مقدمه‌ای بر ارز دیجیتال اتریوم

تصور کنید یک روز، نه یک پول، بلکه یک کامپیوتر جهانی متولد شود؛ یک پلتفرم غیرمتمرکز که متعلق به هیچ کس نیست اما توسط میلیون‌ها نفر در سراسر جهان اداره می‌شود و قابلیت اجرای هر نوع برنامه‌ای را داشته باشد، بدون نیاز به مجوز و بدون اینکه بتوان آن را سانسور کرد. این رؤیا در سال ۲۰۱۵ با راه‌اندازی رسمی شبکه اتریوم محقق شد. در حالی که بیت‌کوین (BTC) انقلاب پول دیجیتال را آغاز کرد، اتریوم (Ethereum) با معرفی مفهوم قرارداد هوشمند، انقلاب وب غیرمتمرکز را به راه انداخت.
امروزه، میلیاردها دلار ارزش در پروتکل‌های مالی غیرمتمرکز (DeFi) قفل شده، توکن‌های غیرقابل تعویض (NFT) در پلتفرم‌های اتریوم خرید و فروش می‌شوند و هزاران سازمان خودگردان غیرمتمرکز (DAO) بر بستر این شبکه فعالیت می‌کنند. این آمار نجومی نشان می‌دهد که اتریوم صرفاً یک ارز دیجیتال نیست، بلکه زیرساخت اینترنت نسل سوم (Web3) است. اما چگونه یک ایده که توسط یک برنامه‌نویس جوان ۱۹ ساله مطرح شد، توانست به چنین قدرت و گستردگی برسد؟ و چه مکانیسم‌های فنی و اقتصادی پشت پرده این شبکه بزرگ بلاکچینی نهفته است؟ این مقاله عمیق‌ترین زوایای ارز دیجیتال اتریوم و توکن بومی آن، اتر (ETH)، را برای شما آشکار خواهد کرد.

ارز دیجیتال اتریوم چیست؟

اتریوم یک بلاکچین عمومی، منبع‌باز و غیرمتمرکز با قابلیت اجرای قراردادهای هوشمند است. این شبکه، پلتفرمی را فراهم می‌کند که به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا برنامه‌های غیرمتمرکز (DApps) را بسازند و مستقر کنند.

ماشین مجازی اتریوم (EVM): کامپیوتر جهانی

مهم‌ترین تمایز اتریوم از بیت‌کوین، وجود ماشین مجازی اتریوم (Ethereum Virtual Machine - EVM) است. EVM یک محیط محاسباتی است که تمام قراردادهای هوشمند و برنامه‌های غیرمتمرکز روی آن اجرا می‌شوند. این ماشین مجازی مانند یک کامپیوتر جهانی عمل می‌کند که به صورت توزیع‌شده بین تمام نودهای شبکه اتریوم کار می‌کند. هر نود، کپی یکسانی از وضعیت EVM را نگهداری می‌کند و این تضمین می‌کند که اجرای قراردادها همیشه به صورت دقیق و غیرقابل دستکاری انجام شود. این معماری، اتریوم را از یک سیستم مالی به یک پلتفرم رایانشی ارتقا داده است.

اتر (ETH): سوخت شبکه

اتر (Ether)، با نماد معاملاتی ETH، ارز بومی شبکه اتریوم است. اتر دو نقش کلیدی ایفا می‌کند.
پرداخت کارمزد تراکنش (Gas): اتر به‌عنوان سوخت لازم برای اجرای تراکنش‌ها و قراردادهای هوشمند در شبکه استفاده می‌شود. هر عملیاتی در EVM نیاز به مقدار مشخصی گس (Gas) دارد که هزینه‌اش با اتر پرداخت می‌شود. این مکانیزم از سوءاستفاده از منابع محاسباتی شبکه جلوگیری می‌کند.
ذخیره ارزش و وثیقه: اتر نیز مانند بیت‌کوین، به‌عنوان یک دارایی دیجیتال قابل خرید، فروش و نگهداری است و بسیاری آن را به‌عنوان یک ذخیره ارزش می‌شناسند. همچنین، ETH در بسیاری از پروتکل‌های DeFi به‌عنوان وثیقه برای وام‌گیری یا نقدینگی استفاده می‌شود.

