ادغام (مرج) اتریوم (ETH) یکی از تاثیرگذارترین شاهکارهای مهندسی است که در صنعت ارز دیجیتال رخ میدهد و این رویداد به سرعت در حال نزدیک شدن است. ادغام، پایان چندین سال تحقیق، مهندسی و توسعه است و بلاک چین اتریوم را از Proof-of-Work به یک مکانیسم اجماع Proof-of-Stake تبدیل خواهد کرد. ...

از بسیاری جهات، این رویداد را میتوان معادل تعویض موتور یک جت 200 میلیارد دلاری در نظر گرفت که در عین حال با سرعت کامل، زیرساخت های مالی به ارزش صدها میلیارد دلار را نیز حمل میکند.

ادغام به طور رسمی برنامه ریزی شده است که در کل سختی ترمینال 58.75e21، که تخمین زده میشود در 15 سپتامبر 2022 انجام شود. با توجه به اینکه چند روز دیگر به تاریخ ادغام باقی مانده است، این گزارش مجموعه ای از معیارهای جدید را برای کمک به درک سیستم اثبات سهام اتریوم معرفی میکند و عملکرد زنجیره Beacon را از زمان بلوک پیدایش در 1 دسامبر 2020 نشان میدهد.

بلوک تولید و مشارکت

فرآیند تولید بلوک در Beacon Chain چند مرحله اضافی نسبت به یک زنجیره اثبات کار معادل دارد. در یک سیستم PoW، ماینرها مسئول ساخت بلوک هستند، و سپس بلوک برنده خود را به شبکه ای از گره ها پخش میکنند، که سپس تایید میکنند که تراکنش های موجود و قالب بلوک مطابق با قوانین اجماع هستند.

در سیستم Ethereum PoS، تولید بلوک و اعتبارسنجی مراحل زیر را طی میکند:

بلاک چین PoS از یک سری اسلات ساخته شده است که در فاصله زمانی متوسط 12 ثانیه اتفاق می افتد. هر شکاف نشان دهنده فرصتی برای اعتبارسنجی برای ساخت و پیشنهاد یک بلوک است.
هر مجموعه متوالی از 32 اسلات (6.4 دقیقه) در یک Epoch گروه بندی میشود.
مجموعه ای از 128 اعتبار سنجی توسط پروتکل انتخاب میشوند تا برای هر دوره یک کمیته تشکیل دهند.
یکی از اعتباردهنده‌های این کمیته به‌صورت الگوریتمی برای پیشنهاد یک بلوک در اسلات آینده انتخاب شده است.
اعتبارسنجی‌های باقی‌مانده در کمیته گواهی‌هایی ارائه میکنند که بلوک پیشنهادی و تراکنش‌های شامل قوانین اجماع را دنبال میکنند.
سپس دوره ها به طور سیستماتیک توسط دو سوم شبکه اعتبارسنجی نهایی میشوند.

بلوک پیدایش زنجیره بیکن در 1 دسامبر 2020 بود و این شبکه جدید اکنون به مدت 639 روز (1.77 سال) در زمان نگارش این مقاله عملیاتی شده است.

هر اسلات را میتوان به عنوان فرصتی برای تولید یک بلوک در نظر گرفت. در صورتی که اعتبار سنجی انتخاب شده برای تولید بلوک آفلاین باشد یا نتواند با موفقیت یک بلوک را پیشنهاد کند، شکاف به عنوان از “دست رفته” در نظر گرفته میشود. تا کنون، در مجموع 41389 اسلات از دست رفته است که تنها 0.908٪ از کل اسلات ها را تا به امروز نشان میدهد.

موارد دیگری نیز وجود دارد که در آن یک بلوک توسط تایید کننده های تایید کننده رد میشود. این بلوک ها orphans نامیده میشوند و نسخه جایگزینی از تاریخچه بلوک را نشان میدهند که توسط اکثریت شبکه دنبال نمیشد. تنها 5017 بلوک یتیم تاکنون در Beacon Chain تولید شده است که تنها 0.110 درصد از اسلات ها را تشکیل میدهد.

