اتریوم چگونه کار می کند؟ راهنمای ساده برای درک عملکرد ETH

اتریوم یکی از مهم‌ترین پروژه‌های بلاکچینی است که توانسته انقلابی در نحوه تعامل ما با فناوری‌های مالی و قراردادهای دیجیتال ایجاد کند. برخلاف بسیاری از بلاک چین‌ها که تنها برای انتقال پول ساخته شده‌اند، اتریوم بستری برای ساخت برنامه‌های غیرمتمرکز (dApp) و اجرای قراردادهای هوشمند فراهم کرده است. اما درک سازوکار اتریوم فقط به دانستن نام آن خلاصه نمی‌شود. این سیستم پیچیده با ترکیبی از فناوری رمزنگاری، الگوریتم‌های اجماع، و ساختاری غیرمتمرکز، تجربه‌ای فراتر از یک ارز دیجیتال ساده ارائه می‌دهد. در این مقاله، توضیح خواهیم داد که اتریوم چگونه کار می کند؟ و ساختار فنی آن را بررسی خواهیم کرد.

اتریوم چگونه کار می کند؟

درک اینکه اتریوم چگونه کار می کند؟ نیازمند شناخت اجزای اصلی آن است که با همکاری یکدیگر، ساختار پیچیده اما منسجم این شبکه را شکل می‌دهند. در ادامه، عناصر کلیدی که نحوه کار اتریوم را شکل می‌دهند را بررسی خواهیم کرد.

• فناوری بلاکچین و ساختار بلوک‌‌ها
  
• الگوریتم اجماع و مکانیزم اثبات سهام (Proof of Stake)
  
• نقش اعتبارسنج‌ ها و پاداش‌ دهی
  
• قراردادهای هوشمند و کاربرد آن‌ ها
  
• کیف پول‌‌ها و مدیریت کلید های خصوصی
  

فناوری بلاکچین و ساختار بلوک‌‌ها

اتریوم مانند سایر بلاکچین‌ها، از یک دفتر کل توزیع‌ شده بهره می‌برد که به‌ صورت عمومی بین تمام نودهای شبکه به اشتراک گذاشته می‌شود. اطلاعات مربوط به تراکنش‌ها در قالب (بلوک‌ها) ذخیره می‌شوند و هر بلوک شامل مجموعه‌ای از داده‌های جدید به‌همراه هش (کد رمزنگاری‌ شده) بلوک قبلی است. 

این هش باعث ایجاد پیوستگی و امنیت در ساختار زنجیره‌ای داده‌ها می‌شود. به‌دلیل همین طراحی، اگر کسی بخواهد داده‌ای را تغییر دهد، باید تمام بلوک‌های بعدی را نیز بازنویسی کند که عملاً غیرممکن است. همین ویژگی تغییر ناپذیری (immutability)، یکی از پایه‌های اعتماد در شبکه اتریوم محسوب می‌شود.

الگوریتم اجماع و مکانیزم اثبات سهام (Proof of Stake)

برخلاف مدل قبلی اتریوم که از مکانیزم اثبات کار (Proof of Work) استفاده می‌کرد و نیازمند مصرف بالای انرژی بود، در مدل جدید موسوم به اثبات سهام (PoS)، اعتبارسنج‌ها به جای استخراج، دارایی اتریوم خود را به‌ عنوان وثیقه در شبکه قفل می‌کنند. این مدل بر پایه اعتماد و انگیزه اقتصادی عمل می‌کند. کسی که بخواهد به‌عنوان اعتبارسنج در شبکه فعالیت کند، باید حداقل 32 واحد ETH را استیک کند. این مدل مصرف انرژی بسیار کمتری دارد، سرعت پردازش بالاتری فراهم می‌آورد، و از نظر زیست‌ محیطی نیز بسیار کارآمدتر است.

