آشنایی با مفاهیم دنک شاردینگ و پروتو دنک شاردینگ
نکات کلیدی:
- توسعه دهندگان شبکه اتریوم در تلاش برای بهبود مقیاس‌پذیری این شبکه هستند؛ چون سنگین بودن اپلیکیشن‌های بلاک چین باعث کند شدن زمان اجرای تراکنش‌ها شده است.
- دنک شاردینگ سعی دارد مشکل مقیاس‌پذیری را حل کند اما پیاده سازی آن به چند آپگرید نیاز خواهد داشت.
- EIP-4844 یا پروتر دنک شاردینگ، با اضافه کردن نوع جدیدی از تراکنش‌ها و روش جدیدی برای ذخیره داده‌های موقت، پایه‌های لازم را برای آینده اتریوم بنا می‌کند.
اگر با شبکه اتریوم آشنایی داشته باشید، احتمالاً در جریان هستید که این شبکه به دلیل قابلیت میزبانی از قراردادهای هوشمند، قطب اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز محسوب می‌شود. اتریوم هنوز محبوب‌ترین شبکه برای اپلیکیشن‌های بلاک چین است و همین محبوبیت باعث ایجاد بار سنگین روی این شبکه شده است. متأسفانه میزبانی از تعداد زیادی پلتفرم، پروتکل، اپلیکیشن و توکن باعث کند شدن اجرای تراکنش‌ها و تحمیل کارمزدهای سنگین می‌شود.
برای مقابله با این مشکل، در نقشه راه اتریوم چندین آپگرید در نظر گرفته شده است. آپگرید مرج، اتریوم را تبدیل به یک زنجیره اثبات سهامی کرد؛ در نتیجه مصرف انرژی را کاهش داده و امکان پیاده سازی ابتکاراتی جدید را که تنها روی شبکه‌های اثبات سهامی ممکن هستند، فراهم کرد. اما هنوز اتریوم برای اجرای سریع‌تر و کم هزینه‌تر تراکنش‌ها راه طولانی در پیش دارد.
یکی از طرح‌های در نظر گرفته شده برای این شبکه، پیاده سازی شاردینگ است. شاردینگ با تقسیم کردن بلاک چین بزرگ اتریوم به بخش‌های کوچکتر، تراکم و کارمزدهای شبکه را کاهش می‌دهد. اما راهکار فعلی، دنک شاردینگ است که تراکنش‌ها را نسبت به قبل سریع‌تر و کم هزینه‌تر می‌کند.
البته ارتقای شبکه اتریوم کار ساده‌ای نیست. فعالیت زیاد و تعداد قابل توجه اپلیکیشن‌هایی که روی این شبکه اجرا می‌شوند، باعث شده که پیاده سازی آپدیت‌های بزرگ در این شبکه ماه‌ها یا حتی سال‌ها زمان ببرد. به همین دلیل، برای این شبکه نیاز به یک راهکار اختصاصی وجود داشت. پروتو دنک شاردینگ هم به همین منظور طراحی شده و در واقع گامی بین اتریوم امروزی و آینده دنک شاردینگ آن است.
در ادامه مطلب با این دو مفهوم مهم بیشتر آشنا می‌شوید.
دنک شاردینگ (Danksharding) چیست؟
دنک شاردینگ راهی برای برقراری ارتباط با راهکارهای لایه 2 فعلی اتریوم است که پیاده سازی آن نسبت به شارد کردن کل شبکه بسیار راحت‌تر است. همچنین، دنک شاردینگ قابلیت پردازش داده‌های بیشتر را در هر بلاک فراهم می‌کند تا امکان اجرای تراکنش‌های پیچیده‌تر بدون کند شدن شبکه یا افزایش سطح کارمزدها وجود داشته باشد.
هدف نهایی، افزایش کارایی رولاپ‌های بلاک چین است.
برای درک طرز کار این سیستم جدید، ابتدا نگاهی داریم به روش فعلی تعامل رولاپ‌های بلاک چین با بلاک چین اتریوم. در حال حاضر، رولاپ‌ها تراکنش‌های اتریوم را روی زنجیره لایه 2 آنها دسته بندی و پردازش کرده و سپس یک “اثبات اعتبار” به زنجیره اصلی اتریوم ارسال می‌کنند. این روش به صرفه جویی در هزینه‌ها کمک می‌کند اما همچنان بیش از 90 درصد هزینه‌های تراکنش رولاپ برای پست کردن این اثبات به مین نت اتریوم می‌رسند.
دنک شاردینگ به شبکه اتریوم امکان می‌دهد این تراکنش‌های بسته بندی شده از رولاپ‌های لایه دو را پردازش کند؛ بدون اینکه نیاز به ذخیره داده‌های آنها به شکل تغییر ناپذیر داشته باشد. این تغییر باعث می‌شود سنگینی داده‌ها بر روی شبکه اتریوم در بلند مدت کاهش پیدا کند.
پروتو دنک شاردینگ (EIP-4844) چیست؟
پروتو دنک شاردینگ (Proto-danksharding) پیشنهادی است که پیاده سازی آن، پایه‌های لازم را برای اجرای دنک شاردینگ روی شبکه اتریوم فراهم می‌کند. این مفهوم در پیشنهاد بهبود 4844 اتریوم (EIP-4844) مطرح شده و نام آن بر اساس نام محققان اتریوم Dankrad Feist و Proto Lambda انتخاب شده است.