بلاک چین باید درجه بالایی از قابلیت اطمینان را حفظ کند، که نتیجه زمان کار بالای گره اعتبارسنجی است که منجر به تعداد بسیار کمی بلوک از دست رفته میشود. ما میتوانیم عملکرد کل شبکه را با استفاده از معیار نرخ مشارکت، که نسبت بین تعداد بلوک‌هایی که با موفقیت تولید شده‌اند (یعنی از دست نرفته‌اند) و کل اسلات‌های موجود اندازه‌گیری کنیم.

منحنی آبی زیر میزان مشارکت اندازه گیری شده را برای هر دوره نشان میدهد و به طور کلی بالاتر از 96٪ است. سپس منحنی قرمز میانگین روزانه را نشان میدهد که به طور مداوم به 99%+ مشارکت رسیده است، به‌ویژه از زمان قیمت بازار ATH در نوامبر 2021. این نشان میدهد که تا کنون، اعتبارسنجی‌کننده‌ها در Beacon Chain به‌طور پیوسته آنلاین بوده و با اختصاص یک اسلات، بلوک‌هایی تولید میکنند.

همچنین میتوانیم تعداد کل آرای تأییدیه‌ای که توسط کمیته اعتبارسنجی‌هایی که بلوک‌های تولید شده را امضا میکنند، اندازه‌گیری کنیم. هر تأییدیه عملاً یک رای «بله» برای گنجاندن آخرین بلوک پیشنهادی در نوک بلاک چین است.

با فاصله زمانی متوسط 12 ثانیه و 127 تأییدکننده تأیید، باید انتظار داشته باشیم که تعداد گواهی‌های روزانه ثابت بین 783 تا 914 هزار تأیید در روز باشد. در واقع، از آگوست 2021، مجموع گواهی‌های روزانه در این محدوده با حدود 800 هزار رأی تأیید در روز تثبیت شده است.

اعتبار سنجی جایگزین ماینرها میشود

در سیستم اجماع PoS اتریوم، ماینرها با اعتبارسنجی‌ها جایگزین میشوند که برای شرکت در اجماع پروتکل باید سهمی معادل 32 ETH را واریز کنند. قرارداد سپرده Ethereum Beacon Chain در اوایل نوامبر 2020 راه اندازی شد و به پذیرندگان اولیه اجازه میداد ETH را واریز کرده و به راه اندازی زنجیره Beacon کمک کنند.

اولین مرحله نقشه راه Beacon Chain فاز 0 بود که در آن حداقل آستانه 524288 ETH در قرارداد سپرده قبل از تولید بلوک جنسیس مورد نیاز بود. ذکر این نکته ضروری است که سپرده‌ها یک طرفه بودند (و هنوز هم هستند) و ETH نمی‌توانست تا زمان ارتقاء شانگهای از قرارداد سپرده خارج شود، که در حال حاضر پیش‌بینی میشود 6 تا 18 ماه پس از ادغام آماده شود.

در حالی که شروع سپرده‌ها در ابتدا کند بود، آستانه فاز 0 به طور قانع‌کننده‌ای در 24 نوامبر 2020 ضربه خورد، زیرا افزایش سریع اعتماد جامعه یک هفته قبل از تاریخ پیدایش برنامه‌ریزی‌شده رخ داد.

در طول 639 روز گذشته، با پیشرفت توسعه، افزایش زیرساخت‌ها و افزایش اعتماد جامعه، ذخایر ETH به قرارداد زنجیره بیکن ادامه داده است.

چهار دوره قابل توجه ورود سپرده بالاتر از حد متوسط وجود داشته است که سه دوره در طول بازار صعودی 2020-21، و آخرین دوره در فوریه تا می 2022 بوده است. پس از فروپاشی پروژه LUNA-UST، سرعت سپرده ها کاهش یافته است.