نقش اعتبارسنج‌ ها و پاداش‌ دهی

اعتبارسنج‌ها (Validators) ستون فقرات مکانیزم اثبات سهام هستند. آن‌ها وظیفه دارند بلوک‌های جدید را ایجاد کرده و صحت تراکنش‌ها را تایید کنند. در ازای این فعالیت، پاداش‌هایی به‌ صورت اتریوم دریافت می‌کنند. اما اگر اعتبارسنجی دست به اقدامات متقلبانه بزند یا در فرآیند اجماع غیرفعال باقی بماند، شبکه بخشی یا تمام دارایی‌های استیک‌ شده‌ او را به‌عنوان جریمه می‌سوزاند. این سیستم پاداش و مجازات به‌صورت خودکار اجرا شده و هدف آن تضمین امنیت و رفتار صادقانه در شبکه است.

قراردادهای هوشمند و کاربرد آن‌‌ها

قراردادهای هوشمند (Smart Contracts) قطعه کدی هستند که روی بلاکچین اتریوم اجرا می‌شوند و عملکرد آن‌ها از پیش تعریف شده است. این قراردادها پس از تأیید شرایط، بدون نیاز به دخالت انسانی اجرا می‌شوند. برای مثال، در یک قرارداد وام‌ دهی دیجیتال، اگر شرایط بازپرداخت محقق نشود، قرارداد به‌صورت خودکار دارایی وثیقه‌شده را آزاد می‌کند. این ویژگی، اعتماد را از ساختار انسانی به ساختار برنامه‌نویسی منتقل کرده و امکان اجرای برنامه‌هایی چون بازارهای مالی غیرمتمرکز (DeFi)، بازی‌های مبتنی بر بلاکچین، توکن‌های NFT و رأی‌گیری دیجیتال را فراهم ساخته است.

کیف پول‌ها و مدیریت کلید های خصوصی

برای تعامل با شبکه اتریوم، کاربران به کیف پول‌های ارز دیجیتالی نیاز دارند که نقش آن چیزی شبیه به حساب بانکی است. این کیف پول‌ها، دارایی را مستقیماً در خود نگهداری نمی‌کنند، بلکه مجموعه‌ای از کلیدهای خصوصی را مدیریت می‌کنند که اثبات می‌کنند کاربر صاحب آن دارایی است. کلید خصوصی مثل رمز عبور عمل می‌کند و دسترسی کامل به موجودی را فراهم می‌سازد. از دست دادن این کلید، به‌معنای از دست رفتن همیشگی دارایی‌ها است. به همین دلیل، روش‌های امن نگهداری کلید، مانند کیف پول سخت‌ افزاری یا ذخیره آفلاین، اهمیت زیادی دارد.

اتریوم چیست به زبان ساده

اتریوم یک شبکه بلاکچین غیرمتمرکز است که مانند یک کامپیوتر جهانی عمل می‌کند و به افراد اجازه می‌دهد بدون نیاز به واسطه یا نهاد مرکزی، برنامه‌های دیجیتال خود را اجرا کنند. برای درک بهتر اتریوم چگونه کار می‌کند؟ باید بدانیم که این شبکه علاوه بر انتقال دارایی، امکان ایجاد قراردادهای هوشمند را فراهم می‌کند، برنامه‌هایی که به‌ صورت خودکار و براساس شرایط از پیش تعیین‌ شده اجرا می‌شوند. ارز دیجیتال این شبکه که (اتر) ETH نام دارد، برای پرداخت هزینه‌های انجام فعالیت‌ها در شبکه استفاده می‌شود و نقش سوخت سیستم را ایفا می‌کند.

اتریوم چه سالی ساخته شد؟

اتریوم در سال 2015 به‌ صورت رسمی راه‌اندازی شد و آغاز به‌کار کرد. ایده اولیه آن حدود یک سال قبل توسط ویتالیک بوترین، یکی از چهره‌های شناخته‌ شده در فضای بلاکچین، مطرح شد. او پس از بررسی محدودیت‌های بیت‌ کوین، تصمیم گرفت بستری ایجاد کند که نه‌ تنها برای انتقال پول دیجیتال، بلکه برای اجرای برنامه‌های غیرمتمرکز و قراردادهای هوشمند نیز کاربرد داشته باشد. با همکاری افرادی دیگر از جمله جو لوبین، این پروژه به مرحله اجرا رسید و تبدیل به یکی از بزرگ‌ترین نوآوری‌های حوزه فناوری بلاکچین شد. از زمان راه‌اندازی تاکنون، اتریوم رشد چشمگیری داشته و ارز دیجیتال آن یعنی ETH، جایگاه دوم را در بازار کریپتوکارنسی به خود اختصاص داده است.

