اتریوم، یک پلتفرم محاسباتی توزیع شده بر بستر بلاکچین که عمومی و متن باز است و می‌تواند قراردادهای هوشمند را اجرا کند. برنامه‌هایی که دقیقا بر اساس دستور العمل‌های پیش فرض و  بدون احتمال از کار افتادن، سانسور، تقلب و دخالت هر نوع واسطه‌ای اجرا می‌شوند. اتریوم به توسعه دهندگان خود این امکان را می‌دهد که بدون نیاز به ساخت یک بلاکچین جدید و مستقل، ارز دیجیتالی خاص، خدمات خود را مستقیم روی بلاکچین اتریوم پیاده کنند. این مسئله به توسعه دهندگان این امکان را می دهد که از امنیت و غیر متمرکز بودن بلاکچین اتریوم استفاده کنند. قراردادهای هوشمند ساخته شده بر بستر اتریوم، با استفاده از سیستم مجازی تورینگ غیر متمرکز اتریوم تولیده شده و به ماشین مجازی اتریوم (EVM)  شناخته می‌شود.

ارز دیجیتال این شبکه «اتر» نام دارد و واحد اختصاری آن ETH است. به گفته سازندگان اتریوم «اتریوم ایجاد شد تا ما برای انجام کارهایمان به هیچ بانک، شرکت و نهاد دیگری به جز خودمان نیاز نداشته باشیم. هدف اتریوم تبدیل شدن به یک کامپیوتر جهانی است. یک کامپیوتر برای انجام همه کارها…»

تا به اینجا از اتریوم به عنوان یک قرارداد هوشمند حرف زدیم. اما قرارداد هوشمند چیست؟ در یک قرارداد معمولی برای طرفین قرارداد نیاز به اعتمادی متقابل وجود دارد، اما در یک قرارداد هوشمند کدهای کامپیوتری مشکل نیاز به اعتماد متقابل را برطرف می‌کند. در این نوع قرارداد به وجود واسطه برای اجرای شرایط مختلف یک قرارداد نیازی نیست و یک قرارداد هوشمند آنچه را که برایش برنامه‌ریزی شده، کاملاً دقیق و در زمان مناسب اجرا می‌کند. پس احتمال خطای انسانی، تقلب و دور زدن قوانین از بین می‌رود و کار با شیوه‌ای امن و مطمئن انجام میدهد.

تعریف اتریوم

Ethereum یک پلت فرم غیر متمرکز است که قراردادهای هوشمندانه ای را اجرا می کند، برنامه هایی که دقیقا مانند برنامه ریزی بدون هیچ گونه خرابی، سانسور، تقلب یا دخالت های شخص ثالث اجرا می شوند.به عبات ساده تر یک پلتفرم نرم‌افزاری قابل برنامه‌ریزی غیر متمرکز، بر پایه بلاک چین (Blockchain) است که به توسعه‌دهندگان امکان ساخت و توسعه برنامه‌های غیرمتمرکز را می‌دهد. این پلتفرم فوق‌ العاده در کنار ارزهای رمز پایه‌ای به نام اتر (Ether) و اترکلاسیک قرار گرفته و شبکه اتریوم را ایجاد کرده است. این شبکه به شما امکان می‌دهد تا بتوانید قراردادهای هوشمند (Smart Contracts)  و نرم‌افزارهای مستقل توزیع شده (Distributed Autonomous Applications) را بدون هیچ سانسور، تاخیر و دخالت شخص سوم اجرایی کنید و در اصل فراتر از یک ارز رمزنگاری شده است. Ethereum یک پلتفرم محاسبه مجازی است و نرم‌افزار آن قادر خواهد بود یک بازار آنلاین و تراکنش‌های قابل برنامه‌ریزی، که با نام قراردادهای هوشمند (Smart Contracts) شناخته می‌شوند، را پشتیبانی کند.

