إثيريوم توسيع الطريق: تحليل استراتيجية التوسع والأهداف المستقبلية The Surge

الزيادة: مستقبل قابلية التوسع لإيثيريوم

تضمنت خريطة طريق إثيريوم في البداية استراتيجيتين للتوسع: الشظايا وبروتوكولات Layer2. في النهاية، اندمجت هاتان الاستراتيجيتان معًا، لتشكيل خريطة طريق تركز على Rollup، والتي لا تزال حتى اليوم استراتيجية التوسع لإثيريوم.

تركز خارطة الطريق المتمحورة حول Rollup على تقسيم العمل البسيط: تركز إثيريوم L1 على أن تصبح طبقة أساسية قوية ولامركزية، بينما تتحمل L2 مهمة مساعدة النظام البيئي على التوسع. هذه النموذج موجود في كل مكان في المجتمع: وجود نظام المحاكم ( L1 ) لحماية العقود وحقوق الملكية، بينما يبني رواد الأعمال ( L2 ) على هذا الأساس، ويدفعون البشرية إلى الأمام.

هذا العام، حقق مخطط الطريق الذي يركز على Rollup إنجازات مهمة: مع إطلاق كتل EIP-4844، زادت سعة البيانات في Ethereum L1 بشكل كبير، ودخلت عدة EVM Rollups المرحلة الأولى. كل L2 موجود ك"شظية" بقواعده ومنطقه الخاصة، وقد أصبح تنوع وتعدد طرق تنفيذ الشظايا واقعًا الآن. لكن السير في هذا الطريق يواجه أيضًا بعض التحديات الفريدة. لذلك، فإن مهمتنا الحالية هي إكمال مخطط الطريق الذي يركز على Rollup، وحل هذه المشكلات، مع الحفاظ على متانة Ethereum L1 ولامركزيتها.

فيتاليك جديد: مستقبل إثيريوم المحتمل، The Surge

الزيادة: الهدف الرئيسي

  1. في المستقبل، يمكن أن تصل إثيريوم عبر L2 إلى أكثر من 100000 TPS;
  2. الحفاظ على اللامركزية والمرونة لـ L1;
  3. على الأقل بعض L2 قد ورثت بالكامل الخصائص الأساسية لإثيريوم ( الثقة، الانفتاح، مقاومة الرقابة )؛
  4. يجب أن تشعر إثيريوم كنظام بيئي موحد، وليس كـ 34 سلسلة كتلة مختلفة.

محتوى هذا الفصل

  1. تناقض مثلث القابلية للتوسع
  2. التقدم الإضافي في أخذ عينات توفر البيانات
  3. ضغط البيانات
  4. بلازما عامة
  5. نظام إثبات L2 الناضج
  6. تحسين التوافقية بين L2
  7. توسيع التنفيذ على L1

فيتاليك مقالة جديدة: مستقبل إثيريوم المحتمل، The Surge

تناقض مثلث القابلية للتوسع

تعتقد ثلاثية تناقض قابلية التوسع أن هناك تناقضًا بين ثلاثة خصائص للبلوكشين: عدم المركزية ( تكلفة تشغيل العقد منخفضة ) ، وقابلية التوسع ( عدد المعاملات التي تتم معالجتها مرتفع ) والأمان ( يحتاج المهاجمون إلى تدمير جزء كبير من العقد في الشبكة لجعل معاملة واحدة تفشل ).

من المهم ملاحظة أن مفارقة المثلث ليست نظرية، ولم يتم إرفاق أي إثبات رياضي مع المشاركات التي تقدم مفارقة المثلث. إنه يقدم حجة رياضية استدلالية: إذا كان هناك عقدة صديقة لامركزية يمكنها التحقق من N معاملة في الثانية، ولديك سلسلة يمكنها معالجة k*N معاملة في الثانية، فإن (i) يمكن أن تُرى كل معاملة فقط بواسطة 1/k من العقد، مما يعني أن المهاجم يحتاج فقط إلى تدمير عدد قليل من العقد ليتمكن من تنفيذ معاملة ضارة، أو (ii) ستصبح عقدتك قوية، بينما لن تكون سلسلتك لامركزية. الهدف من هذه المقالة لم يكن أبداً إثبات أن كسر مفارقة المثلث أمر مستحيل؛ بل على العكس، تهدف إلى إظهار أن كسر المفارقة الثلاثية هو أمر صعب، ويتطلب إلى حد ما الخروج عن إطار التفكير الضمني الذي يتضمنه هذا النقاش.