نحوه کارکرد اتریوم چیست؟

برای درک عمیق‌تر اینکه اتریوم چگونه کار می‌کند؟ باید به اجزای فنی و زیرساخت‌های پنهان در پشت پرده این شبکه توجه کرد. اجزایی که بدون آن‌ها، عملکرد دقیق  اتریوم امکان‌پذیر نیست. در ادامه، به بخش‌هایی خواهیم پرداخت که کمتر در توضیحات اولیه به آن‌ها اشاره شد اما نقش حیاتی در پویایی و امنیت این بلاکچین دارند.

• ماشین مجازی اتریوم (EVM)
• مرورگر بلاکچین اتریوم
• سیستم مجازات‌ دقیق و لایه‌ بندی‌ شده

ماشین مجازی اتریوم (EVM)

یکی از اجزای کمتر دیده‌شده اما حیاتی در عملکرد اتریوم، ماشین مجازی اتریوم یا EVM است. این ماشین در واقع محیطی است که تمام قراردادهای هوشمند در آن اجرا می‌شوند. زبان‌های برنامه‌نویسی مانند Solidity ابتدا در این محیط به زبان ماشین تبدیل می‌شوند و سپس طبق دستور، اجرا می‌گردند. EVM نقش کلیدی در تبدیل ایده‌ها به کدهای عملیاتی روی بلاکچین ایفا می‌کند. این سیستم آنقدر پیشرفته است که می‌تواند هر محاسبه‌ای را انجام دهد، به شرط آنکه منابع کافی در اختیار داشته باشد.

مرورگر بلاکچین اتریوم

یکی از ابزارهای مهم برای تعامل بهتر با شبکه، مرورگر بلاکچین است. در مورد اتریوم، ابزاری مثل Etherscan به کاربران این امکان را می‌دهد که همه داده‌های عمومی روی زنجیره را بررسی کنند. هر تراکنش، قرارداد، بلاک یا حتی آدرس ولت را می‌توان در لحظه مشاهده کرد. این سطح از شفافیت نه‌ تنها اعتماد کاربران را افزایش می‌دهد، بلکه توسعه‌ دهندگان نیز می‌توانند راحت‌تر فعالیت‌های خود را بررسی و عیب‌یابی کنند.

سیستم مجازات‌ دقیق و لایه‌ بندی‌ شده

در حالی که اثبات سهام و نقش اعتبارسنج‌ها قبلاً توضیح داده شده بود، در اینجا به جنبه‌ای پیشرفته‌تر از آن یعنی ساختار مجازات‌ها می‌پردازیم. برخلاف تصور رایج، مجازات در اتریوم فقط یک جریمه ساده نیست، بلکه به دو بخش مهم تقسیم می‌شود: مجازات‌های شدید مانند Slashing که منجر به از دست دادن کامل وثیقه می‌شود و مجازات‌های سبک‌تر که باعث کاهش درآمد یا رتبه اعتبارسنج می‌شود. این ساختار لایه‌ بندی‌ شده برای این طراحی شده تا سیستم نه‌تنها با افراد متخلف برخورد کند، بلکه افرادی که اشتباهات جزئی دارند را هم به سمت عملکرد بهتر سوق دهد.

