ركزت Ethereum على قابلية التوسع، وكان دمجها بمثابة نقلة نوعية. وقد أشار المؤسس المشارك فيتاليك بوتيرين مجدداً إلى هذا الموضوع، مؤكداً أن خارطة الطريق تتمحور الآن حول التجميع.
هذا يعني أن Ethereum لا يرتكز فقط على التجزئة، وأن بروتوكولات الطبقة الثانية تلعب دورًا محوريًا في الطبقة الرئيسية. ويُعدّ تحقيق مبدأي انعدام الثقة والتوافقية مهمة أساسية أخرى لتحقيق هذا الهدف. ويجب إنجاز كل ذلك مع الحفاظ على قابلية التوسع، وأمن الشبكة، واللامركزية.
يركز Ethereum على خارطة طريق تتمحور حول التجميع
Ethereum فيتاليك بوتيرين، المؤسس المشارك أعاد خارطة طريق عام 2023 لمناقشة مستقبل الشبكة. وأوضح أن EthereumEthereumEthereum EthereumEthereumEthereumEthereum EthereumEthereum وطبقات الطبقة الثانية.
وأوضح المؤسس المشارك أنه بفضل ترقيات مثل EIP-4844، أصبح Ethereum L1 يتعامل الآن مع المزيد من البيانات وتعمل عمليات التجميع المختلفة (L2s) مثل الأجزاء.
ويقول أيضًا إن Ethereum ستنهي تطوير حل التوسع القائم على التجميع وستعمل على تجاوز التحديات التي تواجه أمن الشبكة ولا مركزيتها بشكل سليم.
في الوقت نفسه، تم تحديد 4 أهداف رئيسية لمشروع The Surge، الذي يشير إلى سلسلة من الترقيات لتحسين قابلية التوسع وكفاءة Ethereum.
الهدف الأول هو الوصول إلى معدل معاملات في الثانية (TPS) يزيد عن 100,000 معاملة على الطبقتين الأولى والثانية مجتمعتين. أما الهدف الثاني فهو الحفاظ على لامركزية الشبكة الرئيسية ومتانتها.
أما الهدف الثالث فهو ضمان أن ترث بعض سلاسل الكتل من الطبقة الثانية (L2) بالكامل الميزات الأساسية Ethereum: كونها لا تتطلب ثقة، ومفتوحة، ومقاومة للرقابة. وأخيرًا، تسعى الشبكة إلى تعزيز أقصى قدر من التوافق بين سلاسل الكتل من الطبقة الثانية، بحيث تبدو Ethereum كنظام بيئي واحد متكامل، وليس مجزأً إلى سلاسل كتل منفصلة.
لتحقيق هذه الأهداف، يوضح بوتيرين أن تجاوز معضلة قابلية التوسع الثلاثية أمر صعب ولكنه ليس مستحيلاً. ويطرح بوتيرين نهجين لحل معضلة اللامركزية وقابلية التوسع والأمان.
يتمثل النهج الأول في أخذ عينات من توافر البيانات باستخدام SNARKs، مما يسمح للعُقد بالتحقق من توافر البيانات وصحة العمليات الحسابية. وتتميز SNARKs (حجج المعرفة الموجزة غير التفاعلية) بأنها لا تتطلب ثقة المستخدم، مما يُغني عن الحاجة إلى التحقق. أما النهج الثاني فهو بنية بلازما، التي تتضمن تفويض معالجة المعاملات والتحقق من البيانات إلى المستخدمين بطريقة ذكية ومتوافقة مع نظام الحوافز.
يأتي تطبيق نظام PeerDAS مصحوبًا بمفاضلات
يشير بوتيرين إلى أن حل المعضلة الثلاثية يتطلب أساليب متقدمة مثل SNARKs وPlasma، وليس مجرد إصلاحات برمجية بسيطة. وبناءً على ذلك، يهدف PeerDAS والتحسينات الأخرى إلى جعل Ethereum أكثر قابلية للتوسع من خلال توزيع البيانات عبر الشبكة.
بينما حسّن تحديث Dencun من توافر البيانات من خلال إدخال 375 كيلوبايت من البيانات لكل فترة 12 ثانية، يقول Buterin إنه لا يزال يحد من عدد المعاملات.
في حالة أخذ عينات توافر بيانات النظراء، تُستخدم "كتل" من نقاط البيانات. يقوم عقد Ethereum بإعادة بناء الكتلة بأكملها باستخدام مجموعة فرعية فقط من هذه العينات. ثم في أخذ العينات أحادي البعد، يستمع كل عقد إلى جزء محدد من البيانات التي يتم بثها. يمكن للعقد مشاركة عينات البيانات دون الحاجة إلى تنزيل البيانات كاملة.
يا @VitalikButerin، مقالٌ قيّمٌ للغاية. لديّ بعض الأسئلة:
إذا كانت عمليات التجميع وEIP-4844 هما السبيل لتوسيع نطاق إيثيريوم، فكيف سيحافظ نظام DAS على موثوقيته دون الإخلال باللامركزية؟ وماذا سيحدث إذا تحوّلت جميع هذه الخوادم من الطبقة الثانية إلى مستودعات معزولة؟ كيف سيتعامل إيثيريوم مع...— زيرابيتس (@Zeerabets) ١٧ أكتوبر ٢٠٢٤
أوضح المؤسس المشارك Ethereum أنه في حين يسمح PeerDAS للعقد بطلب عينات من الآخرين خارج الشبكة الفرعية الخاصة بهم، إلا أن هناك نهجًا أكثر تحفظًا لاستخدام SubnetDAS باستخدام الشبكة الفرعية المحلية.