در مجموع، سرمایه گذاران بیش از 418527 سپرده از 32 سهام ETH مورد نیاز برای راه اندازی اعتبارسنجی را تکمیل کرده اند. در حالی که این تعداد اعتبارسنجی‌های سطح اجماع منحصربه‌فرد را منعکس میکند، توجه به این نکته مهم است که اپراتورهای این گره‌های اعتبارسنجی میتوانند همزمان چندین اعتبارسنجی را نگهبانی، میزبانی و نگهداری کنند، بنابراین این معیار تعداد نهادهای اعتبارسنجی منحصربه‌فرد را اندازه‌گیری نمیکند.

اپراتورهای مشتقات سهامداری لیکوئید مانند Lido و Rocketpool، صرافی‌های متمرکز مانند Coinbase، Binance، و Kraken، و حتی سهام‌های انفرادی میتوانند چندین اعتبارسنجی را به طور همزمان اجرا کنند.

حجم کل اتریوم موجود در Beacon Chain اکنون از 13.409 میلیون ETH فراتر رفته است که معادل 11.22 درصد از عرضه در گردش است. قرارداد سپرده Beacon Chain اکنون یکی از بزرگترین تمرکز عرضه در شبکه اتریوم است. کل سهام Beacon Chain را میتوان به طور معناداری با ETH در تمام قراردادهای هوشمند که 27.0 درصد از عرضه را در اختیار دارند و صرافی های متمرکز که 16.8 درصد از عرضه را در اختیار دارند، مقایسه کرد.

این حجم بزرگ از اتریوم که در زنجیره بیکن سپرده شده است، نشانه ای از اعتماد به موفقیت ادغام از سوی جامعه اتریوم و سرمایه گذاران است.

ما میتوانیم مجموعه‌های مختلف سرمایه مشروط را برای طبقه‌بندی بهتر مانده توسط استخرهای سهام، اپراتورهای مبادله و سایر سهام ناشناخته یا انفرادی تجزیه کنیم.

Lido (قرمز) بزرگ‌ترین موجودیت در شبکه سهامداری است که اعتبارسنجی‌هایی را اجرا میکند که بیش از 4.164M ETH را تشکیل میدهند و 31.1٪ از مجموعه اعتبارسنجی را نشان میدهند.

3 صرافی برتر (نارنجی) شامل کوین‌بیس، کراکن و بایننس است که مجموعاً 3.565 میلیون ETH دارند و 26.6 درصد از اعتبارسنجی را تشکیل میدهند.

همه ارائه دهندگان سهام دیگر (بنفش) 1.269M ETH اضافی و 9.5٪ از مجموعه اعتبارسنجی را به خود اختصاص میدهند. اگر همه این اپراتورهای استخر استیکینگ ذکر شده را با هم ترکیب کنیم، آنها سهمی معادل 8.998M ETH را نشان میدهند و 67.1٪ از استخر اعتبارسنجی را اداره میکنند.

Solo-Stakers و Unknown (سبز) میزبان 4.411M ETH باقیمانده هستند که کمتر از یک سوم از مجموعه اعتبارسنجی (32.9٪) را تشکیل میدهند.

نمودار زیر این تفکیک را به صورت نسبی نشان میدهد، جایی که میتوانیم ببینیم که ارائه‌دهندگان سهام به سرعت در استخر اعتبارسنجی کاملاً مسلط شدند و Lido بیشترین رشد را داشت. این احتمالاً نتیجه ترکیبی از عوامل است، از جمله اما نه محدود به:

سربار تکنیکال مورد نیاز برای راه اندازی اعتبار سنج انفرادی.

سهولت و تفویض ریسک به خدمات حرفه ای سهامداری.

سرمایه گذارانی با کمتر از 32-ETH مورد نیاز، سهام خود را ادغام میکنند.

