دنک شاردینگ (Danksharding) چیست؟ بررسی معماری جدید مقیاس‌پذیری اتریوم

در حال حاضر، شبکه‌های لایه دوم داده‌های خود را مستقیما در بلاک‌های گران‌قیمت اتریوم ذخیره می‌کنند. این فرآیند درست شبیه این است که برای ارسال یک بسته پستی کوچک، مجبور باشید هزینه اجاره یک کامیون کامل را پرداخت کنید؛ نتیجه این ناکارآمدی چیزی جز تحمیل کارمزدهای بالا و کاهش سرعت تراکنش‌های شما در شبکه‌های لایه دو نیست. در این مقاله، ساختار دنک شاردینگ، مفهوم بلاب‌ها (Blobs) و تاثیر مستقیم آن‌ها بر کاهش چشمگیر کارمزد رول‌آپ‌ها را بررسی می‌کنیم تا مسیر آینده مقیاس‌پذیری اتریوم شفاف‌تر شود.

چالش مقیاس پذیری اتریوم و مسیر تکامل شبکه

شبکه‌ی اتریوم از زمان پیدایش تا امروز، تحولات شگفت‌انگیزی را پشت سر گذاشته است. این شبکه از یک ایده‌ی ساده برای اجرای قراردادهای هوشمند، به یک ابررایانه‌ی جهانی تبدیل شده است که هزاران برنامه روی آن اجرا می‌شوند. اما هر موفقیت بزرگی، چالش‌های خاص خودش را به همراه دارد. با ورود کاربران جدید و افزایش تقاضا، اتریوم با یک سد بزرگ به نام مقیاس‌پذیری برخورد کرد. در این بخش، می‌خواهیم با زبانی ساده بررسی کنیم که چرا این شبکه‌ی قدرتمند به تغییرات اساسی نیاز دارد و چگونه مسیر تکامل خود را برای حل این چالش‌ها پیدا کرده است.

چرا شبکه اتریوم به ارتقا و مقیاس پذیری نیاز دارد؟

برای درک بهتر این موضوع، شبکه‌ی اتریوم را مانند یک اتوبان مهم و پرتردد در نظر بگیرید. در روزهای اول، ماشین‌های کمی در این اتوبان حرکت می‌کردند و همه چیز سریع و روان بود. اما با گذشت زمان، اتریوم به میزبان اصلی دنیای رمزارز تبدیل شد. ناگهان هزاران ماشین جدید وارد این اتوبان شدند که نتیجه‌ی آن ترافیک سنگین و کلافه‌کننده بود.

در دنیای بلاک‌چین، این ترافیک خودش را به دو شکل نشان می‌دهد:

• کاهش سرعت تراکنش‌ها: تایید شدن هر تراکنش زمان زیادی می‌برد، زیرا شبکه‌ی اتریوم در هر ثانیه تنها می‌تواند تعداد محدودی تراکنش (حدود ۱۵ الی ۳۰ عدد) را پردازش کند.
• افزایش شدید کارمزدها: وقتی ترافیک بالاست، کاربران برای اینکه تراکنش آن‌ها زودتر تایید شود، مجبورند گس (Gas: هزینه‌ای که برای انجام تراکنش در شبکه پرداخت می‌کنید) بیشتری بپردازند تا نظر تاییدکنندگان را جلب کنند.

اینجا بود که مفهوم مقیاس‌پذیری (Scalability: توانایی شبکه برای پردازش تعداد زیادی تراکنش در زمان کوتاه بدون افت سرعت و امنیت) اهمیت پیدا کرد. بدون ارتقا و حل این مشکل، استفاده از اتریوم برای کاربران عادی بسیار گران و کند می‌شد. بنابراین، توسعه‌دهندگان باید راهی پیدا می‌کردند تا این اتوبان را تعریض کنند و ظرفیت آن را افزایش دهند.

نقش رول آپ ها در افزایش کارایی و سرعت بلاک چین

برای حل مشکل ترافیک، توسعه‌دهندگان اتریوم به یک راهکار هوشمندانه به نام رول‌آپ (Rollup: فناوری خاصی که تراکنش‌ها را خارج از شبکه اصلی پردازش کرده و سپس تنها یک گزارش از نتیجه را به شبکه اصلی می‌فرستد) دست پیدا کردند.

دوباره به مثال اتوبان برگردیم. به جای اینکه هر نفر با ماشین شخصی خودش وارد اتوبان شود (که باعث ترافیک می‌شود)، رول‌آپ‌ها مانند اتوبوس‌های تندرو عمل می‌کنند. این فناوری، صدها تراکنش شما و دیگر کاربران را در فضایی خلوت‌تر جمع‌آوری کرده، آن‌ها را در یک بسته‌ی واحد قرار می‌دهد و در نهایت، تنها یک گزارش نهایی و فشرده از این بسته را به اتریوم ارسال می‌کند.

