تعد Ethereum ثاني أكبر شبكة blockchain من حيث القيمة السوقية، ولا تتأخر إلا عن Bitcoin الرائد. بدلاً من الاعتماد على أمجادها، واصلت إيثريوم الابتكار على أساسها القوي. على الرغم من تأخرها عن Bitcoin، إلا أن Ethereum هي بسهولة الشبكة الأكثر وظيفية وقيمة من بين الخيارات الشائعة في السوق.
لقد أثرت وظائف Ethereum العميقة وشعبيتها المتزايدة على ازدحام الشبكة وقدرات التوسع، مما يجعلها أبطأ وأكثر تكلفة بالنسبة للمستخدم العادي.
ستناقش هذه المقالة أحد الحلول الممكنة لمشكلات التوسع الحالية في إيثريوم – Danksharding.
النقاط الرئيسية
- تضع وظيفة العقد الذكي لـ Ethereum والشعبية العالمية للشبكة ضغطًا هائلاً على المنصة.
- وقد أدى ازدحام الشبكة اللاحق إلى زيادة رسوم الغاز وفترات المعالجة غير المعقولة.
- الشاردنغ وخليفتها المفاهيمية، دانكشاردنغ، هما حلاً ممكنين لمشكلات الازدحام في إيثيريوم.
- تعد منهجية Danksharding بتقليل رسوم الغاز وأوقات معالجة معاملات Ethereum، ولكن لها جوانب سلبية كبيرة فيما يتعلق بالأمن.
ما هي الآلة الافتراضية لإيثيريوم؟
قبل الخوض في المواضيع المعقدة المتعلقة بالتجزئة، وبالتالي التجزئة الرطبة، من الضروري فهم الآلة الافتراضية لـ Ethereum (EVM) وكيف يجعل كل شيء مميزًا. EVM هي تقنية المعالجة الأساسية وراء Ethereum، مما يتيح للشبكة تتمتع بوظائف قوية للعقود الذكية. ونتيجة لذلك، أصبحت إيثريوم الشبكة الأكثر شمولاً التي تدعم التطبيقات اللامركزية.
على الرغم من أن المنصات الأخرى تتمتع بوظائف مماثلة، إلا أنه لا يوجد منها ما يمكن مقارنته بنطاق وحجم وجودة خدمات Ethereum. يتيح EVM للمطورين تجربة تقنيات ومفاهيم رقمية جديدة لتطوير الأساس للإنترنت اللامركزي. ومع ذلك، فإن فائدة وقيمة EVM التي لا مثيل لها بين الشبكات الشائعة قد تسببت في حدوث مشكلات خطيرة تتعلق بقابلية التوسع والسرعة وتكاليف المعاملات، المعروف أيضًا باسم رسوم الغاز.
لقد ابتليت هذه المشكلة بـ Ethereum لجزء كبير من العقد دون أي حلول واضحة أو آليات تعويض. في عام 2023، سيظل الإيثيريوم باهظ الثمن وبطيئًا جدًا مقارنة بالبيتكوين والعملات البديلة الشهيرة الأخرى. وبالتالي، يحاول المطورون التوصل إلى خطة للتخفيف من تشبع الشبكة دون التضحية بالقوة وظيفة العقد الذكي التي تجعل إيثريوم فريدًا من نوعه. تعد ممارسات Sharding و Danksharding من بين المفاهيم الواعدة لإصلاح مشكلات توسيع نطاق Ethereum. دعونا نستكشف المزيد.
تعريف مشاركة الإيثريوم
نظرًا لأن مشكلات التوسع في Ethereum أدت إلى ازدحام كامل في الشبكة، فقد عاد منشئو Ethereum والمطورون الخبراء إلى لوحة الرسم للبحث عن حل دائم للتوسع. ونتيجة لذلك، قدمت إيثريوم فكرة التقسيم، والتي لديها القدرة على تخفيف مشكلات الازدحام والسماح للشبكة بمعالجة ما يصل إلى 100000 معاملة في دقيقة واحدة.
