کاربرهای رقیق

اجرای گره کامل روشی خصوصی، مقاوم به سانسور و غیر متمرکز برای تعامل با شبکۀ اتریوم است. با داشتن یک گره کامل در واقع نسخۀ خود از بلاک چین را خواهید داشت که می‌توانید از طریق آن به شبکۀ همتا به همتای اتریوم دسترسی مستقیم داشته باشید و در لحظه از آن پرس و جو کنید. به هر حال، اجرای گره کامل نیازمند مقادیر قابل توجه از منابع محاسباتی مانند حافظه، فضای ذخیره‌سازی و قدرت پردازش است. بنابراین هر کس در شبکه نمی‌تواند گره خود را اجرا کند. در نقشۀ راه اتریوم چندین راه‌حل برای این مسئله وجود دارد برای مثال بی‌وضعیت بودن یکی از این‌ راه‌حل‌هاست که البته چندین سال با اجرای آن‌ فاصله داریم. برای آینده‌ای نزدیک، چاره‌ای جز فدا کردنِ برخی از مزایای گره کامل در برابر بهبود کارکردی نداریم، این راهکار به افراد اجازه می‌دهد با الزامات سخت‌افزاری حداقلی بتوانند گره‌‌هایی اجرا کنند. گره‌هایی که این کار را می‌کنند گره سبک نام دارند.

کاربر سبک چیست؟

گره سبک گره‌ای است که نرم‌افزار کاربر سبک را اجرا می‌کند. به جای نگهداری از نسخه های محلی از زنجیره‌‌ی بلوکی و تائید مستقل همه تغییرات، در عوض آنها داده های لازم را از بعضی از ارائه دهندگان درخواست می کنند. ارائه دهنده ممکن است به گره کامل دسترسی مستقیم، یا طریق یک سرور RPC متمرکز شده، داشته باشد. پس از آن داده توسط گره سیک تائید می شود، که اجازه می دهد با سر یا راس زنجیره همگام شود. در واقع گره سبک فقط سرتیتر بلوک‌ها را پردازش و نگهداری می‌کند و فقط در شرایط خاصی محتوای کامل یک بلوک را دانلود می‌کند. گره‌ها بسته به ترکیب نرم‌افزار سَبُکی و کاربر کاملی که اجرا می‌کنند، می‌توانند از نظر سَبُکی متفاوت باشند. برای مثال، سبک‌ترین پیکربندی شامل اجرای یک کاربر اجرای سبک و یک کاربر اجماع سبک خواهد بود. همچنین ممکن است بسیاری از گره‌ها بخواهند یک گره کامل در لایه اجرا و یک گره سبک در لایه اجماع یا بالعکس باشند.

کاربرهای سبک چگونه کار می‌کنند؟

زمانی که شبکه اتریوم شروع به استفاده از مکانیزم اجماع اثبات سهام کرد، زیرساخت جدیدی مخصوص پشتیبانی از کاربرهای سبک معرفی شد. این سیستم با انتخاب تصادفی یک زیرمجموعه از دسته‌های متشکل از 512 گره اعتبارسنج در هر 1.1 ثانیه کار می‌کند که به عنوان یک کمیتۀ همگام‌سازی عمل می‌کند. این کمیته همگام‌سازی، سرتیتر بلوک‌های جدید را امضا می‌کند. سرتیتر هر بلوک شامل امضای تجمیعی اعتبارسنج‌های کمیته همگام‌سازی و نیز یک bifield است که نشان می‌دهد کدام اعتبارسنج‌ها امضا کرده و کدام یک امضا نکرده‌اند. به علاوه در سرتیتر بلوک یک لیست اعتبارسنج‌هایی وجود دارد که انتظار می‌رود د امضای بلوک بعدی شرکت کنند. در نتیجه یک گره سبک به سرعت می‌تواند تایید کمیته اعتبارسنج و همچنین اصالت کمیته را بررسی کند، آن‌ها این کار را با مقایسۀ داده‌های دریافتی با دادۀ مورد انتظارشان در بلاک قبلی انجام می‌دهند. از این طریق، گره سبک می‌تواند بدون دانلود زنجیرۀ کامل اتریوم و تنها با استفاده از سرتیتر‌ها، خود را با آخرین وضعیت بلاک چین همگام کند.