مزایای اصلی استفاده از این اتوبوس‌های تندرو یا همان رول‌آپ‌ها عبارتند از:

• کاهش چشمگیر هزینه‌ها: چون هزینه‌ی ثبت اطلاعات در شبکه‌ی اصلی بین تمام مسافران این اتوبوس (کاربران) تقسیم می‌شود، کارمزدی که شما پرداخت می‌کنید به شدت کاهش می‌یابد.
• افزایش سرعت پردازش: شبکه‌ی اصلی اتریوم دیگر مجبور نیست تک‌تک تراکنش‌ها را جداگانه بررسی کند، بلکه فقط نتیجه‌ی نهایی بسته‌ها را تایید و ثبت می‌کند.

به این ترتیب، رول‌آپ‌ها توانستند بار سنگینی را از دوش اتریوم بردارند و به یکی از مهم‌ترین ستون‌های مقیاس‌پذیری تبدیل شوند.

شاردینگ چیست و چرا برای بقای بلاک چین ها حیاتی است؟

با وجود اینکه رول‌آپ‌ها کمک بزرگی به شبکه‌ی اتریوم کردند، اما اتریوم برای آینده‌ای که در آن میلیاردها کاربر از شبکه استفاده می‌کنند، به یک راهکار زیرساختی‌تر در هسته‌ی خود شبکه هم نیاز داشت. این راهکار، شاردینگ (Sharding: روشی برای تقسیم کردن یک پایگاه داده بزرگ به بخش‌های کوچکتر و قابل مدیریت) نام دارد.

تصور کنید یک کتابخانه‌ی عظیم با میلیون‌ها کتاب دارید و فقط یک کتابدار باید تمام این کتاب‌ها را مدیریت، بررسی و جستجو کند. این کار بسیار زمان‌بر و خسته‌کننده است. حالا اگر این کتابخانه را به چند بخش مجزا (مثلا بخش تاریخ، علوم، ادبیات) تقسیم کنید و برای هر بخش یک کتابدار جداگانه قرار دهید، سرعت کار به شدت بالا می‌رود. شاردینگ در بلاک‌چین دقیقا همین کار را می‌کند.

به جای اینکه هر نود (Node: کامپیوترهایی که به شبکه متصل هستند و وظیفه‌ی بررسی، تایید و ذخیره‌ی اطلاعات را بر عهده دارند) مجبور باشد تمام تاریخچه و اطلاعات شبکه‌ی اتریوم را به تنهایی پردازش کند، شبکه به قطعات کوچکتری به نام شارد تقسیم می‌شود. هر گروه از نودها فقط مسئول پردازش اطلاعات شارد مخصوص به خودشان هستند و دیگر نیازی به بررسی کل شبکه ندارند.

این فناوری برای بقای بلاک‌چین‌ها حیاتی است زیرا:

• پردازش همزمان: ظرفیت شبکه را به صورت موازی چند برابر می‌کند، زیرا چندین شارد می‌توانند همزمان تراکنش‌های مختلفی را پردازش کنند.
• حفظ تمرکززدایی: باعث می‌شود کامپیوترهای معمولی هم بتوانند به عنوان نود در شبکه فعالیت کنند (چون نیازی به پردازش تمام اطلاعات سنگین شبکه ندارند).
• تکمیل پازل مقیاس‌پذیری: ترکیب شاردینگ با فناوری رول‌آپ‌ها، فرمول نهایی اتریوم برای تبدیل شدن به یک شبکه‌ی ارزان، پرسرعت و جهانی برای استفاده‌ی روزمره‌ی همه‌ی انسان‌ها است.

ورود به عصر جدید مقیاس پذیری: دنک شاردینگ چیست؟

پس از آشنایی با مفهوم پایه‌ای مقیاس‌پذیری، زمان آن رسیده است که با نسخه‌ی ارتقایافته و اختصاصی شبکه‌ی اتریوم آشنا شویم. دنک شاردینگ (Danksharding) که نام خود را از یکی از محققان اصلی اتریوم به نام دنکراد فایست (Dankrad Feist) گرفته است، طراحی متفاوتی نسبت به مدل‌های قدیمی دارد. در این معماری جدید، به جای اینکه خود اتریوم به قطعات مختلف تقسیم شود تا تراکنش‌های بیشتری را پردازش کند، تمام تمرکز روی ایجاد فضایی وسیع‌تر و بسیار ارزان‌تر برای ذخیره‌ی اطلاعات شبکه‌های لایه دوم قرار گرفته است. در واقع، دنک شاردینگ کلید طلایی برای تبدیل کردن اتریوم به بستری سریع و مقرون‌به‌صرفه برای استفاده‌ی روزمره‌ی کاربران در سراسر جهان است.

دلیل اصلی ارائه طرح پیشنهادی دنک شاردینگ در اتریوم

شاید بپرسید چرا توسعه‌دهندگان اتریوم از همان مدل‌های سنتی استفاده نکردند؟ پاسخ در رشد فوق‌العاده‌ی رول‌آپ‌ها نهفته است. شبکه‌های لایه دوم آنقدر در پردازش سریع تراکنش‌ها موفق عمل کردند که دیگر نیازی نبود هسته‌ی اصلی اتریوم خود را درگیر پردازش مستقیم تراکنش‌های تک‌تک کاربران کند.

