گس (Gas) در اتریوم چیست؟

گس (Gas) عاملی است که اتریوم را فعال نگه می دارد. اما مفهوم آن به سادگی این جمله نیست و جزو یکی از مبهم ترین مفاهیم اتریوم محسوب می شود.

در این مقاله از سکه نیوز Gas را به زیان ساده توضیح می دهیم، پس از خواندن این مقاله قطعاً درک روشنی از این مفهوم پیدا می کنید.

اولین سوالی که باید بپرسید این است که اصلاً چرا گس در اتریوم وجود دارد؟

چرا در سایر رمزارزها این اصطلاح را نشنیده بودم؟

پاسخ: وجود قراردادهای هوشمند در اتریوم باعث به وجود آمدن این مفهوم شده است. قرارداد هوشمند یک اسم فانتزی از یک برنامه کامپیوتری قابل اجرا در پلتفرم اتریوم است.

یک لحظه اتریوم و قراردادهای هوشمند را فراموش کنید…

به اتومبیل خود فکر کنید. اتومبیل شما موتوری دارد که برای کارکرد به بنزین نیاز دارد. برای رسیدن از نقطه A به نقطه B، موتور مقداری بنزین می سوزاند. هرچه مسافت بیشتر باشد، بنزین بیشتری نیز مورد نیاز است.

شما از یک پمپ بنزین، بنزین خریداری می کنید و برای آن پول می پردازید. چطور می توانید هزینه یک سفر خاص را از نظر هزینه برای خود تخمین بزنید؟ باید مصرف کل بنزین را تخمین بزنید. برای این منظور، مسافت تقریبی سفر را محاسبه می کنید (کیلومتر) و آن را ​​در میانگین مصرف بنزین اتومبیل خود ضرب می کنید (مثلاً 9 لیتر در 100 کیلومتر). علاوه بر این، شما کل مصرف را در قیمت بنزین ضرب می کنید (به عنوان مثال ۳۰۰۰ تومان در هر لیتر)؛ بنابراین، شما به هزینه تقریبی سفر می رسید.

اتریوم هم دقیقاً این چنین عمل می کند. قرارداد هوشمند شامل دستوراتی است که توسط رایانه اجرا می شوند. پس یک قرارداد هوشمند برای اجرا شدن باید از قدرت محاسباتی کسی استفاده کند (همانطور که موتور اتومبیل شما بنزین مصرف می کند) و بابت منابع محاسباتی استفاده شده هزینه ای به آن فرد پرداخت کند.

بنابراین، هر دستور در یک قرارداد هوشمند دارای قیمتی است که بر حسب Gas اندازه گیری می شود (تقریباً مانند هر کیلومتر که اتومبیل مقدار مشخصی بنزین می سوزاند).

بیشتر بخوانید: اتریوم چیست و چگونه کار می‌کند؟

برخی از دستورات هزینه بیشتری دارند، برخی از دستورات هزینه کمتری دارند اما هرگز رایگان نیستند. دوباره به اتومبیل خود فکر کنید. اتومبیل شما بسته به اینکه در بزرگراه رانندگی می کنید، سربالایی می روید یا در ترافیک سنگین گیر افتاده اید، مقادیر مختلف بنزین مصرف خواهد کرد. به همین ترتیب، دستورات مختلف در یک قرارداد هوشمند فشار متفاوتی را بر روی رایانه وارد می کند و بنابراین مقادیر مختلفی از Gas را مصرف می کند.

خلاصه آنچه تاکنون آموختیم:

اتریوم مانند موتور اتومبیل است.

Gas در اتریوم مانند بنزین در اتومبیل شماست.

در اتریوم برای خرید بنزین به واحد اتر پول پرداخت می کنید همانطور در زندگی واقعی برای خرید بنزین (به عنوان مثال ریال) می پردازید.

اجرای یک قرارداد هوشمند مانند یک سفر است.

اجرای دستور قرارداد هوشمند مانند طی کردن یک مسافت خاص است.

قیمت اجرای قرارداد هوشمند مانند کل هزینه سفر است.

یک نکته جالب در مورد اتریوم این است که اگرچه هر دستور از نظر Gas دارای هزینه از پیش تعیین شده و ثابتی است، اما قیمت Gas ثابت نیست. وقتی یک قرارداد هوشمند فراخوانی می شود، مشخص می کنید که مایلید چقدر برای Gas بپردازید. از طرف دیگر، افرادی که از منابع محاسباتی آنها استفاده می شود (استخراج کنندگان/ ماینرها) تصمیم می گیرند که قیمت پیشنهادی را بپذیرند یا خیر. بدیهی است که ماینرها سعی می کنند سود خود را به حداکثر برسانند و بنابراین مایل به پذیرش معاملات با قیمت بالاتر هستند. از نظر فنی، اگر شما یک قرارداد هوشمند اتریوم را اجرا کنید و قیمت بنزین را بسیار پایین قرار دهید، ممکن است کار نکند. کیف پول های اتریوم قیمت مناسب Gas را پیشنهاد می دهند اما باز هم تعیین قیمت Gas کاملاً به خود شما بستگی دارد. در عین حال، می توانید حداکثر مقدار Gas را که مایل به پرداخت آن هستید تعیین کنید. گس واقعی مصرف شده ممکن است کمتر باشد اما هرگز بالاتر از آنچه شما مایل به پرداخت آن هستید نخواهد بود.

