ادغام اتریوم و انتقال به شبکه اثبات سهام

توسعه دهندگان و علی الخصوص توسعه دهنده اصلی اتریوم “ویتالیک بوترین” برای انتقال از اثبات کار به اثبات سهام شبکه اتریوم، تاریخ های دقیق تری را داده اند، احتمالا با این گمانه زنی ها اتریوم در شهریور ماه بحث merge  خود را انجام خواهد داد.  برای آشنایی با این مفهوم به طور مختصر در مورد مکانیسم های اجماع توضیحاتی را خواهیم داد. و سپس چند و چون این فرایند را به صورت مختصر شرح می دهیم.

مکانیسم اجماع چیست؟

مکانیسم اجماع به معنی این است که ارزی که در شبکه بلاک چین سوار است، از چه طریقی انتقال آن در دفتر بلاک چین ثبت می شود. اگر ما بلاک چین را مانند رایانه ای در نظر بگیریم که ارزهای مختلف مانند برنامه های کامپیوتری بر روی آن سوار هستند، این مساله با توجه به غیر متمرکز بودن شبکه بلاک چین قابل بررسی می باشد، انتقال این اطلاعات در این شبکه از چه طریقی صورت می پذیرد؟ از دو طریق اثبات کار و اثبات سهام

اثبات کار یا pow چیست؟

برای بررسی الگوریتم استخراج PoW یا اثبات کار

1. مجموعه ای از تراکنش های تایید نشده را جمع آوری کنید.

2. یک بلوک “نامزد” با آنها بسازید.

3. محتویات داده آن بلوک را با استفاده از ابزار SHA256 هش کنید.

4. آیا خروجی هش 0های پیشرو کافی تولید کرد؟

5. اگر بله، تمام! شما یک مدرک معتبر پیدا کردید. آن بلوک را به شبکه ارسال کنید و جایزه بگیرید. به مرحله 1 برگردید و تکرار کنید.

6. اگر نه، مرحله 4 را تکرار کنید.

بنابراین مدل اثبات کار اینگونه عمل می کند. ماینرها انرژی و زمان زیادی را صرف رقابت برای یافتن اثبات کار معتبر می کنند، فرآیندی که در خدمت امنیت شبکه و دستیابی به اجماع است.

سطوح زیادی برای اجماع وجود دارد

فرآیندی که در بالا توضیح داده شد فقط یک الگوریتم است که توسط نرم افزار استخراج مشتری اتریوم اجرا می شود. تئوری بازی ما را وادار می‌کند که عوامل خارجی را فقط در مورد نرم‌افزار در نظر بگیریم. شبکه‌های بلاک چین، به عنوان محرک‌های قوی برای فعالیت‌های اجتماعی و اقتصادی، به سیستم‌های زندگی واقعی منتقل می‌شوند. به عنوان مثال، یک ماینر PoW باید از سرمایه برای موارد زیر استفاده کند:

1. خرید تجهیزات سخت افزاری.

2. دسترسی به برق ارزان فراوان.

3. دسترسی به WiFi قوی.

4. راه اندازی فضا و زیرساخت برای خانه

اثبات سهام چیست؟

یکی دیگر از مکانیسم های اجماع روش اثبات از طریق سهام است، در این روش اعتبار سنج ها به میدان می آیند، برای تایید اعتبار در شبکه باید مقداری از آن ارز شبکه را استیک یا قفل کنید، هرچه میزان قفل کردن توکن شما بیشتر باشد، شما شانس بیشتری در انتخاب شدن به عنوان اعتبار سنج را دارید،( این مساله بسیار دارای اهمیت است که مدت زمان زیادی نیز ارزها را استیک کرده باید.)

اتریوم در اثبات سهام

اتریوم برای استفاده از اثبات کار فقط به طور موقت طراحی شده است: سازندگان همیشه قصد داشتند به اثبات سهام تغییر کنند. با توجه به موفقیت انکارناپذیر اثبات کار به عنوان یک مدل اجماع برای بیت کوین، اتریوم توانست با مکانیزم PoW کار خود را آغاز کند، در حالی که طراحی پیچیده یک اتریوم اثبات سهام می تواند به طور کامل با طرحی برای پیاده سازی آن طراحی شود. زمان مناسب بود و سیستم به طور کامل تحقیق، عیب یابی و آماده بود.