اما یک مشکل جدید به وجود آمد؛ رول‌آپ‌ها پس از پردازش تراکنش‌های شما، باید یک رسید یا گزارش نهایی را برای حفظ امنیت در شبکه‌ی اصلی اتریوم ذخیره می‌کردند. فضای ذخیره‌سازی در اتریوم بسیار گران و محدود بود و این مسئله باعث می‌شد کارمزد در شبکه‌های لایه دوم هم با افزایش ترافیک، بالا برود. به زبان ساده، مشکل از ترافیک جاده (پردازش تراکنش) به کمبود پارکینگ (ذخیره‌ی اطلاعات) تغییر کرده بود.

اینجا بود که مفهوم در دسترس بودن داده (Data Availability: اطمینان از اینکه اطلاعات متراکم و فشرده‌ی رول‌آپ‌ها به صورت امن در شبکه اصلی ثبت شده و در صورت نیاز برای بررسی صحت تراکنش‌ها قابل خواندن هستند) اهمیت پیدا کرد. دلیل اصلی تولد دنک شاردینگ، حل مشکل کمبود این فضا و ارزان کردن فرآیند ثبت داده‌ها برای رول‌آپ‌ها بود.

دنک شاردینگ دقیقا چگونه کار می کند؟

برای درک نحوه‌ی عملکرد این سیستم، باید بدانیم که دنک شاردینگ به جای ذخیره‌ی دائمی داده‌ها در بخش گران‌قیمت شبکه، از فضاهای جانبی به نام بلاب (Blob: یک فضای ذخیره‌سازی موقت و ارزان متصل به بلاک‌ها که داده‌های حجیم را نگه می‌دارد و پس از چند هفته به صورت خودکار پاک می‌شود) استفاده می‌کند.

نحوه کار دنک شاردینگ را می‌توان با یک استعاره‌ی ملموس درک کرد:

تصور کنید شبکه‌ی اصلی اتریوم یک کامپیوتر قدرتمند اما با حافظه‌ی داخلی بسیار گران‌قیمت است. تا پیش از این، رول‌آپ‌ها تمام فایل‌های سنگین خود را روی همین حافظه‌ی گران‌قیمت ذخیره می‌کردند (فضایی که به آن CallData گفته می‌شود). اما در معماری دنک شاردینگ، اتریوم به بلاب‌ها مجهز می‌شود. بلاب‌ها مانند فلش‌مموری‌های ارزان‌قیمت و موقتی هستند که در زمان تایید تراکنش‌ها به این کامپیوتر متصل می‌شوند. رول‌آپ‌ها اطلاعات خود را درون این فلش‌مموری‌ها می‌ریزند.

شبکه‌ی اتریوم فقط بررسی و تایید می‌کند که این فلش به درستی متصل شده و داده‌ها درون آن وجود دارند، اما خودش را درگیر خواندن خط به خط آن اطلاعات نمی‌کند. این مکانیزم هوشمندانه باعث می‌شود:

• فضای ارزشمند و اصلی شبکه برای کارهای مهم‌تر آزاد بماند.
• هزینه‌ی ثبت داده‌ها برای شبکه‌های لایه دوم به شدت کاهش یابد.
• بدون اینکه کامپیوترهای تاییدکننده (نودها) تحت فشار قرار بگیرند، ظرفیت حمل داده‌ی شبکه افزایش پیدا کند.

مقایسه شاردینگ سنتی با دنک شاردینگ

برای اینکه تفاوت این دو رویکرد به طور کامل در ذهن شما تثبیت شود، مقایسه‌ی زیر را در قالب یک جدول ساده و تحلیلی طراحی کرده‌ایم. مدل سنتی می‌خواست شبکه را تکه‌تکه کند، اما دنک شاردینگ شبکه را یکپارچه نگه می‌دارد و فقط ظرفیت حمل داده‌ی آن را برای کمک به رول‌آپ‌ها تقویت می‌کند.

ویژگی مورد بررسی	شاردینگ سنتی	دنک شاردینگ
هدف اصلی طراحی	افزایش تعداد تراکنش‌های پردازش شده در هسته‌ی اصلی	ایجاد فضای ذخیره‌سازی ارزان و وسیع برای کمک به رول‌آپ‌ها
ساختار شبکه	تقسیم بلاک‌چین به چندین زنجیره‌ی مجزا	حفظ یکپارچگی بلاک‌چین با اضافه کردن فضاهای موقت (Blob)
پیچیدگی فنی	بسیار بالا و پرخطر برای امنیت شبکه	ساده‌تر، امن‌تر و کاملا سازگار با مسیر فعلی توسعه‌ی اتریوم
مکان ذخیره‌ی داده‌ها	دائمی و ماندگار برای همیشه در تاریخچه‌ی شبکه	موقتی (حذف خودکار داده‌ها پس از حدود ۱ الی ۳ ماه)
تاثیر بر کارمزد	کاهش نسبی کارمزد در خود شبکه اصلی اتریوم	کاهش چشمگیر و حیاتی کارمزد تراکنش‌ها در شبکه‌های لایه دوم

همان‌طور که در جدول بالا مشاهده می‌کنید، دنک شاردینگ یک تغییر مسیر کاملا منطقی است که با واقعیت‌های امروز دنیای رمزارز سازگاری بیشتری دارد و با تمرکز بر شبکه‌های لایه دوم، آینده‌ی روشن‌تر و ارزان‌تری را برای کاربران به ارمغان می‌آورد.

