توفير وقت تأكيد معاملات أسرع لـ ETH، وتحسين تجربة المستخدم

تعتبر سرعة تأكيد المعاملات واحدة من الخصائص المهمة لتجربة مستخدم جيدة على البلوكشين. في السنوات الأخيرة، حققت Ethereum تقدمًا ملحوظًا في هذا الصدد. بفضل EIP-1559 والتحول إلى PoS، فإن الوقت المستقر لإنتاج الكتل يجعل المعاملات المرسلة من قبل المستخدمين على L1 عادةً ما يمكن تأكيدها في غضون 5-20 ثانية، مما يعادل تقريبًا تجربة الدفع ببطاقات الائتمان. ومع ذلك، لا يزال هناك قيمة في تحسين تجربة المستخدم، حيث تتطلب بعض التطبيقات حتى تأخيرات دون الثانية. ستتناول هذه المقالة بعض الخيارات القابلة للتطبيق لتحسين وقت تأكيد المعاملات على Ethereum.

نظرة عامة على التكنولوجيا الحالية

انتهاء أحادي القناة

حاليًا، يعتمد إجماع Gasper في Ethereum على بنية الفتحة والعصر. كل 12 ثانية فتحة، يصوت بعض المُحققين على رأس السلسلة، ولدى جميع المُحققين فرصة للتصويت مرة واحدة خلال 32 فتحة (6.4 دقيقة). يتم إعادة تفسير هذه الأصوات كرسائل مشابهة لخوارزمية إجماع PBFT، وبعد عصرين (12.8 دقيقة)، يتم توفير نوع من الضمان الاقتصادي القوي المعروف باسم النهائية.

في السنوات الأخيرة، أصبحت هذه الطريقة أقل شيوعًا لأسباب رئيسية: أولاً، إنها معقدة للغاية، وهناك العديد من المشكلات التفاعلية بين آلية التصويت من فتحة إلى أخرى وآلية الحسم النهائية من عصر إلى آخر؛ ثانيًا، فترة الانتظار التي تبلغ 12.8 دقيقة طويلة جدًا.

تضمن النهاية النهائية ذات الفتحة الواحدة (SSF) من خلال آلية مشابهة لتندرمينت استبدال هذه البنية، حيث يتم تأكيد الكتلة N قبل إنشاء الكتلة N+1. الفرق الرئيسي عن تندرمينت هو الاحتفاظ بآلية "تسرب غير نشط"، مما يسمح لسلسلة الكتل بالاستمرار في العمل واستعادة نفسها عندما يكون أكثر من ثلث المدققين غير متصلين.

التحدي الرئيسي في SSF هو أن كل مُراهن يحتاج إلى نشر رسالتين كل 12 ثانية، مما يشكل عبئًا كبيرًا على الشبكة. على الرغم من وجود بعض الأفكار الابتكارية مثل Orbit SSF التي يمكن أن تخفف من هذه المشكلة، إلا أن المستخدمين لا يزالون بحاجة إلى الانتظار من 5 إلى 20 ثانية.

تأكيد مسبق Rollup

تتبع إيثيريوم دائمًا خارطة طريق تركز على الطبقة الثانية (rollup)، حيث تم تصميم الطبقة الأساسية (L1) لدعم توفر البيانات وميزات أخرى للاستخدام من قبل بروتوكولات L2. وهذا أدى إلى فصل الاهتمام داخل النظام البيئي: حيث تركز L1 على مقاومة الرقابة والموثوقية والاستقرار، بينما تتوجه L2 بشكل أكثر مباشرة نحو المستخدمين.

من الناحية النظرية، فإن إنشاء شبكة مرتبة لامركزية هو مسؤولية L2. قد تقوم مجموعة صغيرة من المدققين بالتوقيع على الكتل كل بضع مئات من المللي ثانية، ثم تستثمر الأصول المرهونة بعد هذه الكتل. في النهاية، ستنشر رؤوس هذه الكتل L2 إلى L1.

ومع ذلك، يبدو أن طلب جميع L2 أن تقوم بترتيب لامركزي غير عادل، لأنه يعادل طلب rollup لإنجاز عمل مشابه لإنشاء L1 جديد تمامًا. لذلك، اقترح البعض أن تستخدم جميع L2 (وأيضًا L1) آلية تأكيد مسبق مشتركة ضمن نطاق الإيثيريوم: التأكيد المسبق الأساسي.