درست مانند اثبات کار، اگر یک ماینر ناصادق باشد و سعی کند بلوکی را ارائه دهد که قوانین را به هر طریقی نقض می کند، ماینر هر گونه پاداش بالقوه ای را که می توانست داشته باشد از دست می دهد. فقط با صادق بودن؛ بقیه شبکه به سادگی ماینر نادرست را نادیده می گیرند زیرا او قوانین اجماع را زیر پا می گذارد. به همین ترتیب، اعتباردهنده‌ای که تلاش می‌کند قوانین را به هر طریقی زیر پا بگذارد، نه تنها نادیده گرفته می‌شود، بلکه “قطع” می‌شود، به این معنی که بخشی از سهام به عنوان جریمه برای عدم صداقت در نظر گرفته می‌شود.

اتریوم PoS در مقابل اتریوم PoW

هر کسی که معمای هش مشکل هدف را با موفقیت حل کند، یک بلوک در PoW به زنجیره اضافه می شود. یک بلوک در PoS با انتخاب یک گره تایید کننده تصادفی برای پیشنهاد یک بلوک به زنجیره اضافه می شود. سپس مجموعه دومی از اعتبارسنجی‌ها به‌طور تصادفی انتخاب می‌شود تا بلوک پیشنهادی آن اعتبارسنجی را تأیید کند.

اتریوم PoW دارای «ماینرهایی» است که مسئول تأیید بلوک و اضافه کردن هستند. اتریوم PoS دارای اعتبار سنج هایی است که مسئول تأیید بلوک و افزودن آن هستند. ماینرها برای یافتن راه حل هش هدف معتبر جوایزی کسب می کنند، اعتبار سنجی ها با ساختن بلوکی که به صورت تصادفی برای انجام این کار انتخاب می شوند، جوایزی کسب می کنند.

برای افزودن بلاک‌ها، اتریوم PoS نیازی به مصرف انرژی بالایی ندارد، در حالی که اتریوم PoW به مصرف انرژی شدید برای انجام سریع محاسبات هش نیاز دارد. برآوردها نشان می دهد که نیاز انرژی PoS 99.95٪ کمتر از PoW است.

سرمایه مورد بحث در PoW زمان، سخت افزار و برق یک فرد است. سرمایه مورد نظر در PoS زمان یک فرد 32 اتریوم یک فرد است. با توجه به طراحی تئوری بازی، بازیگران صادق بیشتر از بازیگران نادرست سود می برند.

نرخ بلوک‌های PoW بر اساس سختی شبکه تعیین می‌شود، که معمولاً به‌خوبی تنظیم می‌شود تا زمان خاصی را هدف قرار دهد که می‌تواند از آن بیشتر یا کمتر شود. یافتن هش هدف معتبر ممکن است زمان متغیری را ببرد. نرخ بلوک های PoS یک سرعت ثابت است. زمان در PoS اتریوم به اسلات (12 ثانیه) و دوره (32 اسلات) تقسیم می شود. مکانیک های مختلفی وجود دارد که بر اساس این سرعت ثابت عمل می کنند، به عنوان مثال: در هر شکاف، کمیته ای از اعتبار سنجی ها به طور تصادفی انتخاب می شوند و در مورد معتبر بودن بلوک پیشنهادی توسط اعتبارسنجی تصادفی دیگر رای گیری می کنند.

ادغام اتریوم چیست؟

اکنون که بسیاری از اصطلاحات و زمینه های مهم را در بالا پوشش داده ایم، درک اینکه “ادغام” چیست باید آسان تر باشد.

«ادغام» آخرین گام در طرح گسترده‌تر اتریوم برای کنار گذاشتن کامل اجماع PoW و پذیرش PoS یا اثبات سهام است.

انتقال اتریوم به اثبات سهام در ابتدا به دو بخش عمده تقسیم شد (به استثنای هارد فورک‌هایی مانند برلین و لندن، که به عنوان ارتقای کلی به اتریوم قبل از ادغام رخ داد

1. راه اندازی زنجیره بیکن(Beacon Chain)

یک بلاک چین PoS موازی جداگانه است که برای اجرای آزمایش‌ها بدون تأثیر بر شبکه اصلی اتریوم یا صدها میلیارد دلاری که روی آن محافظت می‌شود، استفاده می‌شود. یکی دیگر از دلایل مهم راه‌اندازی Beacon Chain قبل از ادغام رسمی، دادن زمان کافی به سهامداران بود – باید به اندازه کافی اتریوم سهامدار وجود داشته باشد تا به اندازه کافی شبکه را ایمن کند. در زمان نگارش،  Beacon Chain دارای 14,000,434 اتریوم است.