معماری جدید اتریوم و آشنایی با مفاهیم کلیدی

در بخش‌های قبلی متوجه شدیم که اتریوم برای زنده ماندن و رشد کردن، باید تغییرات بزرگی در ساختار خود ایجاد کند. این تغییرات نیازمند یک معماری جدید است که بتواند با شبکه‌های لایه دوم به بهترین شکل هماهنگ شود. در این معماری نوین، قرار نیست پایه‌های اصلی شبکه به طور کامل تخریب و از نو ساخته شوند، بلکه ابزارها و مفاهیم هوشمندانه‌ای به آن اضافه می‌شوند تا ظرفیت پردازش و ذخیره‌ی اطلاعات را بالا ببرند. در این بخش، می‌خواهیم با مهم‌ترین قطعه‌ی این پازل جدید آشنا شویم تا درک بهتری از نحوه‌ی کارکرد و آینده‌ی شبکه‌ی اتریوم داشته باشیم.

بلاب چیست و چه ارتباطی با بهینه سازی رول آپ ها دارد؟

کلمه‌ی بلاب (Blob: مخفف قطعه داده‌های بزرگ باینری که یک فضای ذخیره‌سازی موقت و ارزان برای اطلاعات حجیم است) ممکن است در نگاه اول کمی تخصصی و گیج‌کننده به نظر برسد، اما در عمل کاربرد بسیار ساده و جذابی دارد.

برای درک بهتر، یک قطار مسافربری را تصور کنید که نماد شبکه‌ی اصلی اتریوم است. این قطار کوپه‌های لوکس و گرانی دارد که مسافران (تراکنش‌های عادی اتریوم) در آن می‌نشینند. رول‌آپ‌ها مانند تورهای مسافرتی هستند که همزمان صدها مسافر را با خود می‌آورند و تا پیش از این، مجبور بودند برای تمام این مسافران، همان کوپه‌های گران‌قیمت قطار را رزرو کنند. به این فضای ذخیره‌سازی درون شبکه اصلی که بسیار گران و دائمی است، کال‌دیتا (Calldata) می‌گویند.

بلاب‌ها دقیقا مانند واگن‌های باربری موقتی هستند که به این قطار متصل می‌شوند. حالا رول‌آپ‌ها به جای اجاره‌ی کوپه‌های لوکس، اطلاعات فشرده شده‌ی خود را درون این واگن‌های باربری جانبی قرار می‌دهند. ارتباط بلاب‌ها با بهینه‌سازی رول‌آپ‌ها در چند ویژگی مهم خلاصه می‌شود:

• فضای اختصاصی و مستقل: بلاب‌ها فضایی کاملا جداگانه از تراکنش‌های اصلی اتریوم دارند و ترافیک آن‌ها با ترافیک کاربران عادی شبکه تداخل پیدا نمی‌کند.
• ماهیت موقتی بودن: اطلاعات درون بلاب‌ها برای همیشه در تاریخچه‌ی شبکه‌ی اتریوم باقی نمی‌مانند، بلکه پس از مدت کوتاهی (حدود یک تا سه ماه) پاک می‌شوند تا جلوی سنگین شدن بیش از حد شبکه گرفته شود.
• دسترسی سریع و بدون نیاز به پردازش: این واگن‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که شبکه‌ی اصلی فقط بررسی می‌کند که آیا بار (داده‌ها) در آن‌ها وجود دارد یا خیر، بدون اینکه نیازی به باز کردن، خواندن و اجرای تک‌تک آن اطلاعات داشته باشد.

نقش بلاب های داده در کاهش چشمگیر هزینه گس اتریوم

یکی از بزرگترین دغدغه‌های کاربران در دنیای رمزارز، هزینه‌ی گس است. معماری جدید اتریوم و استفاده از بلاب‌ها، دقیقا همین مشکل بزرگ را هدف قرار داده است تا استفاده از بلاک‌چین برای همه مقرون‌به‌صرفه شود. اما بلاب‌ها چگونه باعث این کاهش هزینه‌ی شگفت‌انگیز می‌شوند؟

دلیل اصلی گران بودن تراکنش‌های رول‌آپ در گذشته، هزینه‌ی بالای ذخیره‌سازی دائمی بود. وقتی شما اطلاعاتی را به صورت همیشگی در اتریوم ثبت می‌کنید، تمام نودهای شبکه باید آن اطلاعات را برای همیشه روی هارد دیسک‌های خود ذخیره کنند. این کار هزینه‌ی نگهداری بالایی دارد و شبکه برای جبران آن، کارمزد سنگینی از کاربران دریافت می‌کند.

