بير داس
يخضع بروتوكول إيثريوم لأهم تطوير للتوسع منذ إدخال معاملات البلوب مع EIP-4844. كجزء من تطوير Fusaka، تقدم بير داس طريقة جديدة للتعامل مع بيانات البلوب، مما يوفر زيادة تقريبية بمقدار عشرة أضعاف في سعة توفر البيانات (DA) للطبقات الثانية (L2s).
المزيد عن خارطة طريق توسع البلوب (opens in a new tab)
قابلية التوسع
تتمثل رؤية إيثريوم في أن تكون منصة محايدة وآمنة ولامركزية ومتاحة للجميع في العالم. مع نمو استخدام الشبكة، يتطلب ذلك الموازنة بين المعضلة الثلاثية المتمثلة في التوسع والأمان واللامركزية للشبكة. إذا قامت إيثريوم ببساطة بزيادة البيانات التي تتعامل معها الشبكة ضمن تصميمها الحالي، فإنها ستواجه خطر إرباك العقد التي تعتمد عليها إيثريوم في تحقيق لامركزيتها. تتطلب قابلية التوسع تصميمًا صارمًا للآليات يقلل من المقايضات.
تتمثل إحدى استراتيجيات تحقيق هذا الهدف في السماح بنظام بيئي متنوع من حلول التوسع للطبقة الثانية بدلاً من معالجة جميع المعاملات على الشبكة الرئيسية . تقوم أو مكدسات المعاملات بمعالجة المعاملات على سلاسلها المنفصلة وتستخدم إيثريوم للتحقق والأمان. إن نشر الالتزامات ذات الأهمية الأمنية فقط وضغط الحمولات يسمح للطبقات الثانية باستخدام سعة توفر البيانات (DA) لإيثريوم بكفاءة أكبر. في المقابل، تحمل الطبقة الأولى بيانات أقل دون المساس بضمانات الأمان، بينما تقوم الطبقات الثانية بإلحاق المزيد من المستخدمين بتكاليف غاز أقل. في البداية، نشرت الطبقات الثانية البيانات كـ calldata في المعاملات العادية، والتي تنافست مع معاملات الطبقة الأولى على الغاز وكانت غير عملية لتوفر البيانات المجمعة.
بروتو دانكشاردينج
كانت الخطوة الرئيسية الأولى نحو توسيع الطبقة الثانية هي تطوير دينكون، الذي قدم Proto-Danksharding (EIP-4844). أنشأ هذا التطوير نوع بيانات جديدًا ومتخصصًا لمكدسات المعاملات يسمى البلوبات. البلوبات، أو الكائنات الثنائية الكبيرة، هي أجزاء سريعة الزوال من البيانات العشوائية التي لا تحتاج إلى تنفيذ EVM وتخزنها العقد لفترة محدودة فقط. سمحت هذه المعالجة الأكثر كفاءة للطبقات الثانية بنشر المزيد من البيانات على إيثريوم والتوسع بشكل أكبر.
على الرغم من وجود فوائد قوية بالفعل للتوسع، فإن استخدام البلوبات ليس سوى جزء من الهدف النهائي. في البروتوكول الحالي، لا تزال كل عقدة في الشبكة بحاجة إلى تنزيل كل بلوب. يصبح عنق الزجاجة هو النطاق الترددي المطلوب من العقد الفردية، مع زيادة كمية البيانات التي يجب تنزيلها مباشرة مع زيادة أعداد البلوبات.
لا تتنازل إيثريوم عن اللامركزية، ويعتبر النطاق الترددي أحد أكثر المؤثرات حساسية. حتى مع توفر الحوسبة القوية على نطاق واسع لأي شخص يستطيع تحمل تكلفتها، فإن قيود النطاق الترددي للتحميل (opens in a new tab) حتى في المدن شديدة التحضر في الدول المتقدمة (مثل ألمانيا (opens in a new tab)، أو بلجيكا (opens in a new tab)، أو أستراليا (opens in a new tab)، أو الولايات المتحدة (opens in a new tab)) يمكن أن تقصر العقد على القدرة على العمل من مراكز البيانات فقط إذا لم يتم ضبط متطلبات النطاق الترددي بعناية.