إذًا، كيف يعمل مفهوم التجزئة؟ بعبارات عامة، يقوم التقسيم بتقسيم شبكة الإيثريوم إلى سلاسل تجزئة، تُستخدم جميعها للتحقق من صحة المعاملات ومعالجتها بطريقة منفصلة. تكمن عبقرية هذا الحل في قدرته على منع عمليات التحقق من الصحة على مستوى الشبكة. بدون التجزئة، يجب معالجة كل معاملة على شبكة Ethereum الرئيسية من خلال جميع عقد blockchain الموجودة.
تؤدي عملية التحقق من الصحة هذه إلى إجهاد البنية الأساسية للشبكة بشكل كبير، مما يجعلها أبطأ وأكثر تكلفة ولا يمكن للمستخدمين الجدد الوصول إليها. ومع ذلك، مع ممارسة التجزئة، يقسم الإيثيريوم نفسه إلى سلاسل أصغر، تعالج كل منها آلاف المعاملات في وقت واحد. نظرًا لأن كل سلسلة Shard تعمل كشبكة مستقلة وتضم كتلًا أقل بكثير من شبكة Ethereum الرئيسية، فيمكن التحقق من صحة المعاملات بسرعة.
لذلك، ليس من الصعب معرفة سبب اعتبار التجزئة أفضل تحديث لـ Ethereum حتى الآن، حيث يمكنها إصلاح المشكلة الأساسية في الشبكة. ومع ذلك، لم يقم المطورون بعد بتنفيذ نسخة كاملة من التقسيم، حيث أنها تتطلب تعديلات كبيرة على بنية شبكة إيثريوم الرئيسية الحالية.
لبعض الوقت، تخلى منشئو ومطورو المجتمع في إيثريوم تقريبًا عن مفهوم التجزئة، حيث ثبت أنه من الصعب للغاية تنفيذه. بدلاً من ذلك، اقترح العديد من المبدعين المختلفين عمليات تجميع خارج السلسلة ومفاهيم أخرى لإصلاح مشكلة قابلية التوسع في إيثريوم. ومع ذلك، في عام 2023، شهد عالم blockchain إحياء مفهوم التجزئة من خلال خليفته الروحي – Danksharding.
مع تزايد صعوبة تنفيذ فكرة الشاردنغ، جاء الباحث في إيثيريوم، دانكراد فيست، بفكرة لدمج تقنيات الشاردنغ والرول-آب (Roll-up) في حلاً واحدًا لتوسيع قدرات النظام.
شرح Danksharding
تم تصميم Danksharding، المعروف أيضًا باسم EIP 4844، على يد باحث في Ethereum يُدعى Dankrad Feist وكانت مهمته حل مشكلات قابلية التوسع في Ethereum على المستوى الأساسي. على الرغم من أن Danksharding ليس خليفة مباشر لممارسة التقسيم، إلا أنه يستخدم هذا المفهوم لتقديم بيانات أرخص إلى الشبكة. من خلال الدمج المبتكر للتقسيم ومفاهيم التجميع، يمكن أن يكون Danksharding حلاً دائمًا لتوسيع نطاق Ethereum وتقليل فترات المعاملات والمعالجة. إذًا، ما هو الإيثريوم Danksharding، وكيف يعمل بالضبط ?
يستخدم هذا المفهوم الجديد تمامًا الممارسة المجمعة لتحليل المعاملات ومعالجتها. تعد عمليات التجميع حلاً ثوريًا للتوسع في هذا الصدد، حيث تقوم بتجميع العديد من معاملات Ethereum في دفعة واحدة والتحقق من صحتها خارج السلسلة لتخفيف عبء المعالجة عن شبكة Ethereum الرئيسية.
ومع ذلك، فإن منهجية التجميع بعيدة عن الكمال، حيث يتم نقل بيانات المعاملة بالكامل إلى الدُفعات المجمعة، مما يجعل العملية برمتها زائدة عن الحاجة قليلاً. بعد كل شيء، تم إنشاء تقنية التجميع لتقليل حركة المرور على إيثريوم، ولكن بسبب معالجة البيانات غير الفعالة، فشلت في زيادة إنتاجية المعاملات بشكل كبير.