2. ادغام. ادغام لایه اجماع زنجیره Beacon با وضعیت EVM شبکه اصلی اتریوم.

از زمان اولین بلوک پیدایش، اثبات کار شبکه اصلی اتریوم را ایمن کرده است. و از سال 2020، Beacon Chain به موازات اما جدا از اتریوم جریان دارد و لایه اجماع اثبات سهام اصلاح شده را اجرا می کند. در حال حاضر، یک گره اتریوم کلاینت‌ای را اجرا می‌کند که لایه اجرایی مبتنی بر EVM و لایه توافقی مبتنی بر PoW را ترکیب می‌کند.

هنگامی که ادغام اتفاق می افتد، لایه اجماع فعلی اتریوم با انرژی PoW برای اجماع اثبات سهام خاموش می شود. وضعیت و تاریخچه تراکنش اتریوم دقیقاً یکسان خواهد ماند. اگر در حال حاضر ارائه‌دهنده نقدینگی در یونی‌سواپ هستید، همچنان در سیستم اثبات سهام اتریوم خواهید بود. تنها تفاوت این است که سیستمی که در آن در LP هستید به جای اثبات کار، با اجماع اثبات سهام ایمن می شود.

خوب، ادغام مرحله نهایی ارتقای اتریوم به اثبات سهام است، اما در واقع چه اتفاقی می‌افتد؟

در زمان ادغام، کلاینت‌های اجرایی مانند Geth شروع به گوش دادن به بلوک‌هایی می‌کنند که از زنجیره PoS معروف به زنجیره بیکن. “ماشه” برای این سوئیچ توسط یک متغیر شبکه جدید (اجرا شده توسط ارتقاها) به نام Terminal_Total_Difficulty تعیین می شود که مجموع دشواری PoW هر بلوک انباشته شده در زنجیره PoW اتریوم را نشان می دهد.

PoW اتریوم زمانی به PoS اتریوم تبدیل می‌شود که کل سختی ترمینال به تعداد 58,750,000,000,000,000,000,000

برسد.

در آخرین بلوک در زمان نگارش مقاله (#15347593)، کل سختی 56,438,897,354,985,249,320,571 است — که به این معنی است که تا زمان ادغام دو شش میلیارد مشکل PoW داریم.

خب! حالا شما مالک آن هستید. پس از خواندن این مقاله، باید با تمام اصطلاحات و مفاهیم مهم مربوط به سیستم های اجماع بلاک چین، به ویژه برای اثبات کار و اثبات سهام، آشنا شوید. وقتی کسی از شما می‌پرسد که ادغام چیست، یک پاسخ طبیعی باید این باشد: «مرحله نهایی در فرآیند انتقال اتریوم از مدل امنیتی PoW به PoS».

آیا این تغییر خطرناک است؟

یک مدل امنیتی آزمایش شده در نبرد است که تقریباً برای دو دهه به بیت کوین روند بی‌نقصی داده است. از طرف دیگر، اثبات سهام یک مدل امنیتی نسبتاً جدید و پیچیده‌تر است. باید دید آیا این مدل به خوبی صدها میلیارد دلار در شبکه اتریوم را تضمین می کند یا خیر.

هنگامی که اتریوم به نقطه عطف اثبات سهام خود رسید، ارتقاءهای بیشتری در این خط وجود دارد که در نظر گرفته شده است تا به اتریوم کمک کند مقیاس بندی و تمرکززدایی بیشتر را افزایش دهد. این نقاط عطف بعدی عبارتند از:

1. The Merge

PoW اتریوم می میرد،PoS اتریوم آغاز می شود.

2. Surge

شاردینگ برای کمک به مقیاس پذیری، به ویژه برای جمع کردن (TBD)

3. The Verge

مشتریان بدون حالت، اجرای گره های اتریوم را آسان تر می کند (TBD)

4. پاکسازی

حذف بدهی فنی + حذف داده های تاریخی (TBD)

5. The Splurge

ویژگی های اضافی، چیزهای خوب (TBD)