تغییر سخت‌افزاری در شبکه اتریوم با نام مترو پلیس

مقاله حاضر به بررسی هارد فورک مترو پلیس اتریوم (Metropolis Ethereum) و هدف اصلی آن می‌پردازد. در چند سال اخیر، ارزهای دیجیتال با تجربه فراز و نشیب‌های فراوانی روبرو شده‌اند. یکی از پلتفرم‌های محبوب در این بازار، اتریوم است که با پیشرفت‌های متعدد خود در تلاش است تا سطح عملکرد و تعداد کاربران خود را افزایش دهد. به منظور رسیدن به این هدف، هارد فورک مترو پلیس به عنوان یکی از هارد فورک‌های اتریوم معرفی شده است که بهبود شبکه اتریوم را هدف قرار داده است. بسیاری از کارشناسان معتقدند که این هارد فورک ویژگی‌های اصلی اتریوم را بهبود بخشیده و نسخه واقعی آن پس از انتشار هارد فورک مترو پلیس اتریوم قابل مشاهده خواهد بود.

در حال حاضر، درباره این هارد فورک سر و صدای زیادی وجود دارد. آخرین باری که شبکه اتریوم به دلیل هارد فورک تغییر کرد، از Frontier به Homestead بود که باعث افزایش قیمت اتر به بیش از 100٪ از 12 دلار به 30 دلار شد. برای بهتر شناختن فرایند این هارد فورک، ما شما را تا انتهای این مقاله همراهی خواهیم کرد.

آشنایی با مراحل هارد فورک مترو پلیس اتریوم

شبکه اتریوم قبلاً چندین بار ارتقا یافته است و بدون شک، این آخرین بار نیز نخواهد بود! اتریوم برای تبدیل به یک ارز دیجیتال ساده طراحی نشده است؛ بلکه به گونه‌ای طراحی شده است که به عنوان یک بستر برای برنامه‌های غیرمتمرکز عمل کند. با این حال، قبل از رسیدن به این هدف، باید مراحل مختلف توسعه را طی کند. در هر مرحله، اتریوم با افزودن ویژگی‌های بیشتر به خود، به سطح بالاتری ارتقا می‌یابد و در نتیجه یک سیستم قوی‌تر و یکپارچه‌تر ایجاد می‌شود. به طور کلی، راه‌اندازی کامل اتریوم به چهار مرحله تقسیم می‌شود. این کار به منظور اطمینان حاصل کردن از اینکه مراحل مختلف زمان توسعه خاص خود را دارند و هر مرحله به حداکثر کارآمدی و بهینگی توسعه می‌رسد.

مراحل راه‌اندازی کامل اتریوم را می‌توان به شرح زیر مشاهده کرد:

۱. Frontier: این مرحله نشانگر راه‌اندازی اولیه اتریوم بود.
۲. Homestead: این مرحله فعلی اتریوم است که در آن قابلیت‌ها و ویژگی‌های اساسی شبکه توسعه یافته‌اند.
۳. متروپلیس: این مرحله، مرحله بعدی در توسعه اتریوم است و هارد فورک مترو پلیس اتریوم جزء آن می‌باشد.
۴. Serenity: این آخرین مرحله است که توسعه دهندگان اتریوم ۲.۰ معتقدند در آن اجرا خواهد شد.

هارد فورک مترو پلیس اتریوم مرحله سوم را شامل می‌شود و یک فرآیند چهار مرحله‌ای است. این هارد فورک ویژگی‌های بسیاری دارد که با اجرای آن، توجه کاربران را به خود جلب می‌کند.

در ادامه، برخی از ویژگی‌های اصلی متروپلیس اتریوم را معرفی می‌کنیم:

۱. Zk-Snarks: Zk-Snarks مخفف Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge است. این ویژگی به اتریوم امکان اجرای اقدامات با حفظ حریم خصوصی می‌دهد. با استفاده از Zk-Snarks، می‌توان اطلاعات را محافظت کرده و همزمان اعتبار اقدامات را تأیید کرد بدون افشای جزئیات آن اطلاعات.

۲. شواهد اجرای اولیه اقدامات: متروپلیس اتریوم قابلیت تایید شواهد اجرای اولیه اقدامات را دارد. این ویژگی به توسعه دهندگان و تسترها امکان می‌دهد تا قبل از اجرای نهایی قراردادهای هوشمند، اقدامات را آزمایش و تحلیل کنند.

