اتریوم (Ethereum) چیست ؟ صفر تا صد ارز دیجیتال اتریوم

اتریوم یک پلتفرم محاسباتی غیرمتمرکز است. این شبکه در یک دستگاه یا سرور اجرا نمی‌شود، بلکه همزمان با هزاران رایانه در سراسر جهان کار می‌کند. به این معنی که هیچ مالکی ندارد و غیرمتمرکز است. بلاک چین اتریوم مانند بیت کوین و سایر رمزارزها به شما امکان انتقال پول دیجیتال را می‌دهد. با این حال قابلیت‌های دیگری نیز دارد‌، شما می‌توانید از اتریوم برای ساخت یک برنامه مالی استفاده کنید یا با برنامه‌های ساخته‌شده توسط دیگر کاربران کار کنید.

به خاطر انعطاف پذیر بودن این پلتفرم شما می‌توانید انواع برنامه‌های پیچیده را روی Ethereum راه اندازی کنید. در ادامه با فکت کوینز همراه باشید تا با دومین ارز دیجیتال جهان بیشتر آشنا شوید.

[jwp-video n=”1″]

اتریوم چیست؟

اتریوم یک نوع ارز دیجیتال یا رمزارز است که به عنوان یک وسیله مبادله عمل می‌کند. اتریوم یکی از محبوب‌ترین ارزهای دیجیتال بازار است و از نظر ارزش بازار در رتبه دوم (پس از بیت کوین) قرار دارد. در این مقاله به این پی خواهیم برد که اتریوم چیست و چگونه کار می‌کند.

اتریوم به عنوان زاییده فکر هشت بنیان‌گذار خود، اولین بار در سال 2015 شروع به کار کرد. ارز دیجیتال و پلتفرم این شبکه اتریوم نام دارد، ‌اما واحد حساب ان اتر (ETH) نام گرفته است.

اتریوم بر روی یک شبکه کامپیوتری غیرمتمرکز و توزیع شده به نام بلاکچین کار می‌کند که این ارز را مدیریت و ردیابی می‌کند. رایانه‌های موجود در شبکه تراکنش‌ها را تأیید می‌کنند و از صحت داده‌ها اطمینان می‌یابند.

این شبکه غیرمتمرکز بخشی از جذابیت اتریوم و سایر ارزهای دیجیتال است. کاربران می‌توانند بدون نیاز به یک واسطه مرکزی مانند بانک، پول مبادله کنند و فقدان بانک مرکزی باعث می‌شود که ارز تقریباً مستقل باشد. اتریوم همچنین به کاربران این امکان را می‌دهد تا به‌صورت تقریباً ناشناس تراکنش‌ انجام دهند، اگرچه تراکنش‌ها به‌صورت عمومی در بلاکچین قابل مشاهده است.

شاید بهتر باشد رمزارز را به عنوان یک توکن در نظر بگیریم که می‌تواند برای یک هدف خاص که توسط پلتفرم اتریوم فعال شده است خرج شود. به عنوان مثال، ارسال پول یا خرید و فروش کالا، کارکردهایی هستند که توسط اتریوم فعال شده‌اند. اما اتریوم می‌تواند کارهای بسیار بیشتری انجام دهد و همچنین می‌تواند بستری برای قراردادهای هوشمند و سایر برنامه‌ها باشد.

چه چیزی Ethereum را ارزشمند می‌کند؟

کدهای Ethereum در یک سیستم توزیع شده اجرا می‌شود. بنابراین افراد خارجی نمی‌توانند در برنامه‌ها تغییر ایجاد کنند. کدها به دیتابیس یا پایگاه اطلاعات بلاکچین اضافه می‌شوند و می‌توانند طوری برنامه‌ریزی شوند که قابل ویرایش نباشد. با این وجود، دیتابیس برای همه قابل مشاهده است. بنابراین کاربران می‌توانند کدها را قبل از تعامل با آن بررسی کنند.

یعنی هر کسی، در هر نقطه از دنیا، می‌تواند برنامه‌هایی را اجرا کند که هرگز آفلاین نمی‌شود. جالبتر اینکه، از آنجا که واحد پولی اصلی شبکه یعنی اتر قابلیت ذخیره ارزش دارد، این برنامه‌ها می‌توانند شرایطی را برای نحوه انتقال پول ایجاد کنند. ما این برنامه‌ها را قراردادهای هوشمند می‌نامیم. در بیشتر موارد، می‌توان آنها را بدون دخالت انسان تنظیم‌ کرد. پس قابل درک است که چرا ایده «پول قابل برنامه‌ریزی» یا Programmable money، کاربران، توسعه دهندگان و مشاغل سراسر دنیا را مجذوب خود کرده‌ باشد.

بلاکچین اتریوم چیست؟

بلاک‌چین در قلب اتریوم نهفته است‌. بلاک‌ چین پایگاه داده‌ای است که اطلاعات شبکه را در خود نگه می‌دارد. تصور کنید بلاک چین Etherium کتابی است که مدام به صفحات آن اضافه می‌کنید. هر صفحه یک بلاک نامیده می‌شود که با اطلاعات مربوط به معاملات و تراکنش ها پر شده است. وقتی می‌خواهیم یک صفحه جدید اضافه کنیم، باید عددی را به صفحه اختصاص دهیم. در واقع، این عددها عملکردی شبیه به شماره صفحه دارند. برای این کار از فرایندی به نام هشینگ (Hasing) استفاده می‌کنیم.