چگونه از اتریوم درآمد داشته باشیم؟

کسب درآمد از اتریوم تنها به خرید و فروش این ارز دیجیتال محدود نمی‌شود. به لطف اکوسیستم گسترده و توسعه‌یافته آن، روش‌های متنوعی برای مشارکت و درآمدزایی وجود دارد. در ادامه، به مهم‌ترین روش‌های کسب درآمد از طریق اتریوم اشاره شده است:

• قفل کردن اتر و شرکت در فرآیند استیکینگ
  
• تامین نقدینگی در صرافی‌‌های غیرمتمرکز
  
• وام‌ دهی به دیگر کاربران شبکه
  
• دریافت توکن‌ های رایگان از پروژه‌ها
  
• کسب درآمد از طریق بازی‌ های بلاکچینی
  
• سرمایه‌ گذاری بلند مدت و نگهداری اتر
  
• فعالیت به‌ عنوان فریلنسر در حوزه بلاکچین
  
• ساخت اپلیکیشن یا محتوای دیجیتال در بستر اتریوم

قفل کردن اتر و شرکت در فرآیند استیکینگ

با قفل‌کردن مقدار مشخصی از ETH در شبکه، می‌توان در فرآیند تأیید تراکنش‌ها مشارکت کرد و پاداش دریافت کرد. برای این کار معمولاً نیاز به 32 واحد اتر است، اما با استفاده از استخرهای استیکینگ، می‌توان با سرمایه کمتر هم وارد شد. این روش مناسب کسانی است که تمایل دارند سرمایه خود را به‌صورت نسبتاً بلندمدت در شبکه قرار دهند و بازدهی سالانه کسب کنند.

تامین نقدینگی در صرافی‌‌های غیرمتمرکز

در این روش کاربران دارایی خود را به یک صرافی مانند Uniswap یا Aave می‌سپارند تا نقدینگی معاملات دیگران را تامین کنند. در ازای این همکاری، درصدی از کارمزدهای تراکنش‌ها به ارائه‌دهندگان نقدینگی تعلق می‌گیرد. البته این روش ریسک‌هایی مثل تغییر ناگهانی قیمت‌ها و ناپایداری سود دارد.

وام‌ دهی به دیگر کاربران شبکه

با قرض دادن اتریوم یا دیگر توکن‌ها به پلتفرم‌هایی که وام‌های غیرمتمرکز ارائه می‌دهند، می‌توان سود دریافت کرد. این روش برای کسانی مناسب است که می‌خواهند درآمدی منظم با ریسک متوسط داشته باشند. البته خطراتی مانند هک شدن پلتفرم یا کاهش ارزش وثیقه همیشه وجود دارد.

دریافت توکن‌ های رایگان از پروژه‌ها

برخی پروژه‌ها برای جذب کاربران یا تبلیغات، بخشی از توکن‌های خود را رایگان در قالب ایردراپ ارائه می‌دهند. گاهی هم با انجام کارهایی مانند دنبال‌کردن شبکه‌های اجتماعی یا ثبت‌نام، می‌توان مقدار کمی توکن رایگان دریافت کرد. این روش نیاز به سرمایه ندارد اما بازدهی محدودی دارد.

کسب درآمد از طریق بازی‌های بلاکچینی

بازی‌هایی که بر پایه NFT طراحی شده‌اند، به کاربران امکان می‌دهند با انجام بازی، توکن یا پاداش‌هایی دریافت کنند. در برخی کشورها این روش به عنوان منبع درآمد روزمره مورد استفاده قرار گرفته است. البته باید توجه داشت که درآمد از این مسیر بستگی زیادی به اقتصاد بازی و قیمت توکن‌های آن دارد.

سرمایه‌ گذاری بلند مدت و نگهداری اتر

برخی کاربران تنها با خرید اتر و نگهداری آن برای مدت طولانی، منتظر افزایش قیمت می‌مانند. این روش ساده‌ترین شکل سرمایه‌گذاری است و نیاز به دانش فنی خاصی ندارد، اما وابستگی زیادی به شرایط بازار و نوسانات قیمتی دارد.

فعالیت به‌ عنوان فریلنسر در حوزه بلاکچین

اگر در زمینه برنامه‌نویسی قراردادهای هوشمند یا توسعه برنامه‌های غیرمتمرکز تخصص دارید، می‌توانید با انجام پروژه‌های آزادکاری در این فضا، درآمد دلاری یا اتر کسب کنید. تقاضا برای متخصصان Web3 و توسعه‌دهندگان Solidity در حال رشد است.

