چشمانداز بلندمدت اخیر ویتالیک بوترین برای اتریوم، این شبکه را تا سال ۲۰۳۰ در مسیر تبدیلشدن به یک «کامپیوتر جهانی رمزنگاریشده» قرار میدهد؛ مسیری که در آن اثباتهای دانش صفر، اثبات سهام بهینهشده و زیرساخت غیرمتمرکز خارج از زنجیره، وظایفی را بر عهده میگیرند که پیشتر مستقیماً توسط هر گره کامل انجام میشد.
همبنیانگذار اتریوم سیستمی را توصیف کرد که برای حفظ تضمینهای بنیادین شبکه—مقاومت در برابر سانسور، اجرای قطعی قوانین و نهاییسازی برگشتناپذیر—طراحی شده است، در حالی که شیوه تأیید بلاکها، پردازش دادهها و سازماندهی محاسبات توسط مشارکتکنندگان را تغییر میدهد. این مسیر نیاز همه گرهها به دانلود و اجرای دوباره تمام فعالیتها را کاهش میدهد؛ مدلی که از طراحیهای اولیه بلاکچین به ارث رسیده است، و در عین حال راههایی کمهزینهتر و احتمالاً خصوصیتر برای تعامل کاربران با برنامهها فراهم میکند.
این پیشنهاد نمیگوید لایه پایه اتریوم از استفاده روزمره ناپدید خواهد شد. در عوض، شبکه اصلی را بیشتر در نقش موتور نهاییسازی و تأیید قرار میدهد، در حالی که سامانههای دسترسپذیری داده، شبکههای اثبات و برنامهها، بخش بیشتری از کار را خارج از محدودترین محیط اجرای زنجیره انجام میدهند.
اثباتها و نمونهبرداری جای اجرای کامل دوباره را میگیرند
مدل پیشنهادی بوترین برای تأیید، به دو مؤلفه فنی متکی است: PeerDAS، مخفف نمونهبرداری از دسترسپذیری داده همتا، و SNARKها، نوعی اثبات دانش صفر.
PeerDAS به گرهها اجازه میدهد بررسی کنند آیا دادههای بلاک بهطور گسترده در دسترس هستند یا نه، بدون آنکه هر مشارکتکننده مجبور باشد کل بلاک را دانلود کند. گرهها بخشهای کوچکی از داده را در سراسر شبکه نمونهبرداری میکنند؛ تعداد کافی از نمونههای موفق، اطمینان میدهد که در صورت نیاز میتوان کل مجموعهداده را بازیابی کرد. هدف این رویکرد آن است که اتریوم بتواند از حجم بسیار بیشتری از داده پشتیبانی کند، بدون اینکه راهاندازی و نگهداری گرهها بیش از حد پرهزینه شود.
SNARKها نقشی جداگانه ایفا میکنند و نشان میدهند که محاسبات بهدرستی انجام شدهاند. بهجای آنکه تأییدکننده هر تراکنش درون یک بلاک را بهطور مستقل دوباره اجرا کند، میتواند یک اثبات رمزنگاری فشرده را بررسی کند. این مدل، تأیید را از اجرای دوباره گسترده به بررسی اثبات منتقل میکند؛ کاری که برای تأییدکننده میتواند بسیار سبکتر باشد، حتی اگر تولید اثبات همچنان از نظر محاسباتی پرهزینه باشد.
اتریوم هماکنون از بخشهایی از این معماری از طریق رولآپها استفاده میکند؛ رولآپها فعالیتها را خارج از زنجیره تجمیع کرده و دادههای تراکنش و اثباتها را به اتریوم ارسال میکنند. طرح کلی بوترین این منطق را فراتر از شبکههای مقیاسپذیری گسترش میدهد و پیشنهاد میکند که تأیید مبتنی بر اثبات بتواند عمیقتر در خود پروتکل ادغام شود.
هدفگذاری برای تأیید سریعتر
تأخیر یکی از روشنترین معیارها در نقشهراه بوترین است. او اشاره کرد که اتریوم در سال ۲۰۱۵ تقریباً هر ۱۷ ثانیه یک بلاک تولید میکرد، در حالی که کاربرانی که به دنبال ۱۲ تأیید بودند، حدود ۲۰۰ ثانیه منتظر میماندند.
او پیشبینی کرد که تا سال ۲۰۳۰، یک اسلات—بازهای که طی آن میتوان یک بلاک را پیشنهاد کرد—ممکن است تقریباً چهار تا هشت ثانیه طول بکشد. نهاییشدن، یعنی نقطهای که در آن معکوسکردن یک تراکنش بر اساس قواعد اجماع اتریوم بسیار دشوار میشود، میتواند ظرف هشت تا ۳۲ ثانیه رخ دهد.
