⁦PeerDAS⁩ | ethereum.org

يخضع بروتوكول إيثيريوم لأهم ترقية توسع له منذ إدخال معاملات كتل البيانات (blobs) مع EIP-4844. كجزء من ترقية فوساكا، يقدم PeerDAS طريقة جديدة للتعامل مع بيانات كتل البيانات، مما يوفر زيادة تقريبية بمقدار عشرة أضعاف في سعة توفر البيانات (DA) لشبكات طبقة 2 (L2s).

قابلية التوسع

تتمثل رؤية إيثيريوم في أن تكون منصة محايدة وآمنة ولامركزية متاحة للجميع في العالم. مع نمو استخدام الشبكة، يتطلب ذلك موازنة المعضلة الثلاثية المتمثلة في قابلية التوسع والأمان واللامركزية للشبكة. إذا قامت إيثيريوم ببساطة بزيادة البيانات التي تتعامل معها الشبكة ضمن تصميمها الحالي، فإنها ستخاطر بإرهاق العقد التي تعتمد عليها إيثيريوم في لامركزيتها. تتطلب قابلية التوسع تصميم آلية صارمة تقلل من التنازلات.

إحدى الاستراتيجيات لتحقيق هذا الهدف هي السماح بنظام بيئي متنوع من حلول توسع طبقة 2 بدلاً من معالجة جميع المعاملات على الشبكة الرئيسية في . تقوم أو التجميعات بمعالجة المعاملات على سلاسلها المنفصلة وتستخدم إيثيريوم للتحقق والأمان. يتيح نشر الالتزامات الحاسمة للأمان فقط وضغط حمولات البيانات لشبكات طبقة 2 استخدام سعة DA الخاصة بإيثيريوم بكفاءة أكبر. بدورها، تحمل طبقة 1 بيانات أقل دون المساس بضمانات الأمان، بينما تستقطب شبكات طبقة 2 المزيد من المستخدمين بتكاليف غاز أقل. في البداية، نشرت شبكات طبقة 2 البيانات كـ calldata في المعاملات العادية، والتي تنافست مع معاملات طبقة 1 على الغاز وكانت غير عملية لتوفر البيانات بكميات كبيرة.

بروتو-دانكشاردينغ

كانت الخطوة الرئيسية الأولى نحو توسيع طبقة 2 هي ترقية دينكون، والتي قدمت بروتو-دانكشاردينغ (EIP-4844). أنشأت هذه الترقية نوع بيانات جديدًا ومتخصصًا للتجميعات يسمى كتل البيانات. كتل البيانات، أو الكائنات الثنائية الكبيرة، هي أجزاء مؤقتة من البيانات العشوائية التي لا تحتاج إلى تنفيذ آلة إيثيريوم الافتراضية (EVM) وتقوم العقد بتخزينها لفترة محدودة فقط. سمحت هذه المعالجة الأكثر كفاءة لشبكات طبقة 2 بنشر المزيد من البيانات على إيثيريوم والتوسع بشكل أكبر.

على الرغم من وجود فوائد قوية بالفعل لقابلية التوسع، فإن استخدام كتل البيانات هو مجرد جزء من الهدف النهائي. في البروتوكول الحالي، لا تزال كل عقدة في الشبكة بحاجة إلى تنزيل كل كتلة بيانات. تصبح عنق الزجاجة هي النطاق الترددي المطلوب للعقد الفردية، حيث يزداد مقدار البيانات التي يجب تنزيلها بشكل مباشر مع ارتفاع عدد كتل البيانات.

لا تساوم إيثيريوم على اللامركزية، ويعد النطاق الترددي أحد أكثر العوامل حساسية. حتى مع توفر الحوسبة القوية على نطاق واسع لأي شخص يمكنه تحمل تكلفتها، فإن قيود النطاق الترددي للرفع (opens in a new tab) حتى في المدن الحضرية الكبرى 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 تقيد العقد بحيث لا يمكن تشغيلها إلا من مراكز البيانات إذا لم يتم ضبط متطلبات النطاق الترددي بعناية.

يواجه مشغلو العقد متطلبات متزايدة من النطاق الترددي ومساحة القرص مع زيادة كتل البيانات. يتم تقييد حجم وكمية كتل البيانات بهذه القيود. يمكن أن تحمل كل كتلة بيانات ما يصل إلى 128kb من البيانات بمتوسط 6 كتل بيانات لكل كتلة. كانت هذه مجرد الخطوة الأولى نحو تصميم مستقبلي يستخدم كتل البيانات بطريقة أكثر كفاءة.

أخذ عينات توفر البيانات

توفر البيانات هو الضمان بأن جميع البيانات اللازمة للتحقق من صحة السلسلة بشكل مستقل يمكن الوصول إليها من قبل جميع المشاركين في الشبكة. يضمن ذلك أن البيانات قد تم نشرها بالكامل ويمكن استخدامها للتحقق بشكل موثوق من الحالة الجديدة للسلسلة أو المعاملات الواردة.

