وقد ذكر فيتاليك بشكل مشترك موضوعًا في أسبوع Blockchain الكوري الأخير وخطاب سنغافورة وحتى مؤتمر مطوري Ethereum التنفيذي الأساسي (ACDE): الحالة، وما يلي يتعلق بها. مفاهيم الحلول المختلفة، مثل عديمي الجنسية، وانتهاء الحالة (انتهاء الحالة) )، وانتهاء صلاحية البيانات التاريخية (EIP-4444)، وشجرة Verkle، وحتى توسيع/ضغط مساحة العنوان (توسيع/ضغط مساحة العنوان). بالطبع، هذه ليست في الواقع خطة تعديل خارطة طريق جديدة، ففي أحدث خارطة طريق للإيثريوم الصادرة عن Vitalik في نوفمبر من العام الماضي، تنتمي هذه بشكل أساسي إلى الطرق الرئيسية The Verge و The Purge.
تجمع هذه المقالة بين هذين الطريقين الرئيسيين وبعض تحديات التفكير الجديدة لمراجعة مسار حل حالة فيتاليك.
ولاية
تشير الحالة في Ethereum إلى دفتر الأستاذ الشامل الذي يتضمن جميع الحسابات المملوكة خارجيًا (EOAs) وأرصدتها وعمليات نشر العقود الذكية والتخزين المرتبط بها. هذه الحالة ليست ثابتة، بل تستمر في التوسع مع إضافة مستخدمين جدد ونشر عقود ذكية جديدة.
في الوقت الحالي، يجب على العقد الكاملة تخزين مجموعة البيانات المتزايدة هذه للتحقق من صحة الكتل بشكل صحيح وضمان انتقالات الحالة الصحيحة، مما يجعل عملية التحقق ذات طبيعة محددة. إن متطلبات التخزين المتزايدة هذه، وبالتالي زيادة متطلبات الأجهزة لتشغيل العقد الكاملة، ستؤدي إلى تزايد مركزية أدوات التحقق.
وفقًا لبيانات etherscan.io/، يتطلب تشغيل العقدة الكاملة للمزامنة السريعة حاليًا ما لا يقل عن 1200 جيجابايت (مع أخذ عميل Geth كمثال). يحدث هذا بعد إجراء تقليم الحالة، ويتم حذف بيانات الحالة السابقة، ويتم حذف معظم البيانات فقط يتم الاحتفاظ بالحالة الأخيرة. إذا كانت عقدة أرشيفية، أي أن العقدة الكاملة ستحتفظ بجميع الحالات التاريخية، بما في ذلك حالة كل كتلة، فستكون السعة المطلوبة حوالي 15400 جيجابايت، وستستمر في النمو في المستقبل، وهو ما غالبًا ما يطلق المجتمع على "انفجار الدولة".
هذا ما أكده Vitalik في أسبوع Blockchain الكوري: تعد مركزية العقد واحدة من أكبر المشكلات التي تواجه شبكة Ethereum ويجب حلها عن طريق جعل العقد أرخص وأسهل في التشغيل.
من أجل التعامل مع هذه السلسلة من التحديات، عمل مجتمع إيثريوم بجد لإيجاد طرق للتحسين والتحسين، أي مفاهيم الحلول المختلفة التي قمنا بتجسيدها في البداية.
حل الحالة
انعدام الجنسية
المفهوم الأساسي لعديم الحالة هو إضفاء الطابع الخارجي على بيانات الحالة، مما يلغي حاجة كل عقدة إلى تخزين الحالة الكاملة. في هذا الوضع، تحتاج العقد فقط إلى الحفاظ على رؤوس الكتلة ومعلومات المعاملات ذات الصلة، والتحقق من الحالة وإعادة بنائها من خلال إثباتات الحالة (إثباتات الحالة).
يتمثل الدور والأهمية الرئيسية لانعدام الجنسية في تقليل عبء تخزين العقد، وتحسين قابلية توسيع الشبكة، وتمكين المزيد من العقد من المشاركة بسهولة في التحقق، مع الحفاظ على الطبيعة اللامركزية للإيثريوم.
