بلاکچین اتریوم چیست؟ معرفی اجزای معماری شبکه اتریوم

اتریوم یک ارز دیجیتال با سیستمی بر پایه بلاکچین است. بلاک چین اتریوم یک فضای کاملا جداگانه با دیگر بلاک چین‌ها دارد. از آن جایی که ارز اتریوم به صورت غیرمتمرکز است، در سراسر دنیا توسط گره‌ها (Node) کنترل می‌شود تفاوت‌ها شکل می‌گیرند. در این مقاله قصد داریم به معرفی بلاکچین اتریوم بپردازیم و انواع روش‌های معامله اتریوم را توضیح دهیم.

معرفی بلاکچین اتریوم و اجزای آن

اتریوم (Ethereum) دارای یک بلاکچین کاملا منحصر است. عملکرد این بلاکچین با سایر بلاکچین‌های بومی مانند بیت کوین (Bitcoin) و غیره کاملا متفاوت است. همچنین، “ETH” یا اتر، کوین مخصوص بلاک چین اتریوم است که در صرافی‌های رمزنگاری شده مورد معامله قرار می‌گیرد. این کوین در فضای کریپتوکارنسی به روش‌های دیگری هم مورد استفاده قرار می‌گیرد.

به طور کلی، باید بگوییم که اتریوم یک سیستم عمومی و آزاد بر پایه بلاکچین است. بلاکچین اتریوم، یک سیستم پرداخت و زبان برنامه نویسی مختص به خودش را دارد. از آن جایی که ارز اتریوم کنترل کننده مرکزی ندارد و غیرمتمرکز است، سیستم‌های کامپیوتری متفاوتی در سراسر دنیا، آن را کنترل می‌کنند. این کاربرانی که کنترل اتریوم را به دست می‌گیرند، گره “Node” نام دارند. یکی از وظایف این گره‌ها برقراری امنیت در شبکه است.

داده‌ها در اتریوم به صورت محرمانه روی یک سرور مرکزی ذخیره نمی‌شوند؛ بلکه تمامی اطلاعات در میان این گره‌ها پخش شده و هر یک از آنها، یک کپی از داده‌های بلاک چین اتریوم را در دست خواهند داشت.

در نهایت، بلاکچین اتریوم یک شبکه غیر متمرکز است که توسط هیچ سازمان یا نهادی کنترل نمی‌شود. برای خرید سکه‌های ETH هم، تنها کافی است که یک حساب در صرافی باز کرده و ارز اتریوم خود را معامله کنید.

تاریخچه بلاک چین اتریوم

شبکه بلاکچین اتریوم برای اولین بار در سال ۲۰۱۳ توسط ویتالیک بوترین (Vitalik Buterin) راه اندازی شد. او قبل از راه اندازی این بلاکچین، در انجمن بیت کوین عضو بود و مقاله‌های مهمی را در رابطه با ارزهای دیجیتال نوشته بود. همچنین، ویتالیک بوترین در کارنامه فعالیتی خود، همراه با یک فرد دیگری، مجله بیت کوین (Bitcoin Magazine) را تأسیس کرد. ویتالیک بوترین می‌گوید: «بیت کوین یک نیاز اساسی دارد، آن هم یک زبان برنامه نویسی برای ساخت برنامه‌های غیرمتمرکز است.»

بعد از بیان نظریه‌اش در انجمن بیت کوین، کسی با او موافقت نکرد. به همین دلیل، تصمیم به ساخت یک پلتفرم محاسباتی توزیع شده بر روی بلاک چین را گرفت. نام این پلتفرم، اتریوم شد.

در اتریوم، امکان ایجاد برنامه‌هایی به عنوان قرارداد هوشمند و برنامه نویسی وجود دارد. یکی دیگر از ویژگی‌های بلاکچین اتریوم، امکان ایجاد نرم افزار بر روی آن و انتشار آن است. در این بلاکچین به توسعه دهندگان اجازه ساخت نرم افزارهایی به DApp بر بستر بلاک چین اتریوم داده می‌شود که برنامه‌هایی غیر متمرکز هستند.

این DApp هایی که در حال حاضر بر روی بلاکچین اتریوم اجرا می‌شوند، انواع مختلفی دارند. از برنامه‌های اجتماعی تا صرافی‌ها و برنامه‌های شرط بندی، شامل این DApp ها می‌شوند. یکی از همین DApp ها، صرافی غیرمتمرکز یونی سواپ است.

