نظرية فيتالك الجديدة للتوسع: لماذا يسهل حسابه ويصعب حالته؟ كيف يمكن لإيثريوم أن تكسر الجمود؟

في 27 يناير، أعلن مؤسس إيثريوم المشارك فيتاليك بوتيرين عن إطار جديد لتوسعة سلسلة الكتل. استخدم مصطلح “الهيكل الهرمي” لشرح سبب الاختلاف الكبير في سرعة التوسع بين المكونات التقنية المختلفة، وأشار إلى أن الحالة هي فعلاً العقبة الحقيقية لتوسعة إيثريوم. يوفر هذا النموذج خريطة تقنية واضحة لفهم مسار التوسع الطويل الأمد لإيثريوم.

النموذج الثلاثي الطبقات: لماذا تختلف سرعات التوسع؟

يقسم فيتاليك صعوبة توسعة سلسلة الكتل إلى ثلاثة مستويات:

الجوهر في هذا التصنيف هو أن صعوبة التوسع في كل مستوى تعتمد على مدى قيوده على اللامركزية. يمكن تفويض الحساب، وتوزيع البيانات، لكن الحالة يجب أن يتم التحقق منها عبر الشبكة بأكملها.

مستوى الحساب: الحلول الحالية الناضجة

الحساب هو الجزء الأسهل في التوسع. أشار فيتاليك إلى أنه يمكن تحسين قدرات الحساب من خلال:

• التنفيذ المتوازي: إجراء عمليات حسابية متعددة في وقت واحد بدلاً من التسلسل
• إثبات المعرفة الصفرية: استبدال الكثير من العمليات الحسابية على السلسلة باستخدام إثباتات رياضية
• الحساب خارج السلسلة: تفويض معالجة المعاملات إلى أنظمة خارجية، مع تقديم النتائج فقط للتحقق على السلسلة الرئيسية

وهذا هو الأساس المنطقي لمعظم حلول الطبقة الثانية الحالية. رول أب (Rollup) على سبيل المثال، ينفذ المعاملات خارج السلسلة، ثم يرسل النتائج المضغوطة إلى السلسلة الرئيسية لإثبات صحتها، مما أدى إلى زيادة مئات المرات في القدرة على المعالجة.

مستوى البيانات: فرص جديدة مع PeerDAS

مقارنة بالحساب، فإن سرعة توسعة البيانات أبطأ قليلاً. يجب على سلسلة الكتل ضمان أن البيانات المهمة يمكن التحقق منها والوصول إليها، وهو ما يقيّد بشكل مباشر مساحة التوسع. ومع ذلك، وفقًا للمعلومات الحديثة، مع إدخال تقنيات توزيع البيانات مثل PeerDAS، تعمل إيثريوم على تقليل ضغط التخزين والنطاق الترددي على العقد.

ماذا يعني ذلك؟ من خلال تقنيات تقسيم البيانات وترميز التصحيح، يمكن للعقد المختلفة التحقق من جزء فقط من البيانات بدلاً من الكل. هذا يدعم المزيد من المستخدمين وطلبات البيانات الأعلى، مع الحفاظ على اللامركزية وتقليل متطلبات الأجهزة.

مستوى الحالة: العقبة الحقيقية

الحالة هي العقبة الحقيقية في التوسع. يجب على كل عقدة التحقق من وحفظ الحالة الكاملة للشبكة (مثل أرصدة الحسابات، بيانات العقود الذكية، وغيرها)، وتزايد حجم الحالة يرفع متطلبات الأجهزة، وقد يؤدي على المدى الطويل إلى مخاطر المركزية.

لهذا اقترح فيتاليك فكرة “الصعود إلى مستوى أعلى”: استخدام الحساب والبيانات كبدائل للحالة قدر الإمكان. تشمل الحلول التقنية:

• رول أب: نقل معظم الحالة خارج السلسلة الرئيسية، مع الاحتفاظ فقط ببيانات التحقق الضرورية على السلسلة
• التقسيم (Sharding): توزيع عبء البيانات والحالة بين أجزاء مختلفة، بحيث تعالج كل شريحة مجموعة فرعية من الحالة
• إثبات المعرفة الصفرية: تقليل تكلفة التنفيذ على السلسلة، واستبدال استعلام الحالة بإثباتات رياضية

ومن الجدير بالذكر أن المعلومات الحديثة تشير إلى أن فيتاليك تراجع عن رأي قديم كان لديه في 2017. الآن يعتقد أن نضوج تقنيات ZK-SNARKs وغيرها من إثباتات المعرفة الصفرية يجعل من الممكن للمستخدمين التحقق من صحة الحالة على السلسلة دون إعادة تشغيل جميع المعاملات التاريخية. هذا يعزز دور إثباتات المعرفة الصفرية في التحقق من الحالة.

الدروس للمطورين والنظام البيئي

هذا النموذج الهرمي له دلالة مباشرة وواضحة على تصميم المطورين: تقليل الحالة غير الضرورية على السلسلة، والاعتماد بشكل أكبر على الإثباتات والبيانات القابلة للتحقق، وتحويل التعقيد إلى مستويات أعلى. بمعنى آخر، لا ينبغي أن تتولى السلسلة الرئيسية تخزين والتحقق من جميع البيانات، بل يجب أن تتولى حلول الطبقة الثانية وغيرها من استراتيجيات التوسعة هذا العمل.

وفي المعلومات الحديثة، يُذكر أن حلول الطبقة الثانية المبكرة مثل Plasma تشهد نهضة جديدة، مع دمج تقنيات إثبات المعرفة الصفرية وغيرها من التقنيات الحديثة. هذا يدل على أن الإطار النظري الذي وضعه فيتاليك يوجه التطور الفعلي للنظام البيئي.

الخلاصة

يوفر نموذج التوسع الثلاثي لفيتاليك رؤية جديدة لفهم مسار توسعة إيثريوم. يوضح بوضوح أن الحساب هو الأسهل في التوسع، تليه البيانات، وأن الحالة هي الأصعب، ويقترح فكرة “الصعود” كحل.

تكمن قيمة هذا النموذج في كونه ليس مجرد سرد تقني، بل إطار تصميم منهجي. يمكن للمطورين تحسين البنى التحتية بناءً عليه، ويمكن للمشاريع في النظام البيئي اختيار مسارات التوسع وفقًا له. ومع نضوج تقنيات ZK والتقنيات الجديدة مثل PeerDAS، تسعى إيثريوم إلى تحقيق توازن جديد بين الأداء والتكلفة واللامركزية. هذه العملية لن تكون فورية، لكن الاتجاه أصبح واضحًا بما يكفي.