ویتالیک بوترین می‌گوید اتریوم بزرگترین چالش بلاک چین را با فناوری زنده حل کرد

ویتالیک بوترین، یکی از بنیان‌گذاران اتریوم، در ۱۴ دی ۱۴۰۴ اعلام کرد که شبکه با موفقیت مشکل سه‌گانه بلاک چین را از طریق دو فناوری پیشگام که اکنون بر روی شبکه اصلی در حال اجرا هستند، حل کرده است.

بوترین در اعلامیه خود بیان کرد: "مشکل سه‌گانه حل شده است – نه روی کاغذ، بلکه با کد در حال اجرای زنده." او تأکید کرد که نیمی از راه‌حل، یعنی نمونه‌برداری دسترسی داده، هم‌اکنون در شبکه اصلی فعال است، در حالی که نیمه دیگر، یعنی ماشین‌های مجازی اتریوم با اثبات دانش صفر، به عملکرد با کیفیت تولید دست یافته‌اند.

درک مشکل سه‌گانه بلاک چین

مشکل سه‌گانه بلاک چین به چالش دستیابی به سه ویژگی حیاتی به طور همزمان اشاره دارد: غیرمتمرکزسازی، امنیت و مقیاس‌پذیری. بوترین این اصطلاح را پس از مشاهده اینکه شبکه‌های بلاک چین معمولاً تنها می‌توانند در دو مورد از این جنبه‌ها عالی عمل کنند در حالی که با مورد سوم دست و پنجه نرم می‌کنند، ابداع کرد.

غیرمتمرکزسازی تضمین می‌کند که کنترل در بین شرکت‌کنندگان شبکه توزیع شده است تا اینکه در یک نهاد واحد متمرکز شود. امنیت دفاع قوی در برابر حملات و دستکاری را فراهم می‌کند. مقیاس‌پذیری توان عملیات بالای تراکنش را بدون به خطر انداختن دو ویژگی دیگر امکان‌پذیر می‌سازد.

منبع: @VitalikButerin

برای سال‌ها، این محدودیت پذیرش بلاک چین را محدود کرد. بیت کوین به غیرمتمرکزسازی و امنیت دست یافت اما تنها حدود هفت تراکنش در ثانیه را پردازش می‌کرد. سایر شبکه‌هایی که سرعت را در اولویت قرار دادند، اغلب غیرمتمرکزسازی یا امنیت را در این فرآیند قربانی کردند.

PeerDAS: امروز در شبکه اصلی فعال است

اولین فناوری حل مشکل سه‌گانه PeerDAS است که مخفف نمونه‌برداری در دسترس بودن داده همتا به همتا است. این سیستم در ۱۲ آذر ۱۴۰۴ به عنوان بخشی از ارتقای Fusaka در شبکه اصلی اتریوم فعال شد.

PeerDAS به طور اساسی نحوه اعتبارسنجی داده‌ها را در اتریوم تغییر می‌دهد. به جای اینکه اعتبارسنج‌ها را مجبور به دانلود بلوک‌های کامل داده کند، این سیستم به آن‌ها اجازه می‌دهد تا در دسترس بودن داده را تنها با بررسی قطعات تصادفی تأیید کنند. اعتبارسنج‌ها اکنون تنها یک شانزدهم داده را بررسی می‌کنند به جای دانلود همه چیز.

این رویکرد از کدگذاری حذفی Reed-Solomon برای تقسیم داده‌های blob به ۱۲۸ ستون که در زیرشبکه‌های خاص شبکه توزیع شده‌اند، استفاده می‌کند. هر اعتبارسنج حداقل به هشت زیرشبکه ستونی که به طور تصادفی انتخاب شده‌اند مشترک می‌شود و تنها کسری از کل داده‌ها را دریافت می‌کند در حالی که همچنان امنیت حساب را حفظ می‌کند.

نتیجه افزایش نظری هشت برابری در ظرفیت مقیاس‌پذیری است بدون اینکه نودهای فردی تحت فشار قرار گیرند. شبکه اکنون می‌تواند داده‌های قابل توجهی بیشتری را مدیریت کند در حالی که مشارکت را برای اعتبارسنج‌های معمولی در دسترس نگه می‌دارد به جای اینکه نیاز به زیرساخت گران قیمت داشته باشد.

