ما هي ترقية Ethereum 2.0 ولماذا هي مهمة؟

تهدف الترقية المخطط لها منذ فترة طويلة إلى شبكة ايثيريوم إلى حل المشكلات المتعلقة بقابلية توسيع الشبكة وأمانها. في مرحلته الأولى، سيتحول البلوكتشين إلى آلية إجماع الحصة (PoS).

لقد مر وقت طويل، ولكن المرحلة الأولى من “Ethereum 2.0” أصبحت أخيرا قيد التشغيل.

تهدف الترقية متعددة المراحل إلى معالجة قابلية التوسع والأمان لشبكة ايثيريوم من خلال العديد من التغييرات في البنية التحتية للشبكة – وأبرزها التحول من آلية إجماع إثبات العمل (PoW) إلى نموذج إثبات الحصة (PoS).

ما هو “Ethereum 2.0″؟

المعروف أيضا باسم “Eth2” أو”Serenity”، هو ترقية إلى تهدف الترقية إلى تعزيز سرعة وكفاءة وقابلية التوسع لشبكة ايثيريوم بحيث يمكنها معالجة المزيد من المعاملات وتخفيف الاختناقات.

يتم إطلاق “Eth2” على عدة مراحل، مع الترقية الأولى، المسماة سلسلة “Beacon”، التي تم إطلاقها في 1 ديسمبر 2020.

تقدم سلسلة “Beacon Staking” الأصلي إلى بلوكتشين الايثيريوم ، وهي ميزة رئيسية لتحول الشبكة إلى آلية إجماع الحصة “PoS” . كما يوحي الاسم، فهو عبارة عن بلوكتشين منفصل عن شبكة الايثيريوم الرئيسية.

من المتوقع أن تبدأ المرحلة الثانية، المسماة “The Merge”، في الربع الأول أو الثاني من عام 2022 وستدمج سلسلة “Beacon” مع شبكة الايثيريوم “mainnet”.

early polling suggests possible support for a 2021 minimum viable merge target

the merge comes after EIP-1559, itself slated for the London hardfork in July/August

"minimum viable" means no transfers, no withdrawals, no statelessness, no major EVM change pic.twitter.com/CzhSSKnT0r

— Justin Ðrake 🦇🔊 (@drakefjustin) April 5, 2021

المرحلة الأخيرة هي “Shard Chains”، وستلعب دورا رئيسيا في توسيع نطاق شبكة ايثيريوم. بدلا من تسوية جميع العمليات على بلوكتشين واحد، قامت سلاسل “Shard” بنشر هذه العمليات عبر 64 سلسلة جديدة.

هذا يعني أيضا أنه من الأسهل بكثير من منظور الأجهزة تشغيل عقدة ايثيريوم نظرا لوجود بيانات أقل بكثير يجب تخزينها على الجهاز.

لا يتوقع ظهور سلاسل “Shard” حتى عام 2022، ولكن من غير الواضح متى بالضبط.

كيف يختلف “Ethereum 2.0” عن “Ethereum”؟

بينما يستخدم “Ethereum 1.0” آلية إجماع تعرف باسم إثبات العمل (PoW) ، فإن “Ethereum 2.0” سيستخدم آلية إثبات الحصة (PoS).

كيف يختلف إثبات الحصة عن إثبات العمل؟

مع بلوكتشين مثل ايثيريوم، هناك حاجة للتحقق من صحة المعاملات بطريقة لامركزية. يستخدم ايثيريوم ، مثل العملات الرقمية الأخرى مثل البيتكوين، حاليا دليلا على آلية إجماع العمل.

في هذا النظام، يستخدم المعدنون قوة معالجة الآلة لحل الألغاز الرياضية المعقدة والتحقق من المعاملات الجديدة. يضيف أول معدن لحل اللغز معاملة جديدة إلى سجل جميع المعاملات التي تتكون منها البلوكتشين. ثم يتم مكافأتهم بالعملة الرقمية الخاصة للشبكة. ومع ذلك، يمكن أن تكون هذه العملية شديد الاستهلاك للطاقة بشكل كبير.

يختلف إثبات الحصة في أنه بدلا من)المعدنين(، يمكن للمستخدمين مشاركة العملة الرقمية الأصلية للشبكة وأن يصبحوا (مدققين). يشبه المدق المعدن من حيث التحقق من المعاملات والتأكد من أن الشبكة لا تعالج المعاملات الاحتيالية.