ورود بلاب‌ها به این چرخه، بازی را کاملا به نفع کاربران تغییر داد. از آنجایی که داده‌های درون بلاب‌ها پس از چند هفته به صورت خودکار حذف می‌شوند، نودها دیگر نیازی به خرید تجهیزات گران‌قیمت و انباشت همیشگی این حجم عظیم از اطلاعات ندارند.

این تغییر معماری مزایای اقتصادی بی‌نظیری به همراه دارد:

• کاهش مستقیم هزینه‌های لایه دوم: با ارزان شدن فضای ذخیره‌سازی برای رول‌آپ‌ها، هزینه‌ی نهایی که از شما برای انجام هر تراکنش در این شبکه‌ها کسر می‌شود، به طرز چشمگیری افت می‌کند و تراکنش‌ها بسیار ارزان می‌شوند.
• ایجاد بازار کارمزد جداگانه: بلاب‌ها سیستم قیمت‌گذاری خاص خود را دارند. این یعنی حتی اگر ترافیک در شبکه‌ی اصلی اتریوم بالا برود و کارمزدهای آن بخش گران شود، هزینه‌ی استفاده از بلاب‌ها و شبکه‌های لایه دوم لزوما افزایش نمی‌یابد و کاملا مستقل عمل می‌کند.

به این ترتیب، بلاب‌ها با برداشتن بار سنگین ذخیره‌سازی دائمی از دوش شبکه، راه را برای انجام تراکنش‌های پرسرعت هموار می‌کنند و اتریوم را یک قدم بزرگ به هدف نهایی خود، یعنی تبدیل شدن به یک شبکه‌ی مالی امن و ارزان برای تمام مردم جهان، نزدیک‌تر می‌سازند.

گام اول برای تکامل: پروتو دنک شاردینگ چیست؟

رسیدن به رویای دنک شاردینگ کامل، شبیه به ساختن یک شهر جدید و مدرن است. این کار زمان‌بر است و نمی‌توان تمام تغییرات بزرگ و زیرساختی را در یک روز روی شبکه‌ای که میلیاردها دلار در آن در گردش است، اعمال کرد. به همین دلیل، توسعه‌دهندگان اتریوم تصمیم گرفتند این مسیر را مرحله به مرحله طی کنند. گام اول در این مسیر جذاب، پروتو دنک شاردینگ (Proto-danksharding) نام دارد. در این بخش می‌خواهیم ببینیم این پیش‌نیاز حیاتی چیست و چگونه مسیر را برای تحول بزرگ شبکه‌ی اتریوم هموار می‌کند.

آشنایی با پیشنهاد EIP-4844 و اهداف اصلی آن

هر طرحی که برای ارتقای شبکه‌ی اتریوم ارائه می‌شود، معمولا با عبارت EIP (پیشنهاد بهبود اتریوم: یک سند رسمی و فنی که برنامه‌نویسان برای تغییر و بهتر شدن شبکه ارائه می‌دهند) شناخته می‌شود. پروتو دنک شاردینگ در دنیای برنامه‌نویسان با نام رسمی EIP-4844 شناخته می‌شود. بخش اول نام آن یعنی پروتو نیز از نام یکی از محققان برجسته‌ی این پروژه به نام پروتو لامبدا گرفته شده است.

هدف اصلی این طرح بسیار ساده و در عین حال هوشمندانه است: معرفی و اضافه‌کردن سیستم بلاب‌ها به شبکه‌ی اتریوم برای اولین بار. در واقع این طرح به عنوان یک نسخه‌ی اولیه و عملیاتی عمل می‌کند تا سیستم واگن‌های باربری موقتی (بلاب‌ها) را به قطار اتریوم متصل کند، بدون اینکه فعلا نیازی به تغییرات بسیار پیچیده و عمیق در تمام بخش‌های اصلی شبکه باشد.

مهم ترین ویژگی ها و مزایای اجرای پروتو دنک شاردینگ

اجرای پروتو دنک شاردینگ یک اتفاق بزرگ در دنیای رمزارز است و مزایای فوق‌العاده‌ای را به همراه دارد که راه را برای آینده باز می‌کند. مهم‌ترین ویژگی‌های این ارتقا عبارتند از:

• کاهش بار از دوش شبکه اصلی: با انتقال داده‌های حجیم رول‌آپ‌ها به بلاب‌ها، فضای ارزشمند و اصلی شبکه برای پردازش تراکنش‌های عادی کاربران آزادتر می‌شود و شبکه نفس راحتی می‌کشد.
• بازار کارمزد مستقل برای لایه دوم: این طرح یک سیستم قیمت‌گذاری جداگانه برای بلاب‌ها ایجاد می‌کند. این یعنی اگر شبکه‌ی اصلی اتریوم شلوغ شود و کارمزدهای آن بالا برود، این ترافیک تاثیری روی هزینه‌ی بلاب‌ها نمی‌گذارد و کارمزد شبکه‌های لایه دوم به شکل مستقل و ارزان باقی می‌ماند.
• آماده‌سازی بی‌خطر برای آینده: پروتو دنک شاردینگ پایه‌های برنامه‌نویسی و کدهای لازم را در شبکه ایجاد می‌کند. با این کار، زمانی که اتریوم بخواهد در آینده دنک شاردینگ کامل را اجرا کند، این کار بسیار ساده‌تر، سریع‌تر و با ریسک کمتری انجام خواهد شد.

