يقوم فيتاليك بوتيرين بتحويل النقاش حول قابلية التوسع في إيثيريوم من الطبقة الثانية (L2) إلى جوهر البروتوكول.
يجادل المبتكر الروسي الكندي بأن أكبر القيود طويلة المدى التي تواجه إيثيريوم ليست عمليات التجميع أو سعة البيانات الثنائية الكبيرة، بل هي اختناقات معمارية أعمق داخل شجرة حالة الشبكة والآلات الافتراضية.
يقترح فيتاليك بوتيرين إصلاحًا شاملاً لـ Ethereum يستهدف اختناقات شجرة الحالة والآلة الافتراضية.
بحسب بوتيرين، يُشكّل عنصران – شجرة حالة الشبكة والآلة الافتراضية – أكثر من 80% من تكاليف التحقق. ويرى أن هذه مسألة بالغة الأهمية، إذ أصبحت تقنية المعرفة الصفرية (ZK) محورية في خارطة طريق إيثيريوم.
كتب بوتيرين: "سأركز اليوم على أمرين مهمين: تغييرات شجرة الحالة وتغييرات الآلة الافتراضية"، مضيفًا أن كلاهما "يمثلان الاختناقات الكبيرة التي نحتاج إلى معالجتها إذا أردنا برهانًا فعالًا".
مراجعة للشجرة الثنائية
يكمن جوهر الاقتراح في EIP-7864 ، والذي من شأنه أن يستبدل شجرة Merkle Patricia السداسية الحالية لـ Ethereum بتصميم شجرة ثنائية.
قد يبدو التغيير طفيفاً، لكن آثاره بالغة الأهمية. ستنتج الأشجار الثنائية براهين ميركل أقصر بأربع مرات تقريباً من البنية الحالية، مما يقلل بشكل كبير من متطلبات عرض النطاق الترددي للتحقق.
وهذا يجعل البرامج الخفيفة والتطبيقات التي تحافظ على الخصوصية أرخص وأكثر جدوى.
كما أن الهيكل الجديد سيجمع خانات التخزين في "صفحات"، مما يسمح للتطبيقات التي تقوم بتحميل البيانات ذات الصلة بالقيام بذلك بكفاءة أكبر.
تستخدم العديد من التطبيقات اللامركزية (dApps) مساحات تخزين متجاورة بشكل متكرر. وهذا يعني أن الترقية قد توفر في بعض الحالات أكثر من 10000 وحدة غاز لكل معاملة .
واقترح بوتيرين أيضًا إقران تعديل الشجرة بوظائف التجزئة الأكثر كفاءة، مما قد يؤدي إلى مكاسب إضافية في سرعة توليد البرهان.
والأهم من ذلك، أن إعادة التصميم ستجعل الطبقة الأساسية لـ Ethereum أكثر "سهولة في الإثبات"، مما يسمح لتطبيقات ZK بالتكامل مباشرة مع حالة Ethereum بدلاً من بناء أنظمة متوازية.
ومن منظور أوسع، يهدف اقتراح الشجرة الثنائية إلى دمج عقد من الدروس حول إدارة الدولة في هيكل أنظف وأكثر مقاومة للمستقبل.
مستقبل يتجاوز آلة التصويت الإلكترونية؟
أما رؤية بوتيرين طويلة الأمد لمحرك تنفيذ إيثيريوم فهي أكثر طموحاً. فقد طرح فكرة الانتقال من آلة إيثيريوم الافتراضية (EVM) إلى بنية تعتمد على RISC-V.
RISC-V عبارة عن مجموعة تعليمات مفتوحة واسعة الاستخدام يمكن أن توفر كفاءة وبساطة أكبر.
جادل بوتيرين بأن اعتماد إيثيريوم المتزايد على عمليات التجميع المسبق للحالات الخاصة يعكس قلقًا أعمق تجاه آلة إيثيريوم الافتراضية نفسها.
إذا كان الوعد الأساسي لـ Ethereum هو قابلية البرمجة للأغراض العامة، كما أشار، فينبغي أن تدعم الآلة الافتراضية هذه الرؤية بشكل كامل دون الحاجة إلى حلول بديلة مفرطة. يمكن لآلة افتراضية مبنية على معمارية RISC-V أن:
- تقليل التعقيد
- تحسين كفاءة التنفيذ الأولي و
- يتوافق بشكل أفضل مع أنظمة التحقق الحديثة التي لا تتطلب معرفة مسبقة، والتي يستخدم العديد منها بالفعل بيئات RISC-V داخليًا.
على المدى القصير، اقترح بوتيرين "مترجمًا رياضيًا متجهيًا مسبقًا"، يوصف بأنه "وحدة معالجة رسومات لـ EVM". وهذا من شأنه أن يسرع العمليات التشفيرية بشكل كبير.
على المدى الطويل، حدد انتقالًا تدريجيًا حيث ستقوم RISC-V أولاً بتشغيل عمليات التجميع المسبق، ثم دعم العقود الموزعة من قبل المستخدم، وأخيرًا استيعاب EVM نفسها كطبقة توافق.
نقاش حول التعقيد
مع ذلك، لا يقتنع الجميع بأن إيثيريوم بحاجة إلى تغييرات جذرية. فقد انتقد المحلل DBCrypto ما وصفه بتزايد التجريد في خارطة طريق إيثيريوم ، بما في ذلك الأطر الجديدة التي تهدف إلى معالجة تشتت عملية النشر.
وجادل بأن كل طبقة إضافية تزيد من التعقيد، وتفرض افتراضات الثقة، وتخلق أسطح هجوم محتملة إضافية.
يعكس هذا التوتر نقاشًا أوسع حول ما إذا كان ينبغي على إيثيريوم الاستمرار في إضافة عناصر إلى تصميمه الحالي أو إعادة صياغة أساسه.
ومع ذلك، وفقًا لفيتاليك بوتيرين، يجب أن تتطور بنية إيثيريوم وتتكيف مع تحول إثباتات المعرفة الصفرية من كونها مجالًا متخصصًا إلى ضرورة.
ويشير إلى أن المرحلة التالية من قابلية التوسع قد لا تحدث على الطبقة الثانية، بل في أعماق جوهر إيثيريوم.
ظهرت المقالة "فيتاليك بوتيرين يستهدف اختناقات إيثيريوم الأساسية من خلال إصلاح جذري" لأول مرة على موقع BeInCrypto .