أعلن فيتاليك بوتيرين، مؤسس Ethereum، عن الخطوة التالية للشبكة، والتي تتمثل في التخلص من الوزن الزائد. ويطلق عليها اسم "التطهير"
في خامس تدوينة ضمن سلسلته، عرض فيتاليك خطةً صارمةً للقضاء على تضخم تقنية البلوك تشين، وإزالة الميزات الزائدة، وتبسيط البروتوكول. فشبكة Ethereumتعاني من ازدحام المعاملات القديمة والميزات المعقدة الموروثة.
ما الحل؟ يريد فيتاليك حذف بيانات التاريخ والحالة، وتبسيط ميزات البروتوكول، وتسهيل تشغيل العُقد. هذا القرار الجريء هو استجابة للنمو السريع لبيانات Ethereum.
في الوقت الحالي، تتطلب عقدة Ethereum كاملة أكثر من 1.1 تيرابايت من مساحة التخزين فقط لعميل التنفيذ، مع مساحة أكبر لبيانات الإجماع.
مع تزايد المعاملات والحسابات، تتزايد الحاجة إلى مساحة التخزين، مما يُسبب اختناقات. وبدون إجراء تغييرات، يُصبح Ethereum مُعرّضًا للتباطؤ، حيث سيواجه العملاء الجدد أوقات مزامنة طويلة للغاية لمجرد تحديث بياناتهم على الشبكة.
انتهاء صلاحية السجل: تقليص حجم ذاكرة Ethereum
بدلاً من أن تحتفظ كل عقدة بكل معاملة مسجلة على الإطلاق، يقترح فيتاليك أن تحتفظ العقد بالبيانات الحديثة فقط. أما الكتل التاريخية والمعاملات القديمة والإيصالات فتُوزع على العقد على دفعات صغيرة.
يرى فيتاليك أن بيانات التاريخ يجب أن تعمل كشبكة تورنت، حيث تخزن العقد أجزاءً من البيانات، مما يضمن توفرها دون أن تحتفظ عقدة واحدة بكل شيء. ويقول: "نتحدث عن مئات الجيجابايت من الكتل القديمة التي تتراكم كل عام".
تم تعديل النموذج الحالي، الذي يحتوي على جميع البيانات في العقد. يتم تخزين كتل الإجماع، الضرورية لإثبات الحصة، لمدة ستة أشهر، بينما تختفي الكتل الكبيرة - كتل بيانات المعاملات الأكبر حجماً - بعد 18 يوماً.
يقترح فيتاليك اقتراحه الجديد، EIP-4444، الذي يدعو إلى تحديد مدة تخزين البيانات التاريخية للكتل والإيصالات بسنة واحدة. ما هدفه النهائي؟ شبكة موزعة حيث تخزن كل عقدة جزءًا صغيرًا فقط من البيانات التاريخية، باستخدام براهين ميركل وتشفير المحو لضمان الدقة.
لن يؤثر تخزين البيانات التاريخية الموزع هذا على موثوقية بيانات Ethereum. ويزعم فيتاليك أنه بزيادة عدد العقد، ستتضاعف نسخ البيانات عبر الشبكة، مما يجعل كل جزء من البيانات التاريخية مدعومًا بشكل جيد.
ستُضيف تقنية الترميز المحو مرونةً، على غرار التقنية التي تُساعد على إبقاء الكتل متاحةً لأخذ عينات البيانات. كما يُشير فيتاليك إلى شبكة البوابة وطرق الند للند كحلول مُمكنة، مما يسمح Ethereum بإدارة انتشار بياناتها دون الاعتماد على التخزين المركزي.
انتهاء صلاحية الحالة: الحد من ثبات البيانات
إلى جانب سجل البيانات، تتضمن عملية التطهير التي يقوم بها فيتاليك جانبًا أكثر تعقيدًا: "انتهاء صلاحية الحالة". على عكس سجل البيانات، يصعب انتهاء صلاحية بيانات الحالة (مثل أرصدة الحسابات، والأرقام العشوائية، وتخزينtracالذكية). بمجرد إنشائها، يظل كائن الحالة (مثل حساب يحتوي على إيثيريوم أو خانةtracعقد) متاحًا لأي معاملة.
ومع كل عنصر جديد، يزداد حجم بيانات Ethereum. وللحد من هذا التزايد، يقترح فيتاليك خاصية انتهاءmatic التلقائية، التي تحذف البيانات التي لم يتم تعديلها مؤخرًا. ويكمن التحدي في تحقيق التوازن بين انتهاء صلاحية البيانات واستمراريتها في Ethereum.
وهو يعتقد أنه ينبغي أن يكون بإمكان المستخدمين "الاختفاء لمدة خمس سنوات، ثم العودة، والاستمرار في الوصول إلى أموالهم". يحتاج هذا النظام إلى الكفاءة - لا حسابات إضافية أو نماذج معقدة للمطورين.
