في مقالته الصادرة في 27 سبتمبر، بعنوان “الحاسوب العالمي التشفيري”، يصف فيتاليك بوترين نقطة نهاية إيثريوم لعام 2030 كنظام هجين وليس نسخة أكبر من سلسلة اليوم. سيجلس إجماع سلاسل الكتل جنبًا إلى جنب مع الخصوصية التشفيرية والتحقق، بينما تعمل المكونات اللامركزية القوية بعيدًا عن السلسلة الأساسية.

ستعيد عملية التحول تعريف طموح إيثريوم بـ“الحاسوب العالمي”. بدلًا من إلزام كل مشارك بتنزيل جميع عمليات الحوسبة وإعادة تنفيذها، ستتولى حواسيب متخصصة تنفيذ المهام وإنتاج أدلة تشفيرية مضغوطة يمكن للآخرين التحقق منها. سيساند ذلك نموذج أخذ عينات توفر البيانات والتحقق عبر SNARK، مما يسمح للشبكة بإثبات أن الحوسبة أُجريت بشكل صحيح دون أن يضطر كل مُتحقق لإعادة تنفيذها مرة أخرى.

أنظمة الإثبات وتوفر البيانات مُقصود بها إضعاف الارتباط بين مقدار الحوسبة التي يجري التحقق منها والتكلفة التي يتحملها المُتحققون. المشكلة غير المُحسومة هي ما إذا كان بإمكان إيثريوم توزيع الثقة عبر بنية تحتية متخصصة دون تركيز السيطرة التشغيلية هناك، خصوصًا بينما ما تزال الـ rollups الحالية تعتمد بشكل كبير على المُرسِلين (sequencers) المتمركزين.

التحقق المستند إلى البراهين فوق تنفيذ شامل

في نموذج بوترين، ينتقل إيثريوم بعيدًا عن اشتراط أن يقوم كل عقدة بتنزيل المعاملات وإعادة تنفيذها. سيتيح أخذ عينات توفر البيانات والتحقق عبر SNARKs لأجهزة كمبيوتر متخصصة تنفيذ الأحمال (workloads) وإنتاج براهين تشفيرية مضغوطة يمكن لمشاركين آخرين التحقق منها.

الناتج هو تقسيم مختلف للعمل، وليس تخلّياً عن المشاركة الواسعة. تبقى عملية التحقق متاحة دون الحاجة إلى تكرار شامل للتنفيذ، لأن المشاركين يحتاجون إلى إثبات توفر البيانات وصحة البرهان، بدلًا من إعادة معالجة كامل عبء العمل. يظل إجماع البلوكشين والخصوصية والتحقق التشفيري بمثابة مرساة الثقة في بنية المكونات القوية خارج السلسلة؛ وتقوم طبقة إيثريوم الأساسية بتسوية الشروط التي يمكن بموجبها قبول ادعاءاتهم.

الاتجاه واضح بالفعل في خريطة طريق التوسع على Ethereum.org: خفّضت الـ rollups التكاليف عبر تخزين الـ blob، ومن المفترض أن يتيح أخذ عينات توفر البيانات مستقبلاً للمُدققين التحقق من أجزاء صغيرة من مجموعات بيانات كبيرة بدلًا من تنزيل كل شيء. تمتد رؤية 2030 لتشمل معمارية يسعى إليها إيثريوم بالفعل، لكن بوترين يقول إن توليد البراهين بكفاءة وأمان ما يزال صعبًا، وأن إدارة وإتاحة الوصول إلى حالات ضخمة جدًا قد تكون المشكلة الأنظمية على مستوى النظام الأكثر تعقيدًا.

كمبيوتر عالمي معياري

تُظهر التقنيات التي يربطها بوترين بالفترة اللاحقة لترقية هيغوتا المخطط لها في إيثريوم مدى اتساع هذا النموذج. ويحدد بوترين العناصر التي تعرّف بيئة ما بعد هيغوتا: STARKs العودية، والتحقق الشكلي الآلي، وإجماع إثبات الحصة المُحسّن، وبناء الكتل عبر أطراف متعددة، والتشفير المقاوم للقرصنة الكمية.

تُعدّ STARKs العودية حجرًا محوريًا في منطق التحقق المضغوط. إذا أمكن تجميع البراهين أنفسها والتحقق منها عبر براهين إضافية، يمكن للمتثبت تقييم كمية كبيرة من الحوسبة عبر كائن أصغر بكثير. ومن الناحية المعمارية العملية، يخلق ذلك مسارًا لإيثريوم لتأمين حوسبة أكثر مما يمكن لعقده الفردية تشغيله فعليًا بالكامل.