تاریخچه و دلیل وجودی اتریوم

Vitalik Buterin برنامه نویس روسی برنامه اتریم را در اواخر سال 2013 ایجاد کرد. ویتالیک رسما Ethereum را در ژانویه 2014 در کنفرانس Bitcoin آمریکای شمالی در میامی، ایالات متحده آمریکا اعلام کرد. در واقع اتریوم ساخته شد تا کارهایی را انجام دهد که بیت کوین نتوانسته بود انجام دهد. نه اینکه صرفا یک ارز دیجیتال و رقیبی برای بیت کوین باشد، بلکه هدف اصلی ایجاد یک محیط برای تبادلات مالی بدون دخالت انسان بود. به زبان ساده ارزهای اتر و اتر کلاسیک تنها برای کمک به اجرای اهداف پلتفرم Ethereum عرضه شدند.

ارزهای اتریوم:

در شبکه Ethereum دو نوع ارز وجود دارد. توکن شبکه اتریوم اتر (Ether) نام دارد که با نام اختصاری ETH شناخته می‌شود و برای داد و ستد و پرداخت کارمزدها و خدمات محاسباتی در شبکه Ethereum مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما اتریوم کلاسیک، که به اختصار به آن ETC گفته می‌شود، بلاک چین جدا شده‌ای است که در نتیجه هاردفورک DAO (سازمان توسعه مستقل) ایجاد شد و قصد داشت تا یک ابزار بر پایه شبکه اتریوم طراحی کند که توسط آن، پروژه‌ای دیگر در این اکوسیستم بتوانند با توافق جمعی سرمایه جذب کنند. سازمان مستقل انحصاری (به نام DAO) بر روی بلوک Ethereum blockchain ساخته شد که به عنوان شرکت سرمایه گذاری تحت مالکیت و تحت نظر هیچ کس عمل نکند. قرار بود بر اساس قراردادهای هوشمندانه که با استفاده از نشانه های DAO اجرا می شد، کار کند.در ماه ژوئن سال 2016، فعالیت این شرکت آغاز شد. بلافاصله پس از راه اندازی، به دلیل یک کد معیوب DAO هک شد.  پس از آن یک چنگال سخت بر روی بلوک 192000 Ethereum Blockchain  برای بازپرداخت به هک شدگان DAO، اجرا شد. Hard Fork باعث شد که معامله هک شده نامعتبر باشد و یک نسخه جدید از blockchain تشکیل شود. از این رو ETC (Ethereum Classic) متولد شد.

فناوری بلاکچین اتریوم:

ساختار بلوک Ethereum بسیار شبیه به بیت کوین است، زیرا این یک رکورد مشترک از کل تاریخ معامله است. هر گره در شبکه یک کپی از این تاریخ را ذخیره می کند. تفاوت بزرگ با Ethereum این است که گره های آن، جدیدترین وضعیت هر قرارداد هوشمند را، علاوه بر تمام معاملات Ether، ذخیره می کنند. برای هر برنامه کاربردی ehereum، شبکه نیاز به پیگیری «وضعیت» یا اطلاعات فعلی تمام این برنامه ها، از جمله تعادل هر کاربر، همه کد قرارداد هوشمند و جایی که همه آن ذخیره شده است دارد.

ماشین مجازی اتریوم, اختراع پروژه Ethereum است. این ماشین مجازی طوری طراحی شده تا توسط تمامی مشارکت کنندگان دریک شبکه همتا به همتا اجرا شود. هم کدهای قابل اجرا و هم داده را می توان در یک بلاکچین خواند و نوشت و امضاهای دیجیتالی را تایید کرد. این ماشین قادر است به روشی شبیه ماشین تورینگ، کد را اجرا کند. این ماشین فقط وقتی کد را اجرا می کند که یک پیام با تایید امضای دیجیتالی دریافت کند و اطلاعات ذخیره شده در بلاکچین می گوید که آیا کد را باید اجرا کرد یا خیر. Ethereum یک شبکه همتا به همتا است و هر همتایی یک کپی یکسانی از پایگاه داده بلاکچین را ذخیره می کند و یک ماشین مجازی Ethereum را اجرا کرده تا وضعیت پایگاه داده را حفظ کرده یا تغییر دهد. اثبات کار در فناوری بلاکچین با ایجاد یک بلاک جدید که نیازمند اثبات کار همه اعضا است صورت می گیرد. توافق زمانی صورت میگیرد که همتایان تشویق شوند که همیشه طولانی ترین زنجیره در بلاک ها را در بلاکچین با توضیح علامت رمزی با ارزش “Ether” بپذیرند.این به ما فناوری می دهد که نه با مدل سرور/کلینت مطابقت دارد و نه شبکه همتا به همتای سنتی. به خاطر ماهیت توزیعی ومتکی بر امنیت رمزنگاری، اتریوم می تواند به عنوان یک شخص ثالث عمل کند که قادر است بدون نیاز به اعتماد طرفین و یا استنتاج از دیگران داوری کند.

