المؤلف الأصلي | فيتاليك

ترجمة | Odaily نجمة الكواكب اليومية نانزى

أحد الخصائص الهامة لتجربة مستخدم جيدة لبلوكشين هو وقت تأكيد المعاملات السريع. اليوم، تحسنت إثيريوم بشكل كبير مقارنة بما كانت عليه قبل خمس سنوات. بفضل EIP-1559 واستقرار وقت الكتلة بعد الانتقال إلى PoS (الدمج)، غالبًا ما تكون معاملات المستخدمين على L1 قادرة على التأكيد في 5-20 ثانية، مما يعادل تجربة دفع ببطاقة الائتمان تقريبًا. ومع ذلك، تحسين تجربة المستخدم بشكل أفضل يستحق الجهد، حيث تطلب بعض التطبيقات حتى بضع مئات من الأمتار أو أقل من وقت الاستجابة. سيستكشف هذا المقال بعض الخيارات العملية لإثيريوم (تحسين وقت تأكيد المعاملات).

نظرة عامة على الأفكار والتقنيات الحالية

النهائي الفردي

حاليًا، يستخدم اتفاق Gasper في إيثيريوم تحديد الفترات (Slot) الفردية والهيكل الزمني (Epoch). يتم التصويت من قبل جزء من المدققين على رأس السلسلة كل 12 ثانية، وخلال 32 فترة (6.4 دقيقة)، يحصل جميع المدققين على فرصة واحدة للتصويت. يتم تفسير هذه التصويتات بعد ذلك كرسالة في خوارزمية الإجماع المشابهة لـ PBFT، وبعد مرور فترتي Epoch (12.8 دقيقة)، يتم تقديم ضمان اقتصادي قوي جدًا يسمى النهوض.

في السنوات القليلة الماضية ، كنا غير راضين عن الطريقة الحالية بشكل متزايد. هناك سببان رئيسيان ، أولاً ، هذه الطريقة معقدة للغاية ، وهناك العديد من أخطاء التفاعل بين آلية التصويت من الفتحة إلى الفتحة وآلية النهاية من الحقبة إلى الحقبة. ثانيًا ، 12.8 دقيقة طويلة جدًا ، ولا أحد يرغب في الانتظار طويلاً.

التأكيد النهائي للفتحة الفردية (SSF) يحل محل هذا النوع من البنية التحتية من خلال آلية تشبه الإجماع Tendermint، حيث يتم تحديد الكتلة N بشكل نهائي قبل إنشاء الكتلة N+1. الفرق الرئيسي مقارنة بـ Tendermint هو الآلية 'تسرب الخمول' التي نحتفظ بها، مما يتيح للسلسلة الاستمرار في التشغيل والاسترداد عندما يكون أكثر من 1/3 من المدققين غير متصلين.

يتمثل التحدي الرئيسي في نهائية الفتحة الواحدة في أنه يعني أن كل إثيريوم التكديس يحتاج إلى نشر رسالتين كل 12 ثانية ، وهو عبء كبير على السلسلة. هناك بعض الأفكار الذكية للتخفيف من هذه المشكلة ، بما في ذلك اقتراح Orbit SSF الأخير. في حين أن هذا يسرع بشكل كبير "النهاية" لتحسين تجربة المستخدم ، إلا أنه لا يغير حقيقة أنه يتعين على المستخدمين الانتظار من 5 إلى 20 ثانية.

Rollup التحقق المسبق

خلال السنوات القليلة الماضية ، اتبع Ethereum دائمًا خريطة طريق مركزة حول Rollup ، وهو تصميم Ethereum الطبقة الأساسية (L1) لدعم توافر البيانات وغيرها من الوظائف ، ثم تتاح هذه الوظائف للبروتوكولات L2 (مثل Rollups و Validiums و Plasmas) ، والتي يمكنها توفير أمان مماثل للمستخدمين على نطاق أوسع.

هذا أدى إلى فصل نقاط الاهتمام داخل نظام الأيثيريوم: يركز النظام الأساسي L1 على أمور مثل عدم المراقبة والموثوقية والاستقرار وصيانة وتحسين وظائف النواة الأساسية لطبقة الأساس، بينما يركز L2 على التواصل المباشر مع المستخدمين من خلال ثقافات وتقنيات مختلفة. ومع ذلك، إذا تقدمنا في هذا الاتجاه، فإن مشكلة لا مفر منها تظهر: يأمل L2 في توفير تأكيد أسرع من 5-20 ثانية للمستخدمين.