قراردادهای هوشمند: روح اتریوم

قراردادهای هوشمند (Smart Contracts)، کدهای خوداجرا شونده‌ای هستند که شرایط توافق بین خریدار و فروشنده مستقیماً در خطوط کد نوشته شده است. این قراردادها روی بلاکچین ذخیره می‌شوند و به محض برآورده شدن شرایط از پیش تعیین‌شده، به‌صورت خودکار اجرا می‌شوند. این قراردادها نیازی به واسطه، وکیل یا بانک ندارند و فرآیندها را بدون نیاز به اعتماد (Trustless) و بدون دخالت شخص ثالث پیش می‌برند. قراردادهای هوشمند، اساس شکل‌گیری تمام برنامه‌های DeFi، NFT و DAO در اکوسیستم اتریوم هستند.

بنیانگذاران ارز دیجیتال اتریوم

تاریخچه اتریوم به اندازه ساختار فنی‌اش هیجان‌انگیز است و توسط مجموعه‌ای از ذهن‌های درخشان در دنیای رمزنگاری پایه‌گذاری شد.

ویتالیک بوترین: معمار اصلی

شخصیت محوری در پیدایش اتریوم، ویتالیک بوترین (Vitalik Buterin)، یک برنامه‌نویس روسی کانادایی است. بوترین که از ابتدا یکی از مشارکت‌کنندگان فعال در جامعه بیت‌کوین بود، در سال ۲۰۱۳ ایده اولیه اتریوم را مطرح کرد. او متوجه شد که بلاکچین بیت‌کوین تنها برای انجام تراکنش‌های پولی بهینه شده است و قابلیت‌های محدودی برای توسعه برنامه‌های پیچیده‌تر دارد. بوترین پیشنهاد داد که یک بلاکچین عمومی بسازد که زبان برنامه‌نویسی داخلی و قابلیت‌های قرارداد هوشمند را داشته باشد، به طوری که هر برنامه‌ای بتواند روی آن اجرا شود. وایت‌پیپر اتریوم توسط او و در سن نوزده سالگی منتشر شد.

تیم بنیان‌گذاران مشترک

اتریوم برخلاف بیت‌کوین، دارای یک تیم بنیان‌گذار علنی و شناخته شده بود که شامل افراد زیر می‌شد.
گوین وود (Gavin Wood): او که یکی از بنیان‌گذاران اصلی و CTO اتریوم بود، نقش حیاتی در کدنویسی اولیه و توسعه زبان برنامه‌نویسی اتریوم یعنی سالیدیتی (Solidity) داشت. او همچنین مفهوم وب ۳ (Web3) را به شکل رسمی تعریف کرد.
چارلز هوسکینسون (Charles Hoskinson): نقش او بیشتر در جنبه‌های کسب‌وکار و قانونی اولیه پروژه بود.
جوزف لوبین (Joseph Lubin): او مسئول ایجاد ConsenSys شد، که یکی از بزرگ‌ترین شرکت‌های توسعه‌دهنده زیرساخت و ابزارهای اکوسیستم اتریوم است.
آنتونی دی لوریو (Anthony Di Iorio) و امیر چتری (Amir Chetrit): این افراد نیز در مراحل اولیه توسعه و جذب سرمایه نقش داشتند.

تأمین مالی اولیه (ICO)

اتریوم در سال ۲۰۱۴ یکی از اولین و موفق‌ترین عرضه‌های اولیه سکه (ICO) را برگزار کرد تا سرمایه لازم برای توسعه شبکه را جذب کند. در این رویداد، سرمایه‌گذاران می‌توانستند بیت‌کوین یا ارزهای فیات را با توکن‌های اتر (ETH) معاوضه کنند. این ICO موفق، راه را برای مدل‌های جدید جذب سرمایه در دنیای کریپتوکارنسی باز کرد و به تیم اتریوم منابع کافی برای توسعه نهایی و راه‌اندازی شبکه در سال ۲۰۱۵ را داد.

کاربردهای ارز دیجیتال اتریوم

اتریوم به‌عنوان یک پلتفرم برنامه‌پذیر، کاربردهایی فراتر از یک ارز ساده را به جامعه معرفی کرده است. اکوسیستم آن شامل نوآوری‌هایی است که صنایع مختلف را هدف قرار داده‌اند.