معدنکاوی Ethereum:

بسیاری از کاربران جدید فکر می کنند که تنها هدف معدنکاوی این است که تولید اترها را به طوری که نیازی به صادر کننده مرکزی نباشد افزایش دهند . عرضه اتر به 18 میلیون در سال محدود می شود. هر 12-14 ثانیه، یک بلوک Ethereum جدید استخراج می شود و پاداش 5 Ether به رایانه ای که آن را استخراج می کند داده می شود. Ether را می توان از طریق پردازشگر CPU و GPU معدن از طریق بلوک های معدن در بلوک زنجیره Ethereum استخراج کرد. حال باید به چگونگی این معدنکاوی بپردازیم. امروزه روند استخراج معادن اتروم تقریبا مشابه بیت کوین است.برای هر بلوک از معاملات، معدنچیان از رایانه به طور مکرر و بسیار سریع جواب های یک پازل را حدس می زنند تا یکی از آنها برنده شود.به طور خاص، معدنچی ها فراداده منحصربفرد بلوک (از جمله تایم زمان و نسخه نرم افزاری) را از طریق یک تابع هش (که یک ردیف طولی ثابت، رشته ای از اعداد و حروف که به صورت تصادفی ظاهر می شوند) اجرا می کنند و فقط مقدار ‘nonce’ ، که مقدار نتیجه هش را تحت تأثیر قرار می دهد تغییر می دهند. اگر معدنچی یک هش پیدا کند که با هدف فعلی مطابقت داشته باشد، به معدنچی Ether اعطا خواهد شد و بلوک را در سراسر شبکه برای هر گره برای تأیید و اضافه کردن به کپی خود از دفترچه، پخش خواهد کرد. اگر Miner B Hash را پیدا کند، معدنچی A کار بر روی بلوک کنونی را متوقف می کند و روند را برای بلوک بعدی تکرار می کند. معدنچیان در این بازی تقلب کرده اند. هیچ راهی برای جعل این کار وجود ندارد و با پاسخ پازل صحیح کنار می آید. به همین دلیل روش حل پازل به نام “اثبات کار” است.تقریبا هر 12-15 ثانیه، معدنچی یک بلوک حل می کند. اگر معدنچیان شروع به حل این پازل ها سریع تر یا آهسته تر از این کنند، الگوریتم به طور خودکار سختی مشکل را به گونه ای تنظیم می کند تا معدنچیان به حدود 12 ثانیه زمان راه رفتن بازگردند. معدنچیان به طور تصادفی این Ether را کسب می کنند، و سودآوری آنها بستگی به شانس و میزان قدرت محاسباتی که برای آن اختصاص داده اند دارد.الگوریتم مشخصی جهت استفاده از ethereum به نام ethash وجود دارد. این الگوریتم به گونه ای طراحی شده که نیاز به حافظه بیشتر برای ساختن آن با استفاده از ASIC های گران قیمت که تراشه های معدنی تخصصی که در حال حاضر تنها راه سودآور استخراج بیت کوین است، سخت تر می شود. ASIC های اختصاصی برای mine ethereum (حداقل تا کنون) موجود نیستند.علاوه بر این، از آنجا که ethereum قصد دارد از طریق معدنکاوی به الگوریتم “اثبات سهام” برسد ، خرید یک ASIC ممکن نیست انتخابی هوشمندانه باشد، زیرا احتمالا برای مدت طولانی مفید نخواهد بود.توسعه دهندگان برنامه ریزی برای الگوریتم اثبات کار، الگوریتمی که در حال حاضر شبکه برای تعیین اینکه چه معاملات معتبر و محافظت از آن از درست است استفاده می کند الگوریتم اثبات سهام است ، که در آن شبکه توسط صاحبان نشانه ها امن است. اگر و هنگامی که این الگوریتم رول شود، اثبات سهام می تواند وسیله ای برای دستیابی به توافق توزیع شده باشد که از منابع کمتر استفاده می کند.