حتى الآن ، على الأقل من الناحية النظرية ، تقع على عاتق L2 مسؤولية إنشاء شبكتها الخاصة من "تسلسل اللامركزية". قد توقع مجموعة صغيرة من المدققون كتلة كل بضع مئات من المللي ثانية وتستثمر أصولها التكديس وراء تلك كتلة. في النهاية ، يتم نشر ملفات رأس كتل L2 هذه إلى L1.

ولكن يمكن لمجموعة مدققي L2 القيام بـ 'الغش': يمكنهم توقيع كتلة B1 أولاً ، ثم توقيع كتلة تتعارض B2 وتقديمها إلى داخل السلسلة قبل B1. ولكن إذا فعلوا ذلك ، فسيتم اكتشافهم وفقدان أصول التكديس. في الواقع ، رأينا بالفعل أمثلة على الإصدار المركزي الفعلي ، ولكن من ناحية أخرى ، تتقدم rollup ببطء في تطوير شبكة ترتيب لامركزية. يمكنك القول أن الطلب بأن تقوم جميع L2 بتنفيذ ترتيب لامركزي غير عادل: نحن نطلب من rollup القيام بعمل تقريبًا مماثل لإنشاء L1 جديد تمامًا. لذا ، كان Justin Drake دائمًا يروج لطريقة تتيح لجميع L2 (و L1 أيضًا) استخدام آلية تأكيد مشتركة داخل نطاق Ethereum: التأكيد الأساسي.

التأكيد الأساسي المسبق

يفترض أسلوب التأكيد المبكر (Based preconfirmations) أن مقترحي الإيثيريوم (Ethereum proposers) هم مشاركون معقدون للغاية ذوي صلة ب MEV. يستفيد هذا الأسلوب القائم على التأكيد المبكر من تعقيد هؤلاء المقترحين من خلال تحفيزهم لقبول مسؤولية تقديم خدمات التأكيد المبكر.

الفكرة الأساسية لهذه الطريقة هي إنشاء بروتوكول موحد، حيث يمكن للمستخدمين تقديم تكلفة إضافية لضمان أن تتم إدراج المعاملة في الكتلة التالية على الفور، بالإضافة إلى إعلان نتيجة تنفيذ تلك المعاملة. إذا كان المقترح يخالف أي التزام له تجاه أي مستخدم، فيمكن معاقبته بالتقطيع.

كما هو مذكور، يتم توفير ضمانات للمعاملات L1 المؤكدة مسبقًا. إذا كانت التجمعات المتداخلة 'مبنية على'، فإن جميع الكتل L2 هي معاملات L1، وبالتالي يمكن استخدام نفس الآلية لتوفير ضمانات مسبقة لأي L2.

نحن فعلا نرى ماذا؟

نفترض أننا نحقق النهوض النهائي لفتحة واحدة. نستخدم تقنية مشابهة لتقنية أوربيت لتقليل عدد المدققين الذين يوقعون في كل فتحة، ولكن لا يجب أن يقل العدد كثيرًا، حتى نتمكن أيضًا من تحقيق التقدم في تقليل الحد الأدنى للرهن 32 ETH. قد يزيد زمن الفتحة (slot time) إلى 16 ثانية، ثم نستخدم الإقرار المسبق للرول أب أو الإقرار المسبق الأساسي لتوفير تأكيد أسرع للمستخدمين. في النهاية ما حصلنا عليه: بنية تحتية للفتحات في الحقبة.

هناك سبب فلسفي عميق لماذا يبدو تصميم البنية التحتية للحقبة والفتحة صعبًا جدًا لتجنبه: بالمقارنة مع التوصل إلى اتفاقية "النهائية الاقتصادية" بشكل أقصى بشأن شيء ما، فإن الوقت المطلوب لتحقيق توافق تقريبي أقل.

سبب واحد بسيط هو عدد العقد. على الرغم من أن الوقت الخطي القديم للفصل اللامركزي / النهائي / التوازن بين التكلفة يبدو الآن معتدلًا بسبب التجميع BLS الفائق وظهور ZK-STARKs القادم، فإن الأسباب التالية لا يمكن تجاهلها:

• يتطلب "الإجماع التقريبي" عددًا قليلًا من العقدات فقط ، بينما يتطلب التأكيد الاقتصادي معظم العقدات.
• بمجرد تجاوز عدد العقد الحد المحدد ، ستحتاج إلى قضاء المزيد من الوقت في جمع التوقيعات.

