فيتاليك مقال جديد: مستقبل إثيريوم المحتمل، The Surge

تضمنت خارطة طريق إثيريوم في البداية استراتيجيتين للتوسع: التجزئة وبروتوكولات Layer2. تسمح التجزئة لكل عقدة بالتحقق من وتخزين جزء صغير فقط من المعاملات، بينما تحتفظ بروتوكولات Layer2 بمعظم البيانات والحسابات خارج السلسلة الرئيسية. في النهاية، اندمجت هاتان الطريقتان معًا لتشكيل خارطة طريق تركز على Rollup، والتي لا تزال استراتيجية التوسع الحالية لإثيريوم.

تقترح خارطة الطريق التي تركز على Rollup تقسيمًا بسيطًا للعمل: تركز إيثيريوم L1 على أن تصبح طبقة أساسية قوية ومركزية، بينما تتحمل L2 مهمة مساعدة النظام البيئي على التوسع. هذا العام، حققت خارطة الطريق هذه إنجازات مهمة: أدى إطلاق EIP-4844 blobs إلى زيادة كبيرة في عرض النطاق الترددي لبيانات إيثيريوم L1، ودخلت عدة آلات افتراضية لإيثيريوم (EVM) Rollup المرحلة الأولى. لكن هذه الطريق تواجه أيضًا بعض التحديات الفريدة.

الأهداف الرئيسية لـ Surge تشمل:

1. مستقبل إثيريوم عبر L2 يمكن أن يصل إلى أكثر من 100,000 TPS;
2. الحفاظ على لامركزية وموثوقية L1;
3. على الأقل بعض L2 ورثت بالكامل الخصائص الأساسية لإثيريوم ( الثقة، الانفتاح، مقاومة الرقابة );
4. إثيريوم يجب أن تشعر وكأنها نظام بيئي موحد، وليس 34 سلسلة كتلة مختلفة.

ستتناول هذه المقالة الجوانب التالية:

1. تناقض مثلث القابلية للتوسع
2. مزيد من التقدم في عينة توفر البيانات
3. ضغط البيانات
4. بلازما مُعمّمة
5. نظام إثبات L2 الناضج
6. تحسين التفاعل عبر L2
7. توسيع التنفيذ على L1

تناقض مثلث القابلية للتوسع

تعتقد نظرية مثلث قابلية التوسع أن هناك تناقضًا بين لامركزية البلوكشين وقابلية التوسع والأمان. على الرغم من أن هذه ليست نظرية رياضية صارمة، إلا أنها تشير إلى صعوبة كسر هذا التناقض. تدعي بعض الشبكات عالية الأداء أنها حلت التناقض الثلاثي، لكن في الواقع، تشغيل العقد أصعب من إثيريوم.

إن الجمع بين عينة توفر البيانات وSNARKs يحل فعلاً معضلة المثلث: فهو يسمح للعميل بالتحقق من توفر كمية معينة من البيانات وصحة خطوات حساب معينة، مع تنزيل كمية صغيرة فقط من البيانات وتنفيذ القليل جداً من الحسابات. كما أن بنية بلازما تمثل حلاً، حيث تُلقى مسؤولية مراقبة توفر البيانات على عاتق المستخدمين بطريقة متوافقة مع الحوافز.

التقدم في عينة توفر البيانات

هدفنا هو تحقيق سعة عرض بيانات تصل إلى 16 ميغابايت لكل فتحة، مما يجمع تحسينات ضغط بيانات Rollup، مما سيؤدي إلى حوالي 58000 عملية في الثانية.

PeerDAS هو تنفيذ بسيط نسبيًا لـ "1D sampling". في إثيريوم، كل blob هو متعدد حدود من الدرجة 4096 في حقل أولي مكون من 253 بت. نقوم ببث أجزاء متعددة الحدود، حيث يحتوي كل جزء على 16 قيمة تقييمية من 16 نقطة متجاورة من إجمالي 8192 نقطة. يمكن استعادة أي 4096 قيمة تقييمية من blob.

تعمل PeerDAS على جعل كل عميل يستمع إلى عدد قليل من الشبكات الفرعية، ويطلب من النظراء في الشبكة العالمية p2p ما يحتاجه من blob في الشبكات الفرعية الأخرى. النسخة الأكثر تحفظًا SubnetDAS تستخدم فقط آلية الشبكات الفرعية، دون استفسارات إضافية عن طبقة النظراء.

من الناحية النظرية، يمكننا توسيع "أخذ العينات في بعد واحد" إلى حجم كبير جدًا، لكن هذا سيجعل العملاء الذين لديهم نطاق ترددي محدود غير قادرين على أخذ العينات. لذلك، نريد في النهاية أن نذهب خطوة أبعد، ونقوم بأخذ العينات في بعدين، وهذه الطريقة لا تأخذ العينات بشكل عشوائي داخل الكتلة فحسب، بل تأخذ العينات أيضًا بشكل عشوائي بين الكتل.

التالي هو تنفيذ وإطلاق PeerDAS. بعد ذلك، يجب زيادة عدد blobs على PeerDAS باستمرار، مع مراقبة الشبكة عن كثب وتحسين البرمجيات لضمان الأمان، وهذه عملية تدريجية. نحتاج أيضًا إلى القيام بمزيد من العمل لتحديد النسخة المثالية من 2D DAS وإثبات خصائصه الأمنية.

