر، امن و پایدار تبدیل کرده است.
| ویژگی / تغییر | شرح و تأثیر بر شبکه |
| تغییر مکانیزم اجماع | جایگزینی سیستم اثبات کار (PoW) با اثبات سهام (PoS) که منجر به حذف ماینینگ پرمصرف و تأمین امنیت توسط اعتبارسنجها (Validators) شده است. |
| فناوری شاردینگ (Sharding) | تقسیم شبکه به ۶۴ بخش مستقل (شارد) برای پردازش موازی اطلاعات؛ این تکنیک گلوگاه اصلی سرعت را از بین میبرد. |
| سرعت تراکنشها (TPS) | افزایش ظرفیت پردازش شبکه از حدود ۱۵ تراکنش در ثانیه به هزاران تراکنش در ثانیه پس از پیادهسازی کامل شاردینگ. |
| کارمزدها (Gas Fee) | کاهش میانگین هزینهها به دلیل افزایش فضای بلاک و کاهش رقابت بین کاربران برای تایید سریعتر تراکنشها. |
| مصرف انرژی | کاهش بیش از ۹۹ درصدی مصرف انرژی شبکه به دلیل حذف دستگاههای ماینینگ و تبدیل شدن به یک بلاکچین سبز. |
| ریسکها و چالشها | پیچیدگی فنی بالای پیادهسازی و نگرانیهایی درباره احتمال تمرکز قدرت در استخرهای بزرگ استیکینگ. |
اتریوم 2.0 چیست؟ آشنایی با نسل جدید اتریوم
اتریوم ۲.۰ که گاهی با نام سِرِنیتی (Serenity) هم شناخته میشود، مجموعهای از بهروزرسانیهای مهم برای شبکه اتریوم است. این آپدیتها برای رفع چالشهای قدیمی شبکه طراحی شدهاند. هدف اصلی، ساختن اتریومی مقیاسپذیرتر، امنتر و پایدارتر است.
مهمترین تغییر در اتریوم ۲.۰، جایگزینی مکانیزم اجماع شبکه بود. اتریوم قبلاً از روشی به نام اثبات کار (Proof-of-Work – PoW) استفاده میکرد. این همان روشی است که بیتکوین هم به کار میبرد.
در اثبات کار، ماینرها برای تایید تراکنشها و ساخت بلاکهای جدید، مسائل پیچیده ریاضی را حل میکنند. این فرایند به قدرت محاسباتی و انرژی بسیار زیادی نیاز دارد. همین مصرف بالای انرژی یکی از انتقادات اصلی به PoW بود.
اما اتریوم ۲.۰ به سراغ روشی کارآمدتر به نام اثبات سهام (Proof-of-Stake – PoS) رفت. در این روش، دیگر خبری از ماینینگ پرمصرف نیست. به جای آن، اعتبارسنجها (Validators) با قفل کردن یا «استیک کردن» مقداری اتر (ETH)، در تأمین امنیت شبکه مشارکت میکنند.
اعتبارسنجها به صورت تصادفی برای پیشنهاد و تأیید بلاکهای جدید انتخاب میشوند. این روش انرژی بسیار کمتری مصرف میکند. همچنین به افزایش امنیت و عدم تمرکز شبکه نیز کمک میکند. این تغییر بنیادین، زمینه را برای بهبودهای بعدی فراهم کرد.
افزایش چشمگیر سرعت تراکنشها
یکی از بزرگترین محدودیتهای اتریوم ۱.۰، سرعت پایین پردازش تراکنشها بود. این شبکه در حالت عادی تنها میتوانست حدود ۱۵ تراکنش در هر ثانیه (Transactions Per Second – TPS) را پردازش کند. این سرعت برای یک شبکه جهانی با کاربران میلیونی کافی نبود.
راهکار اصلی اتریوم ۲.۰ برای این مشکل، فناوری شاردینگ (Sharding) است. شاردینگ یعنی تقسیم کردن کل شبکه اتریوم به بخشهای کوچکتر و مستقل به نام شارد (Shard). هر شارد مانند یک بلاکچین مجزا عمل میکند.