امور مالی غیرمتمرکز (DeFi)

مهم‌ترین و پرکاربردترین بخش اکوسیستم اتریوم، امور مالی غیرمتمرکز (Decentralized Finance - DeFi) است. DeFi به مجموعه‌ای از برنامه‌هایی اطلاق می‌شود که خدمات مالی سنتی مانند وام‌دهی، وام‌گیری، تبادلات دارایی و بیمه را بدون نیاز به واسطه‌های مالی متمرکز (مانند بانک‌ها و کارگزاری‌ها) ارائه می‌دهند. صرافی‌های غیرمتمرکز (DEX) مانند یونی‌سواپ (Uniswap)، پروتکل‌های وام‌دهی مانند آو (Aave) و استیبل‌کوین‌های غیرمتمرکز، همگی بر بستر قراردادهای هوشمند اتریوم ساخته شده‌اند و توانسته‌اند تریلیون‌ها دلار را در خود جای دهند.

توکن‌های غیرقابل تعویض (NFTs) و مالکیت دیجیتال

اتریوم استاندارد توکن‌های غیرقابل تعویض (Non Fungible Tokens - NFTs) را از طریق قراردادهای ERC-721 معرفی کرد. NFTها دارایی‌های دیجیتالی منحصربه‌فردی هستند که مالکیت یک آیتم خاص (مانند آثار هنری، موسیقی، آیتم‌های بازی یا اسناد هویتی) را در بلاکچین تأیید می‌کنند. این نوآوری، مفهوم مالکیت دیجیتال را متحول کرده و بازارهای جدیدی را برای هنرمندان و تولیدکنندگان محتوا ایجاد نموده است. NFTها با استفاده از اتریوم، مالکیت شفاف و غیرقابل انکار را تضمین می‌کنند.

سازمان‌های خودگردان غیرمتمرکز (DAOs)

سازمان‌های خودگردان غیرمتمرکز (Decentralized Autonomous Organizations - DAOs)، سازمان‌هایی هستند که توسط یک سری قراردادهای هوشمند روی اتریوم اداره می‌شوند. تصمیم‌گیری در مورد آینده این سازمان‌ها توسط دارندگان توکن حاکمیتی (Governance Token) آن انجام می‌شود. دائو‌ها یک مدل جدید و شفاف از حاکمیت و مدیریت سازمانی را معرفی کرده‌اند که در آن، قدرت به‌صورت دموکراتیک و غیرمتمرکز توزیع می‌شود و نیاز به مدیریت سنتی را از بین می‌برد.

ویژگی های ارز دیجیتال اتریوم

اتریوم دارای ویژگی‌هایی است که آن را از سایر شبکه‌های بلاکچین، به‌ویژه بلاکچین بیت‌کوین، متمایز می‌کند. این ویژگی‌ها، زمینه را برای رشد چشمگیر اکوسیستم آن فراهم کرده‌اند.

انتقال به اثبات سهام (PoS) با مرج (The Merge)

انتقال از PoW به PoS: بزرگ‌ترین تحول در تاریخ اتریوم، انتقال از مکانیزم اجماع اثبات کار (Proof of Work - PoW) به اثبات سهام (Proof of Stake - PoS) بود که با به‌روزرسانی مهمی به نام مرج (The Merge) در سپتامبر ۲۰۲۲ به وقوع پیوست. در PoW، ماینرها با مصرف انرژی زیاد تراکنش‌ها را تأیید می‌کردند. در PoS، اعتبارسنج‌ها (Validators) با قفل کردن (استیکینگ) مقدار مشخصی ETH در شبکه، امنیت آن را تأمین و تراکنش‌ها را تأیید می‌کنند.
کاهش مصرف انرژی: مزیت اصلی این انتقال، کاهش ۹۹.۹۵ درصدی مصرف انرژی شبکه اتریوم بود، که اتریوم را به یک بلاکچین بسیار سازگارتر با محیط زیست تبدیل کرد.

مکانیزم سوزاندن (Burning) اتر و ضدتورمی شدن

از زمان به‌روزرسانی EIP-1559 (در سال ۲۰۲۱)، یک مکانیزم جدید کارمزد معرفی شد که در آن بخش قابل توجهی از کارمزد تراکنش‌ها (Base Fee) به‌طور دائمی از گردش خارج و سوزانده می‌شود. این ویژگی، به همراه انتقال به PoS، باعث شده است که در شرایط فعالیت بالا، نرخ سوزاندن اتر از نرخ تولید جدید آن فراتر رود. این امر، اتریوم را به یک دارایی ضدتورمی (Deflationary) یا دست‌کم تورم‌زا با عرضه کمتر (Ultra Sound Money) تبدیل می‌کند، به این معنی که عرضه کلی آن می‌تواند در طول زمان کاهش یابد.

