في 15 سبتمبر 2022، أكملت الإيثريوم الدمج المثير للجدل (Merge). وهذا يمثل انتقال الإيثريوم من آلية إثبات العمل (PoW) إلى آلية إثبات الحصة (PoS). ومع ذلك، فإن الدمج لن يؤدي مباشرة إلى زيادة القابلية للتوسع والأمان والاستدامة. ما يمكن أن يحقق هذه الأهداف حقًا هو مجموعة كاملة من الحلول: شبكة رئيسية تتمتع بقدرات مشاركة بالتزامن مع حلول Layer2 المعززة للقابلية للتوسع.
مشاركة هي واحدة من حلول التوسع في ظل معضلة الثلاث صعوبات في قابلية التوسع. إنها تقوم بتقسيم العقد في الشبكة إلى مجموعات أصغر، وتعالج مجموعات مختلفة من المعاملات وتحقق المعالجة المتوازية. هذه الطريقة تشبه افتتاح عدة نقاط دفع في السوبر ماركت، مما يمكن أن يقلل بشكل بديهي من وقت الانتظار ويزيد من الكفاءة.
ومع ذلك، لا تزال عملية تنفيذ تقنية المشاركة تواجه العديد من التحديات. ستقوم هذه المقالة بمراجعة تطور تقنية المشاركة، ومقارنة الحلول الحالية للمشاركة، واستكشاف اتجاه جديد قابل للتطبيق: Shardeum والمشاركة الديناميكية.
أ. حول "مشاركة"
انطلاقًا من إيثريوم كنقطة انطلاق، يمكن تقسيم طرق توسيع سلسلة الكتل إلى فئتين رئيسيتين:
التوسع العمودي(Vertical Scaling): من خلال تحسين أداء الأجهزة الحالية في النظام. هذه الطريقة بسيطة وفعالة، لكنها ستحد من مستوى اللامركزية في الشبكة.
التوسع الأفقي(Horizontal Scaling): هناك ثلاث أفكار رئيسية:
توزيع حجم معاملات التداول على عدة سلاسل كتلة مستقلة
سلسلة الكتل المعيارية، تقسيم البنية التحتية إلى طبقة التنفيذ، طبقة توافر البيانات وطبقة الإجماع
تقسيم سلسلة الكتل إلى عدة مشاركات وتنفيذها بشكل متوازي
تسعى كل خطة توسع إلى تحقيق التوازن في مثلث الاستحالة، بالتعاون مع تصميم آلية الحوافز الاقتصادية للنظام، لتحقيق التوازن على المستويين الكلي والجزئي.
مشاركة التقنية تواجه القضايا الرئيسية بما في ذلك:
شبكة المشاركة: كيف يمكن تحديد أي مشاركة تنتمي إليها عقد/متحققين الشبكة؟
مشاركة المعاملات: كيف يتم تحديد أي مشاركة يتم تخصيصها لكل معاملة؟
حالة المشاركة: كيف يتم تخزين بيانات blockchain في مشاركات مختلفة؟
كيف نتجنب انقسام أمان النظام بأكمله؟
مشاركة الشبكة ( Network Sharding )
تقسيم الشبكة يعني تقسيم شبكة البلوكشين، بحيث تتعامل كل مشاركة مع المعاملات على السلسلة، وتتنافس على حق التسجيل. التحدي الرئيسي هو أنه مع تقسيم العقد، ستنخفض صعوبة و تكلفة المهاجمين بشكل تصاعدي.
تتمثل الحلول عادةً في بناء درجة معينة من العشوائية غير المتحيزة، مما يقلل من احتمالية نجاح المهاجمين إلى الحد الأدنى. على سبيل المثال، تقوم إيثيريوم باختيار أحد المدققين لمشاركة معينة بشكل عشوائي من جميع المدققين، وتغيره كل 6.4 دقائق.
(Transaction Sharding) تقسيم المعاملات
تقسيم المعاملات يشير إلى وضع قواعد "أي المعاملات يتم تخصيصها إلى أي تقسيم". تؤثر نماذج دفاتر الحسابات المختلفة على تنفيذ تقسيم المعاملات:
نموذج UTXO: يحتاج إلى الاتصال عبر مشاركة. إحدى الطرق الممكنة هي إجراء هاش بناءً على قيمة إدخال المعاملة لتحديد المشاركة.
