آیا راه حلی برای بمب سختی کار اتریوم وجود دارد؟

Ethereum در مسیر توسعه اش قبل از انتشار چهار مرحله مهم را پشت سر می گذارد: Frontier, Homestead, Metropolis و Serenity. Ethereum در حال حاضر در مرحله 3 قرار دارد، نسخه Metropolis Byzantium. با این حال یک بمب سختی ماینیگ هم دارد، طرحی که ماینینگ ارز دیجیتال را مشکل تر می کند و از مرحله Frontier برای بلاکچین برنامه ریزی شده است.

چرا برنامه بمب مشکلات؟
مرحله نهایی Ethereum، مرحله Serenity است. تغییر بزرگی که از Serenity حاصل می شود این است که الگوریتم بلاکچین Ethereum از اثبات کار (PoW) به اثبات نفع (PoS) تغییر می کند. قبل از اینکه شبکه Ethereum بتواند از PoW به PoS تبدیل شود، شبکه باید ماینرهای بلاکچین PoW را بر روی بلاکچین PoS تغییر دهد.
برای اینکه شبکه Ethereum به فعالیت خود همراه با حمایت کامل ادامه دهد، ماینرها می بایست از بلاکچین PoS Ethereum و نه زنجیره ای که با پروتکل PoW کار می کند، حمایت کنند. این موضوع کمی گیج کننده است و دقیقا به همین خاطر است که توسعه دهندگان بمب مشکلات را در بلاکچین Ethereum قرار داده اند تا از سردرگمی جلوگیری کنند.

بمب مشکلات
بمب مشکلات برای اولین بار در 4 آگوست 2015 در یک پست وبلاگ توسط یکی از مسئولان پیشین بخش تجاری Ethereum استفان تائول مطرح شد:
تعداد زیادی از شما نگران این موضوع هستید که چگونه می توانیم در مرحله Serenity تبدیل PoW را به PoS انجام دهیم. اینکار از طریق طرح های تعدیل مشکلات انجام می شود که تضمین کننده هارد فورک در 16 ماه آینده هستند و اینگونه عمل می کنند: شروع از بلاک 200000 (تقریبا 17 روز از تاریخ امروز)، مشکلات افزایش بالقوه را تجربه خواهد کرد و تقریبا در طول یک سال قابل توجه می شود. در این مرحله شاهد افزایش زیاد سختی کار خواهیم بود که بلاک را به سمت جلو پیش می برد.
این طرح به منظور افزایش سختی در کار ماینینگ بر روی شبکه Ethereum در 7 سپتامبر 2016 معرفی شد. توآل تخمین زده که در دسامبر 2016 بررسی یک بلاک به مراتب کندتر خواهد شد به نحوی که تصور می شود فعالیت بر روی شبکه Ethereum منجمد شده است.
اینگونه بود که بمب مشکلات به اصطلاح نام بمب عصر یخبندان را به خود گرفت و به همین دلیل به آن عصر یخبندان Ethereum هم می گویند. با این حال در دسامبر 2016 مدت زمان فعالیت بلاک ها زیاد افزایش نیافت. در مارچ 2017 موسس Ethereum، ویتالیک بوترین بر روی Reddit در مورد بمب مشکلات این پست را قرار داد:
همانطور که مشخص شد، با تغییر در الگوریتم اصلاح مشکلات که در آخرین هارد فورد آورده شده، عصر یخبندان بسیار آهسته و کند خواهد شد. از بلاک 3.5 mln ما به متوسط فاصله 25 ثانیه در میان تقریبا 100000 بلاک رسیدیم. (1 ماه)
سپس برای 100000 بلاک بعدی، 35 ثانیه خواهیم داشت، تقریبا 55 ثانیه برای 2.2 ماه، و 95 ثانیه برای 3.8 ماه و به همین شکل ادامه میایابد تا وقتی که به 655 ثانیه برای مدت 26 ماه برسیم. سرنوشت نهایی تا سال 2021 مشخص نخواهد شد. (گرچه احتمالا در نیمه دوم سال 2017 آزاردهنده خواهد بود)

با اینحال در اکتبر 2017 عصر یخبندان یکبار دیگر به تعویق افتاد. هارد فورک 16 اکتبر که شبکه را به مرحله Metropolis راسند بمب مشکلات را 42 میلیون ثانیه (1.33 سال) به تعویق انداخت. در پایان سال 2018 انتظار می رود که ماینرها شاهد بلاک های 30 ثانیه ای باشد.