يتم اختيار هؤلاء المدققين لاقتراح كتلة بناء على مقدار العملات الرقمية التي قاموا بتخزينها والمدة التي قاموا بتخزينها فيها.

يمكن للمدققين الآخرين بعد ذلك أن يشهدوا بأنهم رأوا كتلة. عندما يكون هناك ما يكفي من الشهادات، يمكن إضافة كتلة إلى البلوكتشين. ثم تتم مكافأة المدققين على اقتراح الكتلة الناجح. تعرف هذه العملية باسم “الصقل” أو “السك”.

الميزة الرئيسية لـ “PoS” هي أنها أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من “PoW”، لأنها تفصل معالجة الكمبيوتر كثيفة الطاقة عن خوارزمية الإجماع. هذا يعني أيضا أنك لست بحاجة إلى الكثير من قوة الحوسبة لتأمين البلوكتشين.

كيف سيكون مقياس “Ethereum 2.0” أفضل من “Ethereum 1.0″؟

أحد الأسباب الرئيسية للترقية إلى “Eth2” هو قابلية التوسع.

باستخدام “Eth1” ، يمكن للشبكة دعم حوالي 30 معاملة فقط في الثانية ؛ هذا يسبب التأخير والازدحام. يعد “Eth2” بما يصل إلى 100،000 معاملة في الثانية. سيتم تحقيق هذه الزيادة من خلال تنفيذ سلاسل القطع.

كيف سيكون “Ethereum 2.0” أكثر أمانا؟

تم تصميم “Eth2” مع وضع الأمان في الاعتبار. تحتوي معظم شبكات “PoS” على مجموعة صغيرة من المدققين، مما يجعل النظام أكثر مركزية ويقلل من أمان الشبكة. يتطلب “Eth2” ما لا يقل عن 16384 مدقق، مما يجعله أكثر لامركزية – وبالتالي، آمن.

ومع ذلك، وفقا لـ “Lior Yaffe”، المؤسس المشارك لـ “Jelurida” والمطور الأساسي الرئيسي لـ “blockchains Ardor” و “Nxt”، هناك ثغرة أمنية محتملة تركز على مستوى معدلات المشاركة في الشبكة.

يتم إجراء عمليات تدقيق أمان لرمز “Eth2” من قبل المنظمات بما في ذلك شركة أمان “blockchain Least Authority” و “Quantstamp”.

تقوم مؤسسة ايثيريوم أيضا بإنشاء فريق أمان مخصص لـ “Eth2” للبحث في مشاكل الأمن السيبراني المحتملة في العملة الرقمية.

صرح الباحث في “Justin Drake” أن البحث سيشمل “التشويش، البحث عن المكافآت،نمذجة الاقتصاد الرقمي، تحليل التشفير التطبيقي، التحقق الرسمي.”

The Ethereum Foundation is building an internal security team dedicated to Eth2.

Fuzzing, bounty hunting, pager duty, cryptoeconomic modelling, applied cryptanalysis, formal verification—you name it :)

Send talent our way 👉 eth2security@ethereum.org

— Justin Ðrake 🦇🔊 (@drakefjustin) August 1, 2020

كيف ستتم ترقية “Ethereum 2.0″؟

بعد سلسلة من عمليات إطلاق “testnet” ، “Topaz” و “Medalla” و “Spadina” و ” Zinken”، سيتم طرح “Ethereum 2.0” بالكامل على ثلاث مراحل: المرحلة 0 و 1 و 2 (يحب المطورون العد من الصفر). تم إطلاق المرحلة 0 في 1 ديسمبر 2020، مع وصول المراحل الأخرى في السنوات التالية.

المرحلة 0 تشهد تنفيذ سلسلة “Beacon “؛ هذا يخزن ويدير سجل المدققين وكذلك نشر آلية إجماع “PoS” لـ “Eth2.0”. ستعمل سلسلة “PoW” الأصلية جنبا إلى جنب مع ذلك، لذلك لا يوجد انقطاع في استمرارية البيانات.

ستشهد المرحلة الأولى، المقرر إجراؤها في الربع الأول من الربع الثاني من عام 2022، اندماج الشبكة الرئيسية لإيثيريوم مع سلسلة “Beacon” وإنهاء إثبات العمل على الشبكة رسميا. سيتم بعد ذلك تعيين أدوار المدقق للمستخدمين الذين قاموا بتجميع ايثيريوم في سلسلة “Beacon”.

ستقدم المرحلة الثانية سلاسل “Shard” إلى الشبكة، مع إطلاق متوقع لـ 64 قطعة (مما يتيح إنتاجية أكبر بـ 64 مرة من “Eth 1.0”) على الرغم من أنها لن تدعم الحسابات أو العقود الذكية عند الإطلاق.

