بمب سختی اتریوم و عصر یخبندان چیست؟

ویتالیک بوترین، خالق اتریوم، با الهام از بیت‌کوین و با هدف بهبود آن، بلاک‌چین اتریوم را با یک مکانیزم زمانی به نام بمب سختی طراحی نمود. بمب سختی برای ایجاد انگیزه برای تغییر روش اجماع و اعتبارسنجی در بلاک‌چین طراحی شده است. در این مقاله به بررسی مفهوم بمب سختی، مزایا و چالش‌های آن و آینده بلاک‌چین اتریوم پرداخته شده است. برای آشنایی با این مفاهیم تا انتهای مقاله با ما همراه باشید.

بیشتر بخوانید: بلاک چین اتریوم چیست

بمب سختی اتریوم چیست؟

بلاک‌چین اتریوم برای تنظیم خودکار سطح سختی استخراج، بر اساس نرخ هش شبکه به گونه‌ای طراحی شده است که با افزایش نرخ هش، سطح سختی نیز بیشتر شود. با این حال، از زمان پیدایش اتریوم، مکانیزمی به نام بمب سختی (Difficulty Bomb) برای این بلاک‌چین در نظر گرفته شده است.

بمب سختی اتریوم یک مکانیزم است که سطح سختی استخراج در بلاک‌چین اتریوم را به طور نمایی افزایش می‌دهد. این مکانیزم توسط ویتالیک بوترین، خالق اتریوم، در کدهای شبکه قرار داده شد. هدف از بمب سختی این است که ماینینگ اتریوم را غیرممکن و غیراقتصادی کند. این کار برای تشویق به تغییر الگوریتم اجماع اثبات کار (PoW) به الگوریتم اجماع اثبات سهام (PoS) انجام شده است.

با این تغییر، ماینرها دیگر نقشی در شبکه نخواهند داشت و به‌جای آن، اعضای شبکه با سهام خود در تصمیم‌گیری‌ها شرکت خواهند کرد. بمب سختی باعث می‌شود که زمان لازم برای استخراج یک بلاک جدید در شبکه اتریوم به شدت زیاد شود و در نهایت به عصر یخبندان اتریوم منجر شود. در این حالت، دیگر هیچ بلاک جدیدی در شبکه تولید نخواهد شد.

مشکلات شبکه اتریوم 1 چیست؟

تفاوت اولین نسخه اتریوم معروف به اتریوم 1 با بیت‌کوین در قابلیت و پشتیبانی این شبکه از قراردادهای هوشمند است. شبکه اتریوم، در ابتدا از الگوریتم اجماع اثبات کار (PoW) برای تایید تراکنش‌ها استفاده می‌کرد. این الگوریتم اجماع، انرژی زیادی مصرف کرده و نیاز به توان پردازشی بالایی دارد. با افزایش تعداد کاربران و ارائه شدن پروژه‌های مبتنی بر قراردادهای هوشمند مانند عرضه اولیه سکه (ICO)، بسترهای مالی غیرمتمرکز (DeFi) و توکن‌های غیرقابل تعویض (NFT)، شبکه با ازدحام زیادی روبه‌رو شد.

این شلوغی شبکه باعث شد که اتریوم در نهایت در سال 2017 با چالش‌هایی مانند هزینه‌های گس زیاد (Gas)، تعداد تراکنش‌های کم در هر ثانیه (TPS) و مصرف انرژی زیاد مواجه شود.

عصر یخبندان اتریوم چیست؟

عصر یخبندان اتریوم یک اصطلاح برای توصیف سختی فزاینده استخراج در شبکه اتریوم است که بر اثر بمب سختی رخ می‌دهد. این سختی مصنوعی توسعه‌دهندگان را به سمت آخرین نسخه شبکه اتریوم یعنی اتریوم 2 (ETH 2.0) هدایت می‌کند.

با افزایش سختی استخراج، زمان پردازش تراکنش‌ها نیز بیشتر می‌شود و سرعت شبکه کاهش می‌یابد. این فاز، اقدامی موقتی برای هموار کردن انتقال به شبکه جدید و تشویق جامعه به پذیرش آخرین فناوری در نظر گرفته شده است.

بمب سختی شبکه اتریوم، اساسا یک الگوریتم ریاضی است که فرآیند استخراج را تنظیم می‌کند. این الگوریتم طوری طراحی شده است که در بازه‌های زمانی مشخص سطح سختی را به شدت بالا ببرد و در نهایت به نقطه‌ای برسد که استخراج بلاک‌های جدید تقریبا غیرممکن باشد. هنگامی که بمب سختی به این نقطه برسد، شبکه عملا از کار می‌افتد و عصر یخبندان نامیده می‌شود. در این حالت، انتقال به اتریوم 2 ضروری می‌شود.

نحوه فعال‌سازی بمب سختی اتریوم چگونه است؟

انتقال از الگوریتم اثبات کار (PoW) به الگوریتم اثبات سهم (PoS) باعث می‌شود که سختی استخراج در شبکه اتریوم به صورت تدریجی افزایش یابد و ماینرها با چالش‌های بیشتری روبه‌رو شوند. همان‌طور که گفته شد، بمب سختی یک ابزار موقتی برای هموار کردن مسیر انتقال به نسخه جدید شبکه یعنی اتریوم 2 بود.