امکان توکن کردن و سپس تجارت یا استفاده به عنوان وثیقه در Defi با مشتقات سهامداری مانند Lido، Rockpool و اخیراً Coinbase با محصول cbETH.

جالب اینجاست که گروه “Solo Staker و Unknown” (سبز) تسلط خود را کمی افزایش داده اند، ظاهراً پس از فروپاشی LUNA-UST. تسلط ارائه دهندگان سهام به اوج خود در 69.5٪ رسید و از آن زمان به 67.2٪ کاهش یافته است.

در حالی که قرارداد سپرده زنجیره Beacon در حال حاضر یک جاده یک طرفه است، هنوز اعتبارسنجی ها را میتوان از طریق دو مکانیسم حذف کرد:

خروج داوطلبانه (آبی) که در آن تأییدکننده تصمیم میگیرد از مشارکت در اجماع خودداری کند و وارد صف خروج میشود. این اعتباردهنده دیگر بلوک‌ها را پیشنهاد یا تأیید نمیکند، اما هنوز نمی‌توان سهام ETH را برداشت.

در صورت بروز رفتار مخرب که در آن پروتکل به دلیل رفتار نادرست مانند پیشنهاد یا تأیید بلوک‌های نامعتبر، یا تقسیم‌بندی زنجیره‌ای بدون اجماع، به زور اعتبارسنجی را از استخر خارج میکند.

تا به امروز، تنها 67 تایید کننده به طور داوطلبانه از استخر خارج شده اند و 167 رویداد slashing رخ داده است. برای ارزیابی اینکه آیا این موارد آزمایش مهندسی در طول فرآیند توسعه هستند یا رویدادهای مخرب واقعی، تحقیقات بیشتری مورد نیاز است.

عملکرد و درآمد اعتبار سنجی

اعتباردهنده ها ابتدا باید یک سهام 32 اتریوم را برای راه اندازی اعتباردهنده واریز کنند و اگر موجودی آنها کمتر از 16 اتریوم باشد (در صورت نشت یا کاهش غیرفعال) از پروتکل خارج میشوند. هنگامی که یک اعتبار سنجی وارد پروتکل شد، کل موجودی ETH آنها به دلیل چندین عامل شروع به تغییر میکند:

درآمد حاصل از صدور و کارمزد (افزایش موجودی)
اگر اعتبار سنجی ها اغلب بلوک ها یا تأییدیه ها را از دست بدهند، عدم فعالیت نشت میکند (موازنه کاهش می یابد).
اسلش در صورت رفتار مخرب (تعادل کاهش می یابد).

همچنین مفهومی به نام تعادل موثر وجود دارد که در حالت صعودی روی 32 اتریوم محدود شده است و به نزدیکترین افزایش 1 اتریوم زیر این کاهش مییابد (با حداقل بافر 0.25 ETH). مثلا:

اگر گوینده ای 32 اتریوم داشته باشد و 0.5 اتریوم به عنوان پاداش به دست آورد، کل موجودی (قرمز) او 32.5 اتریوم است، اما تعادل مؤثر (سبز) هنوز 32 اتریوم است.

اگر گوینده ای 32 اتریوم داشته باشد اما 0.5 ETH در جریمه عدم فعالیت نشت کند، کل موجودی (قرمز) آنها اکنون 31.5 ETH است، اما تعادل موثر (سبز) به 31 ETH گرد می شود.

کل موجودی 31.250 اتریوم، موجودی موثر 31 اتریوم خواهد داشت.

کل موجودی 31.249 اتریوم، موجودی موثر 30 اتریوم خواهد داشت.

نمودار زیر مجموع تراز مؤثر (سبز) را نشان میدهد که به طور فعال در اجماع PoS شرکت میکند. موجودی کل باقیمانده (قرمز) اساساً مازاد ETH است که ممکن است به عنوان بافر سهام غیرفعال در نظر گرفته شود. در حال حاضر، کل موجودی موثر 13.357M ETH است و حدود 745k ETH غیرفعال است (5.29٪ از کل).