در طی فرایند هش (hashing) بخشی از اطلاعات گرفته شده و یک شناسه منحصر به فرد (هش) به آنها داده‌ می‌شود. این فرآیند یک طرفه است: شما به راحتی می‌توانید هش را محاسبه کنید. اما برای شما امکان‌پذیر نیست که هش را معکوس کنید تا اطلاعات اصلی را بخوانید. و این مسئله برای استخراج یا ماینینگ بسیار اهمیت دارد.اکنون مکانیزمی داریم که می‌توان صفحات خود را با ترتیب صحیح به یکدیگر پیوند داد. هر گونه تلاش برای تغییر ترتیب یا حذف صفحات، آشکار می‌کند که در کتاب ما دستکاری ایجاد شده است.

تفاوت اتریوم و بیت کوین در چیست؟

بیت کوین برای ایجاد یک سیستم جهانی پول نقد دیجیتال به فناوری بلاکچین و انگیزه‌های مالی متکی است. این بلاک چین چند نوآوری اساسی ارائه داده است که امکان هماهنگی کاربران در سراسر جهان را بدون نیاز به مدیریت مرکزی فراهم می‌کند. با اجرای برنامه توسط هر یک از شرکت‌کنندگان در رایانه خود، بیت‌کوین این امکان را برای کاربران فراهم می‌کند تا در یک شبکه غیرمتمرکز، بر سر اطلاعات و تراکنش‌ها به توافق یا اجماع برسند.

از بیت‌کوین غالباً به عنوان بلاک چین نسل اول یاد می‌شود. این سیستم بیش از حد پیچیده نیست و این یک نقطه قوت در مورد امنیت آن است. زبان قرارداد هوشمند در بیت‌کوین بسیار محدود است و برنامه‌های خارج از بلاکچین را به خوبی نمی‌پذیرد. در مقابل، نسل دوم بلاک چین توانایی بیشتری دارد. علاوه بر تراکنش‌های مالی، این پلتفرم‌ها درجه بالاتری از برنامه ریزی را امکان پذیر می‌کنند. Etherium آزادی بیشتری را در اختیار توسعه‌دهندگان قرار می‌دهد تا کد خود را تست کرده و آنچه را ما برنامه‌های غیرمتمرکز (DApps) می‌نامیم، ایجاد کنند.

Etherium اولین بلاکچین نسل دوم بود و همچنان برجسته‌ترین آن هاست. درست است که اتریوم شباهت‌هایی به بیت‌کوین دارد و می‌تواند بسیاری از عملکردهای مشابه آن را انجام دهد، اما در پس پرده، این دو بسیار متفاوتند و هر کدام مزایای خاص خود را نسبت به دیگری دارند.

اتریوم چه کارهایی می‌تواند انجام می‌دهد؟

بلاکچین اتریوم می‌تواند عملکردهای زیر را داشته باشد:

• پرداخت ارز: با یک کیف پول ارز دیجیتال، می‌توانید اتر ارسال و دریافت کنید یا هزینه کالاها و خدمات را پرداخت کنید، البته در صورتی که ارز دیجیتال شما به عنوان پرداخت پذیرفته شود. برخی از پلتفرم‌ها، مانند کوین بیس، به شما اجازه می‌دهند که خودتان رمزارزهای خود را در یک کیف پول دیجیتالی نگه دارید، بنابراین می‌توانید از لحاظ تئوری کمتر آنها را در معرض هکرها قرار دهید.
• قراردادهای هوشمند: قراردادهای هوشمند کدهای برنامه‌نویسی هستند که در صورت برآورده شدن شرایط تعیین شده، قرارداد را بین دو طرف به طور خودکار اجرا می‌کنند.
• برنامه‌های غیرمتمرکز یا dApps: اتریوم به عنوان بستری برای برنامه‌های غیرمتمرکز عمل می‌کند که به کاربران اجازه می‌دهند بازی کنند، سرمایه‌گذاری کنند، پول ارسال کنند، سبد سرمایه‌گذاری خود را ردیابی کنند، شبکه‌های اجتماعی را دنبال کنند و…
• توکن‌های غیرقابل تعویض (NFT): توکن‌های NFT‌ می‌توانند روی شبکه اتریوم ضرب شوند و به هنرمندان یا افراد عادی اجازه دهند آثار هنری یا هر چیز دیگری را مستقیماً با استفاده از قراردادهای هوشمند به خریداران بفروشند.
• امور مالی غیرمتمرکز: با استفاده از اتریوم، برخی از افراد ممکن است بتوانند از کنترل متمرکز (دولتی) بر جابجایی پول یا سایر دارایی‌ها جلوگیری کنند.

ویژگی‌های اتریوم چیست؟

قبل از پرداختن به نحوه کار اتریوم، بیایید ویژگی‌های آن را با جزئیات بیشتر مورد بررسی قرار دهیم.

1. اتر

اتر (ETH) ارز دیجیتال بلاکچین اتریوم است. این سوختی است که به شبکه توان می‌بخشد. از  ETHبرای پرداخت منابع محاسباتی و کارمزد تراکنش‌ها در شبکه اتریوم استفاده می‌شود. مانند بیت کوین، اتر یک ارز همتا به همتا است. جدا از استفاده برای پرداخت تراکنش‌ها، اتر برای خرید گس (Gas) نیز استفاده می‌شود که برای محاسبه تراکنش‌های انجام شده در شبکه اتریوم استفاده می‌شود.

همچنین، اگر می‌خواهید قراردادی را بر روی اتریوم مستقر کنید، به Gas نیاز خواهید داشت و باید هزینه آن را با اتر بپردازید. بنابراین Gas هزینه عملیاتی است که کاربر برای اجرای تراکنش در اتریوم پرداخت می‌کند. اتر را می‌توان برای ساخت برنامه‌های غیرمتمرکز، ساخت قراردادهای هوشمند و پرداخت‌های همتا به همتا مورد استفاده قرار داد.