تأكيد مسبق أساسي

تفترض طريقة التحقق المسبق الأساسية أن مقترحي الإيثيريوم هم مشاركون معقدون للغاية مرتبطون بـ MEV. تستفيد من هذه التعقيد من خلال تحفيز هؤلاء المقترحين على قبول مسؤولية تقديم خدمات التحقق المسبق.

تقوم هذه الطريقة بإنشاء بروتوكول موحد، حيث يمكن للمستخدمين تقديم رسوم إضافية للحصول على ضمان فوري بأن يتم تضمين المعاملة في الكتلة التالية، فضلاً عن بيان حول نتيجة تنفيذ تلك المعاملة. إذا انتهك المقترح التزاماته، فقد يتم مصادرتهم.

هذه الآلية لا تضمن فقط معاملات L1، ولكن بالنسبة لـ "المعتمدة على" rollups، فإن جميع كتل L2 هي معاملات L1، لذلك يمكنها أيضًا توفير تأكيد مسبق لأي L2.

آفاق المستقبل

افترض أنه تم تحقيق النهائية النهائية في الفتحة الواحدة، باستخدام تقنيات مشابهة لـ Orbit لتقليل عدد المدققين الذين يوقعون في كل فتحة، مع تحقيق تقدم أيضًا في تقليل الحد الأدنى للإيداع إلى 32 ETH. قد تزيد مدة الفتحة إلى 16 ثانية، ثم يتم استخدام تأكيدات مسبقة من rollup أو تأكيدات أساسية لتوفير تأكيد أسرع للمستخدمين. في النهاية، حصلنا على عصر جديد - هيكل الفتحة.

يبدو أن هذه البنية المعمارية لا مفر منها، لأن الوقت المطلوب للتوصل إلى توافق تقريبي بشأن شيء ما أقصر من الوقت اللازم لتحقيق "النهائية الاقتصادية" إلى أقصى حد. تشمل الأسباب عدد العقد و"جودة" العقد. إذا أمكن الاعتماد على مجموعة فرعية متخصصة من العقد للتوصل إلى بروتوكول تقريبي (لا يزال يستخدم مجموعة المدققين الكاملة لتحديد النهائية)، يمكننا تقليل وقت التأكيد إلى حوالي 2 ثانية.

لذلك، لا يزال من المفيد استكشاف مساحة التصميم، خاصة في الاتجاهات التي توجد فيها فواصل أقوى بين الآليتين.

اختيار استراتيجية L2

توجد ثلاث استراتيجيات معقولة حالياً لـ L2:

1. تقنيًا وفكريًا "معتمد على" الإيثيريوم، تحسين خصائص الطبقة الأساسية والقيم.
2. كن "خادم مزود به هيكل عملات رقمية"، واستفد بشكل كامل من كفاءة الخادم وأمان البلوكشين.
3. الطرق التوافقية: سلسلة سريعة تحتوي على حوالي مائة عقدة، توفر الإيثريوم تفاعلية إضافية وأمان.

بالنسبة لبعض التطبيقات، فإن زمن الكتلة البالغ 12 ثانية يكفي. بالنسبة لتطبيقات أخرى، فإن الحل الوحيد هو هيكلية العصر - الفتحة. السؤال الرئيسي هو: إلى أي مدى يمكن أن تعمل هيكلية العصر - الفتحة الأصلية لإيثريوم؟ إذا كان بإمكانها تقليل زمن الفتحة إلى ثانية واحدة، فسيصبح مجال الاستراتيجية الثالثة صغيرًا جدًا.

حتى الآن، نحن بعيدون عن الإجابات النهائية لهذه الأسئلة. لا يزال هناك عدم يقين بشأن تعقيد مقترحي الكتل، كما أن التصاميم الجديدة مثل Orbit SSF تستحق المزيد من الاستكشاف. كلما زادت الخيارات المتاحة لدينا، كان بإمكاننا تقديم خدمة أفضل لمستخدمي L1 و L2، وتبسيط عمل مطوري L2.