برای پرداختن به جزییات دقیقتر دو مفهوم ماشین مجازی اتریوم (EVM) و قرارداد هوشمند را به طور خلاصه مرور می کنیم:

ماشین مجازی اتریوم (EVM) چیست؟

با استفاده از اتریوم، هر بار که یک برنامه استفاده می‌شود، شبکه‌ای از هزاران کامپیوتر آن را پردازش می‌کند.

قراردادهایی که در یک‌زبان برنامه‌نویسی خاص نوشته ‌شده‌اند به «bytecode» کامپایل می‌شوند. جایی که یکی از ویژگی‌های اتریوم به نام «ماشین مجازی اتریوم یا EVM» می‌تواند آن را بخواند و اجرا کند. تمام گره‌ها، این قرارداد را با استفاده از EVM خود اجرا می‌کنند.

EVM یا ماشین مجازی اتریوم، محیطی مجازیست که کدهای سطح بالای مربوط به قراردادهای هوشمند را به یک فرمت قابل اجرا توسط همه ماشین ها تبدیل کرده و تضمین می‌کند که همه تراکنش‌ها برای همه نودها به یک صورت اجرا شوند.

گس در اتریوم چگونه کار میکند؟

گس هزینه‌ای برای هرگونه معامله در شبکه اتریوم و در عین حال واحد اندازه گیری تلاش محاسباتی است. ماشین مجازی اتریوم (EVM) و قراردادهای هوشمندی که بر روی آن وجود دارند، با کد سالیدیتی (Solidity) اجرا می‌شوند. هر خط از این کد برای اجرا به مقدار مشخصی گس احتیاج دارد. کاربر اتریوم برای هر معامله باید «محدودیت گس» تعیین کند. منظور از محدودیت گس حداکثر مقدار گسی است که می‌تواند صرف یک معامله خاص شود. بیایید دقیق تر به آن نگاه کنیم.

محدودیت گس (Gas Limit) اتریوم

محدودیت گس حداکثر مقدار گس شارژ شده برای یک دستورالعمل (معامله، عملکرد) است.

وجود این محدودیت به شما کمک می‌کند تا از هزینه ‌های اضافی جلوگیری کنید. به عنوان مثال، به دلیل خطا در یک قرارداد هوشمند یا موارد دیگر گس اضافه مصرف نمی کنید. این محدودیت از هزینه بی نهایت گس برای انجام یک کار جلوگیری می‌کند.

مقدار گس مورد نیاز برای یک معامله خاص با تعداد خطوط کدی که باید اجرا شوند رابطه مستقیم دارد. برای مثال مقدار پیش فرض محاسبه یک هش ۳۰ گس و انجام یک تراکنش عادی ۲۱۰۰۰ گس است. طبیعی است برای اجرای قراردادهای هوشمند یا تراکنش‌هایی که نیاز به کد دستوری زیاد و محاسبات بیشتری دارد، مقدار گس بیشتری مورد نیاز است. یک کاربر اتریوم باید به گونه ای محدودیت گس را تعیین کند که کل گس مورد نیاز عملیات را پوشش دهد. اگر این کار درست انجام نشود، معامله کامل نخواهد شد، زیرا ماینرها در لحظه اتمام گس اجرای آن معامله را متوقف می‌کنند.

تعیین محدودیت گس بیش از حد لازم

اگر گس بیش از حد مجاز تنظیم شده باشد و پس از اجرای عملیات مقداری گس باقی مانده باشد، بلافاصله به ژنراتور عملیات بازگردانده می‌شود. برای این بازپرداخت دو نوع دستور وجود دارد:

۱. دستور خودکشی (Suicide): با این دستور قرارداد هوشمند فسخ می شود و ۲۴۰۰۰ گس بازگردانده می شود.

۲. دستور Sstore : ۱۵۰۰۰ گس بازپرداخت می کند.

قانون بازگرداندن گس به سادگی این دو دستور نیست، پول بازپرداختی که جمع شده، نمی‌تواند بیش از نیمی از میزان گس استفاده‌شده در هنگام انجام محاسبات باشد.

