فازهای مختلف آپدیت اتریوم

• محمدعلی فردوسی فر
• 2025-01-12

شبکه اتریوم در طول سال‌ها با هدف بهبود عملکرد، مقیاس‌پذیری و امنیت خود، چندین مرحله از به‌روزرسانی‌ها را پشت سر گذاشته است. هر فاز این تغییرات نه تنها تکنولوژی شبکه را ارتقا داده، بلکه مفاهیم جدیدی را در دنیای بلاک‌چین معرفی کرده است. این آپدیت‌ها به طور کلی باعث تغییرات اساسی در نحوه تعامل کاربران با شبکه، اجرای قراردادهای هوشمند و استفاده از منابع محاسباتی شده است.

تحولات ایجاد شده در این فازها موجب شده که اتریوم به یکی از قوی‌ترین و پرکاربردترین پلتفرم‌های بلاک‌چین تبدیل شود. از تغییرات اساسی در پروتکل‌ها گرفته تا تغییرات در مدل اجماع، هر فاز آپدیت تلاش کرده است تا مشکلات قبلی را رفع کرده و کارایی سیستم را بهبود بخشد.

در این مقاله، به بررسی فازهای مختلف آپدیت اتریوم خواهیم پرداخت و نشان خواهیم داد که چگونه هر مرحله از توسعه این شبکه به تحقق اهداف بلندپروازانه آن کمک کرده است. در نهایت، این تحولات نقش مهمی در شکل‌گیری آینده بلاک‌چین و دنیای دیجیتال ایفا خواهند کرد.

تاریخچه و روند ارتقاء اتریوم

اتریوم در ابتدا به عنوان یک پلتفرم بلاک‌چین با هدف ایجاد قراردادهای هوشمند و اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز معرفی شد. با وجود موفقیت‌های اولیه، این شبکه با چالش‌هایی مواجه شد که نیاز به به‌روزرسانی‌ها و ارتقاء‌های مداوم را ضروری ساخت. هر فاز ارتقاء به منظور رفع مشکلات مقیاس‌پذیری، امنیت و کارایی شبکه طراحی شد تا اتریوم را به یک پلتفرم پایدارتر و قدرتمندتر تبدیل کند.

روند ارتقاء اتریوم به تدریج به سه مرحله اصلی تقسیم می‌شود:

1. مرحله اول: معرفی و تکامل پروتکل اولیه اتریوم، که شامل پشتیبانی از قراردادهای هوشمند و شروع تعاملات کاربران با بلاک‌چین بود.
2. مرحله دوم: به‌روزرسانی‌هایی برای رفع مشکلات مقیاس‌پذیری و افزایش سرعت تراکنش‌ها، به‌ویژه در زمان‌هایی که شبکه با حجم بالایی از داده‌ها روبه‌رو می‌شد.
3. مرحله سوم: تغییرات عمده در مدل اجماع شبکه از اثبات کار به اثبات سهام، که هدف آن کاهش مصرف انرژی و افزایش امنیت شبکه بود.

در طول این مراحل، تغییرات و ارتقاء‌های متعدد دیگری نیز به شبکه اتریوم افزوده شد که هرکدام به نحوی باعث بهبود ویژگی‌های عملکردی آن شدند. به طور کلی، این فرآیند ارتقاء به دلیل تاثیرات مثبت خود در صنعت بلاک‌چین و استفاده گسترده از اتریوم به عنوان یکی از اصلی‌ترین پلتفرم‌ها، همواره در کانون توجه قرار داشته است.

مراحل اولیه توسعه و چالش‌ها

در ابتدا، اتریوم با هدف ایجاد یک پلتفرم جهانی برای اجرای قراردادهای هوشمند و اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز طراحی شد. این پروژه به سرعت مورد توجه قرار گرفت و وعده تحول در نحوه استفاده از بلاک‌چین را مطرح کرد. با این حال، در مراحل اولیه توسعه، شبکه با چالش‌های فنی و عملی متعددی روبه‌رو شد که رفع آن‌ها نیازمند تلاش‌های مستمر و به‌روزرسانی‌های پیچیده بود.

یکی از بزرگترین مشکلات در ابتدا، مقیاس‌پذیری شبکه بود. به‌طور خاص، زمان و هزینه بالای پردازش تراکنش‌ها در شبکه باعث شد که اتریوم در مقایسه با سایر پلتفرم‌ها کارایی کمتری داشته باشد. علاوه بر این، قراردادهای هوشمند به دلیل پیچیدگی‌های فنی و نیاز به منابع محاسباتی بالا، مشکلاتی را برای توسعه‌دهندگان به وجود آوردند.