۲. ماشین مجازی اتریوم (EVM)

EVM  یا ماشین مجازی اتریوم به عنوان یک محیط  runtime برای کامپایل و استقرار قراردادهای هوشمند مبتنی بر اتریوم عمل کند. EVM موتوری است که زبان قراردادهای هوشمند را که به زبان سالیدیتی Solidity)) برای اتریوم نوشته شده است، درک می‌کند. EVM مثل یک محیط آزمایشی عمل می‌کند، به این معنی که شما می‌توانید محیط مستقل خود را داشته باشید و در آن قرارداد هوشمند خود را تست و تایید کنید، و هنگامی که از عملکرد آن راضی بودید، می‌توانید آن را در شبکه اصلی اتریوم مستقر کنید.

هر زبان برنامه نویسی در قرارداد هوشمند به بایت کد (bytecode) تبدیل می‌شود تا EVM آن را بفهمد. این بایت کد را می‌توان با استفاده از EVM خواند و اجرا کرد. سالیدیتی یکی از محبوب‌ترین زبان‌ها برای نوشتن قرارداد هوشمند است. هنگامی که قرارداد هوشمند خود را با زبان Solidity می‌نویسید، آن قرارداد به بایت کد تبدیل می‌شود و در EVM مستقر می‌شود و در نتیجه امنیت قرارداد در برابر حملات سایبری تضمین می‌شود.

۳. برنامه‌های غیرمتمرکز (Dapps)

بیایید اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز را با اپلیکیشن‌های مرسوم مقایسه کنیم. برای مثال، وقتی وارد توییتر می شوید، یک برنامه وب نمایش داده می‌شود که با استفاده از HTML رندر می‌شود. این صفحه برای دسترسی به اطلاعات شما که به‌صورت متمرکز میزبانی می‌شود، از API استفاده می‌کند. این یک فرآیند ساده است: فرانت اند  (Front end)شما Backend API را اجرا می‌کند و API داده‌های شما را از یک پایگاه داده متمرکز دریافت می‌کند.

اگر این برنامه را به یک برنامه غیرمتمرکز تبدیل کنیم،  هنگام ورود به سیستم همان برنامه وب رندر می‌شود، اما یک API مبتنی بر قرارداد هوشمند را فرا می‌خواند تا اطلاعات را از شبکه بلاک چین دریافت کند. بنابراین، یک رابط قرارداد هوشمند جایگزین API  می‌شود و قرارداد هوشمند داده‌ها را از شبکه بلاک چین، که بک اند آن است، دریافت می‌کند.

آن شبکه بلاک چین یک پایگاه داده متمرکز نیست. این یک شبکه غیرمتمرکز است که در آن ذینفعان شبکه (ماینرها) تمام تراکنش‌هایی را که با استفاده از قرارداد هوشمند در شبکه بلاک چین انجام می‌شوند، تایید می‌کنند (اعتبارسنجی می‌کنند). بنابراین، هر تراکنش یا اقدامی که روی یک اپلیکیشن از نوع توییتر اتفاق می‌افتد (که اکنون غیرمتمرکز شده)، یک تراکنش غیرمتمرکز خواهد بود.

یک دی اپ (Dapp) از یک کد پشتیبان (backing code) تشکیل شده است که در یک شبکه همتا به همتای توزیع شده اجرا می‌شود. این یک نرم‌افزار است که برای کار در شبکه اتریوم بدون نیاز به یک سیستم متمرکز طراحی شده است و درنتیجه تعامل مستقیم بین کاربر نهایی و ارائه دهندگان برنامه غیرمتمرکز را فراهم می‌کند.

یک اپلیکیشن زمانی که متن باز باشد (کد آن در Github موجود باشد) غیرمتمرکز شناخته می‌شود و از یک توکن عمومی مبتنی بر بلاکچین برای اجرای برنامه‌های خود استفاده می‌کند. این توکن به عنوان سوخت برای اجرای برنامه غیرمتمرکز عمل می‌کند. دی اپ اجازه می‌دهد تا کد بک اند و داده‌ها غیرمتمرکز شوند، و این معماری اولیه هر برنامه غیرمتمرکزی است.

اتریوم چگونه کار می‌کند؟

ما می‌توانیم Etherium را به عنوان یک ماشین صورت وضعیت شبکه (State Machine) تعریف کنیم. تمام این ها بدان معنی است که در هر زمان مشخص، شما از همه مانده حساب ها و قراردادهای هوشمند یک فایل مجازی در اختیار دارید. برخی اقدامات باعث به روزرسانی ماشین صورت حساب می‌شوند، به این معنی که همه گره ها (نودها) داده‌های خود را به روز می‌کنند تا تغییرات اعمال شده در بلاک چین را منعکس کنند.

قراردادهای هوشمندی که در Etherium اجرا می‌شوند توسط صرافی‌ها (اعم از کاربران یا سایر قراردادها) منعقد می‌شوند. وقتی کاربر معامله ای را به یک قرارداد می‌فرستد، هر گره در شبکه کد قرارداد را اجرا می‌کند و خروجی را ثبت و ضبط می‌کند. این کار با استفاده از ماشین مجازی Ethereum (EVM) انجام می‌شود. به زبان ساده این ماشین مجازی قراردادهای هوشمند را به دستورالعمل‌های رایانه‌ای تبدیل می‌کند.