باستخدام Danksharding، يمكن لمفهوم التجميع أن يحقق أخيرًا إمكاناته الأولية، حيث يمكنه استخدام مبدأ التجزئة لتجميع نقاط البيانات ذات الصلة فقط في العقد المجمعة. لتصور هذا المفهوم بشكل أكبر، لنفترض أن لدينا 100000 معاملة على شبكة إيثريوم. ستسمح عملية Danksharding بالتجميع فقط بأخذ جزء من بيانات المعاملة ومعالجته، مما يجعل العملية أكثر كفاءة. علاوة على ذلك، تتيح منهجية Danksharding أن تكون البيانات المجمعة مؤقتة وليست دائمة. بدون هذه الممارسة، يتم تخزين بيانات المعاملات المستخدمة في التحقق من صحة الكتل بشكل دائم داخل قاعدة البيانات المجمعة. تؤدي هذه الممارسة إلى تشويش الشبكة وإجهادها بشدة، حيث تحتوي على مليارات من بايتات البيانات غير الضرورية. مع Danksharding، تتوفر بيانات المعاملات في سلاسل التجميع طالما أنها ضرورية للتحقق من صحتها.
أصبح هذا المفهوم الرائد ممكنًا بفضل أخذ عينات توفر البيانات، والذي يسمح للشبكات باسترداد أجزاء صغيرة من البيانات من قاعدة بيانات المعاملات دون المرور عبر سلسلة الكتل بأكملها. باستخدام أخذ عينات البيانات، تتلقى عمليات التجميع بيانات كافية للتحقق من صحة المعاملات باستخدام الكائنات الثنائية الكبيرة التي تم أخذ عينات من البيانات، والتي تجمع العديد من المعاملات معًا دون إجهاد الشبكة الرئيسية. ونتيجة لذلك، تقوم Danksharding بتحويل عمليات التجميع إلى آليات تحقق عالية الكفاءة يمكنها معالجة آلاف المعاملات في ثوانٍ.
وهكذا، فإن Danksharding هو التقدم المنطقي لفكرتين أساسيتين تحيطان بـ Ethereum معضلة القياس – التقسيم والتجميع. في حين أن المفهوم الحصري على السلسلة لم يعد قابلاً للتطبيق، فقد يكون Danksharding أفضل حل وسط ممكن بين حلي التوسع.
فوائد Danksharding
كما هو موضح في القسم السابق، يعد مفهوم Danksharding فكرة ثورية يمكنها القضاء على مشكلات توسيع نطاق Ethereum مرة واحدة وإلى الأبد. نظرًا لأن منهجية Danksharding أصبحت ملموسة أكثر فأكثر، فمن المحتمل أن يحصل مستخدمو Ethereum على تحسين باريتو لتفاعلاتهم اليومية مع الشبكة. دعونا نستكشف الفوائد العملية لتطبيق عملية Danksharding على شبكة Ethereum.
رسوم معاملات مخفضة
منذ أن أصبحت Ethereum بمثابة منصة العقود الذكية و لمنشئي التطبيقات اللامركزية، لم تكن رسوم المعاملات مرضية على الإطلاق. في بعض الحالات، قد تتجاوز رسوم الغاز المبلغ الأصلي لمعاملات ETH، مما يحد بشدة من حرية مستخدمي ETH. بعبارات بسيطة، يجب على المشاركين في شبكة إيثريوم أن يكونوا انتقائيين للغاية في معاملاتهم، حيث أن المعاملات ذات الحجم المنخفض قد لا تستحق التنفيذ في المقام الأول.