6.     مراحل معدنکاوی اتریوم: قبل از شروع کار، سخت افزار کامپیوتری مخصوصی را برای اختصاص دادن تمام وقت به معادن نیاز خواهید داشت.دو نوع سخت افزار معدنکاوی وجود دارد: پردازنده ها و پردازنده های گرافیکی. پردازنده های گرافیکی دارای قابلیت بالاتر هستند، به این معنی که آنها می توانند پاسخ های پازل را سریعتر حدس بزنند. در زمان نوشتن، GPU ها در حال حاضر تنها گزینه برای معدنکاوان اتر است. در ذیل به معرفی مراحل معدنکاوی GPU می پردازیم:·

• Installing the software:پس از انتخاب برخی از سخت افزار معدن، مرحله بعدی نصب نرم افزار معدن است. ابتدا، معدنچیان نیاز به نصب یک نرم افزار برای اتصال به شبکه دارند.برنامه نویسان آشنا با خط فرمان میتوانند geth را نصب کنند، که یک گره ehereum در زبان اسکریپت نوشته شده و با فرمان «Go» هر یک از تعدادی از مشتریان را اجرا می کند. پس از نصب، گره شما می تواند به گره های دیگر متصل شده و آن را به شبکه ethereum وصل کنید. علاوه بر معدنکاوی اتر، این رابط کاربری را برای استقرار قراردادهای هوشمندانه خود و ارسال معاملات با استفاده از خط فرمان فراهم می کند.·
• Testing : بهتر است معدنکاوی ” تست ” را در شبکه شخصی خود آزمایش کنید تا قراردادهای هوشمند یا برنامه های غیر متمرکز (فعالیت هایی که نیاز به استفاده از نشانه ها دارند) را آزمایش کنید.معدنکاوی در یک شبکه آزمایشی نیازی به سخت افزار فانتزی ندارد، فقط یک رایانه خانگی با گیت یا یک سرویس گیرنده دیگر نصب شده است. اما نکته جالب این است که ذکر کردن اشکال جعلی، بسیار سودآور نخواهد بود.·
• Install ethminer: اگر شما علاقه مند به معدنکاوی واقعی اتر هستید، شما نیاز به نصب نرم افزار معدنکاوی دارید.حالا که یک مشتری دریافت کرده اید و گره شما بخشی از شبکه است، می توانید Ethtiner را دانلود کنید. پس از نصب، گره شما به طور رسمی در تأمین امنیت شبکه اتریم نقش خواهد داشت.

معدنکاوی اشتراکی: با توجه به رقابت اصولا بعید است به تنهایی بتوانید به راحتی معدنکاوی نمایید. به همین دلیل است که ائتلاف معدنکاوان با استفاده از قدرت محاسباتی خود به “معدنکاوی اشتراکی” می پردازند تا شانس خود را برای حل پازل های رمزنگاری و به دست آوردن اتر بهبود بخشند. سپس، سود را تقسیم می کنند که متناسب با میزان نیروی هر یک از معدنکاوان است.عوامل متعددی در پیوستن به یک ائتلاف معدنکاوی وجود دارد. هر ائتلاف ممکن است برای همیشه نباشد و قدرت محاسباتی هر یک از ائتلافها دائما در حال تغییر است، بنابراین تعدادی از عوامل وجود دارد که تصمیم می گیرند که برای پیوستن به آن ها چه کار کنند. یک نکته در ذهن داشته باشید این است که ائتلاف های معدنکاوی دارای ساختارهای مختلفی هستند. برخی از ائتلاف های معدنکاوی فرآیند ثبت نام در وب سایت دارند تا معدنکاوان بتوانند به استخر متصل شوند و معدنکاوی را آغاز کنند.