على مدار السنوات، ادعت بعض السلاسل عالية الأداء أنها حلت التناقض الثلاثي دون تغيير هيكلها بشكل أساسي، عادة من خلال استخدام تقنيات هندسة البرمجيات لتحسين العقد. وهذا دائماً ما يكون مضللاً، حيث أن تشغيل العقد على تلك السلاسل أصعب بكثير من تشغيلها على إثيريوم. ستستكشف هذه المقالة لماذا هو كذلك، ولماذا لا يمكن توسيع إثيريوم فقط من خلال هندسة البرمجيات الخاصة بعميل L1.

ومع ذلك، فإن الجمع بين أخذ عينات توفر البيانات وSNARKs يحل بالفعل مفارقة الثلاثي: فهو يسمح للعملاء بالتحقق من توفر كمية معينة من البيانات، وأن عدد معين من خطوات الحساب تم تنفيذها بشكل صحيح، مع تنزيل كمية صغيرة فقط من البيانات وأداء القليل جداً من الحسابات. SNARKs لا تتطلب الثقة. تحتوي أخذ عينات توفر البيانات على نموذج ثقة دقيق من نوع few-of-N، لكنها تحتفظ بالخصائص الأساسية لسلاسل الكتل غير القابلة للتوسع، أي أنه حتى هجمات 51% لا يمكن أن تجبر الكتل السيئة على أن تُقبل من قبل الشبكة.

طريقة أخرى لحل معضلة الثلاثة هي بنية Plasma، التي تستخدم تقنيات ذكية لتحفيز المستخدمين على تحمل مسؤولية توافر البيانات المراقبة. في الفترة من 2017 إلى 2019، عندما كان لدينا فقط دليل الاحتيال كوسيلة لتوسيع القدرة الحسابية، كانت Plasma محدودة جداً من حيث التنفيذ الآمن، ولكن مع انتشار SNARKs، أصبحت بنية Plasma أكثر قابلية للتطبيق على مجموعة واسعة من سيناريوهات الاستخدام مقارنةً بالماضي.

فيتاليك: المستقبل المحتمل لإثيريوم، The Surge

التقدم الإضافي في عينة توفر البيانات

نحن نحل ماذا؟

في 13 مارس 2024، عندما يتم ترقية Dencun، سيكون لدى سلسلة كتل إثيريوم 3 كتل بحجم حوالي 125 كيلوبايت لكل شريحة كل 12 ثانية، أو عرض نطاق البيانات المتاحة لكل شريحة حوالي 375 كيلوبايت. بافتراض أن بيانات المعاملات تُنشر مباشرة على السلسلة، فإن تحويل ERC20 يبلغ حوالي 180 بايت، وبالتالي فإن الحد الأقصى لـ TPS الخاص بـ Rollup على إثيريوم هو: 375000 / 12 / 180 = 173.6 TPS

إذا أضفنا الحد الأقصى النظري calldata( ل Ethereum: 30 مليون غاز لكل فتحة / 16 غاز لكل بايت = 1،875،000 بايت لكل فتحة ) يصبح هذا 607 TPS. باستخدام PeerDAS، قد يزداد عدد الكائن الثنائي كبير الحجم إلى 8-16، مما سيوفر 463-926 TPS لبيانات المكالمات.

هذا تحسين كبير لـإثيريوم L1، لكنه ليس كافيًا. نريد المزيد من القابلية للتوسع. هدفنا المتوسط هو 16 ميغابايت لكل فتحة، وإذا تم دمجه مع تحسينات ضغط بيانات Rollup، سيؤدي ذلك إلى ~58000 TPS.

ما هو؟ كيف يعمل؟

PeerDAS هو تنفيذ بسيط نسبيًا لـ "1D sampling". في إثيريوم، كل blob هو متعدد حدود من الدرجة 4096 على مجال الأعداد الأولية 253. نقوم ببث حصص متعددة الحدود، حيث تحتوي كل حصة على 16 قيمة تقييم من 16 نقطة متجاورة من إجمالي 8192 نقطة. من بين هذه الـ 8192 قيمة تقييم، يمكن استعادة أي 4096 ( بناءً على المعلمات المقترحة حاليًا: يمكن استعادة أي 64 من 128 عينة محتملة ).