این اهداف به بهبود طراحی اثبات سهام اتریوم و فرایند تولید بلاک بستگی دارند. بوترین روندی را از اثبات کار، سازوکار اجماع اولیه اتریوم، به سوی اثبات سهام و سپس شکلهای بهینهتر اثبات سهام توصیف کرد. او همچنین به حرکت از ساخت بلاک تحت سلطه یک تولیدکننده واحد به سوی سامانههایی با مشارکت چندین طرف اشاره کرد.
FOCIL، یا فهرستهای شمولِ اعمالشده توسط انتخاب فورک، یکی از سازوکارهای مطرحشده در این تلاش است. این سازوکار برای آن طراحی شده است که تراکنشهای معتبر مسیر قویتری برای گنجاندهشدن در بلاکها داشته باشند و نگرانیها درباره امکان حذف فعالیتهای خاص توسط سازندگان بلاک یا واسطهها را برطرف کند. اسلاتهای سریعتر بهتنهایی شمول سریعتر را تضمین نمیکنند؛ بنابراین مقاومت در برابر سانسور و انتشار تراکنشها در مرکز بحث طراحی قرار دارند.
تقسیم متفاوت کار
بوترین استدلال کرد که هزینههای برنامهها بهطور فزایندهای به نحوه ساختاربندی محاسبات توسط توسعهدهندگان بستگی خواهد داشت. کاری که به تغییرات کاملاً ترتیبی در وضعیت مشترک نیاز دارد باید ترتیبی باقی بماند: یک عملیات باید پیش از عملیات بعدی انجام شود. این نوع فعالیت همچنان پرهزینه است، زیرا شبکه به یک سابقه مشترک و مرتب از نتیجه نیاز دارد.
سایر بارهای کاری را میتوان بازسازماندهی کرد. محاسبات میتوانند بهصورت موازی اجرا شوند، پیش از تسویه تجمیع شوند، یا در خارج تکمیل شده و همراه با یک اثبات ارسال شوند. بر اساس این طراحی، لایه پایه اتریوم بر اطلاعاتی تمرکز خواهد کرد که واقعاً به تسویه جهانی و مرتب نیاز دارند، در حالی که کارهای کمحساسیتتر یا کارهایی که موازیسازی آسانتری دارند، در جای دیگری انجام میشوند.
این تقسیم کار پیامدهای مستقیمی برای طراحی برنامهها دارد. اجرای قرارداد هوشمند همهمنظوره انعطافپذیری ارائه میدهد، اما در مقایسه با سامانههایی که برای عملکردی محدود طراحی شدهاند، میتواند هزینههای بالاتر و حریم خصوصی ضعیفتری داشته باشد. یک صرافی تخصصی، سامانه هویت یا برنامه پرداخت خصوصی ممکن است بتواند با استفاده از رمزنگاری اختصاصی و منطق محدودتر، نسبت به یک برنامه کاملاً عمومی روی زنجیره، هزینه کمتر یا محرمانگی بیشتری ایجاد کند.
بوترین همچنین تمرکززدایی را نه فقط یک سازوکار حفاظتی برای امنیت، بلکه منبعی بالقوه برای عملکرد بهتر معرفی کرد. ذخیرهسازی موازی، محاسبات موازی و کارهایی که در ممپول انجام میشوند—ناحیهای که تراکنشهای در انتظار پیش از گنجاندهشدن در بلوک در آن منتظر میمانند—میتوانند بارهای کاری را میان مشارکتکنندگان توزیع کنند. سپس اثباتهای رمزنگاری میتوانند محاسبات برونسپاریشده را با تأخیر و پیچیدگی کمتر از طرحهای قدیمی مبتنی بر کمیتههای هماهنگکننده بزرگ راستیآزمایی کنند.
حریم خصوصی در کاربردهای مختلف همچنان نابرابر است
این نقشهراه مسیری برای تقویت حریم خصوصی در برخی کاربردهای منتخب ارائه میکند، اما به این معنا نیست که همه فعالیتهای اتریوم بهصورت پیشفرض خصوصی شوند. انتظار میرود اجرای عمومی همچنان پرهزینهتر و از نظر حفظ حریم خصوصی ضعیفتر از سیستمهای تخصصی باشد.
بوترین در مورد پژوهشهای بلندمدتتر به مبهمسازی غیرقابلتمایز، یا iO، اشاره کرد؛ یک فناوری رمزنگاری که هدف آن این است که دو برنامه معادل را از نظر محاسباتی غیرقابلتمایز کند. اگر iO عملی و امن شود، میتواند از ابزارهایی مانند ممپولهای رمزنگاریشده پشتیبانی کند؛ جایی که محتوای تراکنشها پیش از گنجاندهشدن پنهان میماند.