سپس میتوانیم یک معیار جدید به نام اثربخشی سهام را محاسبه کنیم که این تعادل را در نسبتی بین ETH سهامدار مؤثر و کل سهام نشان میدهد. با 5.29٪ از ETH سهامدار در حال حاضر غیرفعال است، اثربخشی سهام از 100٪ در پیدایش به 94.7٪ در حال حاضر کاهش یافته است. این تا حد زیادی به دلیل درآمدی است که توسط اعتبارسنجی هایی که میانگین کل موجودی اعتبارسنجی ها را به بالای 32 ETH میبرند، به دست می آورند.

ما همچنین می‌توانیم درآمد حاصل از اعتبارسنجی مجموع تا کنون را بررسی کنیم. در اجماع Ethereum PoS، نرخ انتشار تا حدی به مقدار ETH شرط بندی شده بستگی دارد، به طوری که هر چه افراد بیشتری شرط بندی کنند، پاداش هر اعتبارسنجی کمتر می شود.

با متوسط درآمد سالانه ETH از 3.65 ETH در سال در پیدایش، به 1.42 ETH در سال امروز کاهش یافته است. با توجه به اینکه قرارداد سپرده اساساً یک راه است (و تعداد کمی از اعتباردهندگان مجموعه را ترک کرده اند).

بازده سالانه ETH در یک سپرده 32 ETH بر همین اساس کاهش یافته است و از بیش از 15٪ در زمان پیدایش به 4.44٪ امروز کاهش یافته است. پس از ادغام، این احتمال وجود دارد که سرمایه‌گذاران در ارتقای موفقیت‌آمیز آرامش پیدا کنند و سپرده‌های اضافی این بازده را حتی پایین‌تر می‌آورد.

با عملیاتی بودن زنجیره PoS Beacon Chain و PoW Etheruem موجود، انتشار کل ETH در حال حاضر دارای دو منبع است. از زمان بلوک پیدایش زنجیره Beacon، در مجموع 747k ETH در زنجیره PoS و 8.54M ETH در زنجیره PoW صادر شده است. این معادل تقسیم صدور تقریباً 8٪ PoS در مقابل 92٪ PoW است.

این همچنین نشان میدهد که چگونه زنجیره PoS در حال حاضر با صدور قابل توجهی کمتر نسبت به زنجیره PoW کار میکند.

خلاصه و نتیجه گیری

ادغام اتریوم به سرعت در حال نزدیک شدن است و اوج سال ها تلاش سخت و تلاش های مهندسی و تحقیقاتی قابل توجه است. با توجه به اینکه تمامی شبکه‌های آزمایشی اتریوم در ماه‌های اخیر ادغام را تکمیل کرده‌اند، ادغام شبکه اصلی به طور رسمی برنامه‌ریزی شده است و در ۱۵ سپتامبر ۲۰۲۲ تخمین زده میشود.

در این گزارش، مکانیزم‌های اساسی مکانیسم اجماع اثبات سهام جدید اتریوم و چگونگی مطالعه عملکرد شبکه زنجیره بیکن را بررسی کردیم. ما عملکرد زنجیره بیکن را تا به امروز ارزیابی کردیم و سپرده‌های اعتبارسنجی، جریان‌های درآمد و پیامدهای احتمالی بر پویایی خالص عرضه ETH را بررسی کردیم.

با توجه به اینکه بیش از 11.2 درصد از عرضه ETH در گردش در حال حاضر در اجماع PoS شرکت میکند، نشان دهنده رای اعتماد قابل توجهی از طرف جامعه اتریوم است. ما میتوانیم منتظر یک ادغام موفق شبکه اصلی و تجزیه و تحلیل مکانیسم اجماع جدید و جذاب اثبات سهام در آینده باشیم.