بلاک چین با چالش مقیاس پذیری روبرو است و اتریوم به عنوان یکی از پروژه های پیشرو، راه حلی به نام دنک شاردینگ (Danksharding) را برای حل این مشکل ارائه کرده است. پیش از این، شاردینگ به عنوان یک راه حل مطرح بود اما پیچیدگی آن باعث شد توسعه دهندگان اتریوم به دنبال معماری ساده تر و کارآمدتری بروند که نتیجه آن، طراحی دنک شاردینگ شد. این روش با تغییر ساختار شاردینگ، هدف افزایش ظرفیت تراکنش ها و بهبود مقیاس پذیری شبکه را دنبال می کند. در این مطلب، به بررسی این مفهوم می پردازیم تا با تاثیرات آن بهتر آشنا شوید.
شاردینگ چیست؟
با رشد چشمگیر محبوبیت اتریوم به عنوان پلتفرمی برای اجرای برنامه های غیرمتمرکز، شبکه با ازدحام تراکنش ها و افزایش غیرمنطقی کارمزدها مواجه شد. این شرایط، تجربه کاربری را دشوار و پرهزینه کرد و توسعه دهندگان را به فکر چاره اندازی برای بهبود مقیاس پذیری شبکه انداخت. در این راستا، راهکار شاردینگ به عنوان یکی از اصلی ترین راه حل ها مطرح شد.
شاردینگ با تقسیم بلاک چین به بخش های کوچک تر (شارد) که به صورت موازی عمل می کنند، امکان پردازش همزمان تراکنش های بیشتر را فراهم می سازد. این تکنیک که پیشتر در سیستم های متمرکز نیز مورد استفاده قرار گرفته بود، با تطبیق برای محیط غیرمتمرکز اتریوم، می تواند به طور قابل توجهی کارایی و ظرفیت شبکه را افزایش دهد و مشکل مقیاس پذیری را تا حد زیادی حل کند.
چالش اساسی مقیاس پذیری در بلاک چین ها
شبکه های بلاک چین با معماری فعلی خود با محدودیت جدی در پردازش تراکنش ها مواجه هستند. از یک سو، نیاز به اجماع بین نودها و از سوی دیگر الزام ذخیره کامل تاریخچه تراکنش ها، ظرفیت شبکه را به شدت محدود کرده است. این معماری اگرچه امنیت و تمرکز زدایی را تضمین می کند اما همان طور که در سه گانه مقیاس پذیری ویتالیک بوترین مطرح شده، به بهای کاهش کارایی شبکه تمام می شود.
راهکار شاردینگ؛ تحولی در معماری بلاک چین
شاردینگ با شکستن زنجیره به بخش های مستقل (شارد) این امکان را فراهم می آورد که نودها نیازی به پردازش تمام تراکنش های شبکه نداشته باشند. در این مدل، هر نود فقط مسئولیت بخشی از شبکه را بر عهده می گیرد. این رویکرد نه تنها بار پردازشی شبکه را به طور چشمگیری کاهش می دهد، بلکه امکان اجرای موازی تراکنش ها را نیز فراهم می سازد.
تاثیر شاردینگ بر آینده بلاک چین ها
پیاده سازی موفقیت آمیز شاردینگ می تواند معماری بلاک چین ها را متحول کند. این فناوری با حفظ اصول تمرکز زدایی و امنیت، مشکل مقیاس پذیری را حل می کند و راه را برای پذیرش گسترده تر فناوری بلاک چین هموار می سازد. در نتیجه، کاربران می توانند از شبکه هایی سریع تر و مقرون به صرفه تر بهره مند شوند.
دنک شاردینگ چیست؟
به دلیل پیچیدگی و دشواری پیاده سازی شاردینگ، دنکراد فیست، پژوهشگر ارشد اتریوم، طرح جدیدی به نام Danksharding ارائه کرد. این معماری، نسخه ساده شده و بهبود یافته ای از شاردینگ است که با جدا سازی نقش سازنده بلاک و پیشنهاد دهنده بلاک، فرآیند را کارآمدتر می کند. برخلاف روش های سنتی شاردینگ، دنک شاردینگ رویکردی رول آپ محور (rollup-centric) دارد و به جای افزایش مستقیم فضای تراکنش ها، از بلاب ها استفاده می‌کند. بلاب ها فضاهای ذخیره سازی پویا و مقیاس پذیری در حد 125 کیلو بایت هستند که امکان پردازش حجم بالاتری از داده ها را فراهم می‌کنند.
چرا دنک شاردینگ متفاوت است؟
طرح های شاردینگ پیشین در اتریوم عمدتا بر تقسیم شبکه به بخش های کوچک تر متمرکز بودند اما دنک شاردینگ با تکیه بر رول آپ ها و بلاب ها، راه حلی بهینه تر ارائه می دهد. این روش نه تنها پیچیدگی های فنی را کاهش می دهد، بلکه با استفاده از فضای ذخیره سازی انعطاف پذیر، مقیاس پذیری اتریوم را به طور چشمگیری افزایش می دهد. برای درک بهتر این مفهوم، آشنایی با اصطلاحات رول آپ و بلاب ضروری است که در ادامه به آن ها پرداخته شده است.