در لایۀ اجرا هیچ مشخصات دقیقی برای گره‌های سبک وجود ندارد. گره سبک در لایۀ اجرا می‌تواند یک «حالت سبک» از گره کامل باشد که مشابه با آن دارای تمام قابلیت‌های شبکه و ماشین مجازی اتریوم است اما تنها سرتیتر بلاک‌ها را بدون دانلود آن‌ها تایید می‌کند، یا ممکن است یک کلاینت خلاصه‌تر باشد که برای تعامل خود با شبکه اتریوم به درخواست‌های RPC ارسالی به یک سرور خارجی متکی است.

چرا گره‌های سبک مهم هستند؟

گره سبک از این منظر اهمیت دارد که به کاربران امکان می‌دهد به جای اعتماد کورکورانه به خدمات یک اپراتور واسطه، داده‌های ورودی را با تنها کسر کوچکی از منابع محاسباتی یک گره کامل تایید کنند. گره‌های سبک می‌توانند درستی داده‌های دریافتی را با سرتیتر بلاک‌ها که می‌دانند توسط حداقل دو سومِ مجموعه‌ای تصادفی از 512 اعتبارسنج اتریوم امضا شده‌اند، کنترل کنند. این می‌تواند مدرکی قوی از صحت داده‌ها باشد.

اجرای یک گره سبک فقط به مقدار کمی قدرت محاسباتی، حافظه و فضای ذخیره‌سازی نیاز دارد، بنابراین با یک دستگاه موبایل و از طریق اپلیکیشن یا افزونه مرورگر می‌توان به یک گره سبک در شبکه تبدیل شد. در واقع گره سبک روشی بی‌نیاز از اعتماد برای دسترسی به اتریوم است که به همان اندازۀ وابستگی به طرف یک واسطه یا اپراتور خارجی، بدون زحمت و آسان است.

یک مثال ساده را می‌توان برای روشن شدن موضوع در نظر گرفت. فرض کنید می‌خواهیم آخرین موجودی آدرس خود را چک کنیم. برای این کار باید درخواستی را به یک گره کامل اتریوم ارسال کنیم. گره کامل پس از بررسی نسخۀ محلی خود از وضعیت اتریوم می‌تواند موجودی حساب را به شما اعلام کند. به هر حال، بسیاری از کاربران دسترسی مستقیم به یک گره کامل ندارند و باید از اپراتورهای متمرکز که این خدمات را ارائه می‌دهند، استفاده کنند. درخواست به آن‌ها ارسال می‌شود و نتیجه به شما باز می‌گردد. یک مشکل جدی وجود دارد، باید به آن اپراتور خارجی و صحت داده‌هایش اعتماد کنید. تا خودتان به عنوان یک گره آن‌ها را تایید نکنید، هرگز راهی وجود ندارد تا از صحت اطلاعات به طور کامل مطمئن شوید.

گره سبک این مشکل را رفع می‌کند. البته لازم به ذکر است که همچنان داده‌ها باید از یک اپراتور خارجی درخواست شوند اما وقتی داده‌ها دریافت شد، گره سبک می‌تواند صحت آن‌ها را با اطلاعات موجود در سرتیتر بلاک‌ها کنترل کند، در این صورت است که می‌توان از درستی داده‌ها اطمینان داشت. در واقع، این‌جا، به جای یک اپراتور مورد اعتماد، خودِ شبکۀ اتریوم است که درستی داده‌ها را تایید می‌کند.

با گره سبک چه ابداعاتی ممکن می‌شوند؟

توانمندسازی افراد در دسترسی به شبکۀ اتریوم به صورت مستقل و با سطحی حداقلی از الزامات سخت‌افزاری و اتکا به واسطه‌ها، مزیت اصلی گره‌ سبک است. این برای کاربران سودمند است زیرا می‌توانند داده‌ها را خود تایید کنند و برای شبکه خوب است چون تعداد و تنوع گره‌های مشارکت‌کننده در تایید بلاک‌ها را افزایش می‌دهد.

توانایی در اجرای گره اتریوم روی دستگاه‌هایی با فضای ذخیره، حافظه و قدرت پردازش محدود، اصلی‌ترین زمینۀ نوآوری‌های بعدی است که به واسطۀ راه‌حل گره سبک شکوفا خواهند شد. در حالی که گره‌های اتریوم در حال حاضر نیاز به مقدار قابل توجهی منابع محاسباتی دارند، گره سبک می‌تواند در مرورگرها تعبیه شود، روی دستگاه موبایل یا حتی دستگاه‌های کوچکتر مثل ساعت هوشمند اجرا شود. این بدان معناست که کیف پول‌های اتریوم با کلاینت‌های تعبیه‌شده می‌توانند روی تلفن همراه اجرا شوند. بنابراین کیف پول‌های موبایل می‌توانند بیشتر از این غیر متمرکز شوند زیرا نیازی به داده‌های تامین‌کنندگان متمرکز ندارند.