در کنار مشکلات فنی، اتریوم در زمینه امنیت نیز با چالش‌هایی مواجه بود. حملات متعددی به شبکه صورت گرفت که نشان‌دهنده ضعف‌های امنیتی در طراحی اولیه پروتکل بود. این مشکلات به‌ویژه در ابتدای راه، تأثیرات منفی زیادی بر اعتماد به این پلتفرم گذاشت و نیاز به اصلاحات سریع و اساسی را ایجاد کرد.

با وجود این چالش‌ها، توسعه‌دهندگان اتریوم همواره در تلاش بودند تا مشکلات را شناسایی کرده و راهکارهایی برای بهبود آن‌ها ارائه دهند. این تلاش‌ها موجب شد تا اتریوم در مسیر تکامل خود، به‌روزرسانی‌های مهمی را تجربه کند که به رفع این مشکلات و بهبود عملکرد شبکه کمک کرد.

تحول در مقیاس‌پذیری شبکه

یکی از چالش‌های بزرگ اتریوم در مراحل اولیه، مشکل مقیاس‌پذیری بود. این به معنای توانایی شبکه در پردازش حجم بالای تراکنش‌ها به صورت همزمان و بدون کاهش کارایی است. با توجه به رشد سریع تعداد کاربران و کاربردهای مختلف بلاک‌چین، نیاز به ارتقاء مقیاس‌پذیری به یک اولویت برای تیم توسعه تبدیل شد. در این مسیر، تلاش‌های مختلفی برای بهبود سرعت پردازش تراکنش‌ها و کاهش هزینه‌ها انجام شد.

در راستای بهبود مقیاس‌پذیری، چندین راهکار و تکنیک مورد توجه قرار گرفت:

• شاردینگ: تقسیم شبکه به بخش‌های کوچکتر یا «شاردها» که هرکدام به صورت مستقل می‌توانند تراکنش‌ها را پردازش کنند. این روش باعث افزایش ظرفیت کلی شبکه می‌شود.
• لایه دوم: استفاده از پروتکل‌هایی مانند رول‌آپ‌ها که تراکنش‌ها را خارج از زنجیره اصلی انجام می‌دهند و در نهایت نتایج آن‌ها را به شبکه اصلی منتقل می‌کنند.
• ارتقاء اجماع: انتقال از مدل اجماع اثبات کار به اثبات سهام که باعث افزایش کارایی و کاهش مصرف انرژی می‌شود.

این اقدامات و به‌روزرسانی‌ها توانستند تا حد زیادی مقیاس‌پذیری شبکه اتریوم را بهبود بخشند. علاوه بر این، به‌کارگیری روش‌های جدید برای تسهیل پردازش تراکنش‌ها باعث شد تا اتریوم بتواند به راحتی با حجم بالای تراکنش‌ها کنار بیاید و از این نظر رقابت‌پذیرتر از قبل شود.

راهکارهای پیشنهادی برای افزایش سرعت

با توجه به نیاز روزافزون به پردازش سریع‌تر تراکنش‌ها و کاهش زمان تأخیر در شبکه‌های بلاک‌چین، اتریوم به دنبال ارائه راهکارهایی برای بهبود سرعت پردازش تراکنش‌ها و پاسخ‌دهی شبکه بود. افزایش سرعت در اتریوم، هم‌زمان با حفظ امنیت و تمرکززدایی، چالشی بزرگ بود که نیازمند نوآوری‌های فنی و به‌روزرسانی‌های مداوم بود. برای تحقق این هدف، چندین راهکار کلیدی برای تسریع عملکرد شبکه پیشنهاد شد.

در این راستا، برخی از مهم‌ترین راهکارها عبارتند از:

• رول‌آپ‌ها: استفاده از فناوری رول‌آپ‌ها به عنوان یک لایه دوم برای پردازش تراکنش‌ها. این روش امکان پردازش تراکنش‌ها را خارج از زنجیره اصلی فراهم می‌آورد و تنها نتایج نهایی به بلاک‌چین اصلی ارسال می‌شود.
• شاردینگ: تقسیم بلاک‌چین به چندین بخش یا شارد که هر کدام به صورت مستقل تراکنش‌ها را پردازش می‌کنند. این روش به طور قابل توجهی ظرفیت شبکه را افزایش داده و موجب کاهش بار شبکه اصلی می‌شود.
• بهینه‌سازی الگوریتم‌های اجماع: تغییر در مدل اجماع از اثبات کار به اثبات سهام (PoS) که باعث کاهش زمان پردازش تراکنش‌ها و افزایش کارایی می‌شود.

این راهکارها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که ضمن افزایش سرعت پردازش، به‌طور همزمان امنیت و کارایی شبکه را حفظ کنند. با ادامه پیاده‌سازی این روش‌ها، اتریوم قادر خواهد بود تا به یکی از سریع‌ترین و مقیاس‌پذیرترین بلاک‌چین‌های موجود تبدیل شود.