يعمل نظام PeerDAS على جعل كل عميل يستمع إلى عدد قليل من الشبكات الفرعية، حيث تبث الشبكة الفرعية i العينة i من أي blob، ومن خلال الاستفسار من الأقران في الشبكة العالمية p2p حول من سيستمع إلى الشبكات الفرعية المختلفة (، يطلب ما يحتاجه من blobs في الشبكات الفرعية الأخرى. النسخة الأكثر تحفظاً SubnetDAS تستخدم فقط آلية الشبكة الفرعية، دون استفسارات إضافية عن طبقة الأقران. الاقتراح الحالي هو السماح للعقد المشاركة في إثبات الحصة باستخدام SubnetDAS، بينما تستخدم العقد الأخرى ) أي العملاء ( نظام PeerDAS.

من الناحية النظرية، يمكننا توسيع نطاق "1D sampling" بشكل كبير: إذا قمنا بزيادة العدد الأقصى من blobs إلى 256) الهدف هو 128(، فسنتمكن من تحقيق هدف 16MB، بينما يتضمن أخذ عينات توفر البيانات 16 عينة لكل عقدة * 128 blob * 512 بايت لكل blob لكل عينة = 1MB من عرض النطاق الترددي لكل slot. هذا بالكاد ضمن نطاق التسامح لدينا: هذا ممكن، لكن ذلك يعني أن العملاء ذوي النطاق الترددي المحدود لا يمكنهم أخذ عينات. يمكننا تحسين ذلك إلى حد ما عن طريق تقليل عدد blobs وزيادة حجم blobs، لكن ذلك سيزيد من تكلفة إعادة البناء.

لذلك، نريد في النهاية التقدم أكثر، وإجراء عينات ثنائية الأبعاد، حيث لا تقتصر هذه الطريقة على أخذ عينات عشوائية داخل الكتلة فقط، بل تأخذ أيضًا عينات عشوائية بين الكتل. باستخدام الخصائص الخطية لالتزام KZG، نقوم بتوسيع مجموعة الكتل في كتلة واحدة بواسطة مجموعة جديدة من الكتل الافتراضية، حيث ترمز هذه الكتل الافتراضية بشكل زائد إلى نفس المعلومات.

من المهم أن توضح أن توسيع الالتزام لا يتطلب وجود blob، وبالتالي فإن هذه الخطة بشكل أساسي صديقة لبناء الكتل الموزعة. العقد التي تبني الكتل فعليًا تحتاج فقط إلى وجود التزام blob KZG، ويمكنهم الاعتماد على أخذ عينات توفر البيانات للتحقق من توفر كتل البيانات. أخذ عينات توفر البيانات أحادية البعد بشكل أساسي أيضًا صديق لبناء الكتل الموزعة.

! [مقال فيتاليك الجديد: مستقبل Ethereum المحتمل ، الطفرة])https://img-cdn.gateio.im/social/moments-5d1a322bd6b6dfef0dbb7801722663d(

) ماذا يجب أن نفعل بعد؟ وما هي الموازنات الموجودة؟

التالي هو إكمال تنفيذ وإطلاق PeerDAS. بعد ذلك، سيتم زيادة عدد الـ blob على PeerDAS باستمرار، مع مراقبة الشبكة بعناية وتحسين البرنامج لضمان الأمان، وهذه عملية تدريجية. في نفس الوقت، نأمل أن يكون هناك المزيد من الأعمال الأكاديمية لوضع معايير لـ PeerDAS والإصدارات الأخرى من DAS، وكذلك التفاعلات مع مسائل الأمان مثل قواعد اختيار الانقسام.

في المراحل الأبعد من المستقبل، نحتاج إلى بذل المزيد من الجهود لتحديد النسخة المثالية من 2D DAS وإثبات خصائصها الأمنية. نأمل أيضًا أن نتمكن في النهاية من الانتقال من KZG إلى بديل آمن كمي ولا يحتاج إلى إعداد موثوق. حاليًا، لا نعرف ما هي الخيارات المرشحة التي تكون صديقة لبناء الكتل الموزعة. حتى مع استخدام تقنيات "القوة الغاشمة" المكلفة، أي باستخدام STARK التكرارية لتوليد أدلة صحة لإعادة بناء الصفوف والأعمدة، فإن ذلك لا يكفي لتلبية الاحتياجات، لأنه على الرغم من أنه من الناحية التقنية، فإن حجم STARK هو O###log(n( * log)log(n() هاش ) باستخدام STIR(، إلا أن STARK في الواقع يكون تقريبًا بحجم الكتلة بأكملها.