فراتر از این، نوآوری گره سبک به پیاده‌سازی فناوری اینترنت اشیا (IoT) کمک می‌کند. یک گره سبک می‌تواند به سرعت مالکیت یک توکن یا NFT را تایید کند و فعالیت‌هایی را در شبکۀ اینترنت اشیا انجام دهد. یک سرویس کرایۀ دوچرخه(opens in a new tab) را در نظر بگیرید که با اجرای یک گره سبک به سرعت می‌تواند توکن NFT مربوط به سرویس دوچرخه را تایید کند و قفل دوچرخه را برای استفادۀ کاربر باز کند!

رول‌آپ‌های اتریوم نیز می‌توانند از گره‌های سبک بهره‌مند شوند. یکی از مشکلات اساسی آن‌ها حملات هکری به پلتفرم‌های پل است که برای انتقال دارایی‌ها از شبکۀ اصلی اتریوم به یک رول‌آپ استفاده می‌شوند. آسیب‌پذیری اصلی در اراکل‌ بروز می‌کند که برای اطلاع از واریز شدنِ وجوه کاربر در پلتفرم پل، توسط رول‌آپ استفاده می‌شوند. اگر یک اراکل داده‌های غلط بفرستد می‌تواند رول‌آپ را متقاعد کند که وجوه کاربر به پلتفرم پل فرستاده شده‌اند و موجب شود وجوهی را به اشتباه آزاد کند. اجرای گره سبک در یک رول‌آپ می‌تواند در برابر اراکل‌ مخرب ایستادگی کند زیرا واریز وجوه به پلتفرم پل توسط خودِ رول‌آپ تایید می‌شود. همین مفهوم می‌تواند برای سایر پلتفرم‌های پل بین‌رنجیره‌ای نیز صادق باشد.

گره‌های سبک همچنین به ارتقای کیف پول‌های اتریوم کمک می‌کنند. به جای اعتماد به داده‌های یک اپراتور خارجی، کیف پول شما می‌تواند با استفاده از یک گره سبک داده‌ها را به صورت مستقیم تایید کند. این موضوع به افزایش امنیت کیف پول‌های اتریوم می‌انجامد. اگر اپراتور خارجی، متقلب باشد و داده‌های نادرست در اختیارتان بگذارد، گره سبک به شما خواهد گفت!

وضعیت فعلی پیشرفت گره سبک چگونه است؟

اکنون چندین نوع گره سبک در حال توسعه هستند که گره‌های اجرای سبک، گره‌های اجماع سبک یا ترکیبی از این دو هستند. این‌ها مثال‌هایی از پیاده‌سازی گره سبک هستند که تا زمان نوشتن این صفحه وجود دارند:

Lodestar(opens in a new tab): گره سبک اجماع در زبان TypeScript
Helios(opens in a new tab): گره سبک ترکیبی اجماع و اجرا در زبان Rust
Geth(opens in a new tab): گره سبک اجرا در زبان Go
Nimbus(opens in a new tab): گره سبک اجماع در زبان Nim

تا آن‌جا که می‌دانیم هیچ کدام از این موارد هنوز تولید نهایی نیستند.

همچنین تلاش زیادی لازم است تا راه‌های دسترسی گره‌های سبک به داده‌های شبکۀ اتریوم بهبود داده شوند. در حال حاضر، فناوری گره سبک به درخواست‌های RPC از گره‌های کامل که از مدل سرور/ کلاینت استفاده می‌کنند، متکی است، اما در آینده، داده‌ها می‌توانند به روشی غیرمتمرکز با استفاده از شبکه‌های اختصاصی مانند Portal Network(opens in a new tab) درخواست شوند که داده‌های گره سبک را با استفاده از پروتکل گاسیپ فرد به فرد تامین می‌کنند.

سایر موارد موجود در نقشۀ راه اتریوم مانند درخت ورکل و بی‌وضعیت بودن در نهایت می‌توانند امنیت گره‌های سبک را به امنیت یک گره کامل برسانند.