اتریوم یکی از بزرگ‌ترین و شناخته‌شده‌ترین شبکه‌های بلاکچینی در جهان است که از زمان راه‌اندازی خود در سال 2015، تغییرات و به‌روزرسانی‌های متعددی را تجربه کرده است. این بلاکچین به‌عنوان بستری برای قراردادهای هوشمند و اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز (dApps) شناخته می‌شود. یکی از مهم‌ترین جنبه‌های شبکه‌های بلاکچینی، سازوکار اجماع آن‌هاست که وظیفه تأیید تراکنش‌ها و حفظ امنیت شبکه را بر عهده دارد. در ادامه، به بررسی سازوکار اجماع اتریوم و تغییرات آن از اثبات کار (Proof of Work) به اثبات سهام (Proof of Stake) می‌پردازیم.
سازوکار اجماع چیست؟
سازوکار اجماع در بلاکچین، روشی است که با استفاده از آن، تمام شرکت‌کنندگان در شبکه (نودها) بر سر وضعیت فعلی دفتر کل (Ledger) به توافق می‌رسند. این سازوکار تضمین میکند که تراکنش‌ها به‌صورت امن، غیرقابل‌تغییر و بدون نیاز به یک مرجع متمرکز تأیید شوند.
از شناخته‌شده‌ترین سازوکارهای اجماع می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- اثبات کار (Proof of Work – PoW): روشی که در آن ماینرها با حل مسائل پیچیده ریاضی، تراکنش‌ها را تأیید می‌کنند.
- اثبات سهام (Proof of Stake – PoS): روشی که در آن شرکت‌کنندگان با قفل کردن ارز دیجیتال خود در شبکه، امکان تأیید تراکنش‌ها را پیدا می‌کنند.
اتریوم و اثبات کار (Proof of Work)
در ابتدا، شبکه اتریوم از الگوریتم اثبات کار (PoW) برای اجماع استفاده می‌کرد. این روش که در بیت‌کوین نیز به کار گرفته شده است، مبتنی بر قدرت محاسباتی ماینرها است. ماینرها با حل مسائل پیچیده ریاضی، بلاک‌ها را تولید کرده و تراکنش‌ها را تأیید می‌کنند.
مزایای اثبات کار:
- امنیت بالا به دلیل نیاز به صرف توان محاسباتی زیاد.
- مقاومت در برابر حملات سایبری مانند حمله 51 درصدی (تا زمانی که هزینه حمله بسیار بالا باشد).
معایب اثبات کار:
- مصرف انرژی بسیار بالا که باعث افزایش نگرانی‌های زیست‌محیطی می‌شود.
- مقیاس‌پذیری محدود به دلیل سرعت پایین پردازش تراکنش‌ها.
این معایب باعث شد که جامعه اتریوم به دنبال راه‌حلی پایدارتر و کارآمدتر برای اجماع باشد.
انتقال به اثبات سهام (Proof of Stake)
با راه‌اندازی به‌روزرسانی بزرگ Merge در سپتامبر 2022، اتریوم از اثبات کار به اثبات سهام (PoS) مهاجرت کرد. این انتقال یکی از مهم‌ترین تغییرات در تاریخ بلاکچین اتریوم بود و آن را به شبکه‌ای سازگارتر با محیط‌زیست و مقیاس‌پذیرتر تبدیل کرد.
اثبات سهام چگونه کار میکند؟
در PoS، به‌جای ماینرها، اعتبارسنج‌ها (Validators) وظیفه تأیید تراکنش‌ها را بر عهده دارند. برای تبدیل شدن به یک اعتبارسنج، افراد باید مقدار مشخصی از اتریوم خود را در شبکه قفل کنند (حداقل 32 اتر). پس از آن، اعتبارسنج‌ها به‌طور تصادفی انتخاب می‌شوند تا بلاک‌ها را پیشنهاد دهند و تراکنش‌ها را تأیید کنند.
مزایای اثبات سهام برای اتریوم
- کاهش مصرف انرژی:
یکی از بزرگ‌ترین انتقادات به بلاکچین‌ها، مصرف بالای انرژی در اثبات کار بود. با انتقال به اثبات سهام، مصرف انرژی اتریوم بیش از 99.95 درصد کاهش یافت. - افزایش مقیاس‌پذیری:
اثبات سهام زمینه‌ساز بهبود مقیاس‌پذیری شبکه می‌شود. این سازوکار، در کنار فناوری‌های دیگری مانند شاردینگ (Sharding)، به اتریوم امکان می‌دهد تا تعداد تراکنش‌های بیشتری را در هر ثانیه پردازش کند. - کاهش تمرکززدایی:
در PoW، قدرت پردازشی در دست تعداد محدودی از ماینرهای بزرگ قرار داشت. اما در PoS، هرکسی با دارا بودن حداقل مقدار مشخصی اتر می‌تواند در فرآیند اجماع شرکت کند، که به تمرکززدایی بیشتر کمک میکند. - امنیت بالا:
PoS اتریوم با طراحی منحصربه‌فرد خود، انگیزه‌های اقتصادی برای حملات را کاهش داده و امنیت شبکه را بهبود بخشیده است.
چالش‌ها و انتقادات اثبات سهام
با وجود مزایای فراوان، PoS نیز از برخی جنبه‌ها مورد انتقاد قرار گرفته است:
- تمرکز ثروت: افرادی که مقدار زیادی اتریوم در اختیار دارند، قدرت بیشتری در شبکه خواهند داشت.
- پیچیدگی فنی: پیاده‌سازی اثبات سهام پیچیده‌تر از اثبات کار است و نیازمند تغییرات عمده در زیرساخت‌های شبکه بود.
- ریسک نقدینگی: قفل کردن اترها برای تبدیل شدن به اعتبارسنج، ممکن است نقدینگی بازار را کاهش دهد.
فناوری‌های مرتبط با PoS در اتریوم
- بیکن چین (Beacon Chain):
بیکن چین، زنجیره‌ای جداگانه بود که پیش از انتقال کامل به PoS، برای آزمایش و مدیریت اثبات سهام راه‌اندازی شد. - شاردینگ (Sharding):
این فناوری، شبکه اتریوم را به چندین بخش کوچک‌تر (شارد) تقسیم میکند که به‌طور موازی کار می‌کنند. این امر، مقیاس‌پذیری شبکه را به طرز چشمگیری افزایش می‌دهد.
جمع‌بندی
اتریوم با انتقال از اثبات کار به اثبات سهام، گامی بزرگ در جهت پایداری و بهبود عملکرد شبکه برداشته است. این تغییر نه‌تنها مصرف انرژی را به‌شدت کاهش داده، بلکه اتریوم را برای پذیرش گسترده‌تر آماده‌تر کرده است. با وجود چالش‌های موجود، سازوکار اثبات سهام به‌عنوان یکی از پیشرفته‌ترین مدل‌های اجماع در دنیای بلاکچین، نویددهنده آینده‌ای روشن برای این فناوری است.
شبکه اتریوم با بهره‌گیری از اثبات سهام و تکنولوژی‌های مکملی مانند شاردینگ، تلاش میکند به هدف خود یعنی تبدیل شدن به یک “کامپیوتر جهانی” پایدار، ایمن و مقیاس‌پذیر دست یابد.