آیا باید از عصر یخبندان جلوگیری کرد؟
اگر شبکه Ethereum تاثیرات بمب مشکلات را در پایان سال 2018 احساس کند، می توان مشاهده کرد که هارد فورک Ethereum به سمت مرحله بعد Metrtopolis v.Constantinople می رسد، که اولین نسخه برای معرفی سیستم PoS در بلاکجین Ethereum است. با وجود اینکه اکثریت تراکنش ها بر روی شبکه Ethereum در حالت PoW باقی می ماند، هر 100 تراکنش در Constantiople به حالت PoS خواهد بود که زمینه ای برای Casper، سیستم PoS بکار رفته در مرحله نهایی Ethereum یعنی Serenity است.

اثبات کار در مقابل اثبات نفع
در سیستم PoW، رایانه ها برای حل الگوریتم ها مسابقه می دهند. رایانه ای که اول بتواند آن الگوریتم را حل کند و بلاک جدیدی را وارد شبکه نماید با کوین های ماین شده جیزه می گیرد و کارمزد تراکنش را از بلاک دریافت می نماید. از آنجا که پاداش به رایانه ی داده می شود که برای اولین بار الگوریتم را حل کرده، ماینرها سعی دارد تا از بالاترین قدرت رایانشی ممکن استفاده کنند تا الگوریتم را حل کرده و قبل از همتایانشان پاداش را دریافت نمایند. با این حال تلاش برای قدرت هاش بیشتر، توانایی برای حل سریعتر الگوریتم، نیازمند منابع بیشتر و پرداخت هزینه های الکتریکی برای حل الگوریتم هاست. هر چه ماینر از قدرت رایانشی بیشتری استفاده کند، انرژی بیشتری برای اجرای رایانه های ماینر خواهد داشت.
در سیستم PoS نادها مانند تاییدکننده های به هم پیوسته ای هستند که می توانند پول شان را بر روی بلاک های افزوده شد به بلاکچین شرط بندی کنند. درصد ثروتی که در بازار شرط بندی می شود نشانگر میزان فرصت فرد برای ایجاد یک بلاک و دریافت کارمزدهای تراکنش های درون آن است.
تاییدکننده متصل شده سرمایه هایش را شرط بندی کرده و به نوعی می توان این کار را سرمایه گذاری امن نامید. اگر بلاک هایی که برای آنها سرمایه گذاری کرده، معتبر باشند، پول کسب شده را دریافت خواهند کرد و اگر کلاهبرداری باشد، همه چیز از دست می رود. از آنجا که فعالان حامی بلاک های نامعتبر مجازات می شود، افراد باید دقت بیشتری در اجرای سیستم PoW داشته باشند.
مهندس بلاکچین دیوید دوسینی می گوید:
مرحله ماینینگ تا حدودی پایین نگه داشتن فشار قیمت بر روی کوین است زیرا ماینرها باید کوین هایشان را بر اساس پول کاغذی برآورد کنند تا هزینه های برق و به روز رسانی سخت افزارهای ماینینگ را بپردازند. آنها در حال فروش کوین ها به سودجویان هستند. در یک زنجیره PoS دارندگان کوین مستقیما پاداش می گیرند و بر اساس تعداد کوین هایی که دارند شامل ارزش می شوند.