با این روش، به جای اینکه تمام تراکنشها توسط کل شبکه پردازش شوند، بار کاری بین شاردهای مختلف تقسیم میشود. هر شارد میتواند تراکنشها را به صورت موازی با شاردهای دیگر پردازش کند. این کار ظرفیت کلی شبکه را به شدت افزایش میدهد.
انتظار میرود پس از پیادهسازی کامل شاردینگ، سرعت شبکه اتریوم به هزاران و حتی شاید دهها هزار تراکنش در ثانیه برسد. این افزایش سرعت، یکی از جنبههای کلیدی تأثیر بهروزرسانی اتریوم ۲.۰ بر سرعت تراکنشها و کارمزدها است.
این بهبود سرعت برای کاربران به معنای تأیید سریعتر تراکنشها است. برای توسعهدهندگان نیز امکان ساخت برنامههای غیرمتمرکز پیچیدهتر و کارآمدتر را فراهم میکند. شبکه سریعتر، تجربه کاربری بهتری را رقم میزند.
کاهش هزینهها بعد از بهروزرسانی اتریوم 2.0
کارمزد تراکنشها در شبکه اتریوم با واحدی به نام گس (Gas) اندازهگیری و معمولاً با اتر (ETH) پرداخت میشود. به این هزینه، گس فی (Gas Fee) میگویند. در گذشته، به خصوص در زمانهای شلوغی شبکه، این کارمزدها میتوانستند بسیار بالا باشند.
دلیل اصلی بالا بودن گس فی در اتریوم ۱.۰، محدودیت ظرفیت شبکه بود. وقتی تعداد کاربران و تراکنشها زیاد میشد، تقاضا برای فضای محدود بلاکها افزایش مییافت. کاربران برای پردازش سریعتر تراکنش خود، مجبور به پرداخت کارمزد بیشتری میشدند.
حالا تأثیر بهروزرسانی اتریوم ۲.۰ بر سرعت تراکنشها و کارمزدها خودش را اینجا نشان میدهد. با افزایش ظرفیت شبکه از طریق شاردینگ، فضای بیشتری برای پردازش تراکنشها ایجاد میشود. این یعنی رقابت کمتر برای گنجاندن تراکنش در بلاک بعدی.
وقتی رقابت کمتر شود، کاربران دیگر مجبور نیستند پیشنهادهای بالای گس فی بدهند. در نتیجه، میانگین کارمزد تراکنشها به طور قابل توجهی کاهش مییابد. گذار به اثبات سهام (PoS) نیز به طور غیرمستقیم با افزایش کارایی کلی شبکه، به این روند کمک میکند.
البته، باید توجه داشت که کارمزدها همچنان میتوانند تحت تأثیر عواملی مثل نوسانات قیمت اتر و میزان تقاضا برای برنامههای محبوب روی شبکه، تغییر کنند. با این حال، انتظار کلی، کاهش پایدار هزینهها است. مدیریت این هزینهها، بهویژه هنگام خرید و فروش، اهمیت دارد؛ یافتن بهترین صرافی برای کاربران ایرانی میتواند در این زمینه کمککننده باشد تا با کارمزدهای منصفانهتری روبرو شوید.
به نقل از kucoin:
“The enhanced throughput and efficiency from sharding and other upgrades aim to reduce transaction fees to less than $0.001. This reduction makes Ethereum more accessible and affordable for users, promoting broader adoption and usage of the network.”
ترجمه فارسی: «افزایش توان عملیاتی و کارایی حاصل از شاردینگ و سایر بهروزرسانیها، با هدف کاهش کارمزد تراکنشها به کمتر از ۰.۰۰۱ دلار انجام میشود. این کاهش هزینه، اتریوم را برای کاربران در دسترستر و مقرونبهصرفهتر میکند و باعث پذیرش و استفاده گستردهتر از این شبکه خواهد شد.»
مراحل کلیدی بهروزرسانی؛ از زنجیره بیکن تا ادغام و شاردینگ
بهروزرسانی اتریوم ۲.۰ یک فرایند یکشبه نبود، بلکه در چند مرحله اصلی پیادهسازی شد و همچنان ادامه دارد.