تشير العناصر الأخرى في قائمة بوترين إلى برنامج هندسي أوسع بدل كونها ترقية توسّع واحدة. يعبّر التحقق الشكلي عن مستوى الثقة في الأنظمة التي تنتج هذه الادعاءات التشفيرية وتتحقق منها. ويتعلق إجماع إثبات الحصة المُحسّن بأن يقوم الشبكة بالتنسيق حولها. يعالج بناء الكتل عبر أطراف متعددة جزءًا من خط إنتاج المعاملات حيث قد تتعرض السيطرة للتركيز خلافًا لذلك، بينما يشير التشفير المقاوم للقرصنة الكمية إلى متانة افتراضات الأمان الكامنة وراء التصميم.

هذا هو سبب دقة عبارة “كمبيوتر عالمي تشفيرياً” أكثر من مجرد ادعاء عام بأن إيثريوم سيصبح أسرع. تجعل السلسلة الأحادية بيئة التنفيذ مركزًا للنظام. وتُصور النقطة النهائية التي يراها بوترين شبكة يمكن فيها لطبقات وأجهزة متخصصة إنجاز مهام مختلفة، بشرط أن تكون مخرجاتها قابلة للتحقق ضمن إطار أمان إيثريوم.

كما أن التصميم المعياري يجعل توفر البيانات قضية ذات أولوية أولى. قد يشهد برهانٌ ما بأن حوسبة أُنتجت بشكل صحيح وأثمرت نتيجة صحيحة، لكن قد يحتاج المستخدمون والأنظمة الأخرى ما زالوا إلى الوصول إلى البيانات الأساسية اللازمة لإعادة البناء أو الخروج من نظام. تضع خريطة طريق إيثريوم أخذ عينات توفر البيانات في قلب جعل هذا الوصول قابلاً للتحقق على نطاق واسع، بدل التعامل معه كمشكلة تخزين مُساعدة.

الخصوصية تدخل في معمارية التحقق

لا يتم تقديم الخصوصية كميزة تطبيق منفصلة في شرح بوترين. بل يضع الخصوصية التشفيرية جنبًا إلى جنب مع الإجماع والتحقق، بحيث تكون خاصية يريد إيثريوم لقاعدته المعمارية الأساسية أن تدعمها.

تمنح خريطة الطريق هذا الهدف عدة صور: إيثريوم مخفي (shielded ETH) وتحويلات ERC-20 المحمية، وتقديم إثباتات خاصة، وتنفيذ مبني على zkVM، والبحث في التشفير المتجانس بالكامل (fully homomorphic encryption) الذي من شأنه تمكين الحوسبة فوق بيانات مُشفّرة. لذلك، تشير خريطة طريق خصوصية إيثريوم إلى نظام يمكنه تحديد ما إذا تم اتباع القواعد دون أن يطلب من كل مراقب رؤية المعلومات الأساسية.

يجب أن يظل التحقق فعّالًا وموثوقًا. تترك صياغة بوترين الأنظمة التي تحافظ على الخصوصية حاملةً تكاليف وتعقيدات إضافية لتوليد البرهان، بينما من المتوقع أن يدعم البنية نفسها حوسبة قابلة للتوسع ونشاطًا خاصًا ومشاركة لامركزية. يؤدي هذا المزيج إلى زيادة خطر حدوث اختناق في طبقة واحدة.

توضيح يشرح كيف يمكن لمحفظة خفيفة التحقق من البراهين التشفيرية لإيثريوم دون تكرار جميع عمليات الحوسبة على الشبكة. — المصدر: CoinDesk

نمو الحالة والتحكم بالـ sequencer

وفقًا لشرح بوترين، لا تزال البراهين الفعالة والآمنة صعبة، بينما قد تكون إدارة وإتاحة الوصول إلى حالات ضخمة جدًا وتوازيها التحدي الأكثر تعقيدًا على مستوى النظام. لا تُزيل عملية التحقق القائمة على البراهين الحاجة إلى الحفاظ على الحالة المطلوبة للحوسبة والوصول إليها. ومع قيام التطبيقات والـ rollups بإحداث نشاط أكبر، يصبح تنظيم تلك الحالة بأمان والسماح بالوصول المتزامن دون كسر ضمانات النظام مسألة تصميم أعمق.

تُعدّ الـ rollups مسارًا رئيسيًا لتوسيع إيثريوم، وقد خفّض تخزين الـ blob تكاليفها. ومع ذلك، ما تزال الـ rollups الحالية تعتمد بشكل كبير على المُرسِلين المتمركزين، وفقًا لمواد خريطة الطريق التي استشهد بها بوترين.

تحذر مواد خريطة طريق مؤسسة إيثريوم من أن الجداول الزمنية هي أهداف وليست ضمانات. ستحوّل البنية المقترحة لعام 2030 إيثريوم من إعادة تنفيذ المعاملات بشكل شامل إلى حوسبة متخصصة يجري التحقق منها عبر براهين مضغوطة.

إخلاء المسؤولية: تُقدَّم هذه المقالة لأغراض إعلامية فقط. ولا يتم تقديمها أو المقصود بها استخدامها كاستشارة قانونية أو ضريبية أو استثمارية أو مالية أو غيرها.