هزینه انرژی
در سیستم PoS هزینه انرژی ماینینگ نسبت به سیستم PoW بسیار کمتر است، نادها سرمایه هایشان را بر روی بلاک ها شرط بندی می کنند تا اینکه بخواهند برای حل یک الگوریتم با هم رقابت کنند. مایکل گورد، موسس بلاکچین MLG می گوید:
شبکه PoS همیشه کارآمدتر از شبکه PoW است. شبکه PoS توسط کاربرانی که دارای توکن هستند محافظت می شود در صورتی که در شبکه PoW این کاربران هستند که از طریق قدرت رایانشی ایمنی لازم را فراهم می آورند.
در یک سیستم PoS هیچ مزیتی در داشتن تجهیزات پیشرفته و گران قیمت ماینینگ برای حل سریعتر الگوریتم ها نسبت به تجهیزات مشابه وجود ندارد. این یعنی نیازی به پرداخت هزینه های سنگین برق و حمایت از شبکه نیست.
دوسینی می گوید از آنجا که PoS کارآمدتر است، نسبت به PoW ارجحیت دارد:
PoS بهتر است زیرا هم انرژی کمتری مصرف می کند (به دلیل اینکه چیزی که مصرف می کند برق نیست بلکه سن کوین است) و اینکه شما دارای سهام داران واقعی به معنی کلمه هستید کسانی که در مورد اعتبار زنجیره ها در طولانی مدت اهمیت می دهند و در مقابل کسانی قرار می گیرند که فقط به دنبال پول نقد سریع هستند.
سیستم PoS انجام حمله 51 درصد را مشکل تر و گران تر کرده است. در یک سیستم PoS لازم است که51 درصد از بودجه بازار Ethereum را بخرید، چیزی که بسیاری از افراد توانش را ندارند. در حالیکه انجام حمله 51 درصد در سیستم PoW نیازمند کنترل 51 درصدی بر روی قدرت ماینینگ است، که قبلا اتفاق افتاده است، در جولای 2014 یک استخر ماینینگ بیت کوین به نام Ghash به قدرت 51 درصد ماینینگ بر روی شبکه بیت کوین به مدت 12 ساعت دست یافت.
در موارد شدید، ماینینگ مسلح می شود و افراد عادل تبدیل به تروریست های اقتصادی می شوند که زنجیره های ضعیف مورد حمله قرار می دهند.
از آنجایی که Ghash دارای 51 درصد قدرت ماینینگ است، آنها توانستند کنترل تراکنش ها را بر روی شبکه و مصرف دوباره کوین را در دست بگیرند.
آیا الگوریتم توافق PoS منصفانه است؟
مشکلی که افراد در کار با سیستم PoS مطرح می کنند این است که در این سیستم فرد ثروتمند، ثروتمندتر می شود. افرادی که بر روی بلاکچین پول بیشتری دارند فرصت بیشتری هم برای ایجاد بلاک و دریافت کارمزد تراکش های آنها خواهند داشت.
اگر شما 20 درصد بودجه Ethereum را تامین کنید، 20 درصد شانس ایجاد بلاک و دریافت کارمزد خواهید داشت و اگر .005 درصد سرمایه گذاری کرده باشید شانس شما هم به همین مقدار خواهد بود.
با توجه به چیزهایی که گفته شد آیا سیستم PoS تفاوتی با سیستم PoW در زمینه ساختار اقتصادی دارد؟ در سیستم PoW افرادی که می توانند هزینه بیشتری بر ای قدرت رایانشی کنند توانایی ماین کردن منابع بیشتری را نسبت به آنهایی دارند که توان خرید قدرت رایانشی ندارند. به نظر می رسد که PoS یا PoW هر دو ثروتمندان را ثروتمندتر می کنند در حالیکه فاصله میان آنها و افراد فقیر بیشتر می شود.

Serenity
سیستم PoS در زمان رسیدن به مرحله تبدیل Ethereum به Serenity یک تغییر بزرگ را تجربه می کند، آخرین نقطه عطف در مسیر Ethereum همین مرحله است. در مرحله Serenity، Etherum تبدیل به یک تجارت بلاکچین با زبان برنامه نویسی کاملی می شود که سایر توسعه دهندگان، شرکت ها و نهادها می توانند از آن برای ایجاد قرارداد، اپلیکیشین و سیستم استفاده کنند. هادسون جیمسون در سخنرانی سال 2017 به عنوان یک توسعه دهنده Ethereum در مورد مسیر پیش روی آن صحبت کرد. با وجود اینکه هادسون برآوردی از زمان انتشار Serenity مطرح نکرد، اذعان داشت که وقتی Serenity منتشر شود، اینجاست که متوجه تغییر بزرگ خواهید شد.
Ehereum یکی از شبکه های بلاکچین است که بیشتر شبیه به یک تجارت است تا سایر شبکه های بلاکچین و شرکت هایی که سرمایه های دیجیتال را عرضه می کنند. مرحله چهارم Ethereum و اوراق سفید گرایش شرکت را مشخص می کند. اوراق سفید Ethereum :
Ethereum سعی می کند تا بلاکچینی با یک زبان برنامه نویسی کامل فراهم آورد که بتواند برای ایجاد قراردادهای کاربردی در رمزگذاری انتقال حالات استفاده شود و به کاربران امکان ایجاد هر کدام از سیستم های بالا را بدهد و البته اینکار را فقط با نوشتن چند خط کد نویسی انجام دهد
به هبارت دیگر هدف Ethereum ارائه خدماتی است که به سایر شرکت های مربوط به بلاکچین کمک می کند تا نوعی اپیلیکیشین، محصول یا سیستم را تولید کنند که از طریق برنامه نویسی حاصل شود. اشتباه است که تصور کنیم ارزش نهادی که حتی 75 درصد به مسیر پیش رو نزدیک نشده در 13 ژانویه 2018 برابر با 143081 دلار برآورد می شود. اما مشخص است که نظر هادسون در مورد Serenity معانی زیادی دارد.