اتریوم حرکت بهسوی چیزی را آغاز کرده که ویتالیک بوترین آن را «رایانه جهانی رمزنگارانه» مینامد؛ مسیری که پس از هگوتا شامل تغییرات بزرگی در اعتبارسنجی، اجماع، حریم خصوصی و مدیریت وضعیت خواهد بود.
بوترین در مقاله ۲۷ سپتامبر خود با عنوان The Cryptographic World Computer نوشت که اتریوم در حال نزدیکشدن به نقطهای است که توصیف آن صرفاً بهعنوان یک بلاکچین، هرچه بیشتر ناکافی به نظر میرسد.
او انتظار دارد معماری آینده اتریوم، اجماع بلاکچینی را با اثباتهای دانش صفر، نمونهبرداری داده، فناوریهای حریم خصوصی و محاسبات غیرمتمرکز برونزنجیرهای ترکیب کند.
بوترین نوشت: «هگوتا — فورکی که برای سال آینده برنامهریزی شده — احتمالاً آخرین فورک ‘عادی’ اتریوم خواهد بود»، و منظورش ارتقایی بود که فناوری آن همچنان برای توسعهدهندگانی که با اتریوم ۲۰۱۵ آشنا هستند، قابل تشخیص باقی میماند.
نقشه راه رسمی اتریوم در حال حاضر هگوتا را در سال ۲۰۲۷، پس از گلمستردام در سهماهه چهارم ۲۰۲۶، قرار میدهد.
ارتقای هگوتا همچنان در مرحله برنامهریزی است و دامنه کامل آن هنوز نهایی نشده است. با این حال، دو پیشنهاد از قبل برای آن زمانبندی شدهاند.
FOCIL یا EIP-7805، مهمترین ویژگی لایه اجماع است. این قابلیت به کمیتهای از اعتبارسنجها اجازه میدهد فهرستهای گنجاندن ایجاد کنند که شامل تراکنشهایی است که سازندگان بلوک باید آنها را در بلوک بگنجانند.
این سازوکار برای کاهش توانایی یک سازنده واحد در حذف تراکنشهای معتبر طراحی شده است. نقشه راه هگوتای اتریوم میگوید این ویژگی میتواند مقاومت در برابر سانسور را تقویت کرده و تضمینهای تسویه لایه ۲ را بهبود دهد.
Frame Transactions یا EIP-8141، دومین ویژگی زمانبندیشده است. این قابلیت به حسابهای اتریوم اجازه میدهد تصمیم بگیرند تراکنشهایشان چگونه مجاز شوند، بهجای آنکه همه کاربران مجبور به استفاده از یک ساختار امضای ثابت و یکسان باشند.
این طراحی میتواند بهطور مستقیم در سطح پروتکل از بازیابی اجتماعی، کنترل هزینهکرد، گس اسپانسری و سامانههای امضای مقاوم در برابر کوانتوم در آینده پشتیبانی کند.
توسعهدهندگان اتریوم اکنون هگوتا را بخشی از یک دنباله طولانیتر میبینند که بهسوی زیرساختهای پساکوانتومی و اجماع بازطراحیشده حرکت میکند.
جدیدترین مقاله بوترین یک گام فراتر میرود و هگوتا را بهعنوان خط مرزی میان معماری کنونی اتریوم و سامانههای رمزنگارانهای که انتظار میرود در ادامه بیایند، توصیف میکند.
یکی از بزرگترین تغییرات به نحوه اعتبارسنجی بلوکها توسط مشارکتکنندگان شبکه مربوط میشود. اعتبارسنجی سنتی بلاکچین مستلزم آن است که نودها دادههای بلاکچین را دانلود کرده و خودشان تراکنشها را اجرا کنند. بوترین انتظار دارد اتریوم بهطور فزایندهای به اعتبارسنجی SNARK و نمونهبرداری داده PeerDAS متکی شود. مقایسه او از طراحیهای بلاکچینی این گذار را حرکت از «دانلود کامل مجدد و محاسبه دوباره» بهسوی «اعتبارسنجی SNARK + PeerDAS برای دسترسپذیری داده» توصیف میکند.
