تیم اتریوم قصد دارد با اعمال تغییراتی در ساختار شبکه خود، سرعت و امنیت معاملات صورت گرفته در آن را به شکل قابل توجهی افزایش دهد. این تغییرات در قالب پروژه شاردینگ اتریوم انجام خواهند گرفت. در این مطلب کوین نیک، ضمن توضیح مفهوم شاردینگ، به جنبه‌های مختلف آن خواهیم پرداخت.

این مطلب راهم مطالعه کنید: ارز دیجیتال اتریوم چیست؟

شاردینگ چیست؟

بهتر است توضیح شاردینگ را با یک مثال آغاز کنیم. تصور کنید در کلاسی بزرگ به همراه ۵۰۰ دانشجوی دیگر در حال شرکت در یک آزمون کتبی هستید. در این میان، ۵۰ معلم هم علاوه بر مراقبت از روند امتحان، وظیفه ارزیابی نتایج آن را هم بر عهده دارند. فرض کنید هر کدام از ۵۰۰ نفری که در امتحان شرکت کرده‌اند باید نمره لازم را از هر ۵۰ معلم دریافت کنند. نمره نهایی شما هم میانگینی از همه نمرات به دست آمده خواهد بود. فکر می‌کنید تمام شدن این آزمون چقدر طول می‌کشد؟ البته این روش، چندان عملی نیست. زیرا فقط موجب پیچیده‌تر شدن روند آزمون می‌شود. ضمن اینکه با افزایش تعداد دانشجویانی که در این آزمون شرکت می‌کنند، پیچیدگی آن از این هم بیشتر می‌شود.

اتریوم هم دقیقا با چنین مساله‌ای روبرو شده است. چون همزمان با افزایش محبوبیت این پلتفرم ارز دیجیتال، طبیعتا تعداد معاملات صورت گرفته با آن هم بیشتر می‌شود. حالا این مثال را از زاویه‌ای دیگر مورد بررسی قرار می‌دهیم. این بار به جای اینکه ۵۰ معلم را مسئول امتحان گرفتن و نمره دادن به ۵۰۰ دانشجو کنیم، این مسئولیت را در بین بخش‌های مختلف تقسیم می‌کنیم. به این شکل که نماینده‌ای از هر دانشکده را مسئول ارزیابی نمرات ۱۰ نفر  از دانشجویان می‌کنیم. اگر نماینده مورد نظر در مورد نمره یکی از دانشجویان تحت نظرش دچار شک و تردید شد، می‌تواند با دیگر نمایندگان مشورت کرده و اطلاعات بیشتری راجع به او کسب کند.

این مثالی بسیار ساده از نحوه کار شاردینگ برای حل مشکل شبکه بلاکچین اتریوم است. کلید حل این مشکل در افزایش سرعت معاملات و در عین حال، کاهش بار شبکه است.

شاردینگ اتریوم و مفهوم آن

شاردینگ چگونه عمل می‌کند؟

شاردینگ، معاملات را به قطعات و بخش‌های کوچک‌تر تقسیم می‌کند. بنابراین هر کدام از نودهای موجود در شبکه، وظیفه پردازش جزئی کوچک از یک بلاک را بر عهده می‌گیرند. بدین ترتب، مقیاس‌بندی شبکه و افزایش سرعت انجام معاملات در آن، ممکن خواهد شد.

واژه شاردینگ به دلیل استفاده این روش از پایگاه‌های داده توزیع شده، به آن اطلاق می‌شود (مثلا با توجه به کشوری که در آن ساکن هستید، محل ذخیره داده‌های شما می‌تو‌اند نزدیکترین دیتاسنتر به محل زندگی‌تان باشد). البته ناگفته نماند که ویژگی‌ها و مدل دقیق پیاده سازی پروژه شاردینگ اتریوم، هنوز در حال بررسی و توسعه است.

نمی‌توان مقدار ثابتی را برای هر شارد در نظر گرفت. این پروتکل دارای یک فرایند توازن بار است که طبق شرایط خاصی، مقداری را به هر شارد اختصاص می‌دهد:

  • اگر یک شارد بیش از حد بزرگ شود، ممکن است مقدار آن به نصف کاهش پیدا کند.
  • اگر ۲ شارد که اغلب با هم در ارتباط هستند بیش از حد کوچک شده باشند، می‌توان آن‌ها را با هم ترکیب کرد.
  • اگر همه شاردها بیش از حد کوچک باشند، می‌توان یک شارد را پاک کرده و محتوایش را به شاردهای دیگر انتقال داد.

این مطلب راهم مطالعه کنید: سرنوشت ارزهای اتر در اتریوم ۲ چه خواهد شد؟

حل مشکل اتریوم به روش‌های دیگر

پیش از این ۳ راه متفاوت برای حل مشکل اتریوم پیشنهاد شده بود:

راه اول: اجتناب از مقیاس‌بندی هر بلاک به صورت جداگانه با این فرض که کاربران از آلت کوین‌های متفاوتی استفاده خواهند کرد. این کار موجب افزایش پهنای باند خواهد شد. ولی در عوض مشکلات امنیتی به همراه خواهد داشت: هرچه شبکه بزرگ‌تری داشته باشیم، به همان اندازه از امنیت کمتری برخوردار خواهیم بود. از طرف دیگر، استفاده از این روش برای مقادیر جزئی و شبکه‌های کوچک، به صرفه نیست.