ماشین‌های مجازی اتریوم با اثبات دانش صفر به کیفیت تولید می‌رسند

پیشرفت دوم شامل ماشین‌های مجازی اتریوم با اثبات دانش صفر است که پس از سال‌ها توسعه به عملکرد درجه تولید دست یافته‌اند. ZK-EVMها تأیید سریع‌تر تراکنش را بدون افشای داده‌های زیربنایی از طریق شواهد رمزنگاری امکان‌پذیر می‌سازند.

بهبودهای عملکرد چشمگیر است. زمان اثبات از ۱۶ دقیقه به تنها ۱۶ ثانیه کاهش یافت که نشان‌دهنده بهبود ۶۰ برابری است. هزینه‌ها ۴۵ برابر کاهش یافت و ۹۹٪ از بلوک‌های اتریوم اکنون می‌توانند در کمتر از ۱۰ ثانیه بر روی سخت‌افزار هدف اثبات شوند.

توسعه ZK-EVMها حدود سال ۲۰۲۰ آغاز شد و چندین سال تحقیقات نظری را دنبال کرد. این سیستم‌ها صحت اجرای برنامه، از جمله اعتبار ورودی‌ها و خروجی‌ها را بدون افشای داده‌های واقعی در حال پردازش اثبات می‌کنند.

با این حال، بوترین اشاره کرد که کار ایمنی قابل توجهی باقی مانده است. در حالی که عملکرد به کیفیت تولید رسیده است، تمرکز اکنون به اطمینان از اینکه امنیت رمزنگاری با بالاترین استانداردها مطابقت دارد، تغییر می‌کند.

امنیت در ۱۴۰۵ در اولویت قرار می‌گیرد

بنیاد اتریوم در ۲۷ آذر ۱۴۰۴ اعلام کرد که امنیت تمرکز اصلی برای توسعه zkEVM در طول سال ۱۴۰۵ خواهد بود. بنیاد سه نقطه عطف حیاتی تعیین کرد که تیم‌ها را ملزم به دستیابی به امنیت قابل اثبات ۱۲۸ بیتی تا پایان سال می‌کند.

تحقیقات اخیر نشان داد که برخی از فرضیات ریاضی زیربنایی سیستم‌های اثبات خاص نادرست بودند. این کشف بنیاد را برآن داشت تا استانداردهای سخت‌گیرانه‌تری را ایجاد کند. بنیاد هشدار داد: "اگر مهاجمی بتواند اثباتی را جعل کند، می‌تواند هر چیزی را جعل کند: توکن از هیچ ضرب کند، وضعیت را بازنویسی کند، وجوه را بدزدد."

نقشه راه نیاز دارد که همه تیم‌های zkEVM تا بهمن ۱۴۰۴ با "soundcalc"، یک ابزار اندازه‌گیری امنیت، یکپارچه شوند. تا اردیبهشت، تیم‌ها باید به امنیت قابل اثبات ۱۰۰ بیتی با اثبات‌های کمتر از ۶۰۰ کیلوبایت دست یابند. نقطه عطف نهایی آذر امنیت کامل ۱۲۸ بیتی با اثبات‌های کوچک‌تر و استدلال‌های درستی رسمی را الزامی می‌کند.

جدول زمانی پیاده‌سازی تا ۱۴۰۹

نقشه راه اتریوم برای پیاده‌سازی کامل این راه‌حل‌ها تا پایان دهه امتداد می‌یابد. در ۱۴۰۵، شبکه افزایش‌های بزرگ محدودیت گس را از طریق محدودیت‌های تخصیص پهنای باند و تفکیک Proposer-Builder مقدس معرفی خواهد کرد. محدودیت گس بلوک قبلاً در اواخر ۱۴۰۴ از ۴۵ میلیون به ۶۰ میلیون واحد افزایش یافت.

همان سال اولین فرصت‌ها برای شرکت‌کنندگان برای اجرای نودهای ZK-EVM در بخش‌هایی از شبکه فراهم خواهد شد. بین ۱۴۰۵ تا ۱۴۰۷، توسعه‌دهندگان قیمت‌گذاری مجدد گس و تغییرات ساختار وضعیت را برای ایمن کردن توان عملیات بالاتر پیاده‌سازی خواهند کرد.