جامعه اتریوم برای کاهش تاثیر بمب سختی چندین راه حل را پیشنهاد و اجرا کرده‌اند. برخی از این راه‌حل‌ها عبارتند از:

پیشنهاد بهبود اتریوم 1559

به دنبال بهبود کارمزد تراکنش و کاهش ازدحام در شبکه اتریوم، یک راه حل برای بمب سختی، پیشنهاد بهبود اتریوم (EIP) 1559 بود. پیشنهاد اتریوم 1559 در سال 2019 ارائه شده و در ماه آگوست 2021 اجرا شده است. این پیشنهاد مکانیسم کارمزد تراکنش‌های اتریوم را تغییر داده و به جای مزایده، یک کارمزد مبنا (Base Fee) را برای هر بلاک تعیین می‌کند. کارمزد مبنا بر اساس شلوغی شبکه تنظیم می‌شود؛ این کار باعث می‌شود که کارمزد تراکنش‌ها قابل پیش‌بینی‌تر و انگیزه ماینرها کم‌تر شود.

این پیشنهاد حمایت قابل توجهی از سوی جامعه اتریوم به دست آورده است، اما اجرای آن همچنان موضوع بحث است.

هارد فورک پیشنهادی اتریوم

در پاسخ به از دست دادن شغل احتمالی استخراج‌کنندگان اتریوم به دلیل مرج، گروهی از توسعه‌دهندگان، هارد فورک‌هایی مانند EthereumPoW (ETHW) را پیشنهاد کردند که الگوریتم استخراج PoW را حفظ می‌کند. این فورک‌های پیشنهادی می‌تواند به عنوان یک گزینه مناسب برای ماینرها عمل کند، زیرا به آن‌ها اجازه می‌دهد به استخراج ادامه دهند.

بیشتر بخوانید: فورک کردن چیست

تاخیر بیشتر برای بمب سختی اتریوم

زمان فعال شدن بمب سختی مشخص نیست و می‌تواند با توجه به نیازهای شبکه و پیشنهادهای بهبود اتریوم (EIP) تغییر کند. بمب سختی اتریوم چندین بار با تاخیر مواجه شده است. دلیل این تاخیرها این است که توسعه‌دهندگان باید از آمادگی شبکه اتریوم برای انتقال به اتریوم 2 مطمئن شوند. برای مثال در سال 2017، بمب سختی به تعویق افتاد تا توسعه‌دهندگان فرصت بیشتری برای آزمایش و توسعه هارد فورک بیزانتیوم (Byzantium Fork) داشته باشند.

همچنین، در اوایل سال 2021، بمب سختی دوباره به تعویق افتاد تا توسعه‌دهندگان بتوانند به توسعه مداوم اتریوم 2 ادامه دهند و از عدم وجود اثرات منفی بر شبکه اطمینان حاصل کنند.

مرج (Merge)

مرج یا ادغام اتریوم، یک بهبود شبکه اتریوم است که در آن مکانیزم اجماع از اثبات کار به اثبات سهام تغییر می‌کند. این بهبود در سپتامبر 2022 اعمال شد و نسخه جدید اتریوم را به نام اتریوم 2 راه‌اندازی کرد. در این نسخه، کاربران برای شرکت در فرآیند اجماع و اعتبارسنجی شبکه، باید حداقل 32 اتریوم را قفل کنند. کاربرانی که این کار را انجام می‌دهند، اعتبارسنج (Validator) نامیده می‌شوند.

مرج آخرین مرحله در گذار اتریوم از مکانیزم اجماع اثبات کار به مکانیزم اجماع اثبات سهام بود. این انتقال تاثیر قابل توجهی بر استخراج اتریوم داشته است. یکی از تاثیرات مثبت مرج بر استخراج اتریوم این است که اتریوم را دوستدار محیط زیست کرده است. استخراج گواه اثبات کار بسیار انرژی‌بر است، در حالی که استخراج گواه اثبات سهام انرژی بسیار کمی مصرف می‌کند.

با انتقال به اثبات سهام، مصرف انرژی اتریوم 99.95 درصد کاهش یافت. همچنین نیاز به بمب سختی که برای تشویق به تغییر مکانیزم اجماع طراحی شده بود، برطرف شد. مرج اتریوم یک گام بزرگ برای تحقق بخشیدن به تصویر بوترین از بلاک‌چین اتریوم به عنوان یک ابر رایانه بود؛ اما این تنها شروع مسیر بلاک‌چین است.

یکی‌دیگر از تاثیرات مثبت مرج این است که اتریوم را ایمن‌تر کرده است، زیرا حمله به یک شبکه مبتنی بر گواه اثبات سهام دشوارتر و پرهزینه‌تر است.

سخن آخر

بمب سختی اتریوم یک مکانیزم بود که سختی استخراج را به طور نمایی افزایش می‌داد و ماینینگ اتریوم را غیرممکن می‌ساخت. این فرآیند برای هموار کردن مسیر برای انتقال به اتریوم 2 که از مکانیزم اجماع اثبات سهام استفاده می‌کند، در نظر گرفته شده بود. در واقع، با رخ دادن مرج اتریوم و با تغییر مکانیزم اجماع از اثبات کار به اثبات سهام، شبکه اتریوم بهبود یافت. این فرآیند در سپتامبر 2022 اعمال و نسخه جدید اتریوم به نام اتریوم 2 راه‌اندازی شد.

در این مقاله به بررسی بمب سختی، عصر یخبندان اتریوم، چالش‌های آن و مفهوم مرج پرداختیم. امیدواریم که خواندن این مقاله برای شما مفید و آموزنده واقع شده باشد. اگر سوالی دارید، می‌توانید در قسمت نظرات مطرح کنید. با تشکر از همراهی شما.