۳. انعطاف پذیری و استحکام قراردادهای هوشمند: متروپلیس اتریوم برای قراردادهای هوشمند انعطاف پذیری و استحکام بالایی را فراهم می‌کند. قراردادهای هوشمند می‌توانند با استفاده از اتریوم به صورت شفاف و معتبر اجرا شوند و امکان تعامل با برنامه‌ها و سیستم‌های دیگر را داشته باشند.

۴. انتزاع حساب: متروپلیس اتریوم از مفهوم انتزاع حساب (Account Abstraction) بهره می‌برد. این ویژگی به کاربران این امکان را می‌دهد تا بتوانند با استفاده از هر نوع منبع دیجیتالی، از جمله ارزهای دیجیتال دیگر، به قراردادهای هوشمند و اکوسیستم اتریوم دسترسی داشته باشند.

با استفاده از این ویژگی‌ها، متروپلیس اتریوم قابلیت‌های منحصر به فردی را به شبکه اتریوم اضافه می‌کند و توانایی اجرای برنامه‌های غیرمتمرکز و هوشمند را بهبود می‌بخشد.

Zk-SNARK یا “Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge” یک نوع اثبات دانش صفر است که در بسیاری از سیستم‌های بلاکچین و فناوری‌های حریم خصوصی استفاده می‌شود. این نوع شواهد به ما اجازه می‌دهند تا ادعاهایی را بیان کنیم بدون افشای جزئیات یا اطلاعات مربوط به آن.

مهمترین ویژگی‌های Zk-SNARK را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد:

۱. دانش صفر: این نوع اثبات به اثبات کننده امکان می‌دهد نشان دهد که او دارای اطلاعات خاصی است بدون اینکه به طرف مقابل جزئیات آن را بدهد.

۲. کوتاه بودن (مختصر): شواهد Zk-SNARK بسیار کوتاه هستند و به سرعت قابل بررسی هستند، حتی اگر عملیات اصلی برای اثبات پیچیده باشد.

۳. غیرتعاملی: در مقابل تبادلات چند مرحله‌ای بین اثبات کننده و تأییدکننده، Zk-SNARK یک پیام واحد است که می‌تواند به طور مستقل تأیید شود.

با استفاده از این ویژگی‌ها، Zk-SNARK به ما امکان می‌دهد اطلاعات حساس را با حفظ حریم خصوصی ارسال و تأیید کنیم و به صورت موثق و موثر ادعاهای خود را ارائه دهیم.

Zk-SNARK یا “Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge” یک نوع اثبات دانش صفر است که در بسیاری از سیستم‌های بلاکچین و فناوری‌های حریم خصوصی استفاده می‌شود. این نوع شواهد به ما اجازه می‌دهند تا ادعاهایی را بیان کنیم بدون افشای جزئیات یا اطلاعات مربوط به آن.

مهمترین ویژگی‌های Zk-SNARK را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد:

۱. دانش صفر: این نوع اثبات به اثبات کننده امکان می‌دهد نشان دهد که او دارای اطلاعات خاصی است بدون اینکه به طرف مقابل جزئیات آن را بدهد.

۲. کوتاه بودن (مختصر): شواهد Zk-SNARK بسیار کوتاه هستند و به سرعت قابل بررسی هستند، حتی اگر عملیات اصلی برای اثبات پیچیده باشد.

۳. غیرتعاملی: در مقابل تبادلات چند مرحله‌ای بین اثبات کننده و تأییدکننده، Zk-SNARK یک پیام واحد است که می‌تواند به طور مستقل تأیید شود.

با استفاده از این ویژگی‌ها، Zk-SNARK به ما امکان می‌دهد اطلاعات حساس را با حفظ حریم خصوصی ارسال و تأیید کنیم و به صورت موثق و موثر ادعاهای خود را ارائه دهیم.

Zk-SNARK ها در بسیاری از فناوری‌ها و پروژه‌های بلاکچین، از جمله بلاکچین Zcash، برای ارائه تراکنش‌های محرمانه استفاده شده‌اند. این نوع اثبات‌ها به ویژه برای برنامه‌هایی که نیاز به حفاظت از حریم خصوصی دارند و در عین حال احراز هویت قابل اعتماد را ارائه می‌دهند، بسیار مفید هستند.