نموذج الحساب / الرصيد: طالما تم تقسيم المعاملات حسب عنوان المرسل، يمكن ضمان معالجة معاملات متعددة من نفس الحساب في نفس المشاركة، مما يمنع بشكل فعال الإنفاق المزدوج.
حالة مشاركة ( State Sharding )
تشير حالة المشاركة إلى كيفية توزيع بيانات blockchain عبر مشاركات مختلفة. التحدي الرئيسي هو معالجة المعاملات عبر المشاركات.
هناك فكرتان:
مزامنة عبر مشاركة ( Synchronous ): كلما تم تنفيذ صفقة عبر المشاركة، تحدث الكتل المعنية في نفس الوقت. التنفيذ معقد لكن تجربة المستخدم جيدة.
مزامنة عبر مشاركة ( Asynchronous ): اعتماد أوسع، ولكن يواجه تحديات في الذرية للمعاملات.
ثانياً، استكشاف المحادثات والمحاولات
حساب مشاركة
Zilliqa هي واحدة من أولى منصات العقود الذكية التي حاولت مشاركة. تستخدم تقسيم الحسابات، مما يعني أنها تقوم فقط بتقسيم الحسابات، دون تقسيم الشبكة والتخزين. هذه الطريقة بسيطة وفعالة، لكن عرض النطاق الترددي للشبكة والتخزين لا يزالا يمثلان عنق الزجاجة.
حالة ثابتة مشاركة
تتمثل الطريقة الأكثر عمومية لمشاركة في تقسيم مساحة عنوان الحساب إلى مشاركات ثابتة الحجم، وتوزيع العقد على مشاركات مختلفة. تستخدم Near و Elrond و Harmony هذه الطريقة.
فكرة مشاركة بيانات الإيثيريوم
تشمل رؤية إيثيريوم لمشاركة المستقبل:
مشاركة المعتمدة على "توفر البيانات"
أضف ميزات إضافية لكل مشاركة لجعلها تشبه شبكة الإيثيريوم الرئيسية اليوم.
هارموني
تستخدم Harmony طريقة مشاركة قياسية، حيث تحتوي على عدة سلاسل كتل صغيرة تسمى مشاركة وسلسلة منارة تنسق بينها.
شبكة مشاركة: تقسيم شبكة المدققين إلى مشاركات مختلفة.
تجزئة المعاملات: تتم معالجة المعاملات بواسطة شريحة واحدة.
حالة مشاركة: يقوم كل مشارك بتخزين 1/N من الحالة العالمية.
Harmony يدعم نقل الرسائل عبر مشاركة، لكن التفاصيل المحددة للتنفيذ لا تزال بحاجة إلى تحسين.
إيلروند
تستخدم Elrond مشاركة الحالة التكيفية وآلية توافق الآراء الآمنة القائمة على الحصة.
إنه يستخدم سلسلة الميتا (Meta Chain) المصممة لتحديد المعاملات عبر المشاركة بسرعة في غضون ثوانٍ. تستخدم استراتيجيات المعاملات عبر المشاركة نموذجًا غير متزامن، حيث تتم المعالجة أولاً في شريحة المرسل، ثم تتم المعالجة في شريحة المستلم.
بالقرب
Near طرحت بروتوكول الظل الليلي (Nightshade)، حيث يتم نمذجة النظام كسلسلة كتل واحدة، مع إجراء المشاركة على مستوى الكتلة.
تتطلب معاملات Near عبر المشاركة التنفيذ المتواصل في كل مشاركة ذات صلة. يتم إرسال المعاملة الكاملة أولاً إلى المشاركة الأولى المتأثرة، ثم يتم إنشاء إيصال المعاملة وتوجيهه إلى المشاركة التالية، وهكذا.