توفر كتل بيانات إيثيريوم ضمانًا قويًا لتوفر البيانات يضمن أمان شبكات طبقة 2. للقيام بذلك، تحتاج عقد إيثيريوم إلى تنزيل وتخزين كتل البيانات بالكامل. ولكن ماذا لو تمكنا من توزيع كتل البيانات 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 جهاز كمبيوتر يشغل إيثيريوم بتخزين كل كتلة بيانات بالكامل، تقدم DAS تقسيمًا لامركزيًا للعمل. فهي تكسر عبء معالجة البيانات من خلال توزيع مهام أصغر يمكن إدارتها عبر شبكة العقد بأكملها. يتم تقسيم كتل البيانات إلى أجزاء وتقوم كل عقدة بتنزيل بضعة أجزاء فقط باستخدام آلية للتوزيع العشوائي المنتظم عبر جميع العقد.

يقدم هذا مشكلة جديدة — إثبات توفر البيانات وسلامتها. كيف يمكن للشبكة أن تضمن توفر البيانات وأنها صحيحة 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 كتلة بيانات جديدة إلى الشبكة. يتم تضمين إثبات صغير في كل كتلة، ويمكن للعقد التحقق من أن كتل البيانات المستلمة تتوافق مع التزام KZG الخاص بالكتلة.

DAS هي آلية تُبنى على هذا الأساس وتضمن أن البيانات صحيحة ومتاحة في نفس الوقت. أخذ العينات هو عملية تقوم فيها العقدة بالاستعلام عن جزء صغير فقط من البيانات والتحقق منه مقابل الالتزام. KZG هو مخطط التزام متعدد الحدود مما يعني أنه يمكن التحقق من أي نقطة واحدة على المنحنى متعدد الحدود. من خلال التحقق من بضع نقاط فقط على متعدد الحدود، يمكن للعميل الذي يقوم بأخذ العينات الحصول على ضمان احتمالي قوي بأن البيانات متاحة.

PeerDAS

PeerDAS (EIP-7594) (opens in a new tab) هو مقترح محدد ينفذ آلية DAS في إيثيريوم، مما يمثل على الأرجح أكبر ترقية منذ الدمج. تم تصميم PeerDAS لتوسيع بيانات كتل البيانات، وتقسيمها إلى أعمدة وتوزيع مجموعة فرعية على العقد.

تستعير إيثيريوم بعض الرياضيات الذكية لتحقيق ذلك: فهي تطبق تشفير المحو بأسلوب Reed-Solomon على بيانات كتل البيانات. يتم تمثيل بيانات كتل البيانات كمتعدد حدود تقوم معاملاته بتشفير البيانات، ثم تقييم هذا المتعدد الحدود عند نقاط إضافية لإنشاء كتلة بيانات موسعة، مما يضاعف عدد التقييمات. يتيح هذا التكرار المضاف استعادة المحو: حتى لو كانت بعض التقييمات مفقودة، يمكن إعادة بناء كتلة البيانات الأصلية طالما أن نصف إجمالي البيانات على الأقل، بما في ذلك الأجزاء الموسعة، متاح.

في الواقع، يحتوي هذا المتعدد الحدود على آلاف المعاملات. التزامات KZG هي قيم من بضعة بايتات، تشبه التجزئة، ومعروفة لجميع العقد. يمكن لكل عقدة تحتفظ بنقاط بيانات كافية إعادة بناء مجموعة كاملة من بيانات كتل البيانات بكفاءة (opens in a new tab).

حقيقة ممتعة: تم استخدام نفس تقنية التشفير بواسطة أقراص DVD. إذا قمت بخدش قرص DVD، فسيظل المشغل قادرًا على قراءته بفضل تشفير Reed-Solomon الذي يضيف الأجزاء المفقودة من متعدد الحدود.

تاريخيًا، كانت البيانات في سلاسل الكتل، سواء كانت كتلًا أو كتل بيانات، تُبث إلى جميع العقد. مع نهج التقسيم وأخذ العينات الخاص بـ PeerDAS، لم يعد بث كل شيء للجميع ضروريًا. بعد فوساكا، يتم تنظيم شبكات طبقة الإجماع في مواضيع/شبكات فرعية لبروتوكول النميمة: يتم تعيين أعمدة كتل البيانات لشبكات فرعية محددة، وتشترك كل عقدة في مجموعات فرعية محددة مسبقًا وتحتفظ بتلك الأجزاء فقط.

مع PeerDAS، يتم تقسيم بيانات كتل البيانات الموسعة إلى 128 جزءًا تسمى أعمدة. يتم توزيع البيانات على هذه العقد عبر بروتوكول النميمة المخصص على شبكات فرعية محددة تشترك فيها. تشارك كل عقدة عادية على الشبكة في ما لا يقل عن 8 شبكات فرعية للأعمدة يتم اختيارها عشوائيًا. يعني تلقي البيانات من 8 فقط من أصل 128 شبكة فرعية أن هذه العقدة الافتراضية تتلقى فقط 1/16 من جميع البيانات، ولكن نظرًا لأن البيانات تم توسيعها، فإن هذا يمثل 1/8 من البيانات الأصلية.