یکی از ویژگی‌های هارد فورک متروپلیس اتریوم کاربرد Zk-SNARK است. Zk-SNARK ها کاربردهای متنوعی در زمینه‌های مختلف فناوری دارند. به برخی از کاربردهای رایج و مهم آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

برنامه‌های احراز هویت: این ویژگی به کاربر اجازه می‌دهد هویت خود را به یک سیستم احراز هویت ارائه کند بدون افشای هیچگونه اطلاعات هویتی.

تراکنش‌های محرمانه: با استفاده از Zk-SNARK ها، تراکنش‌ها می‌توانند به صورت محرمانه انجام شوند، به طوری که جزئیات آن‌ها از دیدگان دیگران مخفی باشد.

حفاظت از حریم خصوصی: Zk-SNARK ها امکان حفاظت از حریم خصوصی داده‌ها را فراهم می‌کنند. با استفاده از این ویژگی، اطلاعات مهم و حساس می‌توانند به صورت رمزنگاری شده و بدون افشای جزئیات به دست مقصد برسند.

تأیید شواهد: Zk-SNARK ها به تأییدکنندگان اجازه می‌دهند شواهد را بررسی کنند و اعتبار آن‌ها را تأیید کنند بدون اینکه اطلاعات داخلی شواهد را فاش کنند.

با استفاده از این ویژگی‌ها، Zk-SNARK ها به بلاکچین‌ها و فناوری‌های مبتنی بر حریم خصوصی امکانات قدرتمندی را اضافه می‌کنند و به حفظ حریم خصوصی و اعتماد در برقراری تراکنش‌ها کمک می‌کنند.

پردازش آفلاین و تأیید آنلاین: این ویژگی به افراد امکان می‌دهد تا یک محاسبه را در حالت آفلاین انجام داده و سپس نتیجه را به صورت ایمن و محرمانه به یک سیستم آنلاین ارسال کنند.

حفظ حریم خصوصی در برنامه‌ها: برخی از برنامه‌ها با استفاده از این ویژگی، اطلاعات کاربر را محفوظ نگه می‌دارند و فقط اطلاعات مورد نیاز برای انجام وظایف خاص را دریافت می‌کنند.

تراکنش‌های محرمانه در بلاکچین: این ویژگی در بلاکچین‌هایی مانند Zcash برای پنهان کردن جزئیات تراکنش‌ها استفاده می‌شود. این امکان وجود دارد که تراکنش‌ها را بدون افشای جزئیاتی مانند مبالغ یا آدرس‌ها تأیید کرد.

شواهد غیرناشناس: از Zk-SNARK می‌توان برای اثبات جزئیاتی مانند سن یا ملیت بدون افشای هویت کلی افراد استفاده کرد. به عنوان مثال، یک کاربر می‌تواند از طریق Zk-SNARK ثابت کند که بیش از ۱۸ سال سن دارد، بدون اینکه تاریخ تولد دقیق خود را فاش کند.

ویژگی اثبات اجرای اولیه سهام: این ویژگی به افراد امکان می‌دهد تا اطلاعات مربوط به اجرای اولیه سهام را به صورت قابل اعتماد و قابل تأیید در اختیار داشته باشند. به طور معمول، این اطلاعات شامل جزئیاتی مانند توزیع سهام و حقوق مالکان در یک شرکت است.

قبل از توضیح عملکرد اصلی Proof of Stake، ابتدا باید تفاوت بین Proof of Stake و Proof of Work را درک کنیم:

• اثبات کار

اثبات کار پروتکلی است که اکثر ارزهای رمزپایه مانند اتریوم و بیت کوین تاکنون از آن استفاده کرده‌اند. در این الگوریتم، ماینرها با حل مسائل رمزگذاری شده و با استفاده از سخت‌افزارهای اختصاصی، ارزهای دیجیتال را استخراج می‌کنند.

• اثبات سهام

در این پروتکل، کل فرآیند استخراج به صورت مجازی انجام می‌شود. به جای ماینرها، اعتبارسنجی وجود دارد. روش کار به این صورت است که به عنوان یک اعتبارسنجی ارز دیجیتال، ابتدا باید مقداری از اتر خود را به عنوان سهام قفل کنید. سپس، عملیات اعتبارسنجی بلوک آغاز می‌شود.