٣. Shardeum و مشاركة الحالة الديناميكية
شارديم اقترحت طريقتين جديدتين لحل المشكلة:
3.1 توافق المستوى التجاري
يتم إتمام التوافق على شبكة شاردوم على مستوى كل معاملة بدلاً من مستوى الكتلة، مما يسمح بمعالجة المعاملات عبر المشاركة في وقت واحد. تلغي هذه التوافقية على مستوى المعاملة التعقيد المطلوب لضمان المعالجة الذرية، مما يحقق انتهاءً في ثوانٍ وتأخيرًا منخفضًا.
3.2 توسيع خطي
تستخدم Shardeum تقسيم الحالة الديناميكي، حيث يمكن لكل عقدة أن تحمل نطاقات عناوين مختلفة، مع وجود تداخل بين العناوين المغطاة. هذه الطريقة أكثر تعقيدًا، لكنها تسمح بالتوسع الخطي الحقيقي.
من خلال التغير الديناميكي لعلاقة عنوان الفضاء والعقد، بالإضافة إلى إثبات توفر البيانات الجديدة، يمكن لـ Shardeum تحقيق "توسع خطي" قريب.
يمتلك Shardeum حاليًا 10 مشاركات، كل مشاركة تحتوي على 128 عقدة، بمجموع 1280 عقدة. من المتوقع إطلاق الشبكة الرئيسية في الربع الرابع من عام 2022. على الرغم من أنه لا يزال قيد التطوير، إلا أن تقنية Shardus الأساسية قد أثبتت أنها قادرة على تحقيق التوسع الخطي.
في أغسطس 2022، عرضت Shardeum قدرة 100TPS على شبكة الاختبار Liberty 2.0. يتم حاليًا اختبارها باستخدام 50 عقدة، تخزن كل عقدة حوالي 1/5 من إجمالي البيانات، وتنفذ 1/5 من إجمالي المعاملات.
أربعة، الخاتمة
تحتاج سلسلة الكتل القابلة للتوسع حقًا إلى بناء من الصفر. وبالمثل، يتطلب بناء مجتمع قوي جهدًا طويل الأمد. بعد إطلاق شبكة اختبار Shardeum، كانت أعداد المستخدمين النشطين والمعاملات مشجعة، ولكنها تواجه أيضًا بعض الأصوات المشككة.
نعتقد أنه فقط عند اعتماد Web3 على نطاق واسع، ستتمكن سلاسل الكتل العامة عالية الأداء اللامركزية من التميز. تلك المجتمعات التي مرت بالشك والنقاش العام والدفاع المتكرر هي التي ستتمكن من السير بعيدًا في طريق اللامركزية.
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.
تسجيلات الإعجاب 7
أعجبني
7
4
إعادة النشر
مشاركة
تعليق
0/400
WeAreRich
· منذ 20 س
إنه لا يمكن تحمل هبوط سعر العملة طوال الطريق 📉، والحجم في القاع والسيولة جفت.
تحليل تقنية المشاركة الديناميكية الرائدة لشارديم: إجماع على مستوى المعاملات وتوسع خطي
مشاركة تقنية الاستكشاف: إنجازات جديدة لـ Shardeum
في 15 سبتمبر 2022، أكملت الإيثريوم الدمج المثير للجدل (Merge). وهذا يمثل انتقال الإيثريوم من آلية إثبات العمل (PoW) إلى آلية إثبات الحصة (PoS). ومع ذلك، فإن الدمج لن يؤدي مباشرة إلى زيادة القابلية للتوسع والأمان والاستدامة. ما يمكن أن يحقق هذه الأهداف حقًا هو مجموعة كاملة من الحلول: شبكة رئيسية تتمتع بقدرات مشاركة بالتزامن مع حلول Layer2 المعززة للقابلية للتوسع.
مشاركة هي واحدة من حلول التوسع في ظل معضلة الثلاث صعوبات في قابلية التوسع. إنها تقوم بتقسيم العقد في الشبكة إلى مجموعات أصغر، وتعالج مجموعات مختلفة من المعاملات وتحقق المعالجة المتوازية. هذه الطريقة تشبه افتتاح عدة نقاط دفع في السوبر ماركت، مما يمكن أن يقلل بشكل بديهي من وقت الانتظار ويزيد من الكفاءة.