آیا پروتو دنک شاردینگ واقعا باعث کاهش هزینه تراکنش ها می شود؟

این یکی از پرتکرارترین دغدغه‌ها و سوالات کاربران است. پاسخ به این سوال بله است، اما با یک نکته‌ی بسیار مهم که باید به آن توجه کنید. پروتو دنک شاردینگ قرار نیست هزینه‌ی تراکنش‌های مستقیم شما را در شبکه‌ی اصلی اتریوم به طرز جادویی کاهش دهد. اگر شما روی لایه‌ی اول (خود شبکه‌ی اتریوم) پولی جابجا کنید، تغییر چشمگیری در هزینه‌ها احساس نخواهید کرد.

اما این طرح یک معجزه‌ی اقتصادی برای شبکه‌های لایه دوم (مانند آربیتروم، آپتیمیزم یا بیس) است. از آنجایی که این شبکه‌های لایه دوم حالا می‌توانند اطلاعات خود را به جای فضاهای گران‌قیمت، در بلاب‌های ارزان‌قیمت ذخیره کنند، هزینه‌ی نهایی آن‌ها به شدت افت می‌کند. این کاهش هزینه مستقیما به شما منتقل می‌شود و تراکنش‌های شما در شبکه‌های لایه دوم بسیار ارزان‌تر از گذشته خواهد شد.

بررسی چالش ها و مشکلات احتمالی در پیاده سازی دنک شاردینگ

با وجود تمام این مزایای جذاب، تغییر دادن کدهای شبکه‌ای به بزرگی اتریوم هرگز کار ساده‌ای نیست. در مسیر پیاده‌سازی این فناوری جدید، توسعه‌دهندگان با چالش‌های مهمی روبرو هستند:

• نیاز به اینترنت قوی‌تر برای نودها: با وجود اینکه داده‌های درون بلاب موقتی هستند، اما در همان مدت کوتاه، کامپیوترهای تاییدکننده‌ی شبکه‌ی اتریوم (نودها) باید این فایل‌های بزرگ را دانلود کنند. این کار نیازمند پهنای باند و اینترنت پرسرعت‌تری نسبت به گذشته است که ممکن است کار را برای کامپیوترهای خانگی کمی سخت کند.
• مدیریت حذف ایمن داده‌ها: شبکه باید طوری برنامه‌ریزی و هماهنگ شود که پس از گذشت مهلت مقرر (معمولا چند هفته)، داده‌های موقتی به طور کامل و بدون ایجاد کوچکترین اختلالی در عملکرد کل شبکه پاک شوند. مدیریت این چرخه‌ی ذخیره و حذف، از نظر فنی پیچیدگی‌های خاص خود را دارد.
• حفظ امنیت یکپارچه: هر تغییر جدیدی در کدهای بلاک‌چین می‌تواند روزنه‌های امنیتی جدیدی ایجاد کند. برنامه‌نویسان باید با دقت وسواس‌گونه‌ای مطمئن شوند که اضافه‌کردن بلاب‌ها، فرصتی برای هکرها و حملات خرابکارانه فراهم نمی‌کند و امنیت سرمایه‌ی کاربران در بالاترین سطح ممکن حفظ می‌شود.

بررسی فنی تر: مقایسه پیشنهادهای بهبود اتریوم

توسعه‌دهندگان در مسیر ارتقای شبکه‌ی اتریوم، همیشه در حال طوفان فکری و ارائه‌ی راهکارهای جدید هستند. پیش از آنکه طرح پروتو دنک شاردینگ به عنوان راه حل نهایی انتخاب شود، پیشنهادهای دیگری هم روی میز برنامه‌نویسان قرار داشت. در این بخش، می‌خواهیم نگاهی کوتاه به یکی از مهم‌ترین طرح‌های جایگزین بیندازیم تا متوجه شویم چرا اتریوم مسیر فعلی را برای آینده‌ی خود انتخاب کرده است.

پیشنهاد EIP-4488 چیست و چه شباهتی با پروتو دنک شاردینگ دارد؟

پیش از مطرح شدن پروتو دنک شاردینگ (یا همان طرح EIP-4844 که در بخش قبل بررسی کردیم)، طرح ساده‌تری به نام EIP-4488 معرفی شده بود. هدف از ارائه‌ی این پیشنهاد، ایجاد یک راه حل سریع و اورژانسی برای کاهش هزینه‌های سرسام‌آور شبکه‌های لایه دوم بود.