اعتبارسنجی به معنای تأیید بلاک‌ها برای اضافه شدن به بلاکچین است. در صورت مشاهده بلاک‌هایی که فکر می‌کنید بتوانند به بلاکچین اضافه شوند، می‌توانید آن‌ها را با استفاده از استیکینگ تأیید کنید. همچنین، در صورت اضافه شدن بلاک، پاداشی متناسب با سهامی که سرمایه‌گذاری کرده‌اید دریافت خواهید کرد. با این حال، اگر بر روی یک بلاک نادرست یا خراب شرط بندی کنید، سهامی که سرمایه‌گذاری کرده‌اید از دست خواهد رفت. اتریوم برای پیاده‌سازی اثبات سهام از الگوریتم اجماع کاسپر استفاده می‌کند.

در مورد مقیاس پذیری، Proof of Stake با معرفی مفهوم “شاردینگ” بلاکچین را قابل مقیاس‌پذیری می‌کند. اگرچه قبلاً اجرای ساده‌ای از اثبات سهام وجود داشته است، اما چیزی که کاسپر را متمایز می‌کند این است که ماینرهای صادق را تشویق می‌کند و کسانی را که نقض می‌کنند مجازات می‌کند. بنابراین، به یاد داشته باشید که اگر سهام خود را روی یک بلاک مخرب قرار دهید، سهام از شما گرفته خواهد شد. به طور ساده، هر کسی که قوانین را رعایت نکند، مجازات خواهد شد.

بمب سختی (Difficulty Bomb) چیست؟

انگیزه ماینرها برای مهاجرت از Proof of Work به Proof of Stake چیست؟ ماینرها تجهیزاتی به ارزش هزاران دلار برای استخراج بلوک‌ها خریداری می‌کنند، اما در نهایت، با Proof of Stake، همه آن تجهیزات دیگر کاربردی ندارند. تصور کنید که برای خرید تجهیزات و راه‌اندازی استخرهای پیچیده، هزینه‌ای زیادی را می‌کنید و هیچ فایده‌ای برای شما ندارد! پس چه چیزی مانع از ماندن ماینرها در زنجیره قدیمی Proof of Work و ادامه استخراج بر اساس آن الگوریتم می‌شود؟

فرآیند اضافه کردن بلوک چگونه کار می‌کند؟

اگر بخواهیم فرآیند اضافه کردن یک بلوک به شبکه را خلاصه کنیم، به صورت زیر خواهد بود:

دریافت محتویات بلوک جدید و محاسبه هش آن.
افزودن یک رشته تصادفی گاه به گاه به هش بلوک.
مجدداً هش کردن رشته جدید.
مقایسه و بررسی هش نهایی با سطح دشواری. اگر کمتر باشد، عملیات به مرحله بعدی می‌رود. در غیر این صورت، nonce تغییر می‌کند و فرآیند تکرار می‌شود.
در صورتی که هش نهایی کمتر از سطح دشواری باشد، بلوک به زنجیره اضافه می‌شود و دفتر کل عمومی به‌روزرسانی می‌شود و از اضافه شدن خبر می‌دهد.
ماینرها به عنوان مسئولین این فرآیند پاداش دریافت می‌کنند.
سطح دشواری مستقیماً با سرعت استخراج بلوک‌ها مرتبط است. در بیتکوین، میانگین زمان بین بلوک‌ها 10 دقیقه است. اگر زمان کمتر از این باشد، سطح دشواری افزایش می‌یابد و اگر بیشتر باشد، سطح دشواری کاهش می‌یابد. این تنظیم برای اطمینان از حفظ زمان بلوک 10 دقیقه در بیتکوین صورت می‌گیرد. بطور کلی، استخراج اتریوم نیز از همین فرآیند پیروی می‌کند.

اتریوم و مترو پلیس اتریوم تشکیل شده از 4 مرحله است. این ارتقا برای اولین بار نیست و به آخرین بار هم ختم نخواهد شد. هدف اصلی اتریوم، بودن یک رمزارز محدود نیست، بلکه برنامه‌های غیرمتمرکز را در پلتفرمی فراهم می‌کند. اما قبل از اینکه اتریوم بتواند این کار را به عمل بیاورد، باید مراحل مختلف رشد را طی کند. هر مرحله با افزودن ویژگی‌های جدید، “سطح” را افزایش می‌دهد و سیستم را قدرتمندتر و یکپارچه‌تر می‌کند.

فرآیند راه‌اندازی کامل اتریوم به 4 مرحله تقسیم شده است. این کار به منظور اطمینان از پیشرفت مراحل مختلف رشد و توسعه هر مرحله به صورت کارآمد و بهینه انجام شده است.