أعتقد أن المسار الواقعي الطويل الأمد هو:

  1. تنفيذ DAS ثنائي الأبعاد المثالي؛
  2. الاستمرار في استخدام 1D DAS، التضحية بكفاءة عرض النطاق الترددي العينة، من أجل البساطة والموثوقية قبول حد بيانات أقل.
  3. التخلي عن DA، والقبول التام بـ Plasma كهيكل Layer2 الرئيسي الذي نركز عليه.

يرجى ملاحظة أنه حتى إذا قررنا تنفيذ التوسيع مباشرة على مستوى L1، فإن هذا الخيار موجود. وذلك لأنه إذا كان على مستوى L1 معالجة عدد كبير من TPS، ستصبح كتل L1 كبيرة جداً، وسيحتاج العملاء إلى طريقة فعالة للتحقق من صحتها، لذا سنضطر إلى استخدام نفس التقنيات المستخدمة في Rollup) مثل ZK-EVM و DAS( على مستوى L1.

) كيف تتفاعل مع أجزاء أخرى من خريطة الطريق؟

إذا تم تحقيق ضغط البيانات، فسوف يتقلص الطلب على DAS ثنائي الأبعاد، أو على الأقل سيتأخر، وإذا تم استخدام Plasma على نطاق واسع، فسيتقلص الطلب أكثر. كما أن DAS يطرح تحديات لبروتوكولات وآليات بناء الكتل الموزعة: على الرغم من أن DAS من الناحية النظرية صديق لإعادة البناء الموزعة، إلا أن ذلك يتطلب في الممارسة العملية دمجه مع اقتراح قائمة تضمين الحزم وآلية اختيار الفروع المحيطة بها.

![فيتاليك: مستقبل إثيريوم المحتمل، The Surge]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-71424e26868ad99f2adda7a27447820a.webp(

ضغط البيانات

) ما هي المشكلة التي نحلها؟

كل معاملة في Rollup ستشغل مساحة كبيرة من بيانات السلسلة: نقل ERC20 يحتاج حوالي 180 بايت. حتى مع وجود عينة بيانات مثالية، فإن هذا يحد من قابلية توسع بروتوكول Layer. كل slot 16 ميجابايت، نحصل على:

16000000 / 12 / 180 = 7407 TPS

ماذا سيحدث إذا تمكنا من حل مشكلة البسط وليس فقط مشكلة المقام، مما يجعل كل معاملة في Rollup تشغل مساحة أقل على السلسلة؟

ما هو، كيف يعمل؟

ضغط صفر بايت، باستخدام بايتين لاستبدال كل سلسلة طويلة من صفر بايت، مما يدل على عدد صفر بايت. علاوة على ذلك، استفدنا من خصائص معينة للصفقات:

تجميع التوقيع: نحن ننتقل من توقيع ECDSA إلى توقيع BLS، والخاصية لتوقيع BLS هي أنه يمكن دمج توقيعات متعددة في توقيع واحد، ويمكن لهذا التوقيع أن يثبت صحة جميع التوقيعات الأصلية. في طبقة L1، نظرًا لأن تكلفة حساب التحقق عالية حتى مع التجميع، فلا يتم النظر في استخدام توقيع BLS. ولكن في L2، مثل هذا البيئة التي تعاني من نقص البيانات، فإن استخدام توقيع BLS له معنى. توفر خاصية التجميع في ERC-4337 طريقًا لتحقيق هذه الوظيفة.

استخدم المؤشرات لاستبدال العناوين: إذا كنت قد استخدمت عنوانًا معينًا من قبل، يمكننا استبدال العنوان الذي يبلغ طوله 20 بايت بمؤشر بطول 4 بايت يشير إلى موقع معين في السجل التاريخي.

تسلسل التخصيص لقيمة المعاملات ------ معظم قيم المعاملات لديها عدد قليل من الأرقام، على سبيل المثال، يتم تمثيل 0.25 ايثر كـ 250

ETH-2.04%
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.
  • أعجبني
  • 4
  • مشاركة
تعليق
0/400
BrokeBeansvip
· 07-22 21:16
هل لا تزال تقوم بتكبير البيانات؟ لقد لعبت به حتى سئمت منه.
شاهد النسخة الأصليةرد0
BearMarketSurvivorvip
· 07-22 21:15
خط الإمداد الخلفي مستقر جدًا, إثيريوم قوة المعركة تستمر في التعزيز
شاهد النسخة الأصليةرد0
JustHodlItvip
· 07-22 21:00
L2 رائع就完事了
شاهد النسخة الأصليةرد0
NotFinancialAdviservip
· 07-22 20:50
L2 هو حقًا مصير الإيثريوم يا أخي
شاهد النسخة الأصليةرد0
  • تثبيت