DApp چیست؟

برنامه‌های غیرمتمرکز (Decentralized Applications) یا به اختصار DApp، برنامه‌هایی دیجیتالی هستند که بر روی یک شبکه بلاکچین یا peer-to-peer “P2P” ساخته می‌شوند. DApp قابل کنترل بر روی یک مرجع واحد نیست. همچنین، این برنامه بیشتر بر روی بلاکچین اتریوم ساخته شده و اهداف مختلفی در زمینه توسعه بخشی دارد.

به طور مثال، یک برنامه وب استانداردی مانند توییتر، بر روی یک سیستم کامپیوتری متعلق به یک سازمان، اجرا می‌شود. این سازمان اختیار کاملی بر روی کنترل و عملکرد توییتر را دارد. البته، امکان وجود چندین کاربر در پشت اداره این برنامه وجود داشته باشد ولی در کل، کنترل این برنامه به دست آن سازمان متمرکز است.همان‌طور که گفتیم، DApp ها، برنامه‌های غیرمتمرکزی هستند. آنها بر روی یک بلاکچین یا P2P اجرا می‌شوند. برنامه‌هایی مانند Tor یا BitTorrent از نمونه برنامه‌هایی هستند که بر روی یک رایانه با بخشی از P2P اجرا می‌شوند. از این رو، چندین کاربر امکان استفاده از محتوای این برنامه یا کنترل بر روی آن را که دارند.

Dapp ها در زمینه ارزهای دیجیتال، بر روی یک بلاک چین غیرمتمرکز، عمومی و منبع باز اجرا می‌شوند و هر کاربری امکان کنترل و تداخل در عملکرد این برنامه‌ها را دارد. با توجه به مثال بالا، اگر یک توسعه دهنده، یک DApp مثل توییتر را بر روی یک بلاکچین قرار دهد؛ هر کاربری در آن می‌تواند یک پیام جداگانه منتشر کند. بعد از انتشار پیام، هیچ یک از کاربران این برنامه، حتی سازندگان آن، امکان حذف یا تغییر پیام را ندارند.

اتر در بلاکچین اتریوم

همان‌طور که در بالاتر اشاره کردیم، رمز ارز اتر با نام اختصاری “ETH” کوین اصلی این شبکه است. این کوین، کاربردهای متفاوتی در این اکوسیستم دارد. یکی از این کاربردها، پرداخت هزینه در ازای فعالیت در بلاکچین اتریوم است.

برای ارسال اتر از شخصی به شخص دیگر، شما به عنوان فرستنده باید مقداری اتر در کیف پول خود داشته باشید تا به عنوان کارمزد تراکنش از حساب شما کسر شود. کارمزدها و معاملات در بلاک چین اتریوم به شیوه خاصی محاسبه می‌شوند که در ادامه به آنها می‌پردازیم.

Coin ‌های اتر با تعداد معینی از اعشار، تقسیم می‌شوند.

کوچک‌ترین میزان اتر، ۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱ ETH است که به آن، Wei گفته می‌شود.بعد از Wei، میزان کمی بیشتر اتر، ۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۱ ETH است که به آن، یک Gwei گفته می‌شود.

شما برای بیان میزان اتر خود، به جای این که بگویید ۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰۱ اتر دارید، می‌توانید بگویید که ۱ Gwei دارید. Gwei در اصل نام اختصاری “gigi-Wei” است که به واحد ۱,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰ Wei مربوط می‌شود. تقسیم کوین های اتر به تعدادی اعشار، مانند بیت کوین است. از آن جایی که هر بیت کوین از ۱۰۰ میلیون ساتوشی تشکیل می‌شود، هر ۰٫۰۰۰۰۰۰۰۱ بیت کوین معادل با یک ساتوشی است.

باید بدانید که اتریوم نیز مانند دیگر دارایی‌های رمزنگاری شده، در صرافی‌های ارزهای دیجیتال مورد معامله قرار می‌گیرد و با توجه به نوسانات قیمتی که دارد، سرمایه گذاری در آن ریسک است.

لایه‌های بلاکچین

تمام شبکه‌های بلاکچین از جمله بلاکچین اتریوم دارای ۴ لایه هستند که هر لایه اجزای متفاوتی را به اکوسیستم بلاک چین اضافه می‌کند. این لایه‎‌ها عبارتند از: لایه صفر، لایه یک، لایه دو، لایه سه. در ادامه به صورت مختصر در مورد هر یک از لایه‌ها توضیح می‌دهیم.

لایه صفر

لایه صفر شامل اجزایی مانند اینترنت، اتصالات و سخت افزار برای انجام عملیات های لایه یک است. در این لایه، زیر ساخت‌هایی برای پشتیبانی از اتریوم، بیت کوین و غیره تشکیل می‌شود.