راه دوم: افزایش اندازه هر بلاک. در مواقعی که اندازه بلاک‌ها به خاطر یک سری قواعد (و نه به خاطر محدودیت‌های فنی) محدود شده‌اند، استفاده از این راه به صرفه است. ولی این روش هم به نوبه خود دارای محدودیت‌هایی است: اگر بیش از ظرفیت شبکه پیشروی کنید، تجهیزات نودهای موجود در آن با اشکال روبرو خواهند شد. سپس شبکه در پاسخ به این وضعیت، سعی می‌کند که با کمک تعداد کمی از سوپرکامپیوترها، مجددا شروع به کار کند. نکته‌ای که باعث به وجود آمدن ریسک تمرکزگرایی خواهد شد.

راه سوم: استفاده از تکنیک استخراج ادغام شده که در آن، هر شبکه ظرفیت مشخصی برای تولید دارد. Namecoin با همین روش از بلاکچین بیت کوین استفاده می‌کند. به صورت تئوری، در صورت درگیر شدن همه ماینرها و بدون اینکه امنیت شبکه تحت الشعاع قرار بگیرد، پهنای باند به صورت ضریبی از N افزایش خواهد یافت. با این وجود، این روش هم دارای مشکلاتی است:

  • استفاده از این روش، موجب افزایش بار محاسباتی روی ماینرها خواهد شد. در واقع، این روش را می‌توان شکل دیگری از روش افزایش ظرفیت بلاک دانست.
  • در این روش، بلاک‌ها در حقیقت به هم متصل نیستند و فقط از مقدار کمی از آن‌ها استفاده می‌شود.
  • اگر فقط چند استخر استخراج در این کار دخیل باشند، ریسک تمرکزگرایی اجتناب ناپذیر خواهد بود.
حل مشکلات اتریوم با کمک شاردینگ اتریوم

شاردینگ، چه تفاوتی ایجاد می‌کند؟

در حال حاضر، اتریوم به شکل یک دیتابیس واحد عمل می‌کند. نودهای آن کپی‌هایی یکسان از بلاک‌ها را ذخیره کرده و در عین حال، معاملاتی یکسان را هم تایید می‌کنند. اما با اسفاده از شاردینگ، هر شبکه دارای شاردهای مجزا برای پردازش معاملات صورت گرفته خواهد بود. در این صورت، با توجه به بار موجود، ممکن است حتی همه نودهای موجود در شبکه مشغول کار روی بلاک‌هایی متفاوت شوند.

امیدهای زیادی به استفاده از شاردینگ روی پروتکل PoS وجود دارد. ویتالیک بوترین، بنیانگذار اتریوم، معتقد است که با کمک شاردینگ، کارایی شبکه اتریوم تا هزاران برابر افزایش پیدا خواهد کرد.

البته استفاده از شاردینگ به معنای کنار رفتن شبکه بلاکچین اتریوم نیست. بلکه شاردها با کمک متدهای رمزنگاری به این شبکه متصل خواهند شد. بدین ترتیب، می‌توان داده‌ها و معاملات موجود در شارد را اعتبارسنجی کرد.

این مطلب راهم مطالعه کنید: راهنمای کامل اتریوم ؛ همه آن چیزی که درباره اتریوم باید بدانید

نقش اعتبارسنج‌ها در پروژه شاردینگ اتریوم

به روزرسانی بعدی اتریوم، مفاهیم موجود در آن را به صورت اساسی تغییر خواهد داد. اعتبارسنج‌ها مسئول بررسی و تایید معاملات شاردها خواهند بود. برای تبدیل شدن به یک اعتبارسنج در پروژه شاردینگ اتریوم باید حداقل ۳۲ اتر (ETH) را به این موضوع اختصاص دهید. در آخرین نقشه راه اتریوم، توصیه شده است که برای هر شارد، حداقل از ۱۱۱ اعتبارسنج استفاده شود.

اعتبارسنج‌ها مثل ماینرها، در ازای تایید هر بلاکی که روی آن سرمایه گذاری کرده‌اند، مقدار مشخصی کوین را به عنوان پاداش دریافت می‌کنند. هرچه تعداد کوین‌های یک اعتبارسنج بیشتر باشد، قادر خواهد بود تعداد بیشتری از آن‌ها را به عنوان سهام خود تعیین کند. مقدار کلی سهام در جهت معکوس با سطح پاداش، قرار خواهد داشت. بنابراین، اگر جمع سهام شما به یک میلیون برسد سطح پاداشتان، ۱۸ درصد و در صورت داشتن ۱۰ میلیون سهام، سطح پاداشتان کمتر از ۶ درصد خواهد بود. البته در این میان، عوامل دیگری مثل مدت زمان سهام آنلاین هر اعتبارسنج هم دخیل هستند.

تیم اتریوم قصد دارد در گام اول، اعتبار سنج‌هایی با مجموع سهام ۲ میلیون کوین را گرد هم آورد. با کمک این اعتبارسنج‌ها، سیستم معاملات و تایید آن‌ها، به صورت غیرمتمرکز انجام خواهد شد. این در حالی است که استفاده از الگوریتم قدیمی PoW منجر به تمرکزگرایی می‌شد.

این مطلب راهم مطالعه کنید: تفاوت میان گواهی اثبات کار و گواهی اثبات سهام چیست؟

نکته پایانی

از دیدگاه فنی، تبدیل شدن به اعتبار سنج آسان‌تر از ماینر شدن خواهد بود. بنابراین اتریوم امیدوار است که کاربرانش از این طرح استقبال کنند. گرچه برخی از کارشناسان در سودآور بودن پروژه شاردینگ اتریوم تردید دارند. با این حال، با توجه به اینکه حجم سهام هر اعتبارسنج بر اساس ارزش اتریوم تعیین می‌شود، می‌توان امیدوار به برقراری تعادل در این فرایند بود. در واقع، دستور کار این است: وقتی ارزش دارایی‌تان کاهش می‌یابد، حجم سهام خود را کاهش دهید و برعکس.