ساخت اپلیکیشن یا محتوای دیجیتال در بستر اتریوم

با ساخت برنامه dApp یا تولید NFT و عرضه آن‌ها در بازارهای دیجیتال می‌توان به درآمد قابل توجهی رسید. حتی اگر توسعه‌ دهنده نیستید، می‌توانید با کمک ابزارهای آماده، NFT ایجاد کرده و آن را برای فروش قرار دهید. این روش ترکیبی از خلاقیت و دانش فنی است و برای افراد کارآفرین فرصت مناسبی محسوب می‌شود.

اتریوم چگونه استخراج می شود؟

استخراج اتریوم دیگر مانند گذشته با استفاده از دستگاه‌های قدرتمند و مصرف بالای برق انجام نمی‌شود. تا پیش از سال 2022، این فرایند مبتنی بر الگوریتم اثبات کار بود که ماینرها با حل مسائل پیچیده ریاضی، بلاک‌های جدید ایجاد کرده و در ازای آن پاداش دریافت می‌کردند. اما با به‌ روزرسانی بزرگ اتریوم و انتقال به الگوریتم اثبات سهام، این مدل کاملاً کنار گذاشته شد و مفهوم استخراج به شکل جدیدی درآمد.

امروزه برای (استخراج) یا به‌عبارتی درست‌تر، مشارکت در تولید بلاک در اتریوم، کاربران باید مقدار مشخصی از ارز ETH را در شبکه قفل کنند. این فرآیند که استیکینگ نام دارد، به کاربران امکان می‌دهد تا به‌ عنوان اعتبارسنج انتخاب شوند، تراکنش‌ها را بررسی کنند و بلاک‌های جدید را بسازند. در ازای این مشارکت، پاداشی متناسب با میزان دارایی قفل‌ شده به آن‌ها تعلق می‌گیرد. برخلاف مدل قدیمی، این روش مصرف انرژی بسیار کمتری دارد و به تجهیزات تخصصی نیازی ندارد، به همین دلیل مشارکت در آن برای افراد بیشتری قابل دسترس شده است.

راهکار لایه دوم اتریوم چیست؟

لایه دوم اتریوم به مجموعه‌ای از راهکارها گفته می‌شود که با هدف کاهش فشار از روی شبکه اصلی اتریوم (لایه اول) طراحی شده‌اند. این راهکارها به‌طور مستقل از شبکه اصلی فعالیت می‌کنند، اما در نهایت امنیت و تسویه تراکنش‌ها را با زنجیره مادر هماهنگ می‌کنند. در ادامه راهکارهای لایه دوم اتریوم را بررسی خواهیم کرد.

• رولاپ‌ های خوش‌بینانه (Optimistic Rollups)
  
• رولاپ‌ های مبتنی بر دانش صفر (Zero-Knowledge Rollups)
  
• زنجیره‌ های جانبی (Sidechains)
  
• ولیدیوم (Validium)
  
• کانال‌ های وضعیت (State Channels)
  

رولاپ‌ های خوش‌بینانه (Optimistic Rollups)

در این مدل، فرض بر این است که همه تراکنش‌ها درست هستند، مگر آنکه خلافش ثابت شود. پردازش در خارج از زنجیره انجام می‌شود و تنها اطلاعات نهایی به شبکه اصلی ارسال می‌شود. در صورت بروز تخلف، مکانیزم‌هایی برای اثبات و اصلاح خطا وجود دارد. این روش نیازمند زمان انتظار برای تسویه نهایی است، اما از امنیت بالای زنجیره اصلی بهره‌مند می‌شود.