لایه یک

لایه یک، لایه‌ای پایه در بلاکچین است و برای برقراری امنیت در بلاکچین، به تغییر ناپذیری در این لایه نیاز داریم. این لایه به تمامی مواردی که به بهبود عملکرد سطح پایه بلاکچین کمک می‌کند، مربوط می‌شود. این موارد شامل، حل اختلاف، زمان بلوک، پارامترها و قوانین بلاکچین است.

لایه دو

یک لایه بر روی لایه پایه یا یک قرار می‌گیرد که مربوط به راه حل‌های شبکه پوششی می‌شود. پروتکل‌های لایه دوم برخی از تعاملات لایه یک را حذف می‌کند. این کار باعث افزایش مقیاس پذیری در بلاکچین می‌شود. در نتیجه، در پروتکل اصلی بلاکچین، قراردادهای هوشمند (Smart Contracts) تنها وظیفه انجام سپرده‌ها و برداشت‌ها را دارند. همچنین، فعالیت‌های خارج از بلاک را برای پیروی از قوانین بررسی می‌کنند.

لایه سه

لایه سوم به نوعی یک لایه کاربردی است. پروژه‌هایی که در لایه سه اجرا می‌شوند، جزئیات فنی کانال ارتباطی را پنهان کرده و دقیقا مانند یک رابط کاربردی عمل می‌کند. بیشتر پروژه‌هایی که در لایه سه اجرا می‌شود، مربوط به برنامه‌های غیرمتمرکز هستند.

راهکارهای لایه دوم بلاکچین اتریوم

قبل از شروع این مبحث، بهتر است بیشتر با اتریوم و ویژگی‌های آن آشنا شویم. شبکه اتریوم برای اولین بار در سال ۲۰۱۳ توسط ویتالیک بوترین (Vitalik Buterin) به وجود آمد. شبکه اتریومی که در حال حاضر مورد استفاده قرار می‌گیرد، شبکه اتریوم ۱ است. این شبکه مقیاس پذیری پایینی دارد. همین موضوع باعث می‌شود که تراکنش‌های کمی در ثانیه انجام شود و هزینه گس مربوط به آن هم بالا رود.

با توجه به ویژگی که از شبکه اتریوم گفتیم، قطعا متوجه شدید که این موضوع یک نقطه ضعف برای بلاکچین اتریوم محسوب می‌شود. پس، این شبکه برای بهبود عملکرد خود تصمیم به اجرا سازی شبکه اتریوم ۲ را دارد. در این نسخه، مقیاس پذیری شبکه بالا می‌رود. تا زمانی که ایده شبکه اتریوم ۲ به نتیجه برسد، راهکاری به نام راهکار لایه ۲ برای بهبود عملکرد این شبکه ارائه می‌شود. طبق راهکار لایه ۲، تراکنش‌ها بیرون از لایه ۱ انجام می‌شوند. از این رو، به راهکار لایه ۲، راهکار بیرون از زنجیره نیز گفته می‌شود.

تفاوت‌های لایه ۱ و لایه ۲

در اصل، راهکارهای لایه ۱ (On-Chain) برای تثبیت در اتریوم ۲ استفاده می‌شوند. این راهکارها مقیاس پذیری اتریوم ۲ را نسبت به اتریوم ۱ افزایش می‌دهند. عملکرد این راهکارها، ساخت زنجیره بلوکی در خودشان است. برخی از راهکارهای اصلی لایه ۱ مانند اثبات سهام (PoS) و شاردینگ (Sharding) هستند. ولی راهکارهای لایه ۲ اتریوم (Off-Chain) در خارج از زنجیره اصلی کار می‌کنند.

با توضیحاتی که دادیم ممکن است کمی گیج شوید و ارتباط میان راهکارها و اتریوم ۱ و ۲ را درک نکنید. باید بگوییم که همه راهکارهای لایه ۱ و لایه ۲ بر روی بلاکچین اتریوم ۲ قابل اجرا هستند. همچنین، راهکارهای لایه ۲ بر روی اتریوم ۱ قابل اجرا است. ولی تنها راهکارهای لایه ۱ مانند شاردینگ بر روی اتریوم ۱ قابلیت اجرا ندارند و این راهکارها مخصوص اتریوم ۲ است.

اهمیت راهکارهای لایه ۲ اتریوم

در نتیجه افزایش محبوبیت بلاکچین اتریوم و DApps، کاربران زیادی به اکوسیستم اتریوم اضافه شدند. از این رو، تعداد تراکنش‌ها نیز بالا رفت و ماینرها قادر به پردازش تراکنش‌های بیشتری نبودند. همچنین، این تراکنش‌های بالا، هزینه‌های بالا و غیرعادی گس را به همراه داشت.

