اتریوم چیست؟
10 دسامبر 2020 2020-12-10 10:47اتریوم چیست؟
اتریوم چیست؟
دنیایی غیرمتمرکز را تصور کنید. دنیایی که مردم بهصورت مستقیم و بدون اینکه نیاز باشد به واسطههای فاسد اعتماد کنند، با برنامههای غیرمتمرکز معامله انجام میدهند، قرارداد ثبت میکنند و از انواع خدمات مالی و غیرمالی استفاده میکنند؛ سیستمهایی که کنترلشان در دست مردم است، هیچگاه متوقف نمیشوند و هیچکس نمیتواند در کار آنها تداخل ایجاد کند. اتریوم برای تحقق این آرمان پا به عرصه گذاشته است. در این مقاله،بهبیان ساده اتریوم و جنبههای مختلف آن را توضیح میدهیم تا بتوانید این شبکه پیچیده را بهخوبی درک کنید.
اتریوم چیست؟
اولین پرسشی است که افراد نا آشنا با ارزهای دیجیتال از خودشان میپرسند. در واقع اتریوم یا (Ethereum)، نسل دوم ارزهای دیجیتال است. این ارز تازه نفس، با هدف هوشمندسازی فرایندها و ایجاد فضایی برای اجرای برنامههای غیر متمرکز و خودکار ایجاد شد. اتریوم در تاریخ ۳۰ جولای ۲۰۱۵ و به سرپرستی جوان ۲۳ ساله روسی، «ویتالیک بوترین» پا به عرصه ارزهای دیجیتال گذاشت.
میتوان به گونهای دیگر و زبانی سادهتر به پرسش «اتریوم چیست؟» پاسخ داد و آن را تعریف کرد. مثلا میتوانیم بگوییم: «اتریوم یک پلتفرم آزاد مبتنی بر فن آوری بلاک چین است که توسعه دهندگان را قادر میسازد تا برنامههای غیر متمرکز خود را روی آن پیاده سازی کنند.» شاید این پرسش هم برایتان پیش بیاید که: «آیا اتریوم شبیه بیت کوین است؟» در پاسخ باید بگوییم که هم بله و هم نه. در واقع اتریوم هم مانند بیت کوین میتواند به عنوان ارز دستهبندی شود اما کاربردهای اتریوم بسیار متفاوتتر از بیت کوین است.
غیرمتمرکز کردن همه چیز
برای درک بهتر اتریوم، برنامهای مانند تلگرام یا اینستاگرام را در نظر بگیرید. امروزه میلیونها نفر در سراسر جهان از این برنامههای مفید برای ارتباط و پیامرسانی استفاده میکنند. اما یک مسئله بسیار بنیادین درباره آنها وجود دارد که کمتر کسی به آن توجه میکند: این برنامهها متمرکز هستند.
مثلاً اینستاگرام متعلق به شرکت فیسبوک است. این شرکت مطابق با سیاستهای خود ممکن است مطالبی را حذف کند، دسترسی برخی افراد را مسدود کند یا حتی دادههای خصوصی کاربران را بفروشد. از نظر تئوری با اتریوم، این بستر غیرمتمرکز، میتوان اینستاگرامی ایجاد کرد که بهجای فیسبوک، مالک حقیقی آن همان کاربرانش باشند و دادههای خود را فقط خودشان کنترل کنند.
البته نباید فراموش کرد اتریوم هنوز در ابتدای راه قرار دارد و حداقل در مقطع فعلی مشکلات فنی آن اجازه نمیدهند سیستم بزرگی مانند اینستاگرام را روی آن بسازیم.
بهعنوان یک نمونه دیگر، با کمک این شبکه (در صورت وجود برخی شرایط لازم) میتوان انتخابات آزاد و شفاف برگزار کرد؛ انتخاباتی که در آن امکان تقلب وجود نداشته باشد.
هر خدمت متمرکز دیگری را میتوان با اتریوم غیرمتمرکز کرد. امور مهمی ازجمله پرداختها، بیمه، رأیگیری، بانکداری، وامدهی و بسیاری از خدماتی که اکنون واسطهها انجام میدهند، با این شبکه غیرمتمرکز خواهند شد.