4 مرحله به شرح زیر است:

Frontier (مرز): این مرحله مرحله اولیه‌ای بود که هنگام راه‌اندازی اتریوم تجربه شد و همه به آن دسترسی داشتند.

Homestead (نیازمندی‌ها): در حال حاضر در این مرحله قرار داریم. در این مرحله، قابلیت‌ها و ویژگی‌های جدیدی به اتریوم اضافه شده است.

متروپلیس: این مرحله یک فاز آینده است که در حال پیاده‌سازی است. این مرحله ویژگی‌های جالب و مهمی را به اتریوم اضافه خواهد کرد.

آرامش: این مرحله، مرحله نهایی اتریوم است که به دستیابی به یک سیستم پایدار و بالغ اشاره دارد.

مترو پلیس (Metropolis) در واقع مرحله 3 از این 4 مرحله است و در حال حاضر در فرآیند توسعه و پیاده‌سازی قرار دارد. این مرحله ویژگی‌های جالب و مهمی را به اتریوم اضافه خواهد کرد. در ادامه، برخی از موارد اصلی که عواقب مهمی را به همراه دارند در این مرحله ذکر شده است.

سپتامبر ماهی هیجان‌انگیز برای طرفداران اتریوم خواهد بود، زیرا تیم توسعه اتریوم در حال کوشش است تا متروپلیس را به یک توسعه برتر در اتریوم تبدیل کند. هسته‌های هارد فورک مترو پلیس اتریوم آماده شده‌اند تا این نگرانی‌ها را رفع کنند. این هارد فورک به دو هسته به نام‌های بیزانس و قسطنطنیه تقسیم می‌شود. انتشار هسته بیزانس در یک بلاک 4.3 میلیونی پیش‌بینی شده است و تاریخ انتشار آن احتمالاً در تاریخ 22 سپتامبر خواهد بود. درباره هسته قسطنطنیه، تاریخ انتشار آن هنوز مشخص نیست، اما احتمالاً پس از هسته بیزانس اجرا خواهد شد.

در مجموع، هسته بیزانس هارد فورک مترو پلیس اتریوم توسط تیم توسعه اتریوم توسعه داده شده است تا به این توسعه در اتریوم کمک کند.

این هسته به همراه خود تغییراتی در پروتکل اتریوم 9 را به ارمغان می‌آورد. این تغییرات شامل تغییراتی در بازخورد داده‌ها، کاهش پیچیدگی شبکه، کنترل تماس ایستا و قابلیت اجرای کدهای جدید می‌شود. انتظار می‌رود این تغییرات کمترین آسیب را به شبکه وارد کنند. همچنین، تغییراتی برای تنظیم کدهای ناقص در قراردادهای هوشمند ایجاد شده است و در صورت بروز خطا در برنامه‌نویسی، منجر به عدم پرداخت خواهد شد. علاوه بر این، امنیت قراردادهای هوشمند نیز افزایش یافته است.

یکی از تغییرات مثبت دیگر، تاخیر در سختی استخراج اتریوم است که به آن “شمارش معکوس انفجار” می‌گویند. بیزانتیوم زمان تأیید تراکنش را کاهش می‌دهد. تغییر دیگر در فرآیند استخراج، جلوگیری از خطاهای سختی مکرر و پایدارسازی بلوک‌ها است. همچنین، با اضافه شدن رمزنگاری جدیدی به نام zk-snarks در هسته بیزانتیوم، امکان ایجاد تراکنش‌های کاملاً خصوصی در اتریوم فراهم می‌شود.

هسته قسطنطنیه هارد فورک مترو پلیس اتریوم باعث می‌شود فرآیند تأیید قرارداد کاهش یابد و از کلاینت‌های سبکتر در شبکه استفاده شود. این هسته در کلیت خود باعث افزایش سرعت و امنیت تراکنش می‌شود. بدیهی است که تمامی علاقه‌مندان به اتریوم برای این هارد فورک شمارش معکوس انجام می‌دهند. انتظار می‌رود با تغییرات و بهبودهایی مانند کاهش سختی استخراج و افزایش سرعت و امنیت، این فورک برای اتریوم منجر به افزایش قیمت بزرگی شود، مگر اینکه رویداد خاصی رخ دهد. تاریخ دقیق انتشار برای این هارد فورک هنوز اعلام نشده است، اما میانه تا دیروقت ماه اکتبر (پایان سپتامبر – ابتدای مهر) مورد اعلام قرار گرفته است.