گره اتریوم چیست و چگونه کار می کند

اهمیت یک گره اتریوم در بلاک چین چیست و چگونه با دیگران تعامل دارد؟

اتریوم در واقع یک ارز دیجیتال نیست، بلکه یک شبکه غیرمتمرکز P2P بر اساس یک پروتکل کامپیوتری عمومی و منبع باز است. 

ارز دیجیتال اصلی آن اتر (ETH) است، اگرچه اغلب با نام کل شبکه که اتریوم است نامیده می شود. 

شبکه های P2P یا شبکه های همتا به همتا از گره های همتا تشکیل شده اند که از طریق اینترنت با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. بنابراین، این گره ها هستند که اجزای اساسی این شبکه ها هستند. 

بنابراین، اجزای اساسی اتریوم گره‌های آن هستند که شبکه P2P را تشکیل می‌دهند و بدیهی است که پروتکلی که بر اساس آن استوار است. 

یک گره اتریوم برای اینکه بخشی از شبکه P2P اتریوم باشد و با سایر گره‌ها تعامل داشته باشد، باید به پروتکل اصلی خود پایبند باشد که البته باید برای همه گره‌ها کاملاً یکسان باشد، در غیر این صورت از شبکه حذف می‌شود. خود 

عملکرد یک گره اتریوم

گره‌های اتریوم رایانه‌ها یا سرورهایی هستند که به اینترنت متصل هستند و نرم‌افزار خاصی روی آن‌ها اجرا می‌شود. 

این نرم افزار در اصطلاح، کلاینت شبکه نامیده می شود و برای اجرای یک گره کاملا ضروری است. دقیقاً این نرم افزار است که با گره های دیگر در شبکه P2P متصل می شود و باید مطابق با پروتکل اتریوم باشد. 

نکته عجیب این است که از آنجایی که پروتکل عمومی و منبع باز است، هر کسی می تواند یک کلاینت شبکه برای اجرای یک گره در شبکه اتریوم بسازد. 

نکته مهم این است که کلاینت از تمام قوانین پروتکل پیروی می کند، زیرا اگر این کار را انجام ندهد، با سایر گره ها سازگار نخواهد بود و در نهایت از خود شبکه خارج می شود. 

در حال حاضر، فقط وجود دارد 4 مشتری که بیشترین استفاده را دارند، زیرا اگرچه تعداد زیادی وجود دارد، اما بیشتر آنها بسیار کم استفاده می شوند. 

با این حال، باید بین مشتریان Consensus و Execution Clients تفاوت قائل شد. 

کلاینت های اجرا گره های به اصطلاح "لایه اجرا" (EL) اتریوم هستند، به عنوان مثال، آن هایی که از پروتکل مبتنی بر اثبات کار (PoW) سابق مشتق شده اند. 

تا حد زیادی پرکاربردترین کلاینت اجرایی، Geth تاریخی است که برای مدت طولانی وجود داشته و رهبر بلامنازع شبکه بر اساس پروتکل قدیمی است. پس از این، اما با درصدهای بسیار کمتر، Erigon، Nethermind و Besu قرار می گیرند. 

از زمانی که پروتکل اتریوم با ادغام 15 سپتامبر به Proof-of-Stake (PoS) تبدیل شد، به اصطلاح "لایه اجماع" (CL) با مشتریان مختلف اضافه شد. 

در مورد مشتریان CL، تنوع بیشتری وجود دارد، به طوری که Prysm با 42٪، Lighthouse با 36٪ و Teku با 18٪. پس از آن نیمبوس با تنها 3 درصد قرار دارد. 

همه این نرم افزارها متن باز هستند و به صورت رایگان و رایگان برای همه قابل دانلود هستند. 

کاری که گره های شبکه انجام می دهند

با گذشت زمان، عملکرد گره ها تکامل یافته است. 

در ابتدا، آنها همه کارها را انجام دادند، یعنی تنها نرم افزار موجود در شبکه اتریوم، گره ها بودند. 

به عبارت دیگر: 

• آنها بلاک چین را ایمن و کنترل کردند 
• آنها بلوک ها را با PoW استخراج کردند 
• آنها انطباق تمام بلوک ها و تراکنش ها با پروتکل را تأیید کردند
• آنها قراردادهای هوشمند را اجرا کردند
• آنها با فعال کردن ارسال و دریافت توکن ها به عنوان کیف پول عمل می کردند. 

با این حال، با گذشت زمان آنها برخی از قابلیت های خود را از دست دادند. 

به ویژه، آنها قابلیت استخراج بلوک ها را از دست دادند، زیرا برای انجام موفقیت آمیز این کار به نرم افزار ساده تر و سریع تری نیاز بود. بنابراین، نرم افزار موردی برای استخراج معدن. 

از نظر تئوری، آنها هنوز هم می توانند به عنوان کیف پول استفاده شوند، اما بسیار ناخوشایند هستند. در واقع، تقریباً تمام کیف پول‌هایی که به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند، گره نیستند. 

واقعیت این است که یک گره باید بلاک چین را ایمن و تأیید کنید، که یک فایل نزدیک به 350 گیگابایت است که تمام تراکنش‌های تاریخچه روی اتریوم در آن ثبت شده است که یک گره باید آن‌ها را یکی یکی بررسی کند. 

