سلسلة الشعاع: التطور التالي ل Ethereum

مؤتمر Devcon 2024 الذي انتهى مؤخرًا في بانكوك جذب اهتمامًا واسعًا، حيث اجتمع ممثلو مختلف الأطراف في نظام إثيريوم البيئي لمناقشة أحدث التطورات والاتجاهات المستقبلية. خلال المؤتمر، أصدرت عدة مشاريع مهمة أحدث أخبارها، مما أتاح فرصًا جديدة للتفكير والتطور في مجال Web3 العالمي.

من بين ذلك، يعتبر مفهوم "إثيريوم 3.0" الذي اقترحه الباحث في مؤسسة إثيريوم جاستين دريك بارزًا بشكل خاص. تهدف اقتراح ترقية طبقة الإجماع المعروفة باسم Beam Chain إلى تخفيف عبء الحسابات والاتصالات على المدققين من خلال تقنية الإثباتات الصفرية، مما يقلل من عتبة الانضمام كمدقق. لا يساعد هذا فقط في جذب المزيد من المدققين إلى الشبكة، مما يزيد من الأمان، بل يقلل أيضًا من الازدواجية الحسابية، مما يعزز الكفاءة العامة للشبكة. بالإضافة إلى ذلك، يأمل دريك في استغلال هذه الفرصة لحل الديون التقنية التاريخية في سلسلة Beacon والاستعداد للتهديدات المحتملة من الحوسبة الكمومية في المستقبل.

هذا الاقتراح يتماشى مع فكرة فيتاليك السابقة حول تحويل إيثريوم إلى Snark في خارطة الطريق The Verge. اعترف فيتاليك في أحدث تفسير له أن إعادة تشكيل طبقة الإجماع هي مهمة تحدي، وتتطلب تحسينات مستمرة في المستقبل. يمكن اعتبار اقتراح Beam Chain ردًا ملموسًا حول كيفية تحقيق Snark في طبقة الإجماع.

تركز Beam Chain بشكل رئيسي على إعادة تصميم طبقة الإجماع. على وجه التحديد، يتضمن ذلك تحويل دالة تحويل الحالة إلى شكل Snark، بما في ذلك دالة تحويل الحالة لكل فترة زمنية، وكل كتلة، وكل epoch. تشمل هذه الدوال تنفيذ خوارزمية الإجماع ومنطق الرهان، واقتراح الكتل، والتحقق من نتائج طبقة التنفيذ، والتحقق من جذر شجرة Merkle، والتحقق من التوقيعات الإجماعية وتجميعها، وحساب الهاش، بالإضافة إلى العمليات المتعلقة بالوصول إلى حالة تخزين الحسابات المتعلقة بالرهانات واستردادها. من الجدير بالذكر أن إثيريوم، أثناء دفعها نحو Snark لطبقة الإجماع، لا تزال تعتبر اللامركزية والتنوع كأهداف رئيسية، وبالتالي لن تفرض استخدام خوارزميات أو بروتوكولات إثبات المعرفة الصفرية المحددة، بل تترك للاقتراحين حرية الاختيار.

التحدي الرئيسي في تحقيق فكرة Beam Chain هو كيفية تحسين كفاءة الإثبات بشكل ملحوظ، وتقليص وقت الإثبات الذي يحتاج حالياً إلى عشرات أو حتى مئات الثواني إلى مستوى الثواني. اقترح جاستن في ندوة حديثة وجهة نظر استخدام طرق تسريع ASIC، موصياً بإكمال العملية الكاملة من توليد الأدلة إلى الإثبات على رقائق مخصصة، بهدف تحسين وقت توليد الإثبات بأكثر من عشرة أضعاف خلال السنوات القليلة القادمة، لتحقيق إثبات حقيقي في الوقت الحقيقي.

تعمل العديد من فرق البحث بنشاط على تحسين أداء تقنية الإثباتات ذات المعرفة الصفرية وتوسيع تطبيقاتها. على سبيل المثال، هناك فرق مكرسة لاستخدام منصات الأجهزة مثل GPU وFPGA وASIC لتسريع عملية الإثباتات ذات المعرفة الصفرية، وقد حققت بالفعل تحسينات كبيرة في الأداء في العديد من أنظمة الإثباتات ذات المعرفة الصفرية. في الوقت نفسه، في اتجاه AI+ZK، حققت بعض الفرق أيضًا تقدمًا بارزًا في حسابات النماذج الكبيرة القابلة للتحقق، مما أدى إلى تقليل كبير في وقت توليد الإثبات.

بالإضافة إلى ذلك، في مواجهة التهديدات المحتملة من الحوسبة الكمومية، بدأت بعض الفرق في استكشاف تطبيقات التشفير ما بعد الكم في سلسلة الكتل، ومن خلال تحسين عمليات الإجماع وقراءة الذاكرة ذات الكمون المنخفض، حافظت على قدرة معالجة المعاملات على السلسلة بأقصى قدر ممكن مع ضمان الأمان.

مع تقديم اقتراح Beam Chain، من المتوقع أن يوجه المزيد من الباحثين للاهتمام بإعادة تشكيل طبقة الإجماع، مما يحفز المزيد من الأفكار الابتكارية. إن تقدم كل من Snark لطبقة الإجماع وطبقة التنفيذ معًا سيحقق اختراقًا كبيرًا في قابلية التوسع واللامركزية لإيثيريوم. في الوقت نفسه، من المتوقع أن تلعب الآلة الافتراضية القائمة على تقنية إثبات المعرفة الصفرية دورًا رئيسيًا في نظام إيثيريوم البيئي. من خلال إدخال إثبات SNARK وتشفير ما بعد الكم، إلى جانب خفض عتبة الرهان وزيادة سرعة تأكيد الكتل، من المتوقع أن تحقق Beam Chain ميزات لامركزية أقوى وأداءً أفضل لإيثيريوم.