بالإضافة إلى ذلك، تحفز شعبية Ethereum أفرادًا محددين على إضافة نصائح إلى رسوم المعاملات الأساسية الخاصة بهم، مما يزيد من معيار السعر للمستخدمين العاديين. وبالتالي، فإن الوضع الحالي لرسوم الغاز مقيد تمامًا وغير مناسب على شبكة إيثريوم. ومع ذلك، فإن ممارسة Danksharding تعد بتخفيف هذه المشكلة بشكل دائم.
في الوقت الحالي، تتسبب رسوم الغاز المرتفعة في إزعاج شبكة إيثريوم بسبب احتياجات معالجة البيانات المتزايدة بشكل كبير. بروتوكول EVM المعقد يتطلب قلب Ethereum قوة تشغيل كبيرة للتحقق من صحة المعاملات وإعادة فحص جميع الكتل الموجودة في الشبكة. تهدف عملية Danksharding إلى حل هذه المشكلة عن طريق تقسيم فترات المعالجة إلى أجزاء أصغر بكثير ويمكن التحكم فيها. وبالتالي، ستتطلب معاملة واحدة قدرًا ضئيلًا من قوة المعالجة الأولية للتحقق من صحة الصفقات وتنفيذها.
لذا، فإن Danskharding يعمل على تخفيف المشكلة الأكثر أهمية السائدة في مجتمع Ethereum، والتي بدورها ستزيد من نشاط المعاملات على مستوى الشبكة. في النهاية، لدى Danksharding الفرصة لتسهيل نمو Ethereum وجعله خيارًا تنافسيًا في الدفع الدولي المشهد. في الوقت الحالي، يعد تداول عملات ETH متخلفًا كثيرًا عن العملات البديلة الأخرى التي يسهل الوصول إليها، ويمكن لـ Danksharding عكس هذا الاتجاه في غضون أسابيع بعد الإطلاق.
زيادة إنتاجية المعاملات
بصرف النظر عن الرسوم المخفضة، فإن عملية Danksharding ستعمل أيضًا على تسهيل المعاملات بشكل أسرع. كما هو موضح أعلاه، تستخدم عملية Danksharding جزءًا صغيرًا فقط من بيانات المعاملات للتحقق من صحة الكتل الجديدة. ستتم معالجة كل معاملة ضمن عمليات التجميع، مما يتطلب ثوانٍ فقط للتحقق من صحتها. وبالتالي، لن يضطر المستخدمون بعد الآن إلى الانتظار عدة ساعات حتى تتم معالجة كل معاملة وتنفيذها.
كما وصف الفريق التنفيذي لـ Ethereum، فإن مجموعة Danksharding المجمعة والمعاملات الثنائية الكبيرة ستعمل على تجميع آلاف المعاملات والتحقق من صحتها في وقت واحد. وبالتالي، ستتم معالجة عدة آلاف من المعاملات بنفس القدر من القوة التي كانت كافية للتحقق من صحة كتلة واحدة فقط.
إن ميزة Danksharding هذه لا تقل أهمية عن تخفيض رسوم الغاز، لأنها ستحرر مستخدمي الشبكة من أوقات المعالجة الطويلة بشكل غير معقول. في الوقت الحالي، تترك فترات معالجة Ethereum الكثير مما هو مرغوب فيه، ويتجنب المستخدمون الذين لديهم احتياجات معاملات حساسة للوقت هذه المنصة بشكل عام. مع Danksharding، من المتوقع أن تكتسب Ethereum تدفقًا جديدًا من المستخدمين نظرًا لتقليل فترات المعالجة.
كفاءة الشبكة في جميع المجالات
وأخيرًا، قد تتجاوز أهمية Danksharding التخفيضات الفورية في رسوم الغاز وتقليل أوقات المعالجة. كما ذكرنا أعلاه، فإن Ethereum عبارة عن شبكة تعتمد على التكنولوجيا وتسعى جاهدة لخلق بيئة أفضل لموجة Web 3.0 من الابتكارات. ستعمل Danksharding على تسهيل القدرات الأساسية لـ Ethereum، مما يسمح للمطورين بإنشاء تطبيقات dApps بتكاليف أقل وكفاءة أعلى.