حالا سؤال اینجا است که با وجود راهکارهای لایه ۱ در اتریوم ۲، چه نیازی به راهکارهای لایه ۲ است؟ اصلا راهکارهای لایه ۱ بر روی اتریوم ۲ برای بلند مدت پاسخگو است؟

به اعتقاد برخی افراد، زمانی که اتریوم ۲ به طور کامل راه اندازی شود، دیگر نیازی به راهکارهای لایه ۲ نیست. ولی این را هم باید در نظر داشت که راهکارهای لایه ۱ نمی‌تواند برای بلند مدت پاسخگو باشد، آن هم با افزایش میزان کاربران و Dapp هایی که به بلاکچین اتریوم اضافه می‌شوند. با توجه به عملکرد راهکار شاردینگ (یکی از راهکارهای لایه ۱) می‌توان به این نتیجه رسید که حتی با وجود راه اندازی کامل اتریوم ۲ نیز، راهکارهای لایه ۱ به تنها کفایت نمی‌کند و به راهکارهای لایه ۲ هم نیاز است.

هاپ پروتکل چیست؟

استفاده از راهکارهای لایه دوم در بلاکچین اتریوم بسیار سودمند است و برای ورود به یکی دیگر از راهکارهای لایه دوم، نباید به راهکارهای لایه اول بازگشت، زیرا با اهداف راهکارهای لایه دوم سازگار نیست. در این شرایط پل‌هایی (Bridge) به وجود آمدند که فعالیت‌های میان زنجیره‌ای (Cross Chain) را بهبود می‌بخشد. با کمک این پل‌ها به راحتی می‌توانید از لایه اول به لایه دوم و بالعکس بروید. استفاده از این شبکه‌های مقیاس‌پذیر می‌تواند هزینه‌های گس شما را در هنگام فعالیت در بلاکچین اتریوم کاهش دهد.

حالا این توضیحات، چه ارتباطی با تعریف هاپ پروتکل (Hop Protocol) دارد؟ هاپ پروتکل نیز به عبارتی یکی از همین پل‌ها است. این پروتکل، یکی از روش‌هایی برای اتصال به راهکارهای مقیاس‌پذیر است. همچنین، هاپ پروتکل فرایند انتقال رمز ارزها را به طور ساده‌تری برقرار می‌کند. یکی دیگر از ویژگی‌های هاپ پروتکل، عدم نیاز به انتظار ۷ روزه برای برداشت سرمایه خود از راهکار Optimistic Roll Ups است. هم اکنون هاپ پروتکل از انتقال متیک، اتر، USDC، USDT و دای در شبکه‌های اصلی‌شان، آپتیمیزم، پالیگان، آربیتروم و xDai پشتیبانی می‌کند.

گس (Gas) و ارتباط آن بلاکچین اتریوم

از آن جایی که فعالیت در بلاکچین اتریوم رایگان نیست، گس آن چیزی است که فعالیت در دنیای اتریوم را امکان‌پذیر می‌کند. در اصل، گس به همان هزینه‌هایی گفته می‌شود که برای انجام و پردازش هر تراکنشی در بلاکچین اتریوم پرداخت می‌شود. برای اندازه گیری قدرت محاسباتی اجرای هر قرارداد هوشمند یا تراکنش، از واحدی به نام گس استفاده می‌شود.

میزان هزینه‌های گس برای انجام کارهای ضروری است که استخراج کنندگان در بلاکچین اتریوم پرداخت می‌کنند. همچنین، باید بدانید که یک کاربر برای تکمیل تراکنش خود در شبکه اتریوم، باید مقداری اتر ارسال کند که این اترها به طور موقت در شبکه به عنوان گس معرفی می‌شوند. برای انجام معاملات ساده، باید ۲۱۰۰۰ گس پرداخت شود.

یکی از مشکلات و نقاط ضعف در بلاک چین اتریوم، همین کارمزدهای بالایی است که در سال‌های ۲۰۲۰ و ۲۰۲۱ به دنبال افزایش فعالیت‌های DeFi و توکن‌های غیر قابل تعویض NFT” صورت گرفت.