وضعت التكرارات السابقة لخريطة الطريق حدث الدمج بعد إطلاق “Shard”و “Chains”، ولكن نظرا لإمكانية التشغيل البيني لكل ترقيات، فقد تقرر لاحقا قلب أحداث الإطلاق هذه.

“في الأصل، كانت الخطة هي العمل على سلاسل القطع قبل الدمج – لمعالجة قابلية التوسع”، كما يظهر التوثيق من مؤسسة ايثيريوم. “ومع ذلك، مع ازدهار حلول توسيع الطبقة الثانية، تحولت الأولوية إلى تبديل إثبات العمل بإثبات الحصة عبر الدمج”.

متى تم إصدار “Ethereum 2.0″؟

تم إطلاق سلسلة “Beacon “الخاصة بـ “Eth2.0″، وهي المرحلة الأولى في الإصدار الجديد، في الساعة 12:00 مساء بالتوقيت العالمي المنسق في 1 ديسمبر 2020.

في حديثه عبر البث المباشر، أشار داني رايان، الباحث الأساسي في مؤسسة ايثيريوم، إلى أن “مفتاح صحة هذا الشيء هو أننا نرى مشاركة أكثر من الثلثين”.

مع تأكيد إطلاق سلسلة “Beacon”، كان هناك أكثر من 21000 مدقق نشط على الشبكة وقت كتابة هذا التقرير، حيث شهدت كل فترة معدل نجاح يزيد عن 80٪.

ستكون سلسلة “Beacon”في البداية منفصلة عن شبكة “mainnet” الحالية، قبل أن يتم “إرساء” الشبكة الرئيسية في نظام إثبات الحصة.

كانت أول كتلة مؤهلة هي الفتحة 1، ووقعها المدقق برسالة مشفرة: “السيد F كان هنا.”

Congrats on the launch all!

— vitalik.eth (@VitalikButerin) December 1, 2020

تم الاحتفال بالإطلاق الناجح من قبل قطاعات واسعة من مجتمع ايثيريوم، بما في ذلك مؤسسو ايثيريوم فيتاليك بوتيرين وجوزيف لوبين.

The launch of the #Eth2 Beacon Chain is characteristic of the emergent, open-source ethos that attracts so many to Ethereum in the first place. More than 27,000 validators from around the globe are now participating in the new #Eth2 consensus model. pic.twitter.com/KR1i9N9i0A

— Joseph Lubin (@ethereumJoseph) December 1, 2020

جاء الإطلاق بعد شهر من التحضير المتوتر أيضا، حيث كان لا بد من تلبية معايير معينة.

بعد إصدار عقد الإيداع في 4 نوفمبر 2020، كان هناك حاجة إلى أن يكون هناك 16384 مدققا على الشبكة بحلول 24 نوفمبر، كل منهم يحمل 32 ETH، ليصبح المجموع 524،288 ETH.

ETH2 deposit contract released:https://t.co/bDrtf9vRpJ

— vitalik.eth (@VitalikButerin) November 4, 2020

من بين الأسباب التي تم تقديمها كانت النفقات – 32 ETH كان أكثر من 19000 دولار في ذلك الوقت. انتعش المجتمع، حيث تعهد فيتاليك بوتيرين بتقديم 3200 إيثيريوم، والتي بلغت قيمتها أكثر من 1.9 مليون دولار، وخصصت دارما كابيتال 50 مليون دولار من ممتلكاتها الخاصة حتى تتمكن المؤسسات والأفراد من المساهمة في “Eth2.0″، مع الحفاظ على السيولة.

مع وجود تأخير محتمل في الإطلاق يلوح في الأفق، في الساعة الحادية عشرة، التزمت موجة متأخرة من المدققين بالمراقبة.

قبل 24 ساعة فقط من الموعد النهائي، تم الوصول إلى حوالي 50٪ فقط من الهدف؛ لحسن الحظ بالنسبة لـ “Eth2.0″، بحلول 24 نوفمبر، راهن عدد كاف من المدققين على الالتزام بإطلاق سلسلة “Beacon”.

يوجد اليوم أكثر من 230841 مدققا، وفقا لـ “Eth2 Launchpad”، وهي منصة تحليلات الخاصة بايثيريوم.