برای به روزرسانی صورت وضعیت شبکه، مکانیزم ویژه‌ای به نام استخراج استفاده می‌شود. استخراج با الگوریتم گواهی کار (POW) انجام می‌شود. دقیقاً مانند بیت‌کوین.

ماشین مجازی اتریوم یا (EVM) یک نرم افزار تورینگ است. این نرم‌افزار روی شبکه اتریوم اجرا می‌شود. این سیستم بدون در نظر گرفتن زبان برنامه نویسی هر مقدار که کاربر نیاز داشته‌ باشد زمان و حافظه در اختیار او قرار می‌دهد. ماشین مجازی اتریوم بستر را برای تولید برنامه‌های بلاک چینی مهیا می‌کند. به جای اینکه برای هر یک از برنامه‌ها یک بلاک چین مجزا ایجاد کنید، می‌توانید از بلاک چین Ethereum برای هزاران برنامه استفاده کنید.

الف) EVM چگونه کار می‌کند؟

فرض کنید شخص A می‌خواهد به شخص B 10 اتر بپردازد. تراکنش با استفاده از یک قرارداد هوشمند برای انتقال وجه از A به B به EVM ارسال خواهد شد. شبکه اتریوم الگوریتم اجماع اثبات کار (POW) را اجرا می‌کند.

گره‌های ماینر در اتریوم این تراکنش را تأیید می‌کنند. پس از تایید تراکنش، اتر از کیف پول A کسر می‌شود و به کیف پول B واریز می‌شود و در طی این فرآیند، ماینرها برای تایید این تراکنش هزینه‌ای دریافت می‌کنند و جایزه دریافت می‌کنند.

تمام گره‌های شبکه اتریوم قراردادهای هوشمند را با استفاده از EVM مربوطه خود اجرا می‌کنند.

ب) اثبات کار (POW)

هر گره در شبکه اتریوم دارای تاریخچه کل تراکنش‌ها، تاریخچه قرارداد هوشمند، که آدرسی است که قرارداد هوشمند در آن مستقر می‌شود، همراه با تراکنش‌های مرتبط با قرارداد هوشمند و صورت وضعیت فعلی قرارداد هوشمند است.

هدف ماینرها در شبکه اتریوم اعتبارسنجی بلاک‌ها است. برای هر بلوک، ماینرها از قدرت محاسباتی و منابع خود استفاده می‌کنند تا با تغییر دادن عدد نانس (nonce) ، مقدار هش صحیح (که به هش هدف نزدیک است) را بدست آورند. ماینرها نانس را تغییر می‌دهند و آن را وارد یک الگوریتم هش می‌کنند. در اتریوم، این الگوریتم Ethash نام دارد.

این الگوریتم یک مقدار هش تولید می‌کند که طبق اجماع اثبات کار باید کمتر از هش هدف (Target hash) از پیش تعیین شده باشد. اگر مقدار هش تولید شده کمتر از مقدار هدف باشد، بلوک تأیید شده در نظر گرفته می‌شود و ماینر پاداش خود را می‌گیرد.

وقتی اثبات کار یا گواهی کار ارائه شد، نتیجه به شبکه مخابره می‌شود و با تمام گره‌های دیگر برای به‌روزرسانی لجر (Ledger) به اشتراک گذاشته می‌شود. اگر سایر گره‌ها بلاک هش شده را معتبر بشناسند، آنگاه بلاک به بلاک چین اصلی اتریوم اضافه می‌شود و در نتیجه، ماینر پاداش خود را در قالب توکن اتر دریافت می‌کند. به علاوه، ماینر کارمزد تراکنش‌هایی را که برای تأیید بلاک ایجاد شده است، دریافت می‌کند. تمام کارمزدهای تراکنش‌‌های انباشته شده در بلاک نیز به ماینر پاداش داده می‌شود.

ج) اثبات سهام (POS)

در اتریوم، فرآیندی به نام اثبات سهام یا گواهی سپرده (POS) نیز وجود دارد. این جایگزینی برای اثبات کار است و راه حلی برای به حداقل رساندن استفاده از منابع گران قیمت صرف شده برای استخراج با استفاده از اثبات کار است. در اثبات سهام، اعتبارسنج (Validator) می‌تواند تراکنش‌ها را بر اساس تعداد اترهایی که سپرده‌گذاری (استیک) کرده اعتبارسنجی کند.

با این حال، اثبات سهام در حال حاضر در مقایسه با اثبات کار به طور گسترده استفاده نمی‌شود.

د) گس (Gas)

همانطور که برای راه‌اندازی خودرو به سوخت نیاز داریم، برای اجرای برنامه‌های کاربردی در شبکه اتریوم نیز به گس (Gas) نیاز داریم. برای انجام هر تراکنش در شبکه اتریوم، کاربر باید پرداختی را انجام دهد، در این مورد  هزینه پرداختی گس نام دارد.

در شبکه اتریوم، گس واحدی است که توان محاسباتی مورد نیاز برای اجرای یک قرارداد هوشمند یا یک تراکنش را اندازه‌گیری می‌کند. بنابراین، اگر باید تراکنشی انجام دهید که بلاک چین را به‌روزرسانی کند، باید گس را بپردازید.

در زیر تصویری از شبکه اتریوم وجود دارد که هزینه تراکنش را نشان می‌دهد. می‌توانید ببینید برای این تراکنش خاص، حد مجاز گس 21000، گس مصرفی معامله 21000 و قیمت گس 21 Gwei بود که کمترین واحد اتر است. بنابراین، 21 Gwei * 21,000 کارمزد واقعی تراکنش را نشان می‌دهد: 0.000441 اتر. همانطور که گفته شد، کارمزد تراکنش به ماینری می‌رسد که تراکنش را تایید کرده است.