شجرة فيركلي
حاليًا، يعتمد إيثريوم على أشجار Merkle-Patricia لتجزئة بيانات حالته وضغطها. ومع ذلك، يمكن أن يصبح حجم إثباتات Merkle في مثل هذه الهياكل الشجرية كبيرًا جدًا، مما يجعلها أقل ملاءمة للشهود المطلوبين للنماذج عديمة الجنسية.
لحل هذه المشكلة، تخطط إيثريوم للانتقال إلى أشجار Verkle، وهي بنية بيانات أكثر كفاءة. تشترك كل من أشجار Merkle-Patricia وأشجار Verkle في قدرة مهمة، وهي توليد شهود - أدلة تشفير تسمح لأي شخص بتأكيد وجود معلومات محددة وإتاحتها للعامة في جذر الولاية بسهولة.
تتمثل ميزة أشجار Verkle في أنها أكثر كفاءة في توليد أحجام إثبات أصغر.
تاريخ انتهاء الصلاحية، EIP-4444
يهدف EIP-4444 إلى تنفيذ انتهاء صلاحية البيانات التاريخية، وهي ترقية تتطلب من العقد التوقف عن استضافة الكتل التاريخية الأقدم من عام واحد على شبكة نظير إلى نظير. تؤدي إزالة البيانات التاريخية إلى تخفيف متطلبات مساحة القرص بشكل كبير لمشغلي العقد. وفي الوقت نفسه، يعمل أيضًا على تبسيط برامج العميل من خلال إلغاء الحاجة إلى تكييف التعليمات البرمجية مع الإصدارات المختلفة من الكتل التاريخية. بالإضافة إلى ذلك، يضمن الجمع بين EIP-4444 وPDS (Proto-danksharding) تقليمًا منتظمًا للبيانات؛ حيث يقوم EIP-4444 بتشذيب البيانات مرة واحدة سنويًا، بينما يقوم PDS بتشذيب كتل البيانات مرة واحدة شهريًا. وفي حين أن هذا يساعد في تقليل احتياجات تخزين البيانات للعقد، فإنه يثير أيضًا مخاوف بشأن الحفاظ على البيانات التاريخية واستعادتها.
انتهاء الولاية
يلغي انعدام الجنسية الحاجة إلى أدوات التحقق من الصحة للحفاظ على الحالة الكاملة عند التحقق من صحة الكتل. لكن الدولة لن تختفي، ويظل نموها المستمر يمثل تحديًا طويل المدى للويب.
من أجل حل هذه المشكلة الأساسية، اقترح المجتمع حل انتهاء الولاية.
سيؤدي انتهاء صلاحية الحالة تلقائيًا إلى تقليم أجزاء الحالة التي تظل دون تغيير لمدة عام، على سبيل المثال، ونقلها إلى بنية شجرة منفصلة وإزالتها من بروتوكول إيثريوم الرئيسي.
ومن الجدير بالذكر أن انتهاء صلاحية الحالة لا يصبح ممكنًا إلا بعد الهجرة إلى أشجار فيركلي. بالإضافة إلى ذلك، قال فيتاليك في أسبوع بلوكتشين الكوري KBW 2023: إذا كان هناك انعدام جنسية وPBS، فقد يكون انتهاء صلاحية الولاية ذو أولوية منخفضة.
لأنه إذا تم تنفيذ الفصل بين المقترح والمنشئ (PBS) بحلول ذلك الوقت، في حالة عديمة الحالة، على الرغم من أن منشئ الكتلة لا يزال بحاجة إلى الوصول إلى الحالة لإنشاء الكتلة، فإن منشئ الكتلة في ذلك الوقت كان متوقعًا بالفعل. التعامل مع نمو الحالة، نظرًا لأن هذه المنطقة تسمح بدرجة معينة من المركزية، فإن أداء العقدة للبناة يمكن أن يلبي الاحتياجات بشكل طبيعي.