ومع ذلك، لا تزال عملية تنفيذ تقنية المشاركة تواجه العديد من التحديات. ستقوم هذه المقالة بمراجعة تطور تقنية المشاركة، ومقارنة الحلول الحالية للمشاركة، واستكشاف اتجاه جديد قابل للتطبيق: Shardeum والمشاركة الديناميكية.
أ. حول "مشاركة"
انطلاقًا من إيثريوم كنقطة انطلاق، يمكن تقسيم طرق توسيع سلسلة الكتل إلى فئتين رئيسيتين:
التوسع العمودي(Vertical Scaling): من خلال تحسين أداء الأجهزة الحالية في النظام. هذه الطريقة بسيطة وفعالة، لكنها ستحد من مستوى اللامركزية في الشبكة.
التوسع الأفقي(Horizontal Scaling): هناك ثلاث أفكار رئيسية:
تسعى كل خطة توسع إلى تحقيق التوازن في مثلث الاستحالة، بالتعاون مع تصميم آلية الحوافز الاقتصادية للنظام، لتحقيق التوازن على المستويين الكلي والجزئي.
مشاركة التقنية تواجه القضايا الرئيسية بما في ذلك:
مشاركة الشبكة ( Network Sharding )
تقسيم الشبكة يعني تقسيم شبكة البلوكشين، بحيث تتعامل كل مشاركة مع المعاملات على السلسلة، وتتنافس على حق التسجيل. التحدي الرئيسي هو أنه مع تقسيم العقد، ستنخفض صعوبة و تكلفة المهاجمين بشكل تصاعدي.
تتمثل الحلول عادةً في بناء درجة معينة من العشوائية غير المتحيزة، مما يقلل من احتمالية نجاح المهاجمين إلى الحد الأدنى. على سبيل المثال، تقوم إيثيريوم باختيار أحد المدققين لمشاركة معينة بشكل عشوائي من جميع المدققين، وتغيره كل 6.4 دقائق.
(Transaction Sharding) تقسيم المعاملات
تقسيم المعاملات يشير إلى وضع قواعد "أي المعاملات يتم تخصيصها إلى أي تقسيم". تؤثر نماذج دفاتر الحسابات المختلفة على تنفيذ تقسيم المعاملات:
نموذج UTXO: يحتاج إلى الاتصال عبر مشاركة. إحدى الطرق الممكنة هي إجراء هاش بناءً على قيمة إدخال المعاملة لتحديد المشاركة.
نموذج الحساب / الرصيد: طالما تم تقسيم المعاملات حسب عنوان المرسل، يمكن ضمان معالجة معاملات متعددة من نفس الحساب في نفس المشاركة، مما يمنع بشكل فعال الإنفاق المزدوج.
حالة مشاركة ( State Sharding )
تشير حالة المشاركة إلى كيفية توزيع بيانات blockchain عبر مشاركات مختلفة. التحدي الرئيسي هو معالجة المعاملات عبر المشاركات.
هناك فكرتان:
ثانياً، استكشاف المحادثات والمحاولات
حساب مشاركة
Zilliqa هي واحدة من أولى منصات العقود الذكية التي حاولت مشاركة. تستخدم تقسيم الحسابات، مما يعني أنها تقوم فقط بتقسيم الحسابات، دون تقسيم الشبكة والتخزين. هذه الطريقة بسيطة وفعالة، لكن عرض النطاق الترددي للشبكة والتخزين لا يزالا يمثلان عنق الزجاجة.
حالة ثابتة مشاركة
تتمثل الطريقة الأكثر عمومية لمشاركة في تقسيم مساحة عنوان الحساب إلى مشاركات ثابتة الحجم، وتوزيع العقد على مشاركات مختلفة. تستخدم Near و Elrond و Harmony هذه الطريقة.
فكرة مشاركة بيانات الإيثيريوم
تشمل رؤية إيثيريوم لمشاركة المستقبل:
هارموني
تستخدم Harmony طريقة مشاركة قياسية، حيث تحتوي على عدة سلاسل كتل صغيرة تسمى مشاركة وسلسلة منارة تنسق بينها.