هرکس قادر است در شبکه باز اتریوم 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.
اتر؛ ارز دیجیتال اتریوم
ارز دیجیتال شبکه اتریوم، «اتر» (Ether) نام دارد و واحد اختصاری آن ETH است. این دارایی بهعنوان واحد پولی شبکه و همچنین راهی برای پرداخت هزینهها و کارمزدها در نظر گرفته میشود. بنابراین هر چقدر که مقبولیت شبکه اتریوم افزایش پیدا کند، از نظر تئوری ارزش اتر هم افزایش خواهد یافت.
در بین اعضای جامعه ارزهای دیجیتال، به ارز دیجیتال شبکه اتریوم، همان اتریوم هم گفته میشود، اما در حقیقت نام آن اتر است. بنابراین اگر جایی «خرید اتریوم»، «تحلیل اتریوم» و … را دیدید، منظور همان اتر است.
امروزه افراد زیادی با امیدواری نسبت به آینده اتریوم، روی این ارز دیجیتال سرمایهگذاری انجام میدهند. اتر را میتوان از سایتهای صرافی ارز دیجیتال خریداری کرد و روی نرمافزارهای کیف پول در موبایل یا کامپیوتر شخصی ذخیره کرد.
اتریوم و بیت کوین چه شباهتهایی به هم دارند؟
بلاک چین بیت کوین برای پیگیری مالکیت پول دیجیتال – بیت کوین – استفاده میشود. اما بلاک چین اتریوم برای اجرای کدهای برنامه نویسی برنامههای غیرمتمرکز طراحی شده است. مانند بیت کوین، اتریوم نیز یک بلاک چین توزیع شده عمومی است. اگر چه تفاوتهای فنی زیادی بین این دو وجود دارد اما مهمترین تفاوت این دو اهداف و قابلیتهایشان است. بیت کوین یک برنامه کاربردی خاص از فناوری بلاک چین است. در واقع بیت کوین با هدف ایجاد یک سیستم پرداخت جهانی، همتا به همتا و غیرمتمرکز ایجاد شده است.
برای درک بیشتر این موضوع، بلاک چین بیت کوین را سیستم عاملی در نظر بگیرید که فقط یک نرم افزار به نام بیت کوین روی آن اجرا میشود. در نقطه مقابل، بلاک چین اتریوم را سیستم عاملی در نظر بگیرید که هزاران نرم افزار و سرویس مختلف میتوانند روی آن فعالیت کنند. با این حساب، درک مفهوم «توکن» برایتان آسانتر خواهد شد. در واقع یک توکن، ارز برنامهای غیرمتمرکز است که خودش بلاک چین خصوصی ندارد و از بلاک چینهای دیگر مثل اتریوم استفاده میکند.
در بلاک چین اتریوم، به جای کار برای استخراج بیت کوین، ماینرها برای یک ارز دیجیتال رمزنگاری شده به نام «اتر» که شبکه را تامین میکند، کار میکنند. اتر یک ارز دیجیتال تجاری و قابل حمل است که برای پرداخت هزینههای تراکنش نرم افراز مورد نظر، توسط توسعه دهندگان نرم افزار، مورد استفاده قرار میگیرد.
آیا بیت کوین و اتریوم، آینده مشترکی دارند؟
بیت کوین پیشگام ارزهای دیجیتال است؛ این شبکه نوعی نرم افزار روی یک بلاک چین است. با این حال، بیت کوین فقط یک نرم افزار است. مثلا ایمیل یکی از کاربردهای اینترنت است اما فقط یکی از هزاران کاربرد این فناوری است. دکتر «گاوین وود» از بنیانگذاران اتریوم در این باره میگوید: «تصور کنید در خیابان هستید و میخواهید تاکسی بگیرید. از اسنپ درخواست خودرو میکنید و یک ماشین خودران – بدون راننده – شما را سوار میکند. تاکسی شما را به یک پمپ بنزین میبرد و هزینه سوخت را از پول مسافرهای قبلیاش پرداخت میکند. سپس شما را به مقصدتان میرساند و کرایه سفرتان هم از کیف پول الکترونیکی شما پرداخت میشود.