على الرغم من أن PBS على مستوى البروتوكول لم يتم تضمينه بعد في شبكة Ethereum الرئيسية، إلا أنه يمكننا أن نفهم تقريبًا الاتجاه المستقبلي للشبكة الرئيسية من خلال فهم التوزيع الحالي للسوق لـ Mev-Boost PBS. إحصائيات البيانات الخاصة بـ mevboost.pics هي كما يلي:
بالإضافة إلى ذلك، يتضمن تنفيذ انتهاء صلاحية الحالة إجراء تغييرات على تنسيق عنوان Ethereum، ويوجد حاليًا حلان: امتداد مساحة العنوان مقابل ضغط مساحة العنوان. الأول يزيد طول العنوان إلى 32 بايت (تنسيق العنوان الحالي هو 20 بايت)، ولكنه يتطلب منطقًا معقدًا للتوافق مع الإصدارات السابقة ويجب أيضًا تحديث العقد الحالي؛ على الرغم من أن الأخير يحتفظ بتنسيق 20 بايت، إلا أنه يغير العقد السابق يتم استخدام 6 بايت لتحديد البادئة ودورة العنوان، وعلى الرغم من أن هذا يقلل بشكل كبير من مشكلة التوافق، إلا أنه يؤدي أيضًا إلى مشكلة أخرى، حيث يبلغ طول العنوان 14 بايت فقط ولم يعد لديه القدرة على مقاومة الاصطدامات، وبالتالي إدخال بعض العناوين. تمثل المشكلات الأمنية المحتملة التي تم إنشاؤها أيضًا تحديًا كبيرًا يواجهه المجتمع حاليًا.
لخص
الآن يمكننا حذف الأولويات الأمامية والخلفية تقريبًا (قد تكون 2\3\4 متساوية) بناءً على مشاكل التنفيذ وأولويات الحلول التقنية المذكورة أعلاه:
شجرة فيركل
برنامج تلفزيوني
عديمي الجنسية
انتهت صلاحية البيانات التاريخية (EIP-4444)
التغييرات في تنسيق عنوان Ethereum (الضغط/التوسيع)
انتهاء الحالة
باختصار، يمكن خفض عتبة تشغيل العقدة، ويمكن الحفاظ على لامركزية العقدة ومشاكل انفجار الحالة المحتملة، ويمكن تقليل نمو الحالة لتحسين حمل اتصالات الشبكة.
وبطبيعة الحال، لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه.
الروابط المرجعية:
شاهد النسخة الأصلية
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
ما هو "عديم الجنسية" الذي ذكره فيتاليك مراراً في خطاباته الأخيرة؟
التجميع الأصلي: GaryMa Wu Shuo Blockchain
وقد ذكر فيتاليك بشكل مشترك موضوعًا في أسبوع Blockchain الكوري الأخير وخطاب سنغافورة وحتى مؤتمر مطوري Ethereum التنفيذي الأساسي (ACDE): الحالة، وما يلي يتعلق بها. مفاهيم الحلول المختلفة، مثل عديمي الجنسية، وانتهاء الحالة (انتهاء الحالة) )، وانتهاء صلاحية البيانات التاريخية (EIP-4444)، وشجرة Verkle، وحتى توسيع/ضغط مساحة العنوان (توسيع/ضغط مساحة العنوان). بالطبع، هذه ليست في الواقع خطة تعديل خارطة طريق جديدة، ففي أحدث خارطة طريق للإيثريوم الصادرة عن Vitalik في نوفمبر من العام الماضي، تنتمي هذه بشكل أساسي إلى الطرق الرئيسية The Verge و The Purge.
تجمع هذه المقالة بين هذين الطريقين الرئيسيين وبعض تحديات التفكير الجديدة لمراجعة مسار حل حالة فيتاليك.
ولاية
تشير الحالة في Ethereum إلى دفتر الأستاذ الشامل الذي يتضمن جميع الحسابات المملوكة خارجيًا (EOAs) وأرصدتها وعمليات نشر العقود الذكية والتخزين المرتبط بها. هذه الحالة ليست ثابتة، بل تستمر في التوسع مع إضافة مستخدمين جدد ونشر عقود ذكية جديدة.
في الوقت الحالي، يجب على العقد الكاملة تخزين مجموعة البيانات المتزايدة هذه للتحقق من صحة الكتل بشكل صحيح وضمان انتقالات الحالة الصحيحة، مما يجعل عملية التحقق ذات طبيعة محددة. إن متطلبات التخزين المتزايدة هذه، وبالتالي زيادة متطلبات الأجهزة لتشغيل العقد الكاملة، ستؤدي إلى تزايد مركزية أدوات التحقق.