بنابراین، با گذشت زمان، گره‌ها عمدتاً دو کار را انجام می‌دهند: از یک طرف، از بلاک چین یا دفتر کل معاملات محافظت و تأیید می‌کنند. و از طرفی دستورالعمل های مندرج در قراردادهای هوشمند را اجرا می کنند. 

تغییر به PoS

La ادغام کردن، با انتقال به PoS، همه چیز را تغییر داده است. 

در واقع، کنار گذاشتن PoW نیاز به استخراج بلاک‌ها را از بین برد، بنابراین ماینرهای اتریوم به سادگی ناپدید شدند، یا به سایر بلاک چین‌هایی که هنوز بر پایه PoW هستند نقل مکان کردند. 

اما زمانی که دیگر استخراج‌کنندگان بلوک‌ها را با تراکنش‌ها برای اضافه کردن به بلاک چین ایجاد نمی‌کردند، باید نرم‌افزار دیگری برای اعتبارسنجی بلاک‌ها ایجاد می‌شد. 

چنین نرم افزارهایی عبارتند از مشتریان لایه اجماع جدید، به ویژه Prysm، Lighthouse، Teku و Nimbus. 

این گره‌های CL، بلوک‌ها را اکنون که ماینرها دیگر انجام نمی‌دهند، تأیید می‌کنند. 

با این حال، PoS مبتنی بر شرط بندی است، بنابراین گره های CL توکن های ETH را نیز در اختیار دارند. 

لایه اجماع بر اساس یک بلاک چین جدید به نام Beacon Chain و مبتنی بر PoS است که می‌توان توکن‌های ETH را روی گره‌های مربوطه قرار داد تا PoS انجام شود. لایه اجرایی قدیمی از بلاک چین قدیمی مبتنی بر PoW استفاده می‌کند، اما هیچ بلوک جدیدی اضافه نشده است، زیرا تراکنش‌ها اکنون فقط در زنجیره جدید Beacon ثبت می‌شوند. 

راه اندازی یک گره اتریوم

عملکرد یک گره نسبتاً ساده است. در واقع، پس از نصب، کلاینت به سادگی باید به اینترنت متصل شود. 

با این حال، نصب یک موضوع بی اهمیت نیست. 

ابتدا، وقتی کلاینت نصب می شود، باید کل بلاک چین را دانلود کند و همه آن را تأیید کند، تراکنش به تراکنش. معلوم می شود که این روند به خصوص طولانی است. 

همچنین، پس از نصب باید پیکربندی شود تا بتواند به گره های دیگر متصل شود، در غیر این صورت معلوم می شود که به طور موثر از شبکه P2P حذف می شود. 

مورد دوم یک فرآیند فنی است که به حداقل تخصص نیاز دارد. بنابراین، برای کسانی که تنها قدم های اولیه خود را در این زمینه برمی دارند مناسب نیست، به ویژه به دلیل اینکه نیاز به مهارت های فناوری اطلاعات و سیستم دارد. 

در مورد یک گره CL حتی پیچیده تر است، زیرا از آنجایی که باید حداقل 32 ETH را در استقرار محافظت کند، موضوع امنیتی را حتی بیشتر مرتبط می کند. 

دوربین های مداربسته

امنیت یک گره برای اجازه دادن به عملکرد صحیح آن بسیار مهم است، زیرا دارای یک کیف پول داخلی است و در مورد گره های CL، ETH را در سهام نگه می دارد. 

تنها مشکل اصلی در صورت رخنه، سرقت احتمالی وجوه است، زیرا حتی در صورت حمله یا کرک کردن، کل شبکه تحت تأثیر قرار نمی‌گیرد. 

از آنجایی که ممکن است در معرض سرقت وجوه قرار گیرند، سطح بالایی از حفاظت از ماشین‌ها و شبکه‌هایی که روی آنها اجرا می‌شود ضروری است. 

مسئله تا حدودی پیچیده تر، امنیت شبکه P2P است. 

از آنجایی که این به گره‌های خود متکی است، اگر بسیاری از آنها نقض شوند، خود شبکه ممکن است مشکلاتی داشته باشد. نقض احتمالی یک گره یا تعداد محدودی از گره ها، مشکلات عمده ای برای شبکه ایجاد نمی کند، اما اگر بسیاری از آنها نقض شوند، مشکلات نیز می تواند بسیار جدی باشد. 

به همین دلیل است که استفاده از چندین کلاینت همیشه ضروری است، زیرا در صورتی که یکی دارای اشکال یا آسیب‌پذیری باشد، برای سایر کلاینت‌ها نیز داشتن آنها دشوار است. 

تا آنجایی که به لایه اجرا مربوط می شود، Geth اکنون آنقدر به خوبی اثبات شده است که بعید به نظر می رسد مشکل جدی داشته باشد. با این وجود، هنوز مفید است که مشتریان دیگری نیز برای استفاده در مورد فرضی یک مشکل در Geth وجود داشته باشد. 

در مقابل، در مورد مشتریان برای لایه اجماع، موضوع متفاوت است، زیرا آنها در واقع تنها چند ماه است که در یک لایه بوده اند.