في الوقت الحالي، يتم تقييد التطبيقات اللامركزية المبنية على Ethereum من خلال سرعة الشبكة ورسوم الغاز والكفاءة الإجمالية. مع Danksharding، سيشهد السوق تطبيقات تعتمد على Ethereum تعمل بشكل أسرع ولا تفرض أي رسوم غاز تقريبًا لعرقلة اعتماد المستخدم عليها. وبالتالي، فإن Danksharding ليس مجرد حل أنيق لمساعدة Ethereum على التنافس مع العملات المشفرة المضاربة الرئيسية ولكنه بوابة لهيمنة Ethereum في مشهد Web 3.0 القادم.
أكبر مشكلة في Danksharding
حتى الآن، أثبت مفهوم Danksharding أهميته بالنسبة للمستقبل القريب لـ Ethereum. وبدون هذه الممارسة الجديدة، لم يتبق أمام إيثريوم سوى حلول توسيع مؤقتة تخفف بعض ازدحام الشبكة دون حل المشكلة الأساسية. ومع ذلك، فإن Danksharding ليس حلاً مثاليًا بدون عيوب، لأنه يعرض أمان Ethereum للخطر على المدى الطويل.
كما تمت مناقشته أعلاه، كانت فكرة التجزئة شائعة نظرًا لطبيعتها الموجودة على السلسلة. بعبارات بسيطة، احتفظ مفهوم التجزئة بالبيانات الفعلية للمعاملات داخل شبكة Ethereum blockchain. وهذا يعني أن معاملات إيثريوم يمكن أن تصبح أرخص وأسرع دون المساس بالأمن المحكم الذي توفره المنصة.
ومع ذلك، مع تحول التجزئة تدريجيًا إلى فكرة Danksharding، كان على المطورين تقديم حل وسط. كما هو موضح، يستخدم Danksharding نفس منهجية التقسيم لإنشاء معاملات تحمل البيانات الكبيرة، لكنه لم يعد يدعم التحقق من صحة الكتلة على السلسلة. وقد أدى هذا التغيير إلى تقسيم جمهور إيثريوم، حيث من الواضح أن التحقق من صحة الكتلة خارج السلسلة أقل أمانًا وموثوقية. يواجه العديد من المستخدمين مشكلات مع هذه الممارسة، لأنها تتعارض مع الوعد الأولي للإثيريوم والبلوكتشين بشكل عام.
ومع ذلك، فإن الجدل لا يتعلق فقط بالمبادئ العامة، حيث إن Danksharding قد يكون أيضًا محفوفًا بالمخاطر في الممارسة العملية. تعد عمليات التجميع الصغيرة التي تحتوي على معاملات blob أهدافًا أسهل بكثير للمهاجمين الضارين، حيث يتعين عليهم اختراق شبكة شبه blockchain أصغر بتشفير أقل بكثير. على الرغم من أن عمليات التجميع تتمتع بأمان قوي في حد ذاتها، إلا أنه لا يمكن مقارنة إجراءاتها الأمنية بآليات حماية شبكة الإيثيريوم.
الملاحظات الختامية
من المحتمل جدًا أن يكون Danksharding هو المفتاح للقفزة العملاقة التالية لـ Ethereum. كافحت شبكة Ethereum لتوفير وظائف عقود ذكية قوية وتلبية طلب المستخدمين العالميين لعدة سنوات. مع Danksharding، لن تضطر Ethereum بعد الآن إلى التضحية بوظائفها من أجل معاملات أسرع وأرخص أو العكس.
ومع ذلك، فإن Danksharding يفرض بعض التحديات الأمنية أيضًا، مما قد يؤدي إلى إضعاف قدرات Ethereum ضد المهاجمين الضارين وكوارث البيانات الأخرى. نظرًا لأن Danksharding لا يزال قيد التطوير، فقد يتوصل منشئو Ethereum أيضًا إلى حل أكثر مثالية يحل المعضلة الأمنية.