در زمانی که تاکسی در حال رساندن شما به مقصد است، به صورت خودکار هزینه بیمه سالیانه و بدهی ماهانه مالک خود را هم میپردازد. بعد از پیاده کردن شما هم به یک تعمیرگاه میرود تا عیبهای احتمالی اتومبیل را تعمیر کند.» شاید با خودتان فکر کنید که اینها صحنهای از یک فیلم علمی و تخیلی باشند، اما این آینده جهان است. قراردادهای هوشمند میتوانند آینده جهان را بسازند.
تفاوتهای اتریوم و بیت کوین
- تراکنشهای اتریوم سریعتر هستند
در بیت کوین بهطور میانگین بلاکهای حاوی تراکنش هر ۱۰ دقیقه یکبار ایجاد میشوند، اما در اتریوم این زمان فقط ۱۴ ثانیه است. البته در بحث سرعت تراکنشها سایز بلاک هم اهمیت دارد که در بیت کوین محدود به ۱ مگابایت است. با بررسی زمان بلاک و سایز بلاک میتوان گفت که در حال حاضر بیت کوین حداکثر ۷ تراکنش در ثانیه انجام میدهد، اما اتریوم میتواند تا ۱۶ تراکنش را در ثانیه پردازش کند. طبق وعده تیم توسعه اتریوم، این عدد در بهروزرسانیهای آینده میتواند به صدها تراکنش برسد.
- اتریوم میتواند خیلی راحت قراردادهای هوشمند اجرا کند
روی بیت کوین هم میتوان قرارداد هوشمند ایجاد کرد، اما زبان اسکریپت این شبکه بسیار ابتدایی است و کار را برای توسعهدهندگان سخت میکند. روی اتریوم، خیلی سریعتر و راحتتر میتوان کد برنامهنویسی پیادهسازی کرد. قراردادهای هوشمند اتریوم بهاصطلاح «تورینگ کامل» (Turing complete) هستند؛ یعنی میتوانند هر محاسبات و عملیاتی را که نیاز باشد، انجام دهند.
- تعداد واحدهای اتر نامحدود خواهد بود
یکی از تفاوتهای اصلی بیت کوین و اتریوم، تعداد واحدها (عرضه) این دو است. بیت کوین محدودیت عرضه دارد، اما اتر نامحدود عرضه خواهد شد.
طبق پروتکل بیت کوین، فقط ۲۱ میلیون واحد از این ارز دیجیتال استخراج میشود. در حال حاضر، ماینرهای بیت کوین در هر ۱۰ دقیقه ۶.۲۵ واحد بیت کوین از شبکه بیت کوین پاداش دریافت میکنند که به آن «پاداش بلاک» میگویند. پاداش بلاک بیت کوین هر چهار سال یکبار طی رویدادی بهنام «هاوینگ» نصف میشود و به همین دلیل، استخراج همه بیت کوینها تا سال ۲۱۴۰ طول خواهد کشید. پس از آن ماینرها فقط با کارمزد تراکنشها کسب درآمد خواهند کرد.
ماشین مجازی اتریوم چیست؟
ماشین مجازی اتریوم یا (EVM) یک نرم افزار کاملا تورینگ است و روی شبکه اتریوم اجرا میشود. این سیستم صرف نظر از زبان برنامه نویسی به هر میزان که کاربر بخواهد زمان و حافظه در اختیارش قرار میدهد. ماشین مجازی اتریوم روند ایجاد برنامههای بلاک چینی را بسیار آسانتر و کارآمدتر از همیشه میکند. به جای اینکه برای هر برنامه یک بلاک چین ایجاد کنید میتوانید از بلاک چین اتریوم برای هزاران برنامه بهره بگیرید.
بلاک چین و نودها
شبکه اتریوم متشکل از هزاران کامپیوتر در سراسر دنیا است که از یک دفتر دیجیتال (بلاک چین) نگهداری میکنند. اطلاعات تراکنشها روی این دفتر دیجیتال نوشته میشود و هر کامپیوتر یک رونوشت از آن را در اختیار دارد. این نودها با یکدیگر در ارتباط هستند و هر تراکنشی را که به شبکه اتریوم ارسال شود بررسی میکنند تا مطمئن شوند معتبر است. توزیع این نودها باعث میشود که این شبکه یک نقطه نفوذ مرکزی نداشته باشد، یعنی با خروج یا خطای یک نود، مشکلی متوجه شبکه نمیشود.