استاندارد توکن ERC-20 و قابلیت همکاری

استاندارد ERC-20 پرکاربردترین استاندارد توکن در شبکه اتریوم است. این استاندارد، مجموعه‌ای از قوانین فنی را تعریف می‌کند که توکن‌ها باید برای فعالیت در بلاکچین اتریوم و تعامل با کیف پول‌ها و صرافی‌ها از آن‌ها پیروی کنند. میلیون‌ها توکن مختلف (از جمله استیبل‌کوین‌ها، توکن‌های حاکمیتی و توکن‌های پلتفرم‌های مختلف) بر اساس این استاندارد ساخته شده‌اند. این یکپارچگی، نقش مهمی در ایجاد قابلیت همکاری (Interoperability) و توسعه سریع اکوسیستم DeFi داشته است.

عملکرد ارز دیجیتال اتریوم

عملکرد اتریوم بسیار پیچیده‌تر از یک سیستم تراکنش ساده است، زیرا شامل اجرای قراردادهای هوشمند و حفظ وضعیت EVM است.

اجرای قراردادهای هوشمند و گس

پرداخت گس: هرگاه کاربر یا یک DApp بخواهد عملیاتی را در شبکه اتریوم انجام دهد (مثلاً ارسال ETH، اجرای یک قرارداد یا ساخت یک NFT)، باید هزینه‌ای به‌عنوان گس (Gas) بپردازد. گس، واحد اندازه‌گیری انرژی محاسباتی مورد نیاز است.
سقف گس (Gas Limit): کاربران برای جلوگیری از اجرای بی‌نهایت یک قرارداد یا هدر رفتن منابع، یک سقف گس تعیین می‌کنند. هزینه‌ای که کاربر نهایی می‌پردازد بر اساس مقدار گس مورد نیاز ضربدر قیمت گس (Gas Price یا Gwei) محاسبه می‌شود. قیمت گس با توجه به شلوغی شبکه و تقاضای لحظه‌ای نوسان می‌کند.

اجماع اثبات سهام (PoS)

در سیستم اثبات سهام (PoS)، اعتبارسنج‌ها (Validators) جای ماینرها را می‌گیرند.
استیکینگ (Staking): برای تبدیل شدن به یک اعتبارسنج، باید حداقل ۳۲ ETH را در شبکه قفل کنید (استیک کنید).
پیشنهاد بلوک و گواهی‌دهی: اعتبارسنج‌ها به‌صورت تصادفی برای پیشنهاد بلوک‌های جدید انتخاب می‌شوند. سپس، سایر اعتبارسنج‌ها با گواهی‌دهی (Attesting)، درستی بلوک پیشنهادی را تأیید می‌کنند.
پاداش و جریمه (Slashing): اعتبارسنج‌های صادق در ازای حفظ امنیت شبکه، پاداش دریافت می‌کنند. در مقابل، اعتبارسنج‌هایی که رفتار مخرب داشته باشند یا آفلاین بمانند، با جریمه (Slashing) بخشی از ETH استیک شده خود را از دست می‌دهند.

راه‌حل‌های مقیاس‌پذیری: لایه دوم (Layer 2)

بلاکچین اصلی اتریوم (لایه ۱) به دلیل محدودیت‌های مقیاس‌پذیری (تعداد تراکنش‌های کم در ثانیه) اغلب دچار شلوغی و افزایش هزینه‌های گس می‌شود. برای حل این مشکل، راه‌حل‌های لایه دوم (Layer 2) توسعه یافته‌اند. این راه‌حل‌ها، تراکنش‌ها را خارج از زنجیره اصلی پردازش کرده و سپس به‌صورت فشرده و امن به لایه ۱ برمی‌گردانند.
Rollups: مهم‌ترین راه‌حل‌های لایه دوم، به‌ویژه Optimistic Rollups و ZK-Rollups هستند. این فناوری‌ها به‌طور چشمگیری سرعت تراکنش‌ها را افزایش داده و هزینه‌های گس را کاهش می‌دهند، در حالی که از امنیت بالای لایه اصلی اتریوم بهره می‌برند.