شبكة مشاركة: تقسيم شبكة المدققين إلى مشاركات مختلفة. تجزئة المعاملات: تتم معالجة المعاملات بواسطة شريحة واحدة. حالة مشاركة: يقوم كل مشارك بتخزين 1/N من الحالة العالمية.
Harmony يدعم نقل الرسائل عبر مشاركة، لكن التفاصيل المحددة للتنفيذ لا تزال بحاجة إلى تحسين.
إيلروند
تستخدم Elrond مشاركة الحالة التكيفية وآلية توافق الآراء الآمنة القائمة على الحصة.
إنه يستخدم سلسلة الميتا (Meta Chain) المصممة لتحديد المعاملات عبر المشاركة بسرعة في غضون ثوانٍ. تستخدم استراتيجيات المعاملات عبر المشاركة نموذجًا غير متزامن، حيث تتم المعالجة أولاً في شريحة المرسل، ثم تتم المعالجة في شريحة المستلم.
بالقرب
Near طرحت بروتوكول الظل الليلي (Nightshade)، حيث يتم نمذجة النظام كسلسلة كتل واحدة، مع إجراء المشاركة على مستوى الكتلة.
تتطلب معاملات Near عبر المشاركة التنفيذ المتواصل في كل مشاركة ذات صلة. يتم إرسال المعاملة الكاملة أولاً إلى المشاركة الأولى المتأثرة، ثم يتم إنشاء إيصال المعاملة وتوجيهه إلى المشاركة التالية، وهكذا.
٣. Shardeum و مشاركة الحالة الديناميكية
شارديم اقترحت طريقتين جديدتين لحل المشكلة:
3.1 توافق المستوى التجاري
يتم إتمام التوافق على شبكة شاردوم على مستوى كل معاملة بدلاً من مستوى الكتلة، مما يسمح بمعالجة المعاملات عبر المشاركة في وقت واحد. تلغي هذه التوافقية على مستوى المعاملة التعقيد المطلوب لضمان المعالجة الذرية، مما يحقق انتهاءً في ثوانٍ وتأخيرًا منخفضًا.
3.2 توسيع خطي
تستخدم Shardeum تقسيم الحالة الديناميكي، حيث يمكن لكل عقدة أن تحمل نطاقات عناوين مختلفة، مع وجود تداخل بين العناوين المغطاة. هذه الطريقة أكثر تعقيدًا، لكنها تسمح بالتوسع الخطي الحقيقي.
من خلال التغير الديناميكي لعلاقة عنوان الفضاء والعقد، بالإضافة إلى إثبات توفر البيانات الجديدة، يمكن لـ Shardeum تحقيق "توسع خطي" قريب.
يمتلك Shardeum حاليًا 10 مشاركات، كل مشاركة تحتوي على 128 عقدة، بمجموع 1280 عقدة. من المتوقع إطلاق الشبكة الرئيسية في الربع الرابع من عام 2022. على الرغم من أنه لا يزال قيد التطوير، إلا أن تقنية Shardus الأساسية قد أثبتت أنها قادرة على تحقيق التوسع الخطي.
في أغسطس 2022، عرضت Shardeum قدرة 100TPS على شبكة الاختبار Liberty 2.0. يتم حاليًا اختبارها باستخدام 50 عقدة، تخزن كل عقدة حوالي 1/5 من إجمالي البيانات، وتنفذ 1/5 من إجمالي المعاملات.
أربعة، الخاتمة
تحتاج سلسلة الكتل القابلة للتوسع حقًا إلى بناء من الصفر. وبالمثل، يتطلب بناء مجتمع قوي جهدًا طويل الأمد. بعد إطلاق شبكة اختبار Shardeum، كانت أعداد المستخدمين النشطين والمعاملات مشجعة، ولكنها تواجه أيضًا بعض الأصوات المشككة.
نعتقد أنه فقط عند اعتماد Web3 على نطاق واسع، ستتمكن سلاسل الكتل العامة عالية الأداء اللامركزية من التميز. تلك المجتمعات التي مرت بالشك والنقاش العام والدفاع المتكرر هي التي ستتمكن من السير بعيدًا في طريق اللامركزية.