وفقًا لبيانات etherscan.io/، يتطلب تشغيل العقدة الكاملة للمزامنة السريعة حاليًا ما لا يقل عن 1200 جيجابايت (مع أخذ عميل Geth كمثال). يحدث هذا بعد إجراء تقليم الحالة، ويتم حذف بيانات الحالة السابقة، ويتم حذف معظم البيانات فقط يتم الاحتفاظ بالحالة الأخيرة. إذا كانت عقدة أرشيفية، أي أن العقدة الكاملة ستحتفظ بجميع الحالات التاريخية، بما في ذلك حالة كل كتلة، فستكون السعة المطلوبة حوالي 15400 جيجابايت، وستستمر في النمو في المستقبل، وهو ما غالبًا ما يطلق المجتمع على "انفجار الدولة".
هذا ما أكده Vitalik في أسبوع Blockchain الكوري: تعد مركزية العقد واحدة من أكبر المشكلات التي تواجه شبكة Ethereum ويجب حلها عن طريق جعل العقد أرخص وأسهل في التشغيل.
من أجل التعامل مع هذه السلسلة من التحديات، عمل مجتمع إيثريوم بجد لإيجاد طرق للتحسين والتحسين، أي مفاهيم الحلول المختلفة التي قمنا بتجسيدها في البداية.
حل الحالة
انعدام الجنسية
المفهوم الأساسي لعديم الحالة هو إضفاء الطابع الخارجي على بيانات الحالة، مما يلغي حاجة كل عقدة إلى تخزين الحالة الكاملة. في هذا الوضع، تحتاج العقد فقط إلى الحفاظ على رؤوس الكتلة ومعلومات المعاملات ذات الصلة، والتحقق من الحالة وإعادة بنائها من خلال إثباتات الحالة (إثباتات الحالة).
يتمثل الدور والأهمية الرئيسية لانعدام الجنسية في تقليل عبء تخزين العقد، وتحسين قابلية توسيع الشبكة، وتمكين المزيد من العقد من المشاركة بسهولة في التحقق، مع الحفاظ على الطبيعة اللامركزية للإيثريوم.
شجرة فيركلي
حاليًا، يعتمد إيثريوم على أشجار Merkle-Patricia لتجزئة بيانات حالته وضغطها. ومع ذلك، يمكن أن يصبح حجم إثباتات Merkle في مثل هذه الهياكل الشجرية كبيرًا جدًا، مما يجعلها أقل ملاءمة للشهود المطلوبين للنماذج عديمة الجنسية.
لحل هذه المشكلة، تخطط إيثريوم للانتقال إلى أشجار Verkle، وهي بنية بيانات أكثر كفاءة. تشترك كل من أشجار Merkle-Patricia وأشجار Verkle في قدرة مهمة، وهي توليد شهود - أدلة تشفير تسمح لأي شخص بتأكيد وجود معلومات محددة وإتاحتها للعامة في جذر الولاية بسهولة.
تتمثل ميزة أشجار Verkle في أنها أكثر كفاءة في توليد أحجام إثبات أصغر.
تاريخ انتهاء الصلاحية، EIP-4444
يهدف EIP-4444 إلى تنفيذ انتهاء صلاحية البيانات التاريخية، وهي ترقية تتطلب من العقد التوقف عن استضافة الكتل التاريخية الأقدم من عام واحد على شبكة نظير إلى نظير. تؤدي إزالة البيانات التاريخية إلى تخفيف متطلبات مساحة القرص بشكل كبير لمشغلي العقد. وفي الوقت نفسه، يعمل أيضًا على تبسيط برامج العميل من خلال إلغاء الحاجة إلى تكييف التعليمات البرمجية مع الإصدارات المختلفة من الكتل التاريخية. بالإضافة إلى ذلك، يضمن الجمع بين EIP-4444 وPDS (Proto-danksharding) تقليمًا منتظمًا للبيانات؛ حيث يقوم EIP-4444 بتشذيب البيانات مرة واحدة سنويًا، بينما يقوم PDS بتشذيب كتل البيانات مرة واحدة شهريًا. وفي حين أن هذا يساعد في تقليل احتياجات تخزين البيانات للعقد، فإنه يثير أيضًا مخاوف بشأن الحفاظ على البيانات التاريخية واستعادتها.