لدى مشغلي العقد متطلبات متزايدة للنطاق الترددي ومساحة القرص مع زيادة البلوبات. حجم وكمية البلوبات مقيدان بهذه القيود. يمكن لكل بلوب أن يحمل ما يصل إلى 128 كيلوبايت من البيانات بمتوسط 6 بلوبات لكل كتلة. كانت هذه مجرد الخطوة الأولى نحو تصميم مستقبلي يستخدم البلوبات بطريقة أكثر كفاءة.
أخذ عينات توفر البيانات
توفر البيانات هو ضمان أن جميع البيانات اللازمة للتحقق من صحة السلسلة بشكل مستقل متاحة لجميع المشاركين في الشبكة. يضمن ذلك نشر البيانات بالكامل وإمكانية استخدامها للتحقق من الحالة الجديدة للسلسلة أو المعاملات الواردة دون الحاجة إلى الثقة.
توفر بلوبات إيثريوم ضمانًا قويًا لتوفر البيانات يضمن أمان الطبقات الثانية. للقيام بذلك، تحتاج عقد إيثريوم إلى تنزيل وتخزين البلوبات بالكامل. ولكن ماذا لو تمكنا من توزيع البلوبات في الشبكة بكفاءة أكبر وتجنب هذا القيد؟
هناك نهج مختلف لتخزين البيانات وضمان توفرها وهو أخذ عينات توفر البيانات (DAS). بدلاً من أن يقوم كل كمبيوتر يشغل إيثريوم بتخزين كل بلوب بالكامل، يقدم DAS تقسيمًا لامركزيًا للعمل. إنه يكسر عبء معالجة البيانات عن طريق توزيع مهام أصغر يمكن التحكم فيها عبر شبكة العقد بأكملها. يتم تقسيم البلوبات إلى أجزاء وتقوم كل عقدة بتنزيل بضعة أجزاء فقط باستخدام آلية للتوزيع العشوائي الموحد عبر جميع العقد.
وهذا يطرح مشكلة جديدة، وهي إثبات توفر البيانات وسلامتها. كيف يمكن للشبكة أن تضمن توفر البيانات وصحتها بالكامل عندما تحتفظ العقد الفردية بأجزاء صغيرة فقط؟ يمكن لعقدة خبيثة أن تقدم بيانات مزيفة وتكسر بسهولة ضمانات توفر البيانات القوية! هنا يأتي دور علم التشفير للمساعدة.
لضمان سلامة البيانات، تم بالفعل تنفيذ EIP-4844 مع التزامات KZG. هذه إثباتات تشفيرية يتم إنشاؤها عند إضافة بلوب جديد إلى الشبكة. يتم تضمين إثبات صغير في كل كتلة، ويمكن للعقد التحقق من أن البلوبات المستلمة تتوافق مع التزام KZG الخاص بالكتلة.
DAS هي آلية تعتمد على ذلك وتضمن أن البيانات صحيحة ومتاحة على حد سواء. أخذ العينات هو عملية تستعلم فيها العقدة عن جزء صغير فقط من البيانات وتتحقق منه مقابل الالتزام. KZG هو مخطط التزام متعدد الحدود، مما يعني أنه يمكن التحقق من أي نقطة واحدة على منحنى متعدد الحدود. من خلال فحص نقطتين فقط على متعدد الحدود، يمكن للعميل الذي يقوم بأخذ العينات الحصول على ضمان احتمالي قوي بأن البيانات متاحة.
بير داس
بير داس (EIP-7594) (opens in a new tab) هو اقتراح محدد يطبق آلية DAS في إيثريوم، ويمثل على الأرجح أكبر تطوير منذ الدمج. تم تصميم بير داس لتوسيع بيانات البلوب، وتقسيمها إلى أعمدة وتوزيع مجموعة فرعية على العقد.