اتریوم نیم سرویس

اتریوم نیم سرویس با نام اختصاری “ENS” برای اولین بار در سال ۲۰۱۷ توسط نیک جانسون (Nick Johnson) راه اندازی شد. این ارز دیجیتال یک سیستم نام‌گذاری توزیع شده در بلاکچین اتریوم است. از ویژگی‌های اتریوم نیم سرویس می‌توان به آدرس کیف پول رمزنگاری شده، ترجمه هش‌ها به نام کیف پول اشاره کرد. از این ارز دیجیتال برای اشتراک گذاری و حفظ آدرس‌های اتریوم در بلاکچین استفاده می‌شود.

تنها استفاده از اتریوم نیم سرویس برای آدرس کیف پول‌ها نیست. بلکه از این ارز دیجیتال برای نمایش هش‌ها، شناسنامه تراکنش‌ها و ابر دادها نیز استفاده می‌شود. بعد از زمانی که شبکه اتریوم نیم سرویس برای خود توکنی را راه اندازی کرد، روند روبه‌رشدی را در میان علاقه‌مندانش در پیش گرفت و بسیاری از افراد دیگر هم نسبت به آن علاقه‌مند شدند.

دامنه‌های ارز اتریوم نیم سرویس، شباهت زیادی به سیستم نام‌گذاری دامنه DNS دارند. DNS هم می‌تواند IP های وب را به نام‌های قابل خواندن و URL هایی ساده شده با قابلیت حفظ شدن آنها، تبدیل کند. این موارد، تمام چیزی است که اتریوم نیم سرویس نیز در فرایند عملیاتی در دامنه‌ها استفاده می‌کند. البته در اتریوم نیم سرویس، این کار با اجرای فناوری رمزنگاری DeFi انجام می‌شود.

مراحل معامله اتریوم

مرحله اول برای معامله اتریوم، انتخاب یک کیف پول امن است. از آن جایی که تمامی ارزهای فیات مانند ریال یا دلار، به جایی برای نگهداری نیاز دارند، ارزهای دیجیتال نیز به فضایی دیجیتالی و امن برای نگهداری نیاز دارند. در انتخاب کیف پول خود باید بیشترین دقت را به کار بگیرید تا این کیف پول دارای تمامی کلیدهای خصوصی و عمومی باشد. انواع کیف پول‌های ارزهای دیجیتال دارای دو نوع کیف پول سرد (سخت افزاری) و کیف پول گرم (نرم افزاری) هستند. از هر دو اینها برای نگهداری از ارزهای دیجیتال استفاده می‌شود.

مرحله دوم، انتخاب و عضویت در یک صرافی ارز دیجیتال معتبر است. از آن جایی که ارزهای دیجیتال فضایی فیزیکی برای معامله ندارند، صرافی‌های دیجیتالی وجود دارد که به عنوان واسطه، معامله ارزهای دیجیتال از جمله اتریوم را انجام می‌دهد. در انتخاب صرافی خود به ویژگی‌هایی مانند کارمزد پایین، نوع سرویس دهی، پشتیبانی، میزان اعتبار و غیره دقت کنید.

در مرحله آخر باید حساب کاربری خود را در صرافی شارژ کنید. بعد از شارژ حساب کاربری نیز باید یکی از روش‌های معامله اتریوم را انتخاب کرده و اقدام به خرید و فروش کنید. اتریوم نیز مانند هر ارز دیجیتال دیگری، روش‌های مختلفی برای معامله و خرید و فروش دارد که در ادامه به تمامی این روش‌ها می‌پردازیم.

روش مستقیم: سایت‌هایی محلی برای خرید و فروش ارزهای دیجیتال وجود دارند. افراد در این سایت‌ها، خرید و فروش و مقدار ارز دیجیتال خود را ثبت می‌کنند. افرادی که قصد خرید از فرد را دارند، با او یک قرار ملاقات حضوری گذاشته و راهی را برای انتقال دارایی مشخص می‌کنند. در این روش هیچ‌گونه واسطه‌ای وجود ندارد.

صرافی‌ها: همان‌طور که گفتیم، صرافی‌ها واسطه‌هایی میان افراد برای معامله ارزهای دیجیتال هستند. بعد از عضویت و ایجاد حساب کاربری در این صرافی‌ها شما امکان خرید و فروش هر میزان از دارایی خود را دارید.

وب سایت‌ها و کانال‌های تلگرامی: برخی وب سایت‌های غیرمحلی و کانال‌های تلگرامی، امکان خرید و فروش ارزهای دیجیتال را برای کاربران خود فراهم می‌کنند. در این روش، شما بعد از ایجاد حساب کاربری و احراز هویت، امکان خرید و فروش دارایی‌های خود را دارید. بهتر است بدانید که این روش ریسک‌های بالایی دارد و امکان کلاهبرداری از شما بسیار زیاد خواهد بود.

سؤالات متداول