PeerDAS از طریق Fusaka وارد اتریوم شده است. این سامانه به نودها اجازه میدهد بهجای آنکه هر نود مجبور به دانلود همه blobها باشد، با نمونهبرداری از بخشهایی از مجموعه داده، دسترسپذیری داده را اعتبارسنجی کنند. بنیاد اتریوم از آن زمان تمرکز توسعه خود را به مراحل بعدی اعتبارسنجی مبتنی بر اثبات معطوف کرده است. همانطور که crypto.news پیشتر در گزارش خود درباره بازسازی Lean اتریوم نوشته بود، STARKهای بازگشتی در مرکز برنامههایی قرار دارند که هدفشان کاهش اجرای تکراری و در عین حال حفظ اعتبارسنجی بدون نیاز به اعتماد است.
بوترین مدل نهایی اعتبارسنجی را بهشکل سادهتر، گذار از «دانلود و اجرای مجدد» بهسوی نمونهبرداری داده و اعتبارسنجی اثباتهای رمزنگارانه توصیف میکند. این رویکرد میتواند نیازمندیهای سختافزاری کاربران را که بهدنبال تضمینهای قوی اعتبارسنجی هستند، کاهش دهد. مقایسه او برای سال ۲۰۳۰ میگوید نودها همچنان باید تضمینهای اجماع و اعتبار را دریافت کنند، در حالی که تاریخچه کمتری ذخیره میکنند و محاسبات تکراری کمتری انجام میدهند.
بوترین بهطور مشخص از EIP-8288 بهعنوان یکی از فناوریهایی نام برد که میتواند نحوه پردازش تراکنشها در اتریوم را پیش از ورود آنها به بلوکها تغییر دهد.
EIP-8288 در حال حاضر یک پیشنهاد پیشنویس است که توسط بوترین و Thomas Coratger تدوین شده است. این طرح، تجمیع درونمِمپولی برای امضاهای رمزنگارانه و اثباتهای STARK را معرفی میکند. این طراحی، Frame Transactions را گسترش میدهد و به تراکنشها اجازه میدهد وابستگیهای رمزنگارانه خود را اعلام کنند.
نودهای ممپول میتوانند پیش از ارسال به سازندگان بلوک، تعداد زیادی امضا و اثبات را در یک STARK بازگشتی واحد ترکیب کنند. سپس سازنده میتواند بهجای پردازش مستقل هر اثبات بزرگ، یک اثبات تجمیعشده را در بلوک بگنجاند. این پیشنهاد تا حدی با نگاه به امضاهای مقاوم در برابر کوانتوم در آینده طراحی شده است؛ امضاهایی که ممکن است نسبت به سامانه امضای فعلی اتریوم، به داده و محاسبات بسیار بیشتری نیاز داشته باشند.
EIP-8288 تجمیع امضاهای LeanSPHINCS و اثباتهای LeanSTARK را پیشنهاد میکند تا این اشیای رمزنگارانه بزرگتر، هنگام استفاده در مقیاس وسیع، همان سطح از سربار پهنای باند و گس را ایجاد نکنند. این EIP همچنان در وضعیت پیشنویس قرار دارد و هنوز به هیچ ارتقای شبکه تأییدشدهای اختصاص نیافته است.
مقاله بوترین آن را بخشی از یک جهتگیری فنی بلندمدتتر معرفی میکند که در آن، کار رمزنگارانه میتواند زودتر در مسیر پردازش تراکنش انجام شود، از جمله در داخل ممپول. مدل او برای سال ۲۰۳۰ پردازش موازی امضاها و اثباتها را پیش از گنجاندن نهایی در بلوک متصور است.