اتریوم در چه زمینههای کاربرد دارد؟
پلتفرم اتریوم، توسعه دهندگان را قادر میسازد تا برنامههای کاربردی غیر متمرکز را ایجاد و راه اندازی کنند. یک برنامه غیر متمرکز یا به اختصار «Dapp» میتواند بدون نیاز به واسطهها و با استفاده از توزیع جمعی یک عمل مخصوص را انجام دهد. برای مثال بیت کوین یک Dapp است که کاربران میتوانند توسط آن داراییهای دیجیتالی به اسم بیت کوین را به صورت همتا به همتا منتقل کنند.
مزایای پلتفرم غیرمتمرکز اتریوم چیست؟
چون برنامههای غیر متمرکز در بلاک چین اجرا میشوند، در نتیجه از تمام ویژگیهای بلاک چین نیز میتوانند استفاده کنند. مثلا:
- غیر قابل تغییر بودن
واسطهها و افراد ثالث نمیتواند هیچ تغییری در داده ها ایجاد کنند.
- غیرقابل دستکاری و نفوذ
برنامهها بر اساس اجماع شبکه فعالیت میکنند. بنابراین امکان سانسور، نفوذ به شبکه یا حذف دادهها وجود ندارد.
- امن
بدون نهاد مرکزی و تضمین شده توسط رمزنگاریها است.
- همیشه فعال
برنامهها هرگز متوقف نمیشوند و هیچ کس قادر به جلوگیری از فعالیت آنها نیست.
هر خدمت متمرکزی میتواند توسط اتریوم غیرمتمرکز شود. خدمات بزرگی مثل پرداختها، بیمه، رایگیری و بسیاری از خدماتی که اکنون توسط واسطهها انجام میشوند، با بلاک چین تمرکز زدایی خواهند شد.
ضعف برنامههای غیر متمرکز چیست؟
عامل انسانی
کد قراردادها توسط برنامه نویسان نوشته میشود. به همین دلیل، احتمال اشتباه وجود دارد. اگر قرارداد هوشمند در بلاک چین ثبت شود، دیگر نمیتوان آن را تغییر داد. مثال خوبی از خطای انسانی پروژه «DAO» است. اشتباههای برنامه نویسان در کدنویسی مشکلات زیادی را به وجود آورد؛ به طوری که برخی هکرها از اشتباههای برنامه نویسی سو استفاده کردند و ۶۰ میلیون دلار را به سرقت بردند.
وضعیت قانونی
در حال حاضر، قراردادهای هوشمند توسط همه دولتها مورد قبول نیستند. بنابراین اگر نهادهای دولتی تصمیم به ایجاد یک چارچوب قانونی برای قراردادهای هوشمند داشته باشند، مسائل جدیدی به وجود خواهد آمد.
هزینههای پیاده سازی
قراردادهای هوشمند بدون برنامه نویسی قابل اجرا نیستند. باید یک یا چند برنامه نویس ماهر داشته باشید تا قراردادهای هوشمند به خوبی تنظیم شوند. البته چند ماه پیش سرویسهایی برای ایجاد قراردادهای هوشمند توسط کاربران عادی ایجاد شده است. به این ترتیب کاربران خواهند توانست با چند کلیک بعضی از قراردادهای هوشمندشان را تنظیم کنند. البته این سرویسها هنوز به صورت آزمایشی فعالیت میکنند.
دوو یا سازمان مستقل غیرمتمرکز چیست؟
سازمانهای مستقل غیرمتمرکز یا (Decentralized Autonomous Organizations) را نیز میتوان در اتریوم پیاده سازی کرد. این ویژگی به اختصار «DAO» خوانده میشود. DAO یک سازمان کاملا مستقل، غیرمتمرکز و بدون رهبری واحد است که توسط کد برنامه نویسی روی مجموعهای از قراردادهای هوشمند نوشته شده و روی بلاک چین اتریوم اجرا میشود. این کد برای جایگزینی قوانین و ساختار یک سازمان قدیمی طراحی شده است. یک شکاف DAO باعث شد که بلاک چین جدیدی به وجود بیاید و به دنبال آن «اتریوم کلاسیک» هم پدید آید. در واقع اتریوم قدیمی را اتریوم کلاسیک میگویند و اتریوم جدیدی که از DAO به وجود آمد را مورد استفاده قرار دادند.