بیشتر بخوانید: تورینگ کامل (Turing Complete)

قرارداد هوشمند چیست؟

قرارداد هوشمند فقط یک کد است. این کد نه هوشمند است و نه به معنای سنتی آن یک قرارداد است. اما ما آن را هوشمند می‌نامیم زیرا تحت شرایط خاصی اجرا می‌شود. و از این رو می تواند قرارداد محسوب شود که توافق نامه‌های طرفین را اجرا کند.

دانشمند کامپیوتر نیک زابو این ایده را در اواخر دهه 1990 ارائه داد. وی برای توضیح این مفهوم از مثال ماشین فروش استفاده کرد و بیان داشت که می‌توان از آن به عنوان پیش درآمد قرارداد هوشمند مدرن یاد کرد. ماشین فروش، یک قرارداد ساده در حال اجرا است. کاربران سکه وارد می‌کنند و در عوض، دستگاه محصول مورد نظر کاربر را تولید می‌کند. یک قرارداد هوشمند این نوع منطق را در یک محیط دیجیتالی اعمال می‌کند.

در اتریوم توسعه دهنده قرارداد را تبدیل به کدی می‌کند که بعداً توسط EVM خوانده شود. سپس آن را با ارسال به آدرس خاصی که قرارداد را ثبت می‌کند، منتشر می‌کند. در این مرحله، همه می‌توانند از آن استفاده کنند. این قرارداد را نمی توان حذف کرد‌، مگر اینکه در هنگام نوشتن یک شرط توسط برنامه نویس مشخص شده باشد.

اکنون قرارداد یک آدرس دارد. برای تعامل با آن، کاربران فقط باید ETH را به آن آدرس ارسال کنند. این کار کد قرارداد را فعال می‌کند. پس همه رایانه‌های موجود در شبکه می‌توانند آن را اجرا کنند. موارد فوق شاید از اساسی‌ترین کارهایی باشد که می‌توان با Etherium انجام داد. برنامه‌های پیچیده‌تری که بسیاری از قراردادها را به هم متصل می‌کند نیز می‌توانند ساخته‌شوند و البته برخی نیز ساخته‌ شده‌اند.

قراردادهای هوشمند در مقابل سیستم‌های قرارداد سنتی

در سیستم‌های قرارداد مرسوم، شما قراردادی را امضا می‌کنید، سپس به شخص ثالثی برای اجرای آن اعتماد می‌کنید و آن را استخدام می‌کنید. مشکل این است که در این نوع فرآیند، دستکاری داده‌ها امکان‌پذیر است. اما با قراردادهای هوشمند، توافق نامه در یک برنامه کدگذاری می‌شود.

در اینجا یک مرجع متمرکز نتیجه را تأیید نمی‌کند.،‌بلکه شرکت‌کنندگان در شبکه بلاکچین اتریوم آن را تایید می‌کنند. هنگامی که یک قرارداد اجرا می‌شود، تراکنش ثبت می‌شود و نمی‌توان آن را تغییر داد یا دستکاری کرد، بنابراین خطر هرگونه دستکاری یا تغییر داده از بین می‌رود.

بیایید یک مثال بزنیم، فرض کنید شخصی به نام زک قراردادی 500 دلاری به شخصی به نام السا برای ساخت وب‌سایت شرکتش ارسال کرده است. توسعه‌دهندگان توافقنامه قرارداد هوشمند را با استفاده از زبان برنامه نویسی اتریوم کدنویسی می‌کنند.

قرارداد هوشمند تمامی شرایط (الزامات) ساخت وب‌سایت را دارد. پس از نوشتن کد، در ماشین مجازی اتریوم (EVM) آپلود و مستقر می‌شود.

EVM یک کامپایلر برای اجرای یک قرارداد هوشمند است. هنگامی که کد قرارداد هوشمند در EVM مستقر شد، هر شرکت‌کننده در شبکه یک کپی از قرارداد را دارد. هنگامی که السا کار روی اتریوم را برای ارزیابی ارسال می‌کند، هر گره در شبکه اتریوم ارزیابی و تایید می‌کند که آیا نتیجه ارائه شده توسط السا مطابق با الزامات قرارداد است یا خیر.

پس تأیید نتیجه، قرارداد به ارزش 500 دلار به صورت خودکار انجام می‌شود و مبلغ پرداختی به السا به صورت اتر پرداخت می‌شود. حساب زک به طور خودکار بدهکار می‌شود و 500 دلار اتر به السا واریز می‌شود.

کاربردهای اتریوم چیست؟

در ادامه به معرفی کاربردهای اتریوم در دنیای واقعی می‌پردازیم.

سیستم‌های رأی‌گیری

سیستم‌های رأی‌گیری به طور فزاینده‌ای در حال استفاده از شبکه اتریوم هستند. نتایج نظرسنجی‌ها برای عموم در دسترس است و با از بین بردن احتمال تخلف، روند رأی‌گیری دموکراتیک، شفاف و منصفانه می‌شود.

سیستم‌های بانکی

اتریوم به طور گسترده در سیستم‌های بانکی پذیرفته شده است زیرا با سیستم غیرمتمرکز اتریوم؛ دسترسی غیرمجاز برای هکرها دشوار می‌شود. این همچنین امکان پرداخت در یک شبکه مبتنی بر اتریوم را فراهم می‌کند، بنابراین بانک‌ها نیز از اتریوم به عنوان کانالی برای انجام حواله و پرداخت استفاده می‌کنند.