انتقال به اثبات سهام

یکی از تحولات بزرگ در تاریخ اتریوم، تغییر مدل اجماع از اثبات کار (PoW) به اثبات سهام (PoS) بود. این تغییر به‌منظور بهبود کارایی، کاهش مصرف انرژی و افزایش امنیت شبکه انجام شد. در سیستم اثبات کار، فرایند تایید تراکنش‌ها از طریق حل معادلات پیچیده ریاضی توسط ماینرها انجام می‌شد، که نیاز به منابع محاسباتی زیادی داشت و انرژی زیادی مصرف می‌کرد. این مسئله موجب نگرانی‌هایی در خصوص اثرات زیست‌محیطی و پایداری بلندمدت شبکه شده بود.

در مقابل، مدل اثبات سهام به‌طور قابل توجهی انرژی کمتری مصرف می‌کند. در این مدل، تایید تراکنش‌ها بر اساس مقدار ارز دیجیتال (اتریوم) که افراد در شبکه به‌عنوان «سهام» نگه‌داری می‌کنند انجام می‌شود. این تغییر به‌طور عمده هدف کاهش هزینه‌های عملیاتی شبکه و بهبود مقیاس‌پذیری را دنبال می‌کند. با اثبات سهام، شبکه به‌جای نیاز به قدرت محاسباتی بالا، به اعتبار و میزان مشارکت کاربران در شبکه تکیه می‌کند.

این انتقال در نهایت باعث شد که اتریوم به یک شبکه سریع‌تر، مقرون به صرفه‌تر و کم‌مصرف‌تر تبدیل شود. همچنین، این تغییر موجب افزایش امنیت شبکه می‌شود، چرا که حمله به شبکه با استفاده از اثبات سهام به مراتب سخت‌تر و گران‌تر از حمله به شبکه‌های مبتنی بر اثبات کار است. به این ترتیب، این تغییر نه تنها مشکلات انرژی را حل کرد، بلکه چشم‌انداز جدیدی برای آینده بلاک‌چین‌ها به‌وجود آورد.

مزایا و معایب مدل جدید

انتقال از مدل اثبات کار به اثبات سهام در شبکه اتریوم مزایا و معایب خاص خود را به همراه داشت. این تغییرات با هدف بهبود عملکرد شبکه و کاهش مصرف انرژی انجام شد، اما هر کدام از این مزایا با چالش‌هایی نیز همراه بوده‌اند. در این بخش به بررسی مزایا و معایب مدل جدید خواهیم پرداخت تا به درک بهتری از تاثیرات آن بر شبکه اتریوم برسیم.

مزایای مدل اثبات سهام

مدل اثبات سهام به طور قابل توجهی از نظر مصرف انرژی بهینه‌تر از مدل اثبات کار است. در این مدل، تایید تراکنش‌ها نیازی به محاسبات پیچیده و مصرف بالای انرژی ندارد. همچنین، هزینه‌های نگهداری شبکه و پایداری آن نیز بهبود یافته است. در کنار این، مدل اثبات سهام امنیت بیشتری را در برابر حملات احتمالی فراهم می‌کند. در این سیستم، هکرها برای دستکاری تراکنش‌ها باید مقدار زیادی از ارز دیجیتال را در اختیار داشته باشند، که این امر هزینه حمله را به شدت افزایش می‌دهد. علاوه بر این، سیستم اثبات سهام از نظر مقیاس‌پذیری به شبکه این امکان را می‌دهد که تراکنش‌های بیشتری را به طور همزمان پردازش کند.

معایب مدل اثبات سهام

با وجود مزایای چشمگیر، مدل اثبات سهام نیز دارای معایب خاص خود است. یکی از مشکلات عمده این مدل، نیاز به سرمایه‌گذاری اولیه قابل توجه از طرف شرکت‌کنندگان است. در واقع، برای اینکه فردی بتواند در فرآیند تایید تراکنش‌ها مشارکت داشته باشد، باید مقدار قابل توجهی اتریوم در شبکه قفل کند. این موضوع ممکن است منجر به تمرکزگرایی در شبکه شود، زیرا افرادی که سرمایه بیشتری دارند، می‌توانند تاثیر بیشتری در تایید تراکنش‌ها داشته باشند. همچنین، روند انتقال به اثبات سهام با چالش‌هایی در سازگاری و هم‌راستایی با پروتکل‌های قبلی همراه بوده است، که این مسائل ممکن است برای برخی از کاربران و توسعه‌دهندگان مشکلاتی ایجاد کند.