استخراج
برای جلوگیری از تقلب، تغییر دادههای بلاک چین و حمله به سیستم، نیاز به راهکاری غیرمتمرکز است تا یک خرابکار نتواند بدون اجازه اکثریت کاری از پیش ببرد.
ماینینگ با نام علمی اثبات کار (Proof Of Work)، یکی از روشهای رایج برای اجماع و حفظ امنیت شبکههای بلاک چینی است. طبق این الگوریتم، فرایند ایجاد بلاک رقابتی است و هر کس بخواهد در کار ایجاد بلاکهای حاوی تراکنش سهیم باشد باید با قدرت پردازش سختافزارهای کامپیوتری یک معادله ریاضی پیچیده را حل کند. هر کس زودتر به جواب برسد، برنده این رقابت خواهد بود و پس از ایجاد بلاک پاداش دریافت میکند. این پاداش در شبکه اتریوم، ارز دیجیتال اتر است. ماینرها همچنین کارمزد تراکنشها را دریافت میکنند. در حال حاضر پاداش استخراج هر بلاک ۲ واحد اتر است که تقریباً هر ۱۴ ثانیه به ماینرها تعلق میگیرد.
بنابراین، ماینرها (یا همان نودهای ماینینگ) مقدار زیادی قدرت پردازش به شبکه اختصاص میدهند که با قدرت چند ابر کامپیوتر برابری میکند. در این صورت اگر کسی بخواهد به شبکه حمله کند و یا تغییری در بلاک چین دهد، مجبور است قدرت پردازشی بیشتر از نیمی از ماینرها را داشته باشد که برای شبکههای بزرگی همچون اتریوم به هیچ عنوان توجیه اقتصادی ندارد. بهعبارت دیگر، علاوه بر اینکه تهیه چنین قدرت پردازشی بسیار مشکل است، اگر کسی این قدرت پردازش را هم داشته باشد، خودش میتواند بهجای حمله به شبکه اتر استخراج کند و به پاداش زیادی برسد.
هرچه تعداد ماینرها افزایش مییابد، امنیت شبکه هم بیشتر میشود و به این ترتیب، اعتماد به آن افزایش خواهد یافت.
بنابراین، فراموش نکنید برای انجام هر تغییر در شبکه اتریوم، مشارکتکنندگان باید موافقت خود را اعلام کنند و بر همین اساس، هرگونه خرابکاری یا تلاش برای تغییر اطلاعات ثبتشده ناکام خواهد بود.
در شبکه اتریوم تعیین شده است که هر ۱۴ ثانیه بلاکهای جدید ساخته شود. حالا ممکن است بهعنوان مثال یک ماینر قدرتمند وارد شبکه شود و بتواند جواب معادله بلاکها را در ۵ ثانیه بیابد. در این حالت، شبکه معادله ریاضی را سختتر میکند که به آن افزایش «سختی استخراج» میگوییم. در حالتی که هم که تعداد ماینرها کم شود، شبکه سختی استخراج را کاهش میدهد تا جواب معادله بهطور میانگین در همان ۱۴ ثانیه پیدا شود.
از آنجا که در اتریوم با کدهای کامپیوتری هم سروکار داریم، قراردادهای هوشمند اتریوم ابتدا در یک زبان سطح بالا (زبانی که آدمیزاد میتواند درک کند) مانند سالیدیتی نوشته میشوند و سپس در شبکه به بایت کد تبدیل میشوند. در نهایت این کدها در یک فضای مجازی بهنام «ماشین مجازی اتریوم» به اجرا در میآیند. هر کامپیوتری که به شبکه اتریوم متصل شود، قرارداد هوشمند را در داخل ماشین مجازی خود اجرا میکند. با استفاده از ماشین مجازی، هر نوع پردازشی قابلاجرا است و خود شبکه اتریوم آسیبی از کدهای مخرب نخواهد دید.