زنجیره تامین

استقرار اتریوم در حمل و نقل به ردیابی محموله کمک می‌کند و از جابجایی یا ارسال کالاهای تقلبی جلوگیری می‌کند. اتریوم چارچوب ردیابی هر دارایی مورد نیاز در یک زنجیره تامین را فراهم می‌کند.

توافق‌نامه‌ها

با قراردادهای هوشمند اتریوم، قراردادها را می‌توان بدون هیچ دستکاری حفظ و اجرا کرد. بنابراین در صنعتی که ذینفعانش در معرض اختلاف قرار دارند و نیاز به قراردادهای دیجیتالی دارد، اتریوم می‌تواند به عنوان فناوری برای توسعه قراردادهای هوشمند و ثبت دیجیتالی توافق‌نامه‌ها و تراکنش‌های مبتنی بر آن‌ها مورد استفاده قرار گیرد.

خالق Ethereum

در سال 2008، یک توسعه دهنده ناشناخته (یا گروهی از توسعه دهندگان) اسناد رسمی بیت کوین را با نام مستعار ساتوشی ناکاماتو منتشر کرد. این باعث تغییر دائمی چشم انداز پول دیجیتال شد. چند سال بعد، یک برنامه نویس جوان به نام ویتالیک بوترین (Vitalik Buterin) راهی برای پیشبرد این ایده و استفاده از آن پیش‌بینی کرد. این مفهوم سرانجام به Etherium تبدیل شد.

Etherium توسط بوترین در یک پست وبلاگی در سال 2013 با عنوان Ethereum: The Ultimate Smart Contract and Decentralized Application Platform پیشنهاد شد. وی در آن پست، ایده‌ای برای بلاک چین تورینگ کامل یعنی یک کامپیوتر غیرمتمرکز که با در اختیار داشتن زمان و منابع کافی، می‌تواند هر برنامه‌ای را اجرا کند، توصیف‌کرد.

با گذشت زمان انواع برنامه‌هایی که می‌توانند در بلاکچین مستقر شوند فقط به تصورات توسعه دهندگان محدود می‌شد. Ethereum قصد دارد کشف کند که آیا فناوری بلاک چین کاربردهای معتبری خارج از محدودیت‌های شبکه بیت کوین دارد یا نه. خوب اصلاً اتر چگونه توزیع شد؟ اتریوم در سال 2015 با عرضه اولیه‌ای به ارزش 72 میلیون اتر ارائه شد. بیش از 50 میلیون از این توکن‌ها در یک فروش عمومی توکن به نام عرضه اولیه سکه (ICO) توزیع شده، جایی که مردم می‌توانند در ازای بیت‌کوین یا ارز فیات، توکن‌های اتر را خریداری کنند.

 DAO یا سازمان مستقل غیرمتمرکز اتریوم

با استفاده از Ethereum، روش‌های کاملا جدیدی برای همکاری آزاد از طریق اینترنت امکان پذیر شده‌است. به عنوان مثال، دائو (DAO) یا سازمان‌های خودمختار غیرمتمرکز را در نظر بگیرید. آن‌ها نهادهایی هستند که با کد برنامه نویسی اداره می‌شوند، دقیقاً مشابه برنامه‌های رایانه‌ای. یکی از اولین و بلند پروازانه‌ترین تلاش‌ها برای چنین سازمانی “DAO” بود. این دائو از قراردادهای هوشمند پیچیده‌ای که روی Ethereum پیاده سازی شد تشکیل شده و به عنوان یک صندوق سرمایه‌گذاری مستقل عمل کند. توکن‌های DAO در یک ICO توزیع شدند و به همراه دارندگان حق رأی، سهام دارایی را به دارندگان توکن می‌دادند.

مدت زیادی از راه اندازی آن نگذشته بود که هکرها از آسیب پذیری آن استفاده کرده و تقریباً یک سوم بودجه DAO را تخلیه کردند. لازم به یادآوری است که در آن زمان ، 14٪ از کل عرضه اتر در DAO قفل شده بود. نیازی به گفتن نیست که این یک اتفاق ویرانگر برای شبکه تازه کار اتریوم بود. پس از اندکی تأمل، Etherium به دو زنجیره تقسیم شد. یک زنجیره برای برگرداندن وجوه به صورت معکوس عمل کرد و همان چیزی است که اکنون به عنوان بلاکچین Ethereum شناخته می‌شود. زنجیره اصلی، که در آن تراکنش‌ها معکوس نشدند و تغییرناپذیری آن حفظ شد، اکنون به عنوان Ethereum Classic شناخته می شود. با وجود نادیده گرفتن نقاط ضعف امنیتی، DAO پتانسیل قراردادهای هوشمند را در سطح وسیعی از طریق اینترنت نشان‌داد.

چگونه اتر جدید ایجاد می شود؟

اگر با بیت‌کوین آشنا باشید، می‌دانید که فرآیند استخراج برای امنیت و به‌روزرسانی بلاک چین ضروری است. در Etherium نیز همین اصل وجود دارد: برای پاداش دادن به کاربرانی که از آن استفاده می‌کنند (که البته هزینه بر است)، پروتکل به آنها اتر پاداش می‌دهد.

استخراج اتر در صورتی که به یک سرویس متمرکز و معتبر دسترسی داشته باشیم بسیار ساده خواهد بود. از آنجایی که در شبکه بیت کوین در تلاشیم تا یک سیستم ارزی غیر متمرکز بسازیم پس لازم است، سیستم تراکنش وضعیت را با اجماع ترکیب کرده تا مطمئن شویم که همه نودها در مورد ترتیب تراکنش ها به توافق رسیده اند.