اولین قدم بزرگ، فاز صفر بود: راهاندازی زنجیره بیکن (Beacon Chain) در دسامبر ۲۰۲۰. زنجیره بیکن، یک بلاکچین مجزا مبتنی بر اثبات سهام (PoS) بود. این زنجیره در کنار شبکه اصلی اتریوم (که هنوز با PoW کار میکرد) شروع به کار کرد. هدف اصلی آن، آزمایش و تثبیت مکانیزم PoS بود.
مرحله مهم بعدی، «ادغام» یا The Merge نام داشت که در سپتامبر ۲۰۲۲ با موفقیت انجام شد. در این مرحله تاریخی، شبکه اصلی اتریوم با زنجیره بیکن ترکیب شد. با این کار، دوران استفاده از اثبات کار (PoW) برای اتریوم رسماً به پایان رسید و کل شبکه به مکانیزم اثبات سهام (PoS) منتقل شد.
فاز بعدی که کار روی آن ادامه دارد، پیادهسازی کامل زنجیرههای شارد (Shard Chains) است. همانطور که گفتیم، شاردینگ کلید اصلی افزایش چشمگیر سرعت و ظرفیت شبکه است. این فاز شامل تقسیم شبکه به ۶۴ شارد میشود که میتوانند به صورت موازی کار کنند.
البته بهروزرسانیهای اتریوم به اینجا ختم نمیشود. تیم توسعهدهنده اتریوم برنامههایی برای بهبودهای بیشتر در زمینههای مختلف مانند بهینهسازی ذخیرهسازی دادهها و افزایش امنیت در دست دارد. این نقشه راه پویا، آینده هیجانانگیزی را برای اتریوم ترسیم میکند.
مزایا و چالشهای پیش روی اتریوم 2.0
بهروزرسانی اتریوم ۲.۰ دستاوردهای مهمی به همراه داشته و البته چالشهایی نیز پیش رو دارد. بیایید نگاهی به هر دو جنبه بیندازیم.
| دستهبندی | عنوان | توضیحات |
| مزایا | مقیاسپذیری | افزایش ظرفیت شبکه با شاردینگ و رسیدن به سرعت پردازش هزاران تراکنش در ثانیه. |
| مزایا | امنیت | تقویت امنیت شبکه با مکانیزم اثبات سهام (PoS) و ایجاد انگیزه مالی برای درستکاری اعتبارسنجها. |
| مزایا | پایداری | کاهش ۹۹ درصدی مصرف انرژی با حذف ماینینگ و تبدیل اتریوم به یک بلاکچین دوستدار محیط زیست. |
| چالشها | پیچیدگی فنی | دشواری بالای پیادهسازی بهروزرسانیهای گسترده روی یک شبکه زنده و فعال. |
| چالشها | ریسکهای گذار | خطرات احتمالی در مراحل انتقالی مانند «ادغام» که با تستهای دقیق مدیریت شدند. |
| چالشها | تمرکزگرایی | نگرانی از احتمال تسلط نهادها یا استخرهای بزرگ استیکینگ بر شبکه در سیستم PoS. |
مزایای اصلی:
- مقیاسپذیری: مهمترین مزیت، افزایش چشمگیر ظرفیت شبکه است. با شاردینگ، اتریوم میتواند هزاران تراکنش را در ثانیه پردازش کند. این امر راه را برای پذیرش گستردهتر هموار میکند.
- امنیت: اثبات سهام (PoS) با الزام به قفل کردن وثیقه (اتر)، انگیزه اقتصادی قوی برای درستکاری اعتبارسنجها ایجاد میکند. این مکانیزم به تقویت امنیت شبکه کمک شایانی کرده است.
- پایداری: حذف فرایند پرمصرف ماینینگ (PoW) و جایگزینی آن با PoS، مصرف انرژی شبکه اتریوم را بیش از ۹۹ درصد کاهش داده است. این یک گام بزرگ به سوی بلاکچین سبزتر و دوستدار محیط زیست محسوب میشود.