مستقبل “Ethereum 2.0”

وضع المؤسس المشارك لشركة ايثيريوم فيتاليك بوتيرين خارطة طريق لكيفية تحقيق “Eth2.0” للسنوات الخمس إلى العشر القادمة.

This is my approximate view of what the next ~5-10 years of eth2 and beyond might look like.

Roadmap below reflects my own views, others (including future versions of me) may have different perspectives! Details may of course change as we discover new info or new tech. pic.twitter.com/wynMVC04Ag

— vitalik.eth (@VitalikButerin) March 18, 2020

وقال إنه على مدار العامين الماضيين كان هناك ” بحث قوي”، في محاولة لفهم ما هو ممكن، إلى البحث والتطوير الملموس، في محاولة لتحسين العناصر الأولية المحددة التي نعرف أنها قابلة للتنفيذ وتنفيذها”.

إن الجزء الأكبر من التحديات الآن “يتعلق بشكل متزايد بالتنمية، وسيستمر نصيب التنمية من الكعكة في النمو بمرور الوقت”، وفقا لبوترين.

ETH2 scaling for data will be available *before* ETH2 scaling for general computation. This implies that rollups will be the dominant scaling paradigm for at least a couple of years: first ~2-3k TPS with eth1 as data layer, then ~100k TPS with eth2 (phase 1). Adjust accordingly.

— vitalik.eth (@VitalikButerin) June 30, 2020

في يونيو 2020، أشار بوتيرين إلى أن “Ethereum 2.0” سيحتاج إلى الاعتماد على طرق التوسع الحالية مثل “ZK-rollups” لمدة عامين على الأقل قبل تنفيذ سلاسل “Shard”.

شهد أغسطس 2021 نشر (هارد فورك) لندن ومقترح تحسين “Ethereum 1559 (EIP-1559)”، والذي يغير كيفية عمل رسوم المعاملات على الشبكة. يرى “EIP-1559” أن المستخدمين الذين يجرون معاملة على الشبكة يدفعون رسوما أساسية يتم حرقها بدلا من أن تذهب إلى المعدنين، مما يقلل من المعروض من العملة ويضع ضغطا انكماشيا على شبكة ايثيريوم.

لقد كان (هارد فورك) لندن بمثابة تجربة تجريبية للمرحلة التالية من “Eth2.0″، حيث أعرب لبوترين عن ثقته في الخطوات التالية لشبكة الايثيريوم. أخبر بوتيرين بلومبرج أن الإطلاق الناجح لـ (هارد فورك) لندن يثبت أن النظام البيئي لايثيريوم “قادر على إحداث تغييرات كبيرة”، وأنه “بالتأكيد يجعلني أكثر ثقة بشأن الدمج.”

كيف يمكن أن يؤثر ” Ethereum 2.0″ على سعر “Ethereum”؟

بالنسبة للبعض، كان إطلاق “Eth2.0” هو بالضبط ما تحتاجه العملة الرقمية. قال جيمي أنسون، مؤسس “Nifty Orchard” ومنظم “Ethereum London”: “بمجرد أن يصبح لدى ايثيريوم قابلية للتوسع عبر تقنية “layer-2” أو “ETH 2.0″، تتم الإجابة على جميع الأسئلة”. وبعبارة أخرى، فإن المزيد من قابلية التوسع يعني المزيد من الاستخدام، وهذا بدوره يعني المزيد من الطلب. والذي – على الأقل من الناحية النظرية – يجب أن يدفع سعر الايثيريوم إلى آفاق جديدة.

“بحلول الوقت الذي تعمل فيه “ETH 2.0” ومجموعات التحديثات معا، ستكون هناك 100000 معاملة لكل ثانية. وسيعني ذلك تجربة سلسة تماما للمليار شخص، “أضاف أنسون.

مات كاتلر، الرئيس التنفيذي لشركة “Blocknative”، وهي شركة تركز على مجمع “mempool”، متفائل بنفس القدر، لا سيما أنه من المتوقع أن تنخفض رسوم (الغاز) مع إطلاق “Eth2.0”.

“ترى قاعدة عملائنا تخفيض رسوم المعاملات وزيادة إنتاجية الشبكة كمناطق فرص كبيرة تمضي قدما”.

علاوة على ذلك، فإن النظام البيئي الذي يلاحظ المعالم الرئيسية سيعزز زخم مطور الايثيريوم. وأضاف كاتلر: “سيكون لهذا تأثير صعودي طويل المدى على سعر ايثيريوم – على الرغم من التقلبات قصيرة المدى، والتي تعد جزءا لا يتجزأ من تقييمات الأصول الرقمية”.