اگر بخواهیم به زبان ساده بگوییم، طرح EIP-4488 دقیقا شبیه به ارائه‌ی یک کد تخفیف ویژه برای خرید بلیط قطار بود. در این طرح، ساختار اصلی شبکه‌ی اتریوم تغییری نمی‌کرد، بلکه فقط تصمیم بر این بود که هزینه‌ی استفاده از فضای ذخیره‌سازی دائمی شبکه، برای رول‌آپ‌ها ارزان‌تر محاسبه شود.

شباهت اصلی این دو پیشنهاد در هدف نهایی آن‌ها خلاصه می‌شود. هر دو طرح با یک نیت مشترک به میدان آمدند: کمک به رول‌آپ‌ها برای ثبت ارزان‌تر داده‌ها در شبکه‌ی اصلی اتریوم. هدف نهایی هر دو پیشنهاد این بود که در نهایت، شما به عنوان یک کاربر عادی بتوانید با کارمزد بسیار کمتری تراکنش‌های خود را در شبکه‌های لایه دوم انجام دهید.

بررسی تفاوت های کلیدی بین EIP-4488 و EIP-4844

با وجود هدف مشترک، روش کار این دو پیشنهاد کاملا با هم متفاوت است. برای درک بهتر این تفاوت‌ها، دوباره از استعاره‌ی قطار مسافربری استفاده می‌کنیم. طرح اول (EIP-4488) فقط بلیط کوپه‌های لوکس، گران‌قیمت و اصلی قطار را برای رول‌آپ‌ها ارزان می‌کرد. اما طرح دوم یا پروتو دنک شاردینگ (EIP-4844) مسیر سخت‌تری را انتخاب کرد و تصمیم گرفت واگن‌های باربری جدید، ارزان و موقتی (همان بلاب‌ها) را از پایه بسازد و به قطار اتریوم اضافه کند.

تفاوت‌های اصلی این دو پیشنهاد را می‌توانیم در سه مورد مهم زیر خلاصه کنیم:

• نوع ذخیره‌سازی اطلاعات: در طرح EIP-4488، اطلاعات همچنان در فضای اصلی شبکه ذخیره می‌شدند و باید برای همیشه در تاریخچه‌ی اتریوم باقی می‌ماندند. این کار در درازمدت باعث سنگین شدن بیش از حد کامپیوترهای شبکه می‌شد. اما در EIP-4844، داده‌ها به صورت کاملا موقتی در بلاب‌ها ذخیره شده و پس از چند هفته برای همیشه پاک می‌شوند.
• استقلال بازار کارمزد: طرح EIP-4488 بازار کارمزد (Fee Market: سیستمی که قیمت انجام هر تراکنش را بر اساس میزان شلوغی شبکه تعیین می‌کند) مستقلی نداشت. این یعنی اگر اتریوم شلوغ می‌شد، هزینه‌ی لایه دوم‌ها هم به ناچار بالا می‌رفت. اما EIP-4844 یک بازار قیمت‌گذاری کاملا جداگانه برای بلاب‌ها ایجاد کرده است تا هزینه‌ی رول‌آپ‌ها از ترافیک شبکه‌ی اصلی تاثیر نپذیرد.
• نگاه به آینده‌ی شبکه: پیشنهاد EIP-4488 مانند یک مسکن فوری عمل می‌کرد و فقط یک چسب زخم موقت برای حل مشکل کارمزدها بود. در مقابل، پروتو دنک شاردینگ یک جراحی زیرساختی است که تمام پایه‌ها و کدهای لازم را برای اجرای نسخه‌ی نهایی مقیاس‌پذیری (دنک شاردینگ کامل) در سال‌های آینده آماده می‌کند.

در نهایت، جامعه‌ی توسعه‌دهندگان اتریوم طرح EIP-4844 را انتخاب کرد، زیرا این طرح به جای یک راه حل موقت، مسیری پایدارتر، امن‌تر و آینده‌نگرانه‌تر را برای رشد همیشگی بلاک‌چین ارائه می‌داد.

چشم انداز آینده اتریوم و تاثیر آن بر وب 3

تغییراتی که تا اینجا درباره‌ی آن‌ها صحبت کردیم، فقط برای ارزان‌تر شدن چند تراکنش ساده نیستند. این ارتقاهای پیچیده قرار است پایه‌ها و زیرساخت اصلی وب 3 (Web3: نسل جدید و غیرمتمرکز اینترنت که در کنترل هیچ شرکت خاصی نیست و به کاربران تعلق دارد) را شکل دهند. در این بخش پایانی، می‌خواهیم کمی به عقب برگردیم، به تصویر بزرگ‌تر نگاه کنیم و ببینیم این مسیر تکاملی، شبکه‌ی اتریوم را به کدام سمت می‌برد و چگونه آینده‌ی دنیای رمزارز را متحول می‌کند.

بررسی نقشه راه رول آپ محور اتریوم

در سال‌های گذشته، توسعه‌دهندگان تلاش می‌کردند تا ظرفیت خود شبکه‌ی اصلی اتریوم را افزایش دهند تا بتواند تراکنش‌های بیشتری را پردازش کند. اما آن‌ها خیلی زود متوجه شدند که دستکاری بیش از حد هسته‌ی اصلی، می‌تواند امنیت کل شبکه را به خطر بیندازد. به همین دلیل، قطار توسعه‌ی اتریوم تغییر مسیر داد و یک استراتژی جدید به نام نقشه راه رول‌آپ محور برای آن تعریف شد.

در این مسیر جدید، شبکه‌ی اتریوم قرار نیست خودش را درگیر پردازش کارهای روزمره و سبک کند. اتریوم در این ساختار تبدیل به یک لایه‌ی امنیتی بسیار قدرتمند و غیرقابل نفوذ می‌شود (چیزی شبیه به گاوصندوق بانک مرکزی). در مقابل، تمام تراکنش‌های روزمره‌ی کاربران به شبکه‌های لایه دوم یا همان رول‌آپ‌ها (مانند شعبه‌های محلی بانک) منتقل می‌شود. این تغییر استراتژی، به اتریوم اجازه می‌دهد تا بدون به خطر انداختن امنیت پایه‌ای خود، میلیون‌ها کاربر جدید را به راحتی در اکوسیستم خود جای دهد.

چگونه راهکارهای لایه 2 در برابر غول های پرداخت متمرکز قدرتمند می شوند؟

یکی از بزرگترین رقبای شبکه‌های بلاک‌چینی، نهادهای مالی سنتی و غول‌های پرداخت در سیستم‌های متمرکز (Centralized: شبکه‌ها و پلتفرم‌هایی که توسط یک نهاد، شرکت یا سرور مرکزی مدیریت می‌شوند) هستند. سیستم‌های متمرکز معمولا سرعت بسیار بالایی در پردازش اطلاعات دارند. برای مثال، زمانی که از شبکه‌های پرداخت جهانی مانند ویزا کارت استفاده می‌کنید، یا زمانی که برای استفاده از خدمات خرید و فروش متمرکز و خرید استیبل‌کوین‌ها به پلتفرم‌هایی مانند صرافی ارز دیجیتال کیف پول من مراجعه می‌کنید، تراکنش‌های شما در کسری از ثانیه و با سرعت بالایی انجام می‌شوند.

شبکه‌های غیرمتمرکز برای اینکه بتوانند با این سرعت و کارایی رقابت کنند، به راهکارهای لایه دوم و فناوری مهمی مانند دنک شاردینگ نیاز دارند. با پیاده‌سازی این معماری، لایه دوم‌ها می‌توانند با قدرت بیشتری به میدان رقابت بیایند، زیرا:

• کاهش کارمزدها به کسری از سنت: هزینه‌ی تراکنش‌ها آنقدر پایین می‌آید که پرداخت‌های خرد و روزمره منطقی و ممکن می‌شود.
• افزایش خیره‌کننده‌ی توان عملیاتی: شبکه قادر خواهد بود به جای چند ده تراکنش، هزاران تراکنش را در هر ثانیه پردازش کند.
• حفظ مالکیت و امنیت: برخلاف سیستم‌های متمرکز سنتی، در شبکه‌های لایه دوم دارایی‌ها و اطلاعات همچنان در کنترل کامل خود شما باقی می‌مانند.

به این ترتیب، لایه دوم‌ها می‌توانند سرعت سیستم‌های متمرکز را با امنیت سیستم‌های غیرمتمرکز ترکیب کنند.

ایستگاه آخر: نقشه راه اتریوم چه زمانی به پایان می رسد؟

شاید برای شما هم این سوال پیش آمده باشد که این مسیر طولانی و پر از تغییرات فنی چه زمانی قرار است به نقطه‌ی پایان برسد؟ واقعیت این است که توسعه‌ی یک فناوری زنده و جهانی مانند اتریوم، یک مقصد نهایی و ثابت ندارد. ویتالیک بوترین (بنیان‌گذار اتریوم) همیشه تاکید کرده است که بلاک‌چین باید دائما در حال رشد و تکامل باشد تا با نیازهای جدید کاربران هماهنگ بماند.

با این حال، نقشه راه اتریوم دارای ایستگاه‌های مشخصی است. پیاده‌سازی کامل دنک شاردینگ یکی از مهم‌ترین این ایستگاه‌هاست که تا رسیدن به نسخه‌ی نهایی آن، احتمالا به چند سال زمان و تلاش مداوم تیم‌های برنامه‌نویسی نیاز است. مهم این است که بدانیم با هر ارتقای کوچک و بزرگی که در این مسیر اتفاق می‌افتد، شبکه‌ی اتریوم یک قدم به هدف اصلی خود، یعنی تبدیل شدن به یک کامپیوتر جهانی، ارزان و در دسترس برای تمام مردم جهان نزدیک‌تر می‌شود.

منابع:

Cube.Exchange

Kucoin