بلاب چیست و چه نقشی در مقیاس پذیری دارد؟
بلاب ها (Blobs) یا اشیا دودویی بزرگ، فضای ذخیره سازی موقتی برای داده ها در شبکه اتریوم هستند که برخلاف بلاک های سنتی، به صورت دائمی ذخیره نمی شوند و توسط ماشین مجازی اتریوم (EVM) قابل مشاهده نیستند. این داده ها در لایه اجماع پردازش می شوند و تایید آنها صرفا مبتنی بر در دسترس بودن است، نه محتوای دقیقشان. این ویژگی باعث می شود هزینه تراکنش ها به طور چشمگیری کاهش یابد، چرا که لایه اجرا نیازی به پردازش کامل داده های بلاب ندارد.
ارتباط بلاب ها با رول آپ ها
رول آپ ها به عنوان راهکارهای لایه دوم، برای کاهش تراکم شبکه، تراکنش ها را خارج از زنجیره اصلی پردازش می کنند. در حال حاضر، این پروتکل ها از کال دیتا (calldata) برای ارسال اطلاعات به زنجیره اصلی استفاده می کنند که مصرف گس بالایی دارد. با پیاده سازی دنک شاردینگ، رول آپ ها می توانند داده های خود را در بلاب ها ذخیره کنند که هم مقرون به صرفه تر است و هم مقیاس پذیری شبکه را بهبود می بخشد. این تغییر، تحول مهمی در معماری اتریوم ایجاد خواهد کرد و هزینه ها را برای کاربران و توسعه دهندگان کاهش می دهد.
دنک شاردینگ چگونه کار می کند؟
Danksharding با معرفی معماری جدیدی به نام جدا سازی پیشنهاد دهنده/سازنده (PBS)، نقش های شبکه اتریوم را بازتعریف می کند. در این سیستم، سازندگان بلاک (Block Builders) که نودهای تخصصی هستند، مسئول جمع آوری تراکنش ها و سازماندهی آنها در اسلات ها می باشند، در حالیکه پیشنهاد دهندگان که همان اعتبارسنج های فعلی هستند تنها هدر بلاک ها را مشاهده کرده و براساس بالاترین کارمزد، بلاک ها را انتخاب می کنند. این جداسازی با مکانیسم نمونه گیری در دسترس بودن داده، امکان تایید سریع تراکنش ها را بدون نیاز به پردازش کامل داده ها فراهم می آورد و کارایی شبکه را افزایش می دهد.
بازار کارمزد ادغام شده: قلب دنک شاردینگ
مهم ترین نوآوری دنک شاردینگ، بازار کارمزد ادغام شده است که جایگزین مدل سنتی شاردینگ با چندین زنجیره موازی می شود. در این مدل، تمام تراکنش ها در یک اسلات واحد جمع آوری شده و توسط یک پیشنهاد دهنده اصلی پردازش می شوند. این رویکرد نه تنها پیچیدگی های هماهنگی بین شاردهای مختلف را حذف می کند، بلکه با حذف رقابت بین شاردها برای منابع، کارمزد تراکنش ها را بهینه می سازد. این تغییرات در کنار استفاده از بلاب ها، اتریوم را به سمت مقیاس پذیری واقعی سوق می دهد.
هدف دنک شاردینگ چیست؟
حل چالش مقیاس پذیری
Danksharding به عنوان راهکار اساسی اتریوم برای مقابله با مشکل مقیاس پذیری طراحی شده است. با رشد چشمگیر استفاده از اتریوم و افزایش تراکنش ها، شبکه با ازدحام، کاهش سرعت و افزایش غیر منطقی کارمزدها مواجه شده بود. این طرح با تقسیم شبکه به چندین شارد (زنجیره مستقل موازی) امکان پردازش هزاران تراکنش در ثانیه را فراهم می کند. همچنین با تفکیک نقش های سازنده بلاک و پیشنهاد دهنده و استفاده از مکانیسم نمونه گیری داده، هم کارایی شبکه را افزایش می دهد و هم تمرکززدایی را بهبود می بخشد.
مقابله با MEV و حفظ عدالت در شبکه
یکی از نوآوری های کلیدی دنک شاردینگ، کاهش قدرت ناعادلانه ماینرها در استخراج ارزش بیشتر (MEV) است. در سیستم فعلی، ماینرها می توانند با دستکاری ترتیب تراکنش ها، سودهای نامتعارفی کسب کنند اما در معماری جدید، پیشنهاد دهندگان به محتوای تراکنش ها دسترسی ندارند و فقط بر اساس کارمزدها تصمیم می گیرند. این مکانیسم از دستکاری در ترتیب تراکنش ها جلوگیری کرده و تضمین می کند که تمام کاربران در شرایط عادلانه ای بتوانند تراکنش های خود را انجام دهند.