تعیین محدودیت گس کمتر از مقدار لازم

به مثال اتومبیل در ابتدای م قاله فکر کنید، در لحظه‌ای که دیگر بنزین در باک وجود نداشته باشد، ماشین متوقف می‌شود. درنتیجه شما نمی‌توانید تا مقصد مورد نظر خود (که در اتریوم مانند یک معامله‌ای کامل است) حرکت را ادامه دهید.

اگر معامله به دلیل کمبود حد مجاز گس کامل نشده باشد، همه چیز به حالت اولیه خود بر می گردد. البته استخراج کننده در هر صورت پاداش خود را دریافت می‌کند. در این حالت عملیات انجام نشده باقی می‌ماند. گویی هرگز همچین عملیاتی وجود نداشته است و کاربر مجبور است روند را از ابتدا شروع کند.

قیمت Gas اتریوم چگونه تعیین می شود؟

قیمت gas از طریق مکانیسم حراج قیمت تعیین می‌شود. همانطور که گفتیم در این سیستم، هر فرستنده و ارسال‌کننده دستور، قیمتی را پیشنهاد می‌دهد که به gas limit شناخته می‌شود. در واقع این gas limit مقداری است که فرستنده مایل است پرداخت کند. ماینرها از میان تراکنش‌های ارسال شده و با توجه به مقدار gas اختصاص یافته به آن، تراکنش‌های مورد علاقه خود را انتخاب کرده و پردازش بر روی آن را آغاز کرده و در انتها وارد زنجیره بلوکی می‌کنند.

به طور کلی قیمت گس با توجه به پیشنهاد ارائه شده توسط فرستنده مشخص می شود و چیزی که در عمل اتفاق می‌افتد این است که ماینرها تراکنش‌های با کارمزد بالاتر را انتخاب می‌کنند. این موضوع باعث می‌شود که کارمزد تراکنش‌ها برای تراکنش‌های بعدی نیز بالا بماند و فرستنده‌ها مجبورند برای آنکه توسط ماینرها پذیرفته شوند، حداقل همان کارمزد قبلی را پرداخت کنند.

معایب Gas اتریوم

هرچند مکانیزم Gas به دلیل نحوه انجام معاملات نوآورانه بوده‌است اما در عمل مستعد ایجاد مشکلاتی نیز می‌باشد.

این مشکلات زمانی مشخص می شود که Gas limit یک تراکنش مقدار بالایی باشد… برای هر بلوک در شبکه بلاکچین اتریوم، کارمزد تراکنش‌ها یا همان Gas limit مقدار مشخصی است که از قبل تعیین شده است.

تراکنشی را در نظر بگیرید که gas limit آن 10 هزار gas می‌باشد. در مورد این تراکنش، ماینرها تمایل کمتری به پردازش آن دارند. به همین دلیل تراکنش عموما توسط ماینرها بازگردانده خواهد شد؛ زیرا از نظر اقتصادی برای آنها به‌صرفه نخواهد بود.

برای مثال، برای ماینرها، بررسی دو تراکنش جدا با کارمزد 21000 gas اقتصادی‌تر است از انجام یک تراکنش با کارمزد 42000 gas. وجود این ویژگی در شبکه، مسئله‌ساز خواهد شد.

مشکل دیگر Gas ایجاد شلوغی در شبکه است. مکانیزم حراج مورد استفاده در شبکه اتریوم، تقاضای شبکه را در نظر نمی‌گیرد؛ که این موضوع منجر به ازدحام و شلوغی در شبکه می‌شود. این ازدحام در شبکه به اندازه‌ای است که در برخی موارد، حتی باعث شده که برخی از برنامه‌هایی که بر روی شبکه راه‌اندازی شده‌اند، متوقف شوند.

تمامی این مشکلات و ایرادهایی که از شبکه اتریوم ذکر شد، مربوط به شبکه فعلی اتریوم می‌شود. بسیاری از این مشکلات توسط توسعه‌دهندگان این ارز دیجیتال شناسایی شده و در اتریوم 2 راه‌حل‌هایی برای رفع آن در نظر گرفته شده‌است.

Gwei چیست؟

واحد اندازه‌گیری گس در شبکه اتریوم گیگا وی (Giga Wei) است. وی کوچکترین واحد اتر (ETH) است که مشابه ساتوشی در بیت کوین است. در واقع هر اتر معادل یک کونیتیلیون یا ۱۰ به توان ۱۸ وی است. هر گیگا وی (Gwei) هم معادل یک میلیارد یا ۱۰ به توان ۹ وی است. در شبکه اتریوم قیمت گس به وسیله همین واحد گیگا وی تعیین می‌شود و با اتر قابل پرداخت است.