تستعير إيثريوم بعض الرياضيات الذكية لتحقيق ذلك: فهي تطبق ترميز المحو على غرار Reed-Solomon على بيانات البلوب. يتم تمثيل بيانات البلوب كمتعدد حدود تشفر معاملاته البيانات، ثم يتم تقييم متعدد الحدود هذا عند نقاط إضافية لإنشاء بلوب ممتد، مما يضاعف عدد التقييمات. يمكّن هذا التكرار المضاف من استرداد المحو: حتى لو كانت بعض التقييمات مفقودة، يمكن إعادة بناء البلوب الأصلي طالما أن نصف البيانات الإجمالية على الأقل، بما في ذلك القطع الممتدة، متاحة.
في الواقع، يحتوي متعدد الحدود هذا على آلاف المعاملات. التزامات KZG هي قيم من بضعة بايتات، تشبه الهاش، ومعروفة لجميع العقد. يمكن لكل عقدة تحتفظ بنقاط بيانات كافية إعادة بناء مجموعة كاملة من بيانات البلوب بكفاءة (opens in a new tab).
حقيقة ممتعة: استخدمت أقراص DVD نفس تقنية الترميز. إذا خدشت قرص DVD، كان المشغل لا يزال قادرًا على قراءته بفضل ترميز Reed-Solomon الذي يضيف القطع المفقودة من متعدد الحدود.
تاريخيًا، كانت البيانات في سلاسل الكتل، سواء كانت كتلًا أو بلوبات، تُبث إلى جميع العقد. مع نهج التقسيم وأخذ العينات في بير داس، لم يعد بث كل شيء للجميع ضروريًا. بعد Fusaka، يتم تنظيم شبكات طبقة الإجماع في مواضيع/شبكات فرعية للثرثرة: يتم تعيين أعمدة البلوب لشبكات فرعية محددة، وتشترك كل عقدة في مجموعات فرعية محددة مسبقًا وتحتفظ بهذه القطع فقط.
مع بير داس، يتم تقسيم بيانات البلوب الممتدة إلى 128 قطعة تسمى أعمدة. يتم توزيع البيانات على هذه العقد عبر بروتوكول ثرثرة مخصص على شبكات فرعية محددة يشتركون فيها. تشارك كل عقدة عادية على الشبكة في 8 شبكات أعمدة فرعية على الأقل يتم اختيارها عشوائيًا. يعني تلقي البيانات من 8 شبكات فرعية فقط من أصل 128 أن هذه العقدة الافتراضية تتلقى 1/16 فقط من جميع البيانات، ولكن نظرًا لتوسيع البيانات، فإن هذا يمثل 1/8 من البيانات الأصلية.
يسمح هذا بحد نظري جديد للتوسع يبلغ 8 أضعاف مخطط "الجميع ينزل كل شيء" الحالي. مع اشتراك العقد في شبكات فرعية عشوائية مختلفة تخدم أعمدة البلوب، يكون الاحتمال مرتفعًا جدًا بأنها موزعة بشكل موحد وبالتالي يوجد كل جزء من البيانات في مكان ما في الشبكة. يُطلب من العقد التي تشغل المدققين الاشتراك في المزيد من الشبكات الفرعية مع كل مدقق تقوم بتشغيله.
كل عقدة لها معرف فريد يتم إنشاؤه عشوائيًا، وهو يعمل عادةً كهوية عامة للاتصالات. في بير داس، يتم استخدام هذا الرقم لتحديد مجموعة عشوائية من الشبكات الفرعية التي يجب أن تشترك فيها مما يؤدي إلى توزيع عشوائي موحد لجميع بيانات البلوب.