افزایش امنیت و کاهش خطرات

با توجه به رشد و پیچیدگی شبکه‌های بلاک‌چین، امنیت به یکی از مهم‌ترین اولویت‌ها برای اتریوم تبدیل شد. از آنجا که شبکه‌های بلاک‌چین هدف اصلی خود را در فراهم آوردن بستری امن و قابل اعتماد برای تراکنش‌ها می‌بینند، ارتقاء امنیت و کاهش خطرات ناشی از حملات و تهدیدات خارجی همیشه در دستور کار تیم توسعه اتریوم بوده است. در این راستا، چندین تغییر و به‌روزرسانی در معماری شبکه انجام شده که هدف آن‌ها تقویت امنیت و مقابله با حملات احتمالی است.

افزایش امنیت با تغییر مدل اجماع

یکی از بزرگترین اقداماتی که در راستای افزایش امنیت انجام شد، انتقال از مدل اثبات کار به اثبات سهام بود. این تغییر باعث کاهش آسیب‌پذیری‌های ناشی از حملات 51% شد. در مدل اثبات کار، در صورتی که یک گروه ماینر با قدرت پردازشی بالا به دسترسی به بیش از 50% از توان محاسباتی شبکه دست یابد، قادر به دستکاری تراکنش‌ها بود. اما در مدل اثبات سهام، حمله به شبکه به شدت سخت‌تر شده و برای انجام چنین حمله‌ای، هکر باید بخش قابل توجهی از اتریوم‌ها را در اختیار داشته باشد که این کار هزینه و ریسک بسیار بالایی دارد.

اقدامات پیشگیرانه در برابر حملات

اتریوم همچنین اقداماتی را برای کاهش خطرات ناشی از حملات DDoS و حملات به قراردادهای هوشمند انجام داده است. یکی از این اقدامات، بهبود پروتکل‌های امنیتی و اضافه کردن لایه‌های حفاظتی اضافی در کدهای قراردادهای هوشمند است که مانع از سوءاستفاده و حملات به این قراردادها می‌شود. علاوه بر این، شبکه اتریوم به طور مداوم در حال ارتقا به نسخه‌های جدیدتر است تا ضعف‌های امنیتی شناسایی شده در نسخه‌های قبلی رفع شود.

اقدامات انجام‌شده برای پیشگیری از حملات

یکی از اصلی‌ترین چالش‌های شبکه‌های بلاک‌چین، حفظ امنیت در برابر حملات مختلف است. اتریوم برای پیشگیری از تهدیدات احتمالی و افزایش مقاومت در برابر حملات پیچیده، تدابیر مختلفی را در طول مراحل ارتقاء خود به‌کار گرفته است. این اقدامات به‌ویژه در حوزه‌های مقابله با حملات 51 درصد، حملات DDoS و سوءاستفاده از قراردادهای هوشمند طراحی شده‌اند. در این بخش، به بررسی برخی از این تدابیر خواهیم پرداخت که توانسته‌اند سطح امنیت شبکه اتریوم را به طور قابل توجهی افزایش دهند.

تقویت امنیت پروتکل‌های اجماع

در راستای مقابله با حملات احتمالی به شبکه، یکی از مهم‌ترین اقداماتی که اتریوم انجام داد، تغییر مدل اجماع از اثبات کار به اثبات سهام بود. این تغییر نه تنها مصرف انرژی را کاهش داد بلکه خطرات ناشی از حملات 51 درصد را نیز به حداقل رساند. در مدل اثبات کار، اگر یک مهاجم قادر به کنترل بیش از 50% از توان محاسباتی شبکه می‌شد، می‌توانست تراکنش‌ها را تغییر دهد. اما در اثبات سهام، برای انجام چنین حمله‌ای، مهاجم باید بخش قابل توجهی از اتریوم‌ها را در اختیار داشته باشد، که این کار هزینه‌ای بسیار بالا دارد.

تقویت قراردادهای هوشمند و نظارت بر فعالیت‌ها

یکی دیگر از اقداماتی که به‌منظور پیشگیری از حملات انجام شده، بهبود امنیت قراردادهای هوشمند است. تیم توسعه اتریوم با اضافه کردن لایه‌های حفاظتی بیشتر و بهینه‌سازی کدهای قراردادها، از بروز مشکلات ناشی از سوءاستفاده از آسیب‌پذیری‌های کدنویسی جلوگیری کرده است. این تغییرات باعث شده تا قراردادهای هوشمند از امنیت بالاتری برخوردار شوند و احتمال بروز حملات در آنها کاهش یابد.

این اقدامات به شبکه اتریوم این امکان را داده‌اند که علاوه بر حفظ امنیت خود، در برابر حملات مختلف مقاوم‌تر باشد. با استمرار این تلاش‌ها و بهبود مداوم پروتکل‌ها، اتریوم قادر خواهد بود که یکی از امن‌ترین و مقاوم‌ترین بلاک‌چین‌های موجود باقی بماند.