يسمح هذا بحد نظري جديد لقابلية التوسع يبلغ 8x مقارنة بمخطط "الجميع ينزل كل شيء" الحالي. مع اشتراك العقد في شبكات فرعية عشوائية مختلفة تخدم أعمدة كتل البيانات، فإن الاحتمال كبير جدًا بأن يتم توزيعها بشكل منتظم وبالتالي فإن كل جزء من البيانات موجود في مكان ما في الشبكة. يُطلب من العقد التي تشغل مُدَقِّقين الاشتراك في المزيد من الشبكات الفرعية مع كل مُدَقِّق تقوم بتشغيله.

تمتلك كل عقدة معرفًا فريدًا يتم إنشاؤه عشوائيًا، وعادة ما يعمل كهوية عامة لها للاتصالات. في PeerDAS، يُستخدم هذا الرقم لتحديد مجموعة عشوائية من الشبكات الفرعية التي يجب أن تشترك فيها مما يؤدي إلى توزيع عشوائي منتظم لجميع بيانات كتل البيانات.

بمجرد أن تنجح العقدة في إعادة بناء البيانات الأصلية، فإنها تعيد توزيع الأعمدة المستردة مرة أخرى في الشبكة، مما يعالج بنشاط أي فجوات في البيانات ويعزز مرونة النظام بشكل عام. يجب أن تكون العقد المتصلة بمُدَقِّقين برصيد إجمالي ≥4096 ETH عقدة فائقة (supernode) وبالتالي يجب أن تشترك في جميع الشبكات الفرعية لأعمدة البيانات وتحتفظ بجميع الأعمدة. ستقوم هذه العقد الفائقة بمعالجة فجوات البيانات بشكل مستمر. تسمح الطبيعة الاحتمالية للشفاء الذاتي للبروتوكول بضمانات توفر قوية مع عدم تقييد المشغلين المنزليين الذين يحتفظون بأجزاء فقط من البيانات.

يمكن تأكيد توفر البيانات بواسطة أي عقدة تحتفظ بمجموعة فرعية صغيرة فقط من بيانات كتل البيانات بفضل آلية أخذ العينات الموضحة أعلاه. يتم فرض هذا التوفر: يجب على المُدَقِّقين اتباع قواعد اختيار التفرع الجديدة، مما يعني أنهم سيقبلون ويصوتون للكتل فقط بعد التحقق من توفر البيانات.

التأثير المباشر على المستخدمين (خاصة مستخدمي طبقة 2) هو رسوم أقل. مع مساحة أكبر بمقدار 8x لبيانات التجميع، تصبح عمليات المستخدمين على سلسلتهم أرخص بمرور الوقت. لكن الرسوم المنخفضة بعد فوساكا ستستغرق وقتًا وتعتمد على معلمات كتل البيانات فقط (BPOs).

معلمات كتل البيانات فقط (BPOs)

ستكون الشبكة قادرة نظريًا على معالجة كتل بيانات أكثر بمقدار 8x، لكن زيادات كتل البيانات هي تغيير يحتاج إلى 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 (p2p) قبل تمكين عدد أعلى بكثير من كتل البيانات.

لرفع العدد المستهدف لكتل البيانات لكل كتلة تدريجيًا دون إرهاق الشبكة، تقدم فوساكا تفرعات معلمات كتل البيانات فقط (BPO) (opens in a new tab). على عكس التفرعات العادية التي تحتاج إلى تنسيق واسع في النظام البيئي واتفاق وتحديثات للبرامج، فإن BPOs (EIP-7892) (opens in a new tab) هي ترقيات مبرمجة مسبقًا تزيد من الحد الأقصى لعدد كتل البيانات بمرور الوقت دون تدخل.

هذا يعني أنه فور تنشيط فوساكا وبدء تشغيل PeerDAS، سيظل عدد كتل البيانات دون تغيير. سيبدأ عدد كتل البيانات في التضاعف كل بضعة أسابيع حتى يصل إلى حد أقصى يبلغ 48، بينما يراقب المطورون لضمان عمل الآلية كما هو متوقع وعدم وجود آثار سلبية على العقد التي تشغل الشبكة.

الاتجاهات المستقبلية

يعد PeerDAS مجرد خطوة نحو رؤية توسع أكبر لـ FullDAS (opens in a new tab)، أو تجزئة دانك. بينما يستخدم PeerDAS تشفير المحو أحادي الأبعاد (1D) لكل كتلة بيانات على حدة، ستستخدم تجزئة دانك الكاملة مخطط تشفير محو ثنائي الأبعاد (2D) أكثر اكتمالاً عبر مصفوفة بيانات كتل البيانات بأكملها. يؤدي توسيع البيانات في بعدين إلى إنشاء خصائص تكرار أقوى وإعادة بناء وتحقق أكثر كفاءة. سيتطلب تحقيق FullDAS تحسينات جوهرية في الشبكة والبروتوكول، إلى جانب أبحاث إضافية.

قراءات إضافية

آخر تحديث للصفحة: 22 أبريل 2026