از ۱۴۰۶ تا ۱۴۰۹، ZK-EVMها روش اصلی برای اعتبارسنجی بلوک‌ها در سراسر اتریوم خواهند شد. این انتقال افزایش قابل توجه بیشتر محدودیت گس را در حالی که غیرمتمرکزسازی و امنیت حفظ می‌شود، امکان‌پذیر می‌سازد.

بوترین همچنین ساخت بلوک توزیع شده را به عنوان "جام مقدس ایده‌آل بلندمدت" توصیف کرد که در آن هیچ نهاد واحدی هرگز یک بلوک کامل نمی‌سازد. این امر خطرات تمرکز را کاهش داده و انصاف جغرافیایی را برای گنجاندن تراکنش در مناطق مختلف بهبود می‌بخشد.

عملکرد شبکه و پذیرش نهادی

بهبودها قبلاً نتایج قابل اندازه‌گیری تولید کرده‌اند. طبق داده‌های Chainspect، اوج نظری تراکنش در ثانیه اتریوم به ۲۳۸.۱ رسید، در مقایسه با تنها ۱۵ TPS در روزهای اولیه شبکه. این نشان‌دهنده افزایش ۱۶ برابری در طول تقریباً ده سال است.

شبکه‌های لایه ۲ ساخته شده بر روی اتریوم تقریباً ۴٬۰۰۰ تراکنش اضافی در ثانیه را از طریق اکوسیستم‌های rollup اضافه می‌کنند. این راه‌حل‌های مقیاس‌پذیری مستقیماً از قابلیت‌های PeerDAS بهره‌مند می‌شوند که هزینه‌ها را کاهش داده و دسترسی به داده را افزایش می‌دهند.

پذیرش نهادی به شتاب ادامه می‌دهد. اتریوم در حال حاضر میزبان بیش از ۶۶٪ از کل دارایی‌های دنیای واقعی توکنیزه شده است. مؤسسات مالی بزرگ از جمله BlackRock، JPMorgan Chase، Securitize و Ondo Finance ابزارهای توکنیزه شده را در شبکه مستقر کرده‌اند. صندوق سرمایه‌گذاری قابل معامله اتریوم BlackRock دارایی‌های خود را تا دی ۱۴۰۴ به تقریباً ۳.۴۷ میلیون ETH، به ارزش بیش از ۱۰ میلیارد دلار، افزایش داد که نشان‌دهنده اعتماد نهادی قابل توجه است.

شبکه ۱.۱ میلیون اعتبارسنج را حفظ کرده و به یک دهه زمان کارکرد مداوم دست یافته است که قابلیت اطمینان در مقیاس را نشان می‌دهد.

راه پیش رو

بوترین تکامل اتریوم را با شبکه‌های همتا به همتا اولیه مقایسه کرد. BitTorrent پهنای باند عظیم و غیرمتمرکزسازی را ارائه داد اما فاقد اجماع بود. بیت کوین به غیرمتمرکزسازی و اجماع دست یافت اما از پهنای باند پایین رنج برد زیرا کار تکرار می‌شد به جای توزیع شدن.

بوترین توضیح داد: "اکنون، اتریوم با PeerDAS و ZK-EVMها، ما به دست می‌آوریم: غیرمتمرکز، اجماع و پهنای باند بالا." او معماری ارتقا یافته را به عنوان "BitTorrent با اجماع" توصیف کرد که بهترین ویژگی‌های سیستم‌های قبلی را ترکیب می‌کند.

در حالی که این اعلامیه نشان‌دهنده یک نقطه عطف بزرگ است، بوترین تصدیق کرد که پیاده‌سازی کامل نیاز به توسعه مداوم تا ۱۴۰۹ دارد. تمرکز اکنون به اطمینان از اینکه ایمنی با همان استانداردهای بالای عملکرد مطابقت دارد، تغییر می‌کند، با توجه ویژه به امنیت رمزنگاری و تأیید رسمی سیستم‌های اثبات.

ترکیب استقرار زنده شبکه اصلی و بهبودهای عملکرد قابل اندازه‌گیری شواهد ملموسی را فراهم می‌کند که از ادعا مبنی بر اینکه اتریوم به چالش اساسی که فناوری بلاک چین را برای بیش از یک دهه محدود کرده بود، پرداخته است، حمایت می‌کند.