چالش های اصلی دنک شاردینگ
Danksharding با وجود مزایای چشمگیر، با چالش های مهمی روبرو است که مهم ترین آن مصرف بالای حافظه (حدود 2.5 ترابایت در سال) است. رقمی که به مراتب بیشتر از نیازهای فعلی اتریوم پس از مرج می باشد. همچنین، پیاده سازی کامل این سیستم به سال ها زمان و توسعه نیاز دارد. به همین دلیل، جامعه اتریوم راهکار موقتی به نام پروتو دنک شاردینگ را معرفی کرده است که گامی میانی برای رسیدن به معماری نهایی محسوب می شود.
پروتو دنک شاردینگ (EIP-4844) چیست؟
پروتو دنک شاردینگ به عنوان نسخه آزمایشی و موقت Danksharding معرفی شده است که هدف آن تست مفاهیم اصلی مانند فرمت تراکنش ها، مکانیسم های تایید و تنظیم هزینه های گس، قبل از پیاده سازی کامل است. این طرح که تحت عنوان EIP-4844 شناخته می شود، شامل اجرای واقعی شاردینگ نیست و اعتبارسنج ها همچنان موظف به پردازش کامل داده های بلاک هستند. پروتو دنک شاردینگ راه حلی میانی برای آماده سازی شبکه اتریوم جهت پذیرش معماری نهایی محسوب می شود.
ویژگی کلیدی پروتو دنک شاردینگ
مهم ترین نوآوری پروتو دنک شاردینگ (EIP-4844) معرفی تراکنش های حامل بلاب است که ساختاری مشابه تراکنش های معمولی دارند اما با بخش اضافی حاوی داده های بلاب همراه هستند. در این نسخه آزمایشی، پهنای باند به 1 مگابایت در هر اسلات کاهش یافته (در مقایسه با 16 مگابایت در Danksharding کامل) که همچنان تاثیر قابل توجهی دارد. این ظرفیت جدید موجب کاهش 20 برابری هزینه تراکنش های رول آپ می شود. نکته حائز اهمیت، مکانیسم خودکار حذف داده های بلاب پس از 30 روز است که از انباشت بی رویه داده ها جلوگیری می کند.
مقایسه پروتو دنک شاردینگ با EIP-4488
در ادامه بررسی پروتو Danksharding، مقایسه آن با EIP-4488 حائز اهمیت است. در حالی که EIP-4844 بر پیاده سازی اولیه معماری بلاب ها متمرکز است، EIP-4488 رویکردی متفاوت با هدف کاهش هزینه های کال دیتا دارد. این دو طرح اگر چه هر دو به دنبال بهبود مقیاس پذیری هستند اما از جهت های فنی و راهکارهای پیشنهادی، تفاوت های بنیادینی دارند که در ادامه به تفصیل بررسی خواهیم کرد.
هر دو پیشنهاد EIP-4488 و پروتو دنک شاردینگ (EIP-4844) با هدف بهبود مقیاس پذیری اتریوم ارائه شده اند اما رویکردهای متفاوتی دارند. EIP-4488 یک راهکار ساده و فوری است که با دو تغییر اساسی عمل می کند: محدود کردن اندازه بلاک ها به 1.4 مگابایت (با احتساب 300 بایت اضافی برای هر تراکنش) و کاهش شدید هزینه گس کال دیتا از 16 به 3 واحد. این تغییرات باعث می شود استفاده از رول آپ ها مقرون به صرفه تر شود، درحالی که از رشد بی رویه اندازه بلاک ها جلوگیری می کند.
اگه توهم میخوای در زمینه ارزهای دیجیتال سرمایه گذاری کنی اما نمیدونی از کجا شروع کنی، روی لینک زیر کلیک کن.
درحالی که EIP-4488 بر بهینه سازی سیستم موجود متمرکز است، پروتو دنک شاردینگ معماری کاملا جدیدی مبتنی بر بلاب ها ارائه می دهد. پروتو Danksharding با معرفی تراکنش های حامل بلاب، راه حلی پایدارتر برای مقیاس پذیری ایجاد می کند که در نهایت جایگزین نیاز به کال دیتا خواهد شد. هرچند این راهکار پیچیده تر است اما پتانسیل بیشتری برای رشد بلندمدت شبکه دارد. محدودیت تعداد بلاب ها در هر بلاک، تعادل مناسبی بین کارایی و پایداری شبکه برقرار می کند.
تفاوت‌های کلیدی EIP-4488 و EIP-4844
EIP-4488 و EIP-4844 دو استراتژی متمایز برای حل مشکل مقیاس پذیری ارائه می دهند. پروتو Danksharding به عنوان بخشی از نقشه راه جامع شاردینگ طراحی شده و با معماری آینده اتریوم کاملا سازگار است. در مقابل، EIP-4488 یک راهکار کوتاه مدت و سریع الاجرا محسوب می شود که با حداقل تغییرات در شبکه فعلی، مشکل مقیاس پذیری را تا زمان آماده سازی زیر ساخت های کامل شاردینگ تسکین می دهد. EIP-4488 با رویکرد محافظه کارانه تر، تغییرات محدودی در شبکه ایجاد می کند، درحالی که پروتو دنک شاردینگ تغییرات ساختاری گسترده تری را پیاده سازی می کند تا انتقال به شاردینگ کامل در آینده را تسهیل نماید.
نظر بدهید