انتهاء الولاية
يلغي انعدام الجنسية الحاجة إلى أدوات التحقق من الصحة للحفاظ على الحالة الكاملة عند التحقق من صحة الكتل. لكن الدولة لن تختفي، ويظل نموها المستمر يمثل تحديًا طويل المدى للويب.
من أجل حل هذه المشكلة الأساسية، اقترح المجتمع حل انتهاء الولاية.
سيؤدي انتهاء صلاحية الحالة تلقائيًا إلى تقليم أجزاء الحالة التي تظل دون تغيير لمدة عام، على سبيل المثال، ونقلها إلى بنية شجرة منفصلة وإزالتها من بروتوكول إيثريوم الرئيسي.
ومن الجدير بالذكر أن انتهاء صلاحية الحالة لا يصبح ممكنًا إلا بعد الهجرة إلى أشجار فيركلي. بالإضافة إلى ذلك، قال فيتاليك في أسبوع بلوكتشين الكوري KBW 2023: إذا كان هناك انعدام جنسية وPBS، فقد يكون انتهاء صلاحية الولاية ذو أولوية منخفضة.
لأنه إذا تم تنفيذ الفصل بين المقترح والمنشئ (PBS) بحلول ذلك الوقت، في حالة عديمة الحالة، على الرغم من أن منشئ الكتلة لا يزال بحاجة إلى الوصول إلى الحالة لإنشاء الكتلة، فإن منشئ الكتلة في ذلك الوقت كان متوقعًا بالفعل. التعامل مع نمو الحالة، نظرًا لأن هذه المنطقة تسمح بدرجة معينة من المركزية، فإن أداء العقدة للبناة يمكن أن يلبي الاحتياجات بشكل طبيعي.
على الرغم من أن PBS على مستوى البروتوكول لم يتم تضمينه بعد في شبكة Ethereum الرئيسية، إلا أنه يمكننا أن نفهم تقريبًا الاتجاه المستقبلي للشبكة الرئيسية من خلال فهم التوزيع الحالي للسوق لـ Mev-Boost PBS. إحصائيات البيانات الخاصة بـ mevboost.pics هي كما يلي:
بالإضافة إلى ذلك، يتضمن تنفيذ انتهاء صلاحية الحالة إجراء تغييرات على تنسيق عنوان Ethereum، ويوجد حاليًا حلان: امتداد مساحة العنوان مقابل ضغط مساحة العنوان. الأول يزيد طول العنوان إلى 32 بايت (تنسيق العنوان الحالي هو 20 بايت)، ولكنه يتطلب منطقًا معقدًا للتوافق مع الإصدارات السابقة ويجب أيضًا تحديث العقد الحالي؛ على الرغم من أن الأخير يحتفظ بتنسيق 20 بايت، إلا أنه يغير العقد السابق يتم استخدام 6 بايت لتحديد البادئة ودورة العنوان، وعلى الرغم من أن هذا يقلل بشكل كبير من مشكلة التوافق، إلا أنه يؤدي أيضًا إلى مشكلة أخرى، حيث يبلغ طول العنوان 14 بايت فقط ولم يعد لديه القدرة على مقاومة الاصطدامات، وبالتالي إدخال بعض العناوين. تمثل المشكلات الأمنية المحتملة التي تم إنشاؤها أيضًا تحديًا كبيرًا يواجهه المجتمع حاليًا.
لخص
الآن يمكننا حذف الأولويات الأمامية والخلفية تقريبًا (قد تكون 2\3\4 متساوية) بناءً على مشاكل التنفيذ وأولويات الحلول التقنية المذكورة أعلاه:
شجرة فيركل
برنامج تلفزيوني
عديمي الجنسية
انتهت صلاحية البيانات التاريخية (EIP-4444)
التغييرات في تنسيق عنوان Ethereum (الضغط/التوسيع)
انتهاء الحالة
باختصار، يمكن خفض عتبة تشغيل العقدة، ويمكن الحفاظ على لامركزية العقدة ومشاكل انفجار الحالة المحتملة، ويمكن تقليل نمو الحالة لتحسين حمل اتصالات الشبكة.
وبطبيعة الحال، لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه.
الروابط المرجعية: