اتریوم یکی از بزرگ‌ترین شبکه‌های بلاکچینی دنیاست که برای مدت زیادی، تراکنش‌های کاربران را بر اساس الگوریتم اثبات کار تایید می‌کرد. به‌کارگیری این الگوریتم خاص که به اختصار PoW هم نامیده می‌شود، باعث می‌شد که تراکنش‌های کاربران به کمک قدرت پردازشی ماینرها تایید شوند. ماینرها نیز قدرت پردازشی خود را به جهت دریافت پاداش استخراج، در اختیار شبکه اتریوم قرار می‌دادند.
رقابت بین ماینرها برای کسب پاداش استخراج اتریوم که روزبه‌روز ارزشمندتر می‌شد، روند افزایشی پیدا کرد و پس از گذشت چند سال، فرآیند ماینینگ اتریوم (و دیگر ارزهای دیجیتال) موجب افزایش قیمت شدید کارت‌های گرافیک شد. در سال 2022، به منظور کاهش مصرف انرژی توسط فرآیند استخراج اتریوم و افزایش مقایس‌پذیری شبکه، تصمیم گرفته شد که از الگوریتم اثبات سهام یا PoS استفاده شود تا تایید تراکنش‌ها را بدون نیاز به قدرت پردازشی بالا امکان‌پذیر می‌کرد. البته انتقال از اثبات کار به اثبات سهام در نقشه‌راه اتریوم از همان اوایل راه‌اندازی این شبکه اعلام شده بود.
استخراج اتریوم از ابتدا تاکنون
بلاکچین اتریوم در جولای 2015 فعالیت خود را با الگوریتم اجماع اثبات کار آغاز کرد. کاربرانی که قدرت پردازشی کافی داشتند، برای حل معادلات پیچیده رقابت می‌کردند. هر کاربری که زودتر این محاسبات را انجام می‌داد و پاسخ صحیح را پیدا می‌کرد، توانایی ساخت بلاک خود و ثبت تراکنش‌های جدید در آن را پیدا کرده و مهم‌تر از آن، پاداشی در قالب 5 واحد ETH دریافت می‌کرد.
در آن زمان، شرکت در فرآیند استخراج اتریوم به صورت فردی امکان‌پذیر بود و کاربران می‌توانستند با استفاده پردازنده مرکزی (CPU) یا پردازنده گرافیکی (GPU) در فرآیند ماینینگ اتریوم شرکت کنند؛ اما رفته‌رفته به دلیل افزایش سختی شبکه اتریوم، فراهم کردن قدرت پردازشی مورد نیاز برای رقابت دشوار شد. در همین راستا، بسیاری از کاربران برای افزایش شانس دریافت پاداش، قدرت پردازشی خود را در اختیار استخرهای استخراج قرار دادند تا بعدا بخشی از پاداش را به تناسب قدرتی که فراهم کرده‌اند، دریافت کنند. ناگفته نماند که هر استخر مقداری از سهم پاداش هر کاربر را نیز به عنوان کارمزد دریافت می‌کرد. این روش تایید تراکنش و دریافت پاداش، مشابه همان چیزی بود که در شبکه بیت کوین وجود داشت.
الگوریتم استخراج اتریوم
اتریوم از الگوریتم استخراج Ethash استفاده می‌کرد که در مقایسه با الگوریتم SHA-256 شبکه بیت کوین، از مقاومت بیشتری در مقابل دستگاه‌های ASIC برخوردار بود. این نوع دستگاه‌ها به صورت تخصصی و صرفا به منظور استخراج بر مبنای یک الگوریتم خاص (مثلا SHA-2) طراحی می‌شد و برای مثال، آنقدر در استخراج بیت کوین قوی‌تر بود که طی مدتی کوتاهی، استخراج BTC با کارت گرافیک را به امری بیهوده تبدیل کرد.
مقاوم بودن اتریوم در مقابل دستگاه‌های ASIC باعث شد که این دستگاه‌ها، مشابه آنچه در شبکه بیت کوین رخ داد، برتری کامل پیدا نکنند و کاربرانی که از کارت گرافیک استفاده می‌کردند نیز در فرآیند استخراج شرکت داشته باشند. این موضوع موجب تمرکززدایی بیشتر شبکه اتریوم شد.
آیا هنوز هم می‌توان اتریوم استخراج کرد؟
شبکه اتریوم امروزه از الگوریتم اثبات سهام استفاده می‌کند، در نتیجه دیگر فرآیند ماینینگ در آن اتفاق نمی‌افتد.
با این وجود، کاربران می‌توانند کارت گرافیک یا دستگاه‌های ASIC مخصوص الگوریتم Ethash را برای استخراج اتریوم کلاسیک مورد استفاده قرار دهند. اتریوم کلاسیک یکی از فورک‌های بلاکچین اتریوم است که هنوز تراکنش‌ها را از طریق اثبات کار تایید می‌کند. البته اتریوم کلاسیک را باید یک بلاکچین کاملا مستقل در نظر گرفت که ارتباطی با نوآوری‌های شبکه اتریوم ندارد و قیمت به مراتب کمتری نسبت به ETH دارد.
بروزرسانی مرج اتریوم
مرج اتریوم (The Merge) در تاریخ 12 سپتامبر 2022 انجام شد. در پی این بروزرسانی، الگوریتم اجماع اتریوم از اثبات کار به اثبات سهام تغییر یافت و مصرف انرژی این شبکه نیز تا 99.95 درصد کاهش پیدا کرد.
منظور از مرج اتریوم، ترکیب شدن لایه اصلی شبکه اتریوم (همان شبکه اصلی که از سال 2015 وجود داشت) با لایه اثبات سهامی است که تحت عنوان بیکن چین (Beacon Chain) شناخته می‌شود. در نتیجه این اقدام، نیاز به فرآیند استخراج از بین رفت و تایید تراکنش‌ها بر عهده تاییدکنندگانی یا «Validator»هایی قرار گرفت که مقدار مشخصی از ارز ETH را استیک می‌کنند.
سیستم اثبات سهام اتریوم چگونه کار می‌کند؟
در سیستم جدید اتریوم، تاییدکنندگان جای ماینرها را می‌گیرند و به جای فراهم کردن قدرت پردازشی، مقدار مشخصی از ارز ETH را استیک می‌کنند. این دارایی استیک شده، روشی برای اطمینان حاصل کردن از عملکرد صحیح تاییدکنندگان تراکنش است.
از میان مهم‌ترین نکاتی که در مورد ولیدیتورهای تراکنش‌های اتریومی وجود دارد، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- استیک کردن 32 واحد ETH به عنوان وثیقه ضروری است.
- شبکه تاییدکنندگان هر بلاک جدید را به صورت تصادفی انتخاب می‌کند.
- ولیدیتورهایی که در اضافه کردن بلاک جدید به بلاکچین اتریوم موفق عمل کنند، پاداش دریافت خواهند کند.
- تاییدکنندگانی که مطابق انتظار عمل نکنند، بخشی از دارایی استیک شده خود را از دست می‌دهند (اصطلاحا Slash می‌شوند).
در زمان نگارش این متن، برای خرید 32 واحد اتریوم با قیمت امروز اتریوم به بیش از 100 هزار دلار سرمایه نیاز خواهید داشت؛ بنابراین می‌توان گفت بسیاری از کاربران عادی توانایی تبدیل شدن به نود ولیدیتور را نخواهند داشت. با این وجود، کاربران می‌توانند از طریق استیک کردن اتریوم‌های خود در پلتفرم‌های مختلف مانند RocketPool یا لیدو فایننس، درصد مناسبی از پاداش تایید تراکنش‌ها را دریافت کنند. طبیعتا چنین پلتفرم‌هایی در ازای فراهم کردن امکان استیکینگ برای کاربران عادی (که دارایی کمتری دارند)، بخشی از پاداش را به عنوان کارمزد دریافت خواهند کرد.
پیامدهای تغییر الگوریتم اجماع در شبکه اتریوم
پس از آپدیت مرج اتریوم که در سال 2022 اعمال شد، استخراج اتریوم دیگر ممکن نیست. با این حال همان دستگاه‌هایی که برای استخراج اتریوم استفاده می‌شدند را می‌توان برای استخراج اتریوم کلاسیک مورد استفاده قرار داد. کاربرانی که می‌خواهند سهمی از پاداش تایید تراکنش‌های شبکه اتریوم را دریافت کند، باید 32 واحد ETH استیک کرده و به یک نود تاییدکننده تبدیل شوند و یا به سراغ پلتفرم‌های استیکینگ بروند تا با استیک کردن مقداری بسیار کمتری از ارز ETH، پاداش مشارکت در شبکه اتریوم را دریافت کنند.