نتیجه‌گیری

اتریوم (ETH) یک دارایی دیجیتال نیست، بلکه زیرساخت حیاتی برای کل اکوسیستم غیرمتمرکز محسوب می‌شود. این شبکه با معرفی مفهوم قرارداد هوشمند و ماشین مجازی اتریوم (EVM)، از یک سیستم مالی ساده فراتر رفت و به یک پلتفرم رایانشی جهانی تبدیل شد که انقلابی در امور مالی (DeFi)، مالکیت دیجیتال (NFT) و ساختار سازمانی (DAO) ایجاد کرده است. انتقال موفقیت‌آمیز اتریوم به اثبات سهام (PoS)، نه‌تنها مصرف انرژی را به شکل چشمگیری کاهش داد، بلکه با مکانیزم سوزاندن اتر (Burning)، یک سیاست پولی ضدتورمی را نیز معرفی کرد.
با وجود چالش‌هایی چون هزینه‌های گس در زمان‌های اوج شلوغی، توسعه فعال راه‌حل‌های لایه دوم (Rollups) مانند آربیتروم و آپتیمیزم، نویدبخش آینده‌ای است که در آن، اتریوم قادر به مقیاس‌گذاری برای پذیرش میلیون‌ها کاربر خواهد بود. اتریوم یک فناوری است که اینترنت آینده (Web3) را تأمین می‌کند و نقشی حیاتی و بی‌بدیل در انتقال قدرت و اعتماد از نهادهای متمرکز به شبکه‌های همتا به همتا ایفا می‌نماید. سرمایه‌گذاری در اتریوم، سرمایه‌گذاری در زیرساخت اینترنت غیرمتمرکز است.

سوالات متداول

توکن‌های ERC-20 و ERC-721 چه تفاوتی با ETH دارند؟

ETH (اتر) کوین بومی بلاکچین اتریوم است و برای پرداخت هزینه‌های گس استفاده می‌شود.
توکن‌های ERC-20: توکن‌های قابل تعویض (Fungible) هستند، به این معنی که هر واحد با واحد دیگر برابر است (مانند ریال یا دلار). بیشتر توکن‌های DeFi بر این استاندارد ساخته شده‌اند.
توکن‌های ERC-721: توکن‌های غیرقابل تعویض (Non-Fungible) یا NFT هستند که هر واحد منحصربه‌فرد است و نشان‌دهنده مالکیت یک دارایی خاص است.

مرج (The Merge) اتریوم دقیقاً چه کاری انجام داد؟

مرج یک به‌روزرسانی مهم بود که مکانیزم اجماع شبکه اتریوم را از اثبات کار (PoW) به اثبات سهام (PoS) تغییر داد و باعث شد مصرف انرژی شبکه بیش از ۹۹٪ کاهش یابد، امنیت شبکه توسط اعتبارسنج‌ها (Stakers) تأمین شود و شبکه برای به‌روزرسانی‌های آینده، مانند شاردینگ، آماده شود.

قرارداد هوشمند چگونه کار می‌کند و چه کاربردی دارد؟

قرارداد هوشمند کدی است که روی بلاکچین ذخیره می‌شود و به‌صورت خودکار و بدون دخالت شخص ثالث، در صورت برآورده شدن شرایط از پیش تعیین‌شده اجرا می‌شود. کاربردهای آن شامل ارائه وام‌های خودکار در DeFi، تبادل توکن‌ها بدون نیاز به صرافی مرکزی (DEX) و اجرای قوانین رأی‌گیری در سازمان‌های DAO است.

منظور از گس (Gas) در شبکه اتریوم چیست و چرا گران می‌شود؟

گس واحد اندازه‌گیری تلاش محاسباتی مورد نیاز برای اجرای یک عملیات در EVM است. این واحد با اتر پرداخت می‌شود. قیمت گس زمانی افزایش می‌یابد که تقاضا برای استفاده از شبکه (تعداد تراکنش‌ها و DAppها) از ظرفیت بلوک شبکه فراتر رود. هرچه شبکه شلوغ‌تر باشد، رقابت برای اولویت در تأیید تراکنش بیشتر و در نتیجه قیمت گس بالاتر می‌رود.

اتریوم چگونه با مشکل مقیاس‌پذیری خود کنار می‌آید؟

اتریوم با استفاده از راه‌حل‌های لایه دوم (Layer 2)، به‌ویژه فناوری‌های Rollups (مانند Optimism و Arbitrum)، مشکل مقیاس‌پذیری خود را حل می‌کند. این فناوری‌ها تراکنش‌ها را خارج از بلاکچین اصلی پردازش کرده و سپس داده‌ها را به‌صورت فشرده و با هزینه‌ای بسیار کمتر، روی بلاکچین اصلی ثبت می‌کنند. این امر به اتریوم اجازه می‌دهد تا حجم بسیار بیشتری از تراکنش‌ها را مدیریت کند.