مسیر آینده تراکنش در اتریوم ممکن است بسیار متفاوت از توالی آشنای کاربر، ممپول، ماینر و بلوک باشد. بوترین مدلی را توصیف میکند که در آن تراکنشها ابتدا وارد ممپولی با ویژگیهای حریم خصوصی قویتر میشوند و سپس از مسیر مشارکتکنندگان FOCIL یا سازندگان عبور میکنند.
نقشه راه امنیتی بنیاد اتریوم تأیید میکند که پژوهش درباره ممپولهای رمزگذاریشده در کنار توسعه FOCIL همچنان فعال است. FOCIL از قبل برای هگوتا زمانبندی شده است.
طبق این پیشنهاد، چندین اعتبارسنج میتوانند فهرستهایی از تراکنشهایی را که باید در یک بلوک ظاهر شوند، ارسال کنند. یک سازنده نمیتواند بدون نقض قوانین پروتکل، بهطور مستقل تراکنشهای واجد شرایطی را که در این فهرستها آمدهاند، نادیده بگیرد. بوترین انتظار دارد حریم خصوصی شبکه نیز بهطور موازی توسعه یابد.
مقایسه او برای ۲۰۳۰ شامل onion routing، میکسنتها و دیگر روشهای حریم خصوصی شبکه در کنار اثباتهای دانش صفر برای حریم خصوصی تراکنش و حساب است. همانطور که crypto.news در ماه اوت گزارش داد، بوترین با بلوغ ابزارهای رمزنگارانه، حریم خصوصی و امنیت کوانتومی را در نقشه راه اتریوم در اولویت بالاتری قرار داده است.
انتظار میرود خود اجماع نیز تغییر کند. اتریوم در حال حاضر از اثبات سهام استفاده میکند و نهاییسازی در طول چندین اپک رخ میدهد. پژوهشگران در حال کار روی مدلی روانتر از اجماع هستند که بتواند بسیار سریعتر به نهاییسازی برسد.
نقشه راه امنیتی اتریوم میگوید پژوهشی که ابتدا پیرامون نهاییسازی تکاسلاتی آغاز شد، بعداً به نهاییسازی سهاسلاتی توسعه یافت و اکنون از طریق Minimmit، یک طراحی اجماع تکدور در چارچوب برنامه Lean Ethereum، در حال پیشرفت است.
نهاییسازی در مقیاس ثانیه همچنان یک هدف پژوهشی بلندمدت برای حوالی ۲۰۲۹ است، اما هنوز هیچ ارتقای مشخصی برای استقرار طراحی نهایی تعیین نشده است. مقایسه بوترین برای سال ۲۰۳۰، اسلاتهایی در حدود چهار تا هشت ثانیه و نهاییسازی در حدود هشت تا ۳۲ ثانیه را برآورد میکند. نقشه راه فعلی اتریوم هشدار میدهد که این برنامهها همچنان اهداف پژوهشی هستند و ممکن است تغییر کنند.
Crypto.news در ماه ژوئیه، برنامه Lean Ethereum را بزرگترین بازنگری فنی شبکه از زمان The Merge توصیف کرد؛ برنامهای که طی چند سال شامل سازوکارهای جدید اجماع، سامانههای اثبات، ذخیرهسازی و حریم خصوصی خواهد بود.
امنیت کوانتومی به یکی از شفافترین اهداف بلندمدت زمانبندیشده اتریوم تبدیل شده است. خوشه پروتکل بنیاد اتریوم در ۷ سپتامبر اعلام کرد که هدفگذاری آن، دستیابی به مقاومت در برابر کوانتوم در لایههای اجرا، اجماع و داده تا دسامبر ۲۰۲۹ است.
بنیاد این تاریخ را عمداً تهاجمی توصیف میکند. برنامهریزی آن بر این فرض استوار است که ماشینهای کوانتومی دارای اهمیت رمزنگارانه ممکن است از همان سال ۲۰۳۰ ظاهر شوند، هرچند اذعان دارد که بیشتر برآوردها این احتمال را به زمانی دیرتر موکول میکنند.