يؤكد هذا المقال أن الهدف هو زيادة حجم البيانات لكل خانة إلى 16 ميجابايت، مما سيؤدي إلى معدل نقل بيانات محتمل يبلغ حوالي 58000 عملية في الثانية. ويكتب بوتيرين: "لذا، نرغب في نهاية المطاف بالذهاب إلى أبعد من ذلك، وتطبيق تقنية أخذ العينات ثنائية الأبعاد، والتي تعمل عن طريق أخذ عينات عشوائية ليس فقط داخل الكتل، بل بين الكتل أيضًا"
يؤكد بوتيرين أن الخطوة التالية هي إطلاق PeerDAS ثم زيادة عدد الكتل. ومع ذلك، فإن الهدف طويل المدى هو تجاوز تقنية أخذ عينات البيانات أحادية البعد (1D DAS) وتطوير تقنية أخذ عينات البيانات ثنائية الأبعاد (2D Data Availability Sampling) للسماح بأخذ العينات داخل الكتل وفيما بينها.
يرى بوتيرين أيضًا أن Ethereum بحاجة إلى الابتعاد عن التقنيةmaticلالتزامات KZG والنظر نحو بديل مقاوم للحوسبة الكمومية وخالي من الإعداد الموثوق به مثل STARKs الأكثر تقدمًا.
في هذه الأثناء، يتعين على Ethereum الاختيار بين نظامي DAS ثنائي الأبعاد وأحادي الأبعاد. يوجد في كلا النظامين مفاضلة بين الكفاءة والبساطة. يوفر النظام الأول أعلى قابلية للتوسع ولكنه أكثر تعقيدًا، بينما يسهل النظام الثاني إدارته ولكنه يتميز بسعة بيانات أقل.
مع ذلك، يشير بوتيرين إلى أن بلازما قد تقلل الحاجة إلى أنظمة التخزين الموزعة (DAS). في هذه الحالة، سيكون المقابل تغييرًا في بنية Ethereum، حيث سيزداد الاعتماد على المستخدمين في إدارة البيانات. ويقترح بوتيرين أيضًا أنه في حال تطبيق تقنيات ضغط البيانات، فقد يقلل ذلك الحاجة إلى أنظمة التخزين الموزعة ثنائية الأبعاد المتقدمة.
يمكن لـ Ethereum النظر في تقنية ضغط البيانات
يهدف ضغط البيانات إلى تقليل حجم كل معاملة على سلسلة الكتل لتحسين قابلية التوسع. Ethereum استخدام طرق ضغط مختلفة مثل الضغط الصفري، وتجميع التوقيعات،
واستبدال العناوين بالمؤشرات، والتسلسل المخصص لقيم المعاملات.
بغض النظر عن الطريقة المستخدمة، فإن هذه التقنية تهدف إلى جعل كل معاملة أصغر من حيث البايتات لمعالجة المزيد من المعاملات داخل نفس مساحة البيانات.
سيكون لهذا الأمر فائدة، لكن له جوانب سلبية أيضًا. على سبيل المثال، يوضح بوتيرين أن ضغط البيانات سيتطلب التحول إلى توقيعات BLS، الأمر الذي سيحتاج إلى تطوير كبير. كما أن استبدال العناوين بالمؤشرات أمر معقد بالنسبة لرمز العميل. عمومًا، قد تُصعّب هذه التغييرات عملية التحقق من المعاملات أو مراجعتها، وقد تُسبب مشاكل للأدوات التي تعتمد على بيانات المعاملات الكاملة.
مع ذلك، يوضح بوتيرين أن جميع حلول قابلية التوسع الحالية تعاني من مشاكل في جوانب مختلفة. لذا، قد يصبح حل بلازما لتوسيع نطاق الشبكة فعالاً للغاية، إذ يستخدم مُشغِّلاً لنشر الكتل خارج السلسلة مع وضع جذور ميركل لتلك الكتل على السلسلة.
بالطبع، لا يزال طرحها للإنتاج مهمة ضخمة. ويُعدّ تحقيق الاعتماد على أنظمة إثبات الطبقة الثانية مشكلة أخرى تواجه Ethereum. ويقول بوتيرين إن معظم عمليات التجميع تفتقر إلى انعدام الثقة الكامل بسبب وجود مجلس أمني.
بهدف الوصول إلى المرحلة الثانية، يقترح بوتيرين استخدام تقنيات التحقق الرسمي، بالإضافة إلى إنشاء أنظمة إثبات متعددة وتوظيف آلية التوقيع المتعدد. وبما أن أنظمة الإثبات المتقدمة من الطبقة الثانية ستساعد في تقليل الضغط على الطبقة الأولى، فسيتم تحقيق قابلية التوسع نتيجة لذلك.
من بين هذه التطورات، تظل تحسينات التوافق بين طبقات الشبكة من المستوى الثاني (L2) ذات أهمية بالغة. ويشير بوتيرين إلى أن تحسين التفاعل بين طبقات الشبكة من المستوى الثاني (L2) وطبقة الشبكة من المستوى الأول (L1) سيعزز سهولة استخدام Ethereumبشكل عام. وعلى عكس التغييرات المقترحة الأخرى، فإن التوافق ليس مجرد ترقية تقنية واحدة، ولكنه عنصر أساسي في خارطة طريق Ethereumطويلة الأجل لقابلية التوسع.