چالشهای احتمالی:
- پیچیدگی فنی: اجرای چنین بهروزرسانی گستردهای در یک شبکه فعال، بسیار پیچیده بود. هماهنگی بین فازهای مختلف و اطمینان از عملکرد صحیح آنها چالش بزرگی به شمار میرفت (که البته با موفقیت مدیریت شد).
- ریسکهای گذار: مراحل انتقالی مانند ادغام با ریسکهایی همراه بودند. البته تیم توسعهدهنده با برنامهریزی دقیق و آزمایشهای گسترده، این ریسکها را به حداقل رساند.
- تمرکزگرایی: برخی نگرانند که مکانیزم PoS ممکن است به تمرکز قدرت در دست نهادها یا استخرهای استیکینگ (Staking Pools) بزرگ منجر شود. این موضوعی است که جامعه اتریوم همچنان در حال بررسی راهحلهایی برای آن است.
جمعبندی
همانطور که دیدیم، بهروزرسانی اتریوم ۲.۰ یک نقطه عطف بزرگ در تاریخ این شبکه بود. تأثیر بهروزرسانی اتریوم ۲.۰ بر سرعت تراکنشها و کارمزدها بسیار چشمگیر است. گذار به اثبات سهام و پیادهسازی شاردینگ، راه را برای شبکهای بسیار سریعتر و ارزانتر هموار کرده است.
این تحولات نه تنها تجربه کاربری را بهبود میبخشد، بلکه اتریوم را برای ایفای نقشی کلیدیتر در آینده وب ۳ (Web3) و اقتصاد غیرمتمرکز آمادهتر میکند. کاهش مصرف انرژی نیز گامی مهم در جهت پایداری این فناوری بود.
اتریوم با این ارتقا، بسیاری از محدودیتهای قبلی خود را پشت سر گذاشته است. حالا اتریوم بستری قویتر برای نوآوری و ساخت برنامههای کاربردی نسل آینده فراهم میکند.
سوالات متداول
اتریوم ۲.۰ چیست و هدف اصلی آن کدام است؟
اتریوم ۲.۰ که با نام سِرِنیتی هم شناخته میشود، مجموعهای از بهروزرسانیهای اساسی است که با هدف رفع مشکلاتی مثل کندی و هزینههای بالا طراحی شده است. هدف نهایی این تغییرات، ساختن شبکهای مقیاسپذیرتر، امنتر و پایدارتر است.
آیا این بهروزرسانی واقعاً باعث ارزانتر شدن تراکنشها میشود؟
بله، با افزایش ظرفیت شبکه از طریق فناوری شاردینگ، فضای بیشتری برای پردازش وجود دارد. این موضوع رقابت کاربران برای گنجاندن تراکنش در بلاکها را کاهش میدهد و در نتیجه میانگین کارمزد گس (Gas Fee) به طور قابل توجهی پایین میآید.
شاردینگ (Sharding) چیست و چگونه سرعت را بالا میبرد؟
شاردینگ به معنای تقسیم شبکه اتریوم به بخشهای کوچکتر و مستقل به نام «شارد» است. این تکنیک اجازه میدهد تراکنشها به جای پردازش نوبتی، به صورت موازی در ۶۴ شارد مختلف پردازش شوند که سرعت را از ۱۵ تراکنش به هزاران تراکنش در ثانیه میرساند.
تفاوت اصلی اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) در چیست؟
در اثبات کار، ماینرها با مصرف انرژی زیاد مسائل ریاضی را حل میکردند، اما در اثبات سهام (که در اتریوم ۲.۰ استفاده میشود)، اعتبارسنجها با قفل کردن یا «استیک کردن» دارایی خود، امنیت شبکه را تأمین میکنند و دیگر خبری از ماینینگ پرمصرف نیست.
تاثیر زیستمحیطی اتریوم ۲.۰ چگونه بوده است؟
با حذف فرایند ماینینگ و جایگزینی آن با سیستم اثبات سهام، مصرف انرژی شبکه اتریوم بیش از ۹۹ درصد کاهش یافته است که گام بزرگی به سمت تبدیل شدن به یک بلاکچین دوستدار محیط زیست محسوب میشود.