جربت Ethereum أفكارًا مختلفة مثل "إيجار البلوك تشين"، الذي يفرض رسومًا على المستخدمين للحفاظ على بياناتهم، و"إعادة التكوين"، الذي يحاول إعادة ضبط البلوك تشين لتقليل البيانات. لم ينجح أي منهما.
هناك مقترحان جديدان يستهدفان تضخم البيانات. أولهما هو "انتهاء صلاحية البيانات جزئياً". ستقوم الشبكة بتقسيم البيانات إلى أجزاء، وتخزين الأجزاء الحديثة فقط مع الاحتفاظ بـ "البيانات غير النشطة" لإثبات وجودها.
في حال حذف جزء من البيانات، يمكن للمستخدمين استعادته بإثبات وجود بيانات سابقة. يستخدم اقتراح تصميم فيتاليك، EIP-7736، أشجار فيركل ونموذج "الجذع والأوراق" لتجميع البيانات. تُحذف أي بيانات لم تُمس لمدة ستة أشهر، ولا يتبقى سوى جزء صغير منها يُستعاد عند الحاجة.
أما الفكرة الثانية فهي انتهاء الصلاحية بناءً على فترة العنوان، والتي تقسم كائنات الحالة حسب الوقت. لكل حساب "فترة عنوان"، ويتم تخزين البيانات من الفترتين الأخيرتين فقط.
إذا أراد شخص ما بيانات قديمة، فسيقدم إثبات ميركل لاستعادتها. سيتطلب هذا الإعداد القائم على النقاط تغيير تنسيقات العناوين، وتوسيع التنسيق الحالي المكون من 20 بايت ليشمل أرقام الإصدارات والنقاط.
يقترح فيتاليك أيضًاtracمساحة العناوين للحفاظ على التوافق. ويكمن التحدي حينها في ضمان فهم المستخدمين لهذا النظام الدوري وثقتهم به دون التضحية بوعد Ethereumالأساسي المتمثل في التوافر.
تنظيف الميزات: تقليل تعقيد كود Ethereum
تُؤثر المرحلة الأخيرة من عملية التطهير على تعقيد البروتوكول. يقول فيتاليك: "كل ميزة جديدة تجعل استخدام Ethereum أكثر صعوبة، لكن إزالة أي شيء يُعد كابوسًا". المثال الأكثر شهرة هو SELFDESTRUCT، وهو رمز برمجي يسمح للمستخدمين بحذف مساحة التخزينtrac.
في الأصل، كان يسمح بمسح حالة البيانات طوعًا، لكنه غير مستخدم في الغالب ويُعرّض النظام لهجمات حجب الخدمة. وقد أدى التحديث الجذري لـ Dencun في Ethereumإلى إضعاف الكود البرمجي، ويخطط فيتاليك لإزالته بالكامل قريبًا.
تشمل الميزات الأخرى المتضخمة أنواع المعاملات القديمة، وتنسيقات البيانات المتكررة، وإعداد بروتوكول ذي ترتيب بيانات مختلط. هذه العيوب تجعل عملية التطوير مربكة وتجعل ترقية Ethereum أكثر صعوبة.
تتضمن قائمة التحسينات التي اقترحها فيتاليك أيضًا تحويل تنسيقات البيانات من RLP إلى SSZ، وتبسيط قواعد الغاز لتحسين إدارة موارد الكتل، وإزالة عمليات التجميع المسبق غير المستخدمة مثل RIPEMD160 وMODEXP وBLAKE. كما يدعم نقل Ethereum إلى نموذج عميل عديم الحالة، مما سيُزيل أعباء التخزين عن معظم العُقد.
ستتطلب بعض هذه التغييراتtracالحسابات، مما يسمح للمستخدمين بمعالجة أنواع المعاملات القديمة من خلال "رمز EVM الافتراضي للحساب". ويقول فيتاليك إن هذا سيبسط آلة Ethereum الافتراضية (EVM) مع تقليل حجم الكود. وعلى المدى البعيد، قد تخضع آلة إيثيريوم الافتراضية نفسها للتحديث.
ويوضح أن مطوري Ethereum يفكرون في نموذج تنفيذ جديد مثل RISC-V أو Cairo، أو ربما استخدام تنسيق كائن EVM (EOF) لتوحيد قواعد التعليمات البرمجية.
يُغيّر نظام EOF قواعد الغاز ويحظر بعض التعليمات للسماح بالتحديثات المعيارية، مما يُعزز قابلية توسع Ethereum. وبحسب التقارير، سيُمكّن هذا النظام المطورين من إجراء تحسينات تدريجية، مما يُساعد Ethereum في نهاية المطاف على الحفاظ على كفاءته.
لكن فيتاليك قدم خياراً آخر. يقول : Ethereum الأكثر جذرية في الإبقاء على البروتوكول كما هو، ولكن نقل أجزاء كبيرة منه من كونها ميزات بروتوكولية إلى كونها شفرة تعاقدية trac .