اتریوم در حال کار برای جایگزینی رمزنگاریای است که در برابر رایانههای کوانتومی بهاندازه کافی قدرتمند آسیبپذیر است. حوزههای تحت بررسی شامل امضاهای اعتبارسنج BLS، امضاهای حساب ECDSA، تعهدات KZG مورد استفاده در دسترسپذیری داده و برخی سامانههای اثبات دانش صفر هستند.
Frame Transactions میتواند در بخش حسابها کمک کند، زیرا به کیفپولها اجازه میدهد روشهای اعتبارسنجی مقاوم در برابر کوانتوم را انتخاب کنند، بدون آنکه همه حسابها ناچار باشند از طریق یک سازوکار یکسان در سطح پروتکل مهاجرت کنند. EIP-8288 نیز میتواند هزینه تجمیع برخی از این امضاهای بزرگتر پساکوانتومی را کاهش دهد.
همانطور که crypto.news در تحلیل نقشه راه کوانتومی خود گزارش داد، تجمیع بازگشتی STARK و امضاهای مبتنی بر هش بخشی از دفاع پیشنهادی اتریوم در برابر حملات کوانتومی آینده را تشکیل میدهند. بوترین انتظار دارد STARKهای بازگشتی، اعتبارسنجی صوری و رمزنگاری مقاوم در برابر کوانتوم پس از هگوتا هرچه بیشتر به محوریت برسند.
توصیف «رایانه جهانی» بوترین به این معنا نیست که اتریوم همهچیز را به لایه ۱ منتقل خواهد کرد. مقاله او در عوض معماریای را توصیف میکند که در آن بلاکچین بر دادهها و تغییرات وضعیتی متمرکز است که به ترتیبدهی نیاز دارند، در حالی که سایر کارها بهطور موازی خارج از مسیر اصلی اجرا انجام میشوند. او نوشت: «ساختاربندی محاسبات به بلاکچین اجازه میدهد با کارایی بیشتری بر وظیفه خود تمرکز کند.»
در چنین مدلی، امضاها و اثباتها میتوانند پیش از ورود به یک بلوک تجمیع شوند، دادههای تاریخی میتوانند میان مشارکتکنندگان توزیع شوند و محاسبات تخصصی میتواند خارج از لایه اجرای پایه انجام شود.
سپس شبکه خروجی را بهصورت رمزنگارانه اعتبارسنجی میکند. بوترین استدلال میکند که سامانههای اثبات مدرن به اتریوم اجازه میدهند محاسبات را توزیع کند، بدون آنکه لازم باشد هر مشارکتکننده به فرد یا نهادی که هر بخش از کار را انجام داده اعتماد کند. معماری بلندمدت او شامل ذخیرهسازی توزیعشده تاریخچه و وضعیت، اعتبارسنجی مبتنی بر اثبات، محاسبات موازی و سامانههای غیرمتمرکزی است که میان کاربران و خود اتریوم قرار میگیرند.
یک فناوری speculativeتر در افق دورتری قرار دارد. بوترین گفت مبهمسازی غیرقابلتمایز یا iO، در نهایت میتواند محاسبات رمزگذاریشده عمومی را که شامل مشارکتکنندگان ناهمزمان متعدد است، ممکن کند. او آن را یک توسعه احتمالی در مراحل بعدی توصیف کرد، نه فناوریای که برای معماری ترسیمشده در پستش ضروری باشد.
نقطه عطف زمانبندیشده بعدی اتریوم همچنان گلمستردام است و هگوتا قرار است در ۲۰۲۷ پس از آن بیاید. Crypto.news درباره ریسکهای تست گلمستردام در حالی گزارش داد که توسعهدهندگان این ارتقا را برای مراحل بعدی آزمایش آماده میکردند.
ویژگیهای زمانبندیشده هگوتا در حال حاضر شامل FOCIL و Frame Transactions است، در حالی که پیشنهادهای تکمیلی همچنان از مسیر پژوهش، آزمایش و فرآیند حاکمیتی اتریوم پیش میروند.
ETH