بمجرد أن تعيد العقدة بناء البيانات الأصلية بنجاح، فإنها تعيد توزيع الأعمدة المستردة مرة أخرى في الشبكة، وتعالج بنشاط أي فجوات في البيانات وتعزز مرونة النظام بشكل عام. يجب أن تكون العقد المتصلة بالمدققين برصيد مشترك ≥4096 ETH عقدة فائقة وبالتالي يجب أن تشترك في جميع الشبكات الفرعية لأعمدة البيانات وتحتفظ بجميع الأعمدة. ستعمل هذه العقد الفائقة على معالجة فجوات البيانات باستمرار. تسمح طبيعة البروتوكول ذاتية الشفاء الاحتمالية بضمانات توفر قوية مع عدم تقييد المشغلين المنزليين الذين يحتفظون بأجزاء فقط من البيانات.
يمكن تأكيد توفر البيانات من قبل أي عقدة تحتفظ بمجموعة فرعية صغيرة فقط من بيانات البلوب بفضل آلية أخذ العينات الموضحة أعلاه. يتم فرض هذا التوفر: يجب على المدققين اتباع قواعد اختيار التفرع الجديدة، مما يعني أنهم لن يقبلوا ويصوتوا للكتل إلا بعد التحقق من توفر البيانات.
التأثير المباشر على المستخدمين (خاصة مستخدمي الطبقة الثانية) هو رسوم أقل. مع مساحة أكبر بـ 8 أضعاف لبيانات مكدسات المعاملات، تصبح عمليات المستخدم على سلسلته أرخص مع مرور الوقت. لكن انخفاض الرسوم بعد Fusaka سيستغرق وقتًا ويعتمد على BPOs.
معلمة البلوب فقط (BPOs)
ستكون الشبكة قادرة نظريًا على معالجة بلوبات أكثر بـ 8 أضعاف، لكن زيادات البلوب هي تغيير يجب اختباره بشكل صحيح وتنفيذه بأمان بطريقة تدريجية. توفر شبكات الاختبار ثقة كافية لنشر الميزات على الشبكة الرئيسية ولكننا بحاجة إلى ضمان استقرار شبكة الند للند قبل تمكين عدد أكبر بكثير من البلوبات.
لرفع العدد المستهدف من البلوبات لكل كتلة تدريجيًا دون إرباك الشبكة، يقدم Fusaka تفرعات معلمة البلوب فقط (BPO) (opens in a new tab). على عكس التفرعات العادية التي تحتاج إلى تنسيق واسع للنظام البيئي، واتفاق، وتحديثات للبرامج، فإن BPOs (EIP-7892) (opens in a new tab) هي تطويرات مبرمجة مسبقًا تزيد من الحد الأقصى لعدد البلوبات بمرور الوقت دون تدخل.
هذا يعني أنه فور تفعيل Fusaka وبدء تشغيل بير داس، سيظل عدد البلوبات دون تغيير. سيبدأ عدد البلوبات في التضاعف كل بضعة أسابيع حتى يصل إلى 48 كحد أقصى، بينما يراقب المطورون للتأكد من أن الآلية تعمل كما هو متوقع وليس لها آثار سلبية على العقد التي تشغل الشبكة.
الاتجاهات المستقبلية
بير داس هي مجرد خطوة نحو رؤية توسع أكبر لـ FullDAS (opens in a new tab)، أو Danksharding. بينما يستخدم بير داس ترميز محو أحادي البعد لكل بلوب على حدة، سيستخدم Danksharding الكامل مخطط ترميز محو ثنائي الأبعاد أكثر اكتمالاً عبر مصفوفة بيانات البلوب بأكملها. يؤدي توسيع البيانات في بعدين إلى إنشاء خصائص تكرار أقوى وإعادة بناء وتحقق أكثر كفاءة. سيتطلب تحقيق FullDAS تحسينات كبيرة في الشبكة والبروتوكول، إلى جانب أبحاث إضافية.
قراءة إضافية
- بير داس: أخذ عينات توفر بيانات النظير بواسطة فرانشيسكو داماتو (opens in a new tab)
- توثيق لـ بير داس الخاص بإيثريوم (opens in a new tab)
- إثبات أمان بير داس بدون AGM (opens in a new tab)
- فيتاليك يتحدث عن بير داس وتأثيرها واختبار Fusaka (opens in a new tab)
آخر تحديث للصفحة: 23 فبراير 2026