قیمت گس اتریوم

قیمت گس اتریوم با gwei مشخص می‌شود که ارزش آن 0.000000001 ETH است. هزینه یک گس بسته به میزان شلوغی شبکه ممکن است متفاوت باشد. معمولاً در حدود 20 gwei یا (0.00000002 ETH) شناور است، اما اغلب وقتی میزان زیادی ترافیک در شبکه اتریوم وجود داشته باشد، افزایش می‌یابد زیرا بسیاری از معاملات به طور همزمان برای یک بلاک رقابت می‌کنند.

هزینه یک تراکنش در اتریوم

هزینه تراکنش ها در اتریوم طبق فرمول زیر محاسبه می شود:

هزینه تراکنش = تعداد گس انتخاب شده * قیمت گس

برای مثال انتقال یک توکن ساده بر روی شبکه بلاکچین اتریوم نیازمند 21000 gas می‌باشد. همانطور که در بالا اشاره شد، قیمت gas ثابت نمی‌باشد. فرض کنید قیمت هر gas برابر 6 gwei باشد. محاسبه کارمزد این تراکنش را به صورت زیر انجام می‌دهیم.

21000 gas* 6gwei = 126000gwei = 0.000126 ETH

چگونه بفهمیم عملیات ما به چه مقدار گس نیاز دارد؟

روش ‌های مختلفی برای محاسبه مقدار گس مورد نیاز برای پردازش یک تراکنش یا انجام یک قرارداد هوشمند وجود دارد؛ اما یکی از بهترین روش‌ها استفاده از وبسایت «ETH Gas Station» است. این وبسایت بر اساس ازدحام شبکه و میانگین نرخ سایر کاربران، مقدار مناسب گسی که می‌تواند ماینرها را به پذیرش تراکنش شما ترغیب کند را پیشنهاد می‌دهد.

قیمت گس در چه زمانی از روز مناسب تر است؟

کارمزد سرسام‌آور شبکه اتریوم به مشکل بزرگی برای کاربران این شبکه تبدیل شده، در ساعاتی از شبانه‌روز، قیمت گس (Gas) مناسب‌تر از سایر اوقات است.

افزایش کارمزدهای اتریوم از سال 2020 سبب شد تا برخی کاربران از انجام تراکنش در این شبکه منصرف شوند. ساده‌ترین راه کمتر کردن هزینه ها، اجتناب از انجام تراکنش در شبکه اتریوم در برخی از ساعات مشخص در شبانه‌روز است. تحقیق جدید فلیپ ‌ساید کریپتو (Flipside Crypto) نشان می‌دهد که شبکه بلاک چین اتریوم از لحاظ شلوغی و افزایش قیمت گس، هر روز یک الگوی مشخص را تکرار می‌کند.

کارشناسان این تحقیق، میانگین کارمزد شبکه اتریوم در ساعات مختلف شبانه‌روز را از اول ژانویه 2020 (5 دی ماه 98) جمع‌آوری کرده‌اند. در نمودار بالا، رنگ ها در هر ساعت از شبانه‌روز نشان‌دهنده میانگین هزینه انجام یک تراکنش در آن ساعت است.

بیشتر بخوانید: ارز دیجیتال چیست ؟ تفاوت ارز دیجیتال با رمز ارز و ارز مجازی

بر اساس نمودار فوق، شبکه اتریوم شلوغ‌ترین لحظات خود را در بین ساعات 1 بعدازظهر تا 6 بعدازظهر به وقت جهانی تجربه می‌کند، زمانی که مطابق با اولین ساعات کاری در ایالات متحده است. شلوغ بودن شبکه اتریوم و بالا بودن کارمزدهای آن در این ساعات اتفاق عجیبی نیست، زیرا در این برهه زمانی، کاربران اروپایی و آمریکایی بیدار و مشغول به کار هستند.

در سمت مقابل، آرام‌ترین لحظات در شبکه اتریوم بین ساعات 9 تا 11 بعدازظهر به وقت جهانی اتفاق می‌شود. این برهه همزمان با بسته شدن روز کاری آمریکا، نیمه شب در اروپا و صبح بسیار زود در آسیا است. علاوه بر این، در این ساعات شاهد داده‌های پرت کمتری نیز هستیم.

بنابراین کمترین مقدار کارمزد در طول شبانه روز، بین ساعات 00:30 تا 2:30 بامداد به وقت ایران، و بیشترین مقدار کارمزد بین ساعات 16:30 تا 21:30 و بدترین زمان برای ارسال یک تراکنش در شبکه اتریوم است.

مطالب مرتبط:

شبکه لایتنینگ بیت کوین به اتریوم وصل می شود

مزایا و معایب راه‌حل‌های بلاک چین اتریوم

بیس لاین (Baseline) با استفاده از شبکه اصلی اتریوم صفحه گسترده مایکروسافت و گوگل را یکپارچه می کند

اتریوم از هکرهای کلاه سفید برای افشای آسیب پذیری های امنیتی شبکه اتریوم ۲.۰ دعوت می کند