فرآیند اجماع غیر متمرکز به نودهایی در شبکه نیاز دارد تا به صورت مداوم در صدد تولید بسته هایی از تراکنش ها باشند. این بسته ها بلاک نامیده میشوند. شبکه باید در هر 10 دقیقه یک بلاک را حل کند . هر بلاک حاوی یک برچسب زمان، عدد نانس، هش بلاک قبلی و لیستی از تراکنش های همان بلاک است.با گذشت زمان این فرآیند، زنجیره ای از بلاک های در حال توسعه ای تولید میکند، که مدام به روز میشوند. تا آخرین وضعیت دفتر کل بیتکوین را نشان دهند.

در پلتفرم Etherium پیام‌ها تقریبا شبیه به تراکنش های بیتکوین هستند. اما برخی ویژگی هایشان فرق دارد، اولین تفاوت این است که پیام Ethereum می‌تواند از طرف یک حساب خارجی یا قراردادی باشد در حالی که تراکنش بیتکوین فقط توسط یک حساب خارجی ایجاد می‌شود. دوم اینکه پیام های Ethereum حاوی داده هستند. و در آخر اگر دریافت کننده پیام یک حساب قراردادی باشد گزینه پاسخ به پیام برای آن فعال است.

کلمه ” تراکنش” در سیستم اتریوم به اطلاعات امضا شده ای اطلاق میشود که پیام ارسال شده از حساب با مالکیت خارجی را ذخیره می‌کند. قسمت‌های مختلف تراکنش عبارتند از: گیرنده پیام، امضایی که هویت فرستنده را تأیید می‌کند، مبلغ اتر و مقادیری به نام های STARTGAS و GASPRICE. که در ادامه مقاله به آنها خواهیم پرداخت.

در فوریه سال 2020، میزان عرضه کل اتر حدود 110 میلیون است. بر خلاف بیت‌کوین، برنامه انتشار توکن اتر به طور عمدی در زمان راه‌اندازی در موردش تصمیم گیری نشد. بیت‌کوین تلاش کرد تا با محدود کردن میزان عرضه و کاهش میزان سکه‌های جدید، ارزش خود را حفظ کند. از طرف دیگر، Ethereum قصد دارد تا زمینه‌ای برای برنامه‌های غیرمتمرکز (DApps) فراهم کند. از آنجا که مشخص نیست چه نوعی از برنامه انتشار توکن مناسبتر ‌است، به این سوال هنوز پاسخ داده نشده است.

 استخراج اتر

استخراج برای امنیت شبکه اتریوم بسیار مهم است. این عمل تضمین می‌کند که بلاکچین می‌تواند به طور منظم به‌روز شود. و به شبکه امکان می‌دهد بدون یک تصمیم گیرنده واحد فعالیت کند. در استخراج، زیرمجموعه‌ای از گره‌ها (به نام ماینرها) قدرت محاسبه را به حل یک معمای رمزنگاری اختصاص می دهند. در واقع کاری که آنها انجام می‌دهند هش کردن مجموعه‌ای از معاملات معلق در کنار برخی از داده‌های دیگر است. برای اینکه بلاک معتبر شناخته شود، باید هش به زیر مقداری برسد که توسط پروتکل تنظیم شده‌ است. در صورت عدم موفقیت، می‌توانند برخی از داده ها را اصلاح کرده و دوباره امتحان کنند.

برای رقابت با دیگران، ماینرها باید بتوانند هرچه سریعتر هش کنند. ما قدرت آن‌ها را در میزان هش اندازه‌گیری می‌کنیم. هرچه میزان هش در شبکه بیشتر باشد، حل مسئله دشوارتر می‌شود. همان‌طور که می‌توانید تصور کنید، هش کردن مداوم با سرعت‌ بالا گران است. برای ایجاد انگیزه در ماینرها برای حفظ امنیت شبکه، به آن‌ها پاداش داده می‌شود. این پاداش از محل کارمزدهای مربوط به تراکنش‌ها تشکیل شده است. ماینرها اترهای تازه تولید شده را نیز دریافت می‌کنند.

 گس (GAS) چیست؟

چه اتفاقی می‌افتد اگر ده‌ها هزار نفر در حال اجرای قراردادهای هوشمند در شبکه باشند؟ این باعث فشار بیش از حد به منابع می‌شود و سیستم احتمالاً در نتیجه‌ی آن سقوط می‌کند. خوشبختانه اتریوم مفهوم کارمزد گس را برای کاهش این خطر معرفی می‌کند. همانطور که ماشین شما بدون سوخت کار نمی‌کند‌، قراردادها بدون گس قابل اجرا نیستند. قراردادها مقدار گس را تعیین می کنند که کاربران برای راه اندازی موفقیت آمیز باید برای آنها بپردازند. اگر سوخت کافی نباشد قرارداد متوقف می‌شود.

در اصل این یک مکانیسم هزینه است. همین مفهوم در مورد معاملات نیز وجود دارد: انگیزه ماینرها سود بیشتر است. بنابراین ممکن است معاملات با کارمزد کمتر برایشان مهم نباشد.

توجه داشته باشید که اتر و گس یکسان نیستند. قیمت متوسط ​​گس در نوسان است و تا حد زیادی توسط ماینرها تعیین می‌شود. هنگام انجام تراکنش، هزینه گس را به ETH پرداخت می‌کنید. از این نظر مانند هزینه‌های بیت کوین است. اگر شبکه شلوغ شود و بسیاری از کاربران سعی در معامله داشته باشند، متوسط ​​قیمت گس احتمالاً افزایش می‌یابد. برعکس اگر فعالیت زیادی نباشد، کاهش می‌یابد.