پروتو دنک شاردینگ چطور کار می‌کند؟
پروتو دنک شاردینگ به منظور ایجاد آمادگی‌های لازم برای دنک شاردینگ یک نوع تراکنش جدید به نام “تراکنش‌های حامل حباب” و داده‌های مربوط به آن “حباب‌ها” را اضافه کرده است. این دو قابلیت به شبکه اتریوم امکان می‌دهند داده‌های رولاپ‌های بلاک چین را به صورت کارآمدتر پردازش کند که در ادامه با جزئیات آنها آشنا می‌شوید:
بلاب چیست؟
بلاب‌ها (مخفف Binary Large Object) راهکارهایی موقت برای ذخیره داده‌ها هستند. با وجود جدید بودن این مفهوم برای شبکه اتریوم، بلاب‌ها در حوزه علوم کامپیوتر بسیار متداول هستند و در زبان‌های برنامه نویسی مثل جاوااسکریپت و پایتون از آنها استفاده می‌شود.
اما برای درک اهمیت و جایگاه بلاب‌ها در حوزه کریپتو، لازم به ذکر است که در حال حاضر اتریوم همه داده‌های خودش را روی همه نودهای شبکه ذخیره می‌کند – و این داده‌ها برای همیشه باقی می‌مانند. این کار با استفاده از حافظه دائمی به نام calldata انجام می‌شود. اما این روش ذخیره داده‌ها برای سیستم سنگین و پرهزینه است.
در مقابل، نگهداری بلاب‌ها کم هزینه‌تر است چون دارای دوره انقضای حدود 18 روزه هستند. به این ترتیب هزینه‌های ذخیره به میزان چشمگیری کاهش پیدا می‌کند. هر بلاب می‌تواند تا 128 کیلوبایت داده را ذخیره کند و هر بلاک می‌تواند تا 16 بلاب داده را در خود جای دهد. در نتیجه، شبکه اتریوم در بلند مدت داده‌های کمتری را به ازای هر بلاک ذخیره می‌کند.
تراکنش حامل بلاب چیست؟
تراکنش‌های حامل بلاب نوع جدیدی از تراکنش‌ها در شبکه اتریوم هستند که به صورت ویژه برای مدیریت بلاب‌ها طراحی شده‌اند. در واقع این تراکنش‌ها یک اثبات اعتبار را حمل می‌کنند که به زنجیره اتریوم امکان می‌دهد بدون خواندن خود بلاب، صحت آن را بررسی کند.
مزایای دنک شاردینگ
کاهش کارمزد تراکنش‌ها (گس)
اولین مزیت دنک شاردینگ، کاهش کارمزد تراکنش‌ها است. دلیل اصلی بالا بودن کارمزدها در شبکه اتریوم، ترافیک و شلوغی شبکه است. این اتفاق زمانی رخ می‌دهد که تعداد زیادی کاربر به پلتفرم‌ها و اپلیکیشن‌های بلاک چین در شبکه اتریوم دسترسی پیدا می‌کنند و همانطور که اشاره شد، از آنجایی که اتریوم میزبان اکثر اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز است، در چنین شرایطی کاربران با مشکل تراکم و ترافیک شبکه روبرو می‌شوند. دنک شاردینگ با فراهم کردن امکان پردازش آسان‌تر رولاپ‌ها، به پیشگیری از این تراکم کمک کرده و کارمزدهای اتریوم را کاهش می‌دهد.
افزایش سرعت اجرای تراکنش‌ها
مزیت بعدی دنک شاردینگ این است که به اتریوم امکان می‌دهد تراکنش‌ها را با سرعتی بسیار بالاتر از قبل پردازش کند. دنک شاردینگ با فراهم کردن روشی برای ذخیره موقت داده‌ها، به نودهای شبکه کمک می‌کند. قبلاً هر نود باید یک نسخه کامل از تاریخچه بلاک چین را ذخیره می‌کرد که بار سنگینی بود. با دنک شاردینگ، نودها داده‌های بسیار کمتری را ذخیره و پردازش می‌کنند در نتیجه می‌توانند بسیار کارآمدتر عمل کنند. به این ترتیب، تراکنش‌های کاربران با سرعت بسیار بیشتری اجرا خواهند شد.
معایب دنک شاردینگ
امنیت
گرچه دنک شاردینگ می‌تواند پاسخی برای مسئله مقیاس‌پذیری اتریوم باشد، اما یکسری نگرانی امنیتی درباره این راهکار وجود دارد.
پیاده سازی این روش نسبت به طرح قبلی یعنی شاردینگ راحت‌تر است، اما شامل اعتبارسنجی تراکنش‌های حامل بلاب به صورت برون زنجیره‌ای می‌شود. این شرایط باعث ایجاد یک ریسک امنیتی می‌شود چون رولاپ‌هایی با محبوبیت کمتر، می‌توانند هدف حمله مهاجمان قرار بگیرند. در واقع هر چقدر زنجیره کوچکتر بوده و تجربه کار با آن کمتر باشد، حمله به آن آسان‌تر خواهد بود. در نتیجه احتمال ورود تراکنش‌های حامل بلاب از منابع مخرب به مین نت اتریوم وجود دارد. رولاپ‌ها یکسری تدابیر امنیتی برای مقابله با این مشکلات دارند اما به اندازه مین نت اتریوم قوی نیستند.
آینده پروتو دنک شاردینگ
اتریوم به عنوان بزرگترین بلاک چین قراردادهای هوشمند، برای پاسخ به تقاضای روزافزون کاربران دچار چالش شده است. اما راهکارهایی مثل شاردینگ و آپدیت دنکون، گام‌هایی امیدوار کننده برای بهبود عملکرد و ظرفیت این شبکه محسوب می‌شوند. به احتمال زیاد آینده زنجیره اتریوم به رولاپ‌های بلاک چین بستگی دارد و دنک شاردینگ تنها یکی از روش‌های بهره برداری از این پتانسیل است.