ضغط البيانات

حالياً، كل عملية تداول Rollup تستهلك مساحة كبيرة من البيانات على السلسلة. نحتاج إلى جعل كل عملية تداول داخل Rollup تستهلك بايتات أقل على السلسلة.

طرق ضغط البيانات تشمل:

1. ضغط صفر بايت
2. تجميع التوقيع
3. استبدال العناوين باستخدام المؤشرات
4. تسلسل مخصص لقيمة الصفقة
5. نشر اختلاف الحالة بدلاً من الصفقة

باستخدام ERC-4337، ودمج بعض محتوياته في L2 EVM في النهاية، يمكن أن يعجل بشكل كبير من تنفيذ تقنية التجميع.

! مقال فيتاليك الجديد: مستقبل Ethereum المحتمل ، الطفرة

بلازما عامة

بلزما هي حل لتوسيع النطاق، حيث يتعين على مشغل نشر الكتل خارج السلسلة، ووضع جذر ميركل لهذه الكتل على السلسلة. كانت الإصدارات المبكرة من بلزما قادرة فقط على معالجة حالات الدفع، ولم تتمكن من التوسع بفعالية.

إذا طلبنا من كل جذر أن يتم التحقق منه باستخدام SNARK، فسيصبح Plasma أقوى بكثير. يمكن تبسيط كل لعبة تحدي بشكل كبير، لأننا استبعدنا معظم المسارات المحتملة للاحتيال من قبل المشغلين. في الوقت نفسه، فتحت طرق جديدة، مما يسمح لتقنية Plasma بالتوسع إلى فئات أصول أوسع.

نظام بلازما لا يحتاج إلى الكمال. حتى لو كنت تستطيع حماية مجموعة فرعية فقط من الأصول، فقد حسنت بشكل كبير الوضع الحالي لـ EVM القابل للتوسع للغاية.

نظام إثبات L2 الناضج

حالياً، معظم الـ Rollup ليست موثوقة في الواقع. هناك لجنة أمان لديها القدرة على تجاوز سلوك نظام الإثبات. نحن بحاجة إلى Rollup لا يعتمد على الثقة، لذا يجب علينا مواجهة هذه المشكلة وحلها.

التحدي الرئيسي لتحقيق Rollup بدون ثقة هو الحصول على ثقة كافية، لإثبات أن النظام موثوق به بشكل كافٍ. هناك طريقتان رئيسيتان يمكن تنفيذ ذلك:

1. التحقق الرسمي: استخدام الرياضيات الحديثة والتقنيات الحسابية لإثبات أن نظام الإثبات يقبل فقط الكتل التي تمر عبر مواصفات EVM.

2. المزيد من الإثباتات: إنشاء أنظمة إثبات متعددة، واستثمار الأموال في هذه الأنظمة مع لجنة الأمان. إذا وافقت أنظمة الإثبات، فلا يحق للجنة الأمان التدخل؛ وإذا لم يوافقوا، يمكن للجنة الأمان فقط أن تختار بين أحدهم.

تحسين التفاعل بين L2

نحتاج إلى جعل استخدام نظام L2 البيئي يبدو وكأنه استخدام نظام إثيريوم البيئي الموحد. تشمل تحسينات التشغيل البيني عبر L2:

1. عنوان سلسلة معينة
2. طلب الدفع لسلسلة معينة
3. تحويلات عبر السلاسل ودفع الغاز
4. عميل خفيف
5. محفظة Keystore
6. جسر الرموز المشتركة
7. التزامن التراكمي

معظم هذه الاقتراحات هي هياكل "أعلى"، وبالتالي فإن الاعتبارات على مستوى L1 لا تؤثر كثيرًا. الاستثناء هو الترتيب المشترك، الذي له تأثير كبير على القيمة القابلة للاستخراج القصوى (MEV).

توسيع التنفيذ على L1

إذا أصبحت L2 قابلة للتوسع وناجحة للغاية، بينما لا تزال L1 قادرة على معالجة عدد قليل جداً من المعاملات، فقد تواجه إثيريوم بعض المخاطر. لذلك، من المهم الاستمرار في توسيع L1 نفسها، والتأكد من أنها قادرة على استيعاب عدد متزايد من حالات الاستخدام.

تشمل استراتيجيات توسيع L1:

1. تحسين التكنولوجيا لجعل L1 أسهل للتحقق، ثم زيادة حد الغاز.
2. تقليل تكلفة عمليات معينة، وزيادة السعة المتوسطة دون زيادة مخاطر أسوأ الحالات.
3. Rollups الأصلية: إنشاء N نسخة موازية من EVM.

يجب أن تجيب أي خارطة طريق لتوسيع L1 على سؤال كبير واحد: ما هي الرؤية النهائية لكل من L1 و L2؟ نحتاج إلى بعض المبادئ التوجيهية لضمان عدم الإضرار بشكل كبير باللامركزية في إثيريوم L1.

جذب المزيد من المستخدمين إلى L1 لا يعني فقط تحسين التوسع، بل يعني أيضًا تحسين جوانب أخرى من L1. وهذا يعني أن المزيد من MEV سيبقى على L1، وبالتالي ستصبح الحاجة إلى معالجة MEV بشكل واضح أكثر إلحاحًا. سيعزز ذلك بشكل كبير من قيمة زمن الفتحة السريعة على L1. في الوقت نفسه، يعتمد ذلك أيضًا بشكل كبير على سير عملية التحقق من L1 بسلاسة.