هر عملیاتی در بلاکچین مقدار مشخصی از گس را نیاز دارد. این بدان معناست که قراردادهای پیچیده بسیار بیشتر از یک قرارداد ساده سوخت مصرف می‌کنند. بدین ترتیب، گس معیار اندازه‌گیری توان محاسباتی است. و تضمین می‌کند که سیستم بسته به استفاده آنها از منابع اتریوم می‌تواند کارمزد مناسبی را در اختیار کاربران قرار دهد. قیمت گس به طور کلی کسری از اتر است. به همین ترتیب، از واحد کوچکتر (gwei) برای نشان دادن آن استفاده می‌کنیم. یک gwei معادل یک میلیاردم ETH است.

به منظور جلوگیری از ایجاد حلقههای نا محدود در کد نویسی، هر تراکنش باید محدودیتی برای تعداد مراحل محاسباتی اجرای کد تعیین کند (STARTGAS )، پیام های اولیه و پیام های اضافی که در حین اجرا پدید می‌آیند هم شامل این تراکنش‌ها می‌باشند. GASPRICE کارمزدی است که در ازای اقدامات محاسباتی که ماینر انجام میدهد به او داده میشود.

اگر اجرای یک تراکنش منجر به اتمام سوخت شود، تمام تغییرات به جز پرداخت کارمزدها به حالت اولیه برمیگردند ولی اگر اجرای تراکنش به هر دلیلی متوقف شود و قسمتی از سوخت باقی بماند، این قسمت باقی مانده از کارمزد به فرستنده مسترد می‌شود. برای ایجاد یک قرارداد، یک نوع تراکنش و پیام جداگانه وجود دارد. آدرس این قرارداد بر اساس هش نانس (Nonce) و داده تراکنش محاسبه می‌شود.

قیمت اتر 

اتریوم از اواسط سال 2021 با روی کار آمدن پروژه Ethereum 2.0 و همچنین راه اندازی قراردادهای فیوچرز در بازار بورس و کالای شیکاگو افزایش قیمت چشمگیری را تجربه کرد. در آن زمان بسیاری از مردم از تکرار وقایع گذشته می‌ترسیدند. به طوری که در ماه دسامبر سال 2017 زمانی که معاملات فیوچرز بیتکوین برای اولین بار راه اندازی شد، بازار سقوط عظیمی را تجربه کرد.

الکس کروگر( Alex Krüger) یکی از تحلیلگران فعال در این حوزه طی توییتی در تاریخ 7 فوریه اظهار کرد که” اتریوم دومین دارایی مهم بازار است و به دنبال بیتکوین حرکت می‌کند. راه اندازی قراردادهای آتی اتر باعث افزایش قیمت این دارایی می‌شود و بیشتر مورد توجه تریدرهای سازمانی قرار می‌گیرد. بله، همین اتفاق هم افتاد. Ethereum مورد توجه سازمان‌ها و نهادهای بزرگ قرار گرفت. آنها میلیاردها دلار در اتر سرمایه گذاری کردند.

بانک سرمایه گذاری اروپا در تاریخ 28 فوریه سال 2022 با انتشار خبری مبنی بر راه اندازی یک اوراق قرضه دیجیتال بر روی شبکه اتریوم، منجر به افزایش قیمت یک شبه آن شد. حال اتر در طی تنها چند ماه از 400 دلار به 2700 دلار رسیده است.

زیر ساخت غنی و قدرتمند آن باعث شده تا بسیاری از کاربران برنامه های غیر متمرکز خود را بر روی بلاک چینش راه اندازی کنند. این بلاک چین پیشرو ،علاوه بر تسهیل انتقال ارز به تسهیل انتقال داده هم کمک کرده است. قطعاً آینده ی بسیار روشنی پیش روی اتر میباشد. و در آینده ای نه چندان دور شاهد فتح قله های عظیمی خواهیم بود. در زمان آپدیت این مقاله یعنی 2 مرداد 1401 اتر به قیمت 1550 دلار در صرافی های معتبر معامله میشود.

جمع بندی

ساختار بلاکچین اتریوم بسیار شبیه به بیت کوین است .به این جهت که هر دو تاریخچه همه تراکنش‌ها را ذخیره می‌کنند. و هر نود شبکه، نسخه ای از این تاریخچه را در اختیار دارد. تفاوت عمده آن با بیتکوین این است که نودهای آن علاوه بر تراکنش‌های اتر، آخرین وضعیت هر قرارداد هوشمند را هم ذخیره می‌کنند. این فرآیند بسیار پیچیده‌تر از این هاست.در هر بار استفاده از سیستم Ethereum، شبکه باید “صورت وضعیت” یا همه اطلاعات فعلی مثل مانده حساب هر کاربر، کدهای قرارداد هوشمند و محل ذخیره این داده ها را بررسی کند.

ما می‌توانیم Ethereum را به عنوان یک ماشین صورت وضعیت تعریف کنیم. تمام این ها بدان معنی است که در هر زمان مشخص، شما از همه مانده حساب‌ها و قراردادهای هوشمند یک پرونده دارید. برخی اقدامات باعث به روزرسانی ماشین صورت وضعیت بلاک چین می‌شوند، به این معنی که همه گره ها داده‌های خود را به روز می‌کنند تا تغییرات را منعکس کنند. Ethereum در سال 2015 با عرضه اولیه‌ای به ارزش 72 میلیون اتر راه‌اندازی شد. قطعاً آینده ی بسیار روشنی پیش روی اتر میباشد و در آینده ای نه چندان دور شاهد فتح قله‌های بزرگی خواهیم بود.

سوالات متداول