این فناوری همچنان یک مرز پژوهشی است و پیششرط تغییرات نزدیکمدت محسوب نمیشود. بوترین گفت گذار اتریوم به سمت راستیآزمایی مبتنی بر اثبات، دسترسپذیری بهتر دادهها و اجماع بهینهشده، به آمادهبودن iO وابسته نیست.
راهاندازی نود و ارتقاهای پروتکل
این طرح همچنین به یک تنش پایدار در راهبرد مقیاسپذیری اتریوم میپردازد: چگونه میتوان ظرفیت را افزایش داد، بدون آنکه راستیآزمایی مستقل برای کاربران دستنیافتنی شود. به گفته بوترین، در چارچوب پیشنهادی او، اجرای یک نود همچنان قویترین راه برای راستیآزمایی مستقل اتریوم توسط کاربر خواهد بود؛ اما با اتکای بیشتر نودها به نمونهبرداری و راستیآزمایی اثباتها، بار سختافزاری و عملیاتی میتواند کاهش یابد.
بزرگبودن وضعیت شبکه همچنان چالشی حلنشده است. اتریوم باید راههایی بیابد تا مشارکتکنندگان بسیاری بتوانند به مجموعهای در حال گسترش از موجودی حسابها، فضای ذخیرهسازی قراردادهای هوشمند و دادههای کاربردها دسترسی پیدا کنند و آنها را بهروزرسانی کنند، بدون آنکه شبکه به زیرساختی تبدیل شود که فقط اپراتورهای دارای منابع مالی کافی قادر به اجرای آن باشند. تولید کارآمد و امن اثباتها در مقیاس بزرگ نیز مانع مهندسی دیگری است.
بوترین درباره حاکمیت و ارتقاها به طرح Strawmap اشاره کرد و گفت فورک Hegota که برای سال آینده برنامهریزی شده، میتواند آخرین هاردفورک «معمولی» اتریوم باشد. دستورکار فنی پس از آن بر STARKهای بازگشتی، راستیآزمایی صوری خودکار، سازوکارهای اجماع بهشدت بهینهشده و رمزنگاری مقاوم در برابر کوانتوم متمرکز خواهد شد.
STARKهای بازگشتی امکان ترکیب اثباتها در قالب اثباتهایی بهمرور فشردهتر را فراهم میکنند و بهطور بالقوه بار تأیید حجم زیادی از محاسبات را کاهش میدهند. راستیآزمایی صوری از روشهای ریاضی برای بررسی عملکرد کد پروتکل مطابق با هدف تعیینشده استفاده میکند؛ رویکردی که با پیچیدهتر شدن سیستمهای اصلی اتریوم میتواند ارزشمندتر شود.
مقاومت در برابر کوانتوم نیز بخشی از طراحی بلندمدت است. بوترین پیشنهاد کرده است که امضاهای دیجیتال پایه در آینده ممکن است با طرحهای امضای مقاوم در برابر کوانتوم و روشهای دانش صفر تکمیل یا جایگزین شوند. چنین تغییراتی به آزمایش و هماهنگی گسترده نیاز دارند، اما گنجاندن آنها در نقشه راه نشاندهنده طول عمر زیادی است که اتریوم برای لایه تسویه خود انتظار دارد.
PeerDAS پیشتر روند دور شدن اتریوم از مدل سادهای را آغاز کرده است که در آن هر مشارکتکننده باید هر بخش از دادههای بلاک را مدیریت کند. مرحله بعدی که بوترین توصیف کرده است، این تغییر اولیه را به معماری محاسباتی گستردهتری تبدیل میکند: معماریای که در آن اتریوم بهجای انجام مستقیم تمام کارها، حجم عظیمی از فعالیتها را تأیید میکند.
برای درک عمیقتر تحول اتریوم، بررسی کنید این راهنمای جامع اتریوم و نظریه نقشه راه را با کاربردهای دنیای واقعی پیوند دهید.
سلب مسئولیت: محتوای این صفحه صرفاً برای اهداف اطلاعرسانی عمومی ارائه شده و بیانگر دیدگاهها یا توصیههای مالی Toobit نیست. ما هیچ تضمینی درباره صحت یا کامل بودن این اطلاعات ارائه نمیکنیم و در قبال هرگونه خطا، حذف یا پیامد ناشی از استفاده از آن مسئولیتی نخواهیم داشت. سرمایهگذاری در داراییهای دیجیتال با ریسک همراه است؛ کاربران باید وضعیت مالی خود و ریسکهای مربوطه را بهطور مستقل ارزیابی کنند. برای جزئیات بیشتر، لطفاً به شرایط استفاده از خدمات و افشای ریسک.