رولاپ‌ های مبتنی بر دانش صفر (Zero-Knowledge Rollups)

این رولاپ‌ها تراکنش‌ها را به‌صورت دسته‌ای پردازش می‌کنند و از الگوریتم‌های رمزنگاری استفاده می‌کنند تا اعتبار آن‌ها را بدون افشای جزئیات اثبات کنند. نتیجه نهایی به شبکه اصلی فرستاده می‌شود و به‌ دلیل ماهیت رمزنگاری‌ شده، نیاز به بررسی دستی یا انتظار طولانی وجود ندارد. این روش بسیار سریع، کارآمد و از نظر حریم خصوصی نیز قدرتمند است.

زنجیره‌ های جانبی (Sidechains)

زنجیره‌های جانبی شبکه‌هایی مستقل هستند که با بلاکچین اصلی در ارتباطند اما قوانین و مکانیزم اجماع خاص خود را دارند. آن‌ها بار اصلی پردازش را برعهده می‌گیرند و سپس اطلاعات مهم را به شبکه اتریوم منتقل می‌کنند. این زنجیره‌ها معمولاً انعطاف‌ پذیری بالایی دارند، اما سطح امنیت آن‌ها به شبکه اتریوم وابسته نیست.

ولیدیوم (Validium)

این فناوری مشابه رولاپ‌های دانش صفر عمل می‌کند، اما داده‌های تراکنش‌ها را به‌طور کامل خارج از زنجیره نگهداری می‌کند. در نتیجه، ولیدیوم برای کاربردهایی مناسب است که در آن‌ها حجم زیاد داده وجود دارد یا نیازی به ذخیره‌سازی تمام اطلاعات روی زنجیره اصلی نیست. این راهکار تعادلی میان سرعت بالا و حریم داده‌ها ایجاد می‌کند.

کانال‌ های وضعیت (State Channels)

در این روش، دو یا چند کاربر می‌توانند مجموعه‌ای از تراکنش‌ها را خارج از شبکه اصلی و به‌صورت مستقیم با یکدیگر انجام دهند. فقط نتیجه نهایی روی بلاکچین ثبت می‌شود. این راهکار برای تعاملات پرتکرار مانند بازی‌ها یا پرداخت‌های خرد بسیار کاربردی است و سرعت انجام تراکنش را به شکل چشم‌ گیری افزایش می‌دهد.

جمع بندی مقاله اتریوم چگونه کار می کند؟

با توجه به آنچه در این مقاله بررسی شد، می‌توان گفت اتریوم تنها یک ارز دیجیتال نیست، بلکه یک زیرساخت فناورانه پیشرفته برای ساخت آینده‌ای غیرمتمرکز و شفاف است. اگر همچنان این پرسش در ذهن شماست که اتریوم چگونه کار می‌ کند؟ پاسخ آن در ترکیب خلاقانه‌ای از قراردادهای هوشمند، مکانیزم اثبات سهام، لایه‌های مقیاس‌پذیری و ابزارهای جانبی همچون ماشین مجازی اتریوم نهفته است. اگر قصد خرید، فروش یا سرمایه‌گذاری در اتریوم را دارید، انتخاب یک پلتفرم مطمئن و سریع اهمیت زیادی دارد. صرافی بالینکس با پشتیبانی از اتریوم و سایر رمزارزها، محیطی امن و کاربر پسند را فراهم کرده تا بتوانید با اطمینان وارد بازار رمزارزها شوید.

سوالات متداول

اتریوم چگونه تراکنش‌ها را تأیید می‌کند؟

با استفاده از مکانیزم اثبات سهام (PoS)، کاربران با قفل کردن ETH به‌عنوان اعتبارسنج تراکنش‌ها را بررسی و بلاک‌های جدید ایجاد می‌کنند.

نقش قراردادهای هوشمند در عملکرد اتریوم چیست؟

قراردادهای هوشمند کدهایی هستند که به‌طور خودکار اجرا می‌شوند و نقش مهمی در انجام تراکنش‌ها و ساخت اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز دارند.

ماشین مجازی اتریوم چه کاربردی دارد؟

EVM محیطی است که در آن تمام قراردادهای هوشمند اجرا می‌شوند. این ماشین کد را پردازش و نتیجه را به شبکه بلاک‌چین منتقل می‌کند.