في إثيريوم اليوم، يتم تقسيم فتحة 12 ثانية إلى ثلاث فتحات فرعية: إصدار وتوزيع الكتل، والبرهان، وتجميع البراهين. إذا انخفض عدد البراهين بشكل كبير، يمكننا تقليله إلى فتحتين واستخدام فتحة 8 ثوان. عامل آخر كبير وأكثر واقعية هو "جودة" العقدة. إذا كنا نستطيع أيضًا الاعتماد على مجموعة فرعية متخصصة من العقد لتحقيق بروتوكول مقارب (واستمرار استخدام مجموعة كاملة من المحققين لتحديد النهوض النهائي)، يمكننا خفضها إلى حوالي 2 ثانية.

لذلك، في رأيي، فإن هيكل الحقبة والفتحة هو بالتأكيد الصحيح، ولكن ليس جميع هياكل الحقبة والفتحة متساوية، ويستحق استكشاف فضاء التصميم بشكل أكبر. الاتجاه الذي يستحق الدراسة العميقة ليس الربط الوثيق مثل Gasper، بل التركيز على فصل الاهتمامات بين الآليتين.

كيف يجب على L2 القيام؟

في رأيي، هناك ثلاثة استراتيجيات معقولة لـ L2 حاليًا:

• من الناحية التقنية والروحية، فإنها "مبنية على". وهذا يعني أنهم يحسنون خصائص تقنية الطبقة الأساسية لإيثيريوم وقيمها (اللامركزية الشديدة، ومقاومة الرقابة وما إلى ذلك). في أبسط صورها، يمكنك اعتبار هذه ال rollup كـ "شرائح علامة تجارية"، ولكن يمكن أيضًا أن تكون لديها طموحات أكبر، وتجري العديد من التجارب في تصميم الآلة الافتراضية الجديدة والتحسينات التقنية الأخرى.
• كن "خادمًا مع هيكل تحتية لسلسلة الكتل" واستفد منه بشكل كامل. إذا بدأت من الخادم، ثم أضف إثبات صحة STARK لضمان أن الخادم يلتزم بالقواعد؛ ضمان حق المستخدمين في الخروج أو القوة في المعاملات؛ حرية الاختيار الجماعي، سواء من خلال الخروج الجماعي المنسق بشكل كبير أو عن طريق تغيير ترتيب الحاكم، فقد حصلت بالفعل على معظم فوائد السلسلة وفي الوقت نفسه احتفظت بمعظم كفاءة الخادم.
• طريقة الحل الوسط: سلسلة سريعة تحتوي على 100 عقدة، وتوفر إثيريوم مزيدًا من التوافقية والأمان. هذا هو خارطة الطريق الفعلية للعديد من مشاريع L2 حاليًا.

بالنسبة لبعض التطبيقات (مثل ENS والتخزين المفتاح السري وبروتوكول الدفع الجزئي) ، يكفي وقت الكتلة مدته 12 ثانية. بالنسبة لتلك التطبيقات التي لا تفعل ذلك ، فإن الحل الوحيد هو بنية الحقبة والفتحة. في ثلاث حالات ، يكون "العصر" هو SSF الخاص ب إثيريوم ، لكن الفتحة مختلفة في الحالات الثلاث المذكورة أعلاه:

• هيكل زمني وفق فترات زمنية أصلية لإيثريوم
• تأكيد مسبق للخادم
• تأكيد مسبق من اللجنة

مشكلة رئيسية هي ما مدى جودة ما يمكننا تحقيقه في الفئة 1؟ خاصة إذا كانت جودته جيدة للغاية، فإن معنى الفئة 3 لا يبدو كبيرًا. لأن جميع الحلول 'المستندة إلى' لا تنطبق على بيانات L2 خارج السلسلة مثل البلازما والفاليديوم، لذلك ستظل الفئة 2 موجودة دائمًا. إذا كان بنية الفترة والفتحة الأصلية لإيثيريوم يمكن أن تقلل من وقت الفتحة إلى ثانية واحدة، فإن المساحة في الفئة 3 ستصبح أصغر بكثير.

اليوم، نحن بعيدون جدًا عن الإجابة النهائية على هذه الأسئلة. إحدى المشكلات الرئيسية هي: مدى تعقيد مقترحات الكتل، وهذا لا يزال مجالًا به تباين كبير. تصميمات مثل Orbit SSF جديدة للغاية، لذا مثلاً، لا يزال من الجدير بالاستكشاف بشكل كامل كيف يمكن استخدام Orbit SSF كجزء من مساحة التصميم للحلول مثل سلسلة الحقبة والفتحة كفترة زمنية. كلما زادت الخيارات التي لدينا، كلما استطعنا تحسين الأمور لمستخدمي L1 و L2 بشكل أفضل، وكلما استطعنا تبسيط عمل مطوري L2.