فهم Danksharding في إيثريوم: الطبقة التالية من قابلية توسعة البلوكشين

واجهت إيثريوم تحديًا حاسمًا مع ارتفاع حجم المعاملات وتوسع التطبيقات اللامركزية بسرعة. يظهر Danksharding كترقية تحويلية مصممة لإعادة تشكيل قدرة الشبكة بشكل أساسي. تستعرض هذه الدليل الشامل التكنولوجيا وراء danksharding، وproto-danksharding (EIP-4844)، وما تعنيه هذه الابتكارات للمستخدمين الذين يتنقلون في نظام إيثريوم البيئي المتطور.

المشكلة الأساسية: لماذا تحتاج إيثريوم إلى Danksharding

يعالج الهيكل الحالي لإيثريوم المعاملات بشكل تسلسلي، مما يسبب ازدحام الشبكة خلال فترات الطلب العالي. ترتفع رسوم المعاملات وتطول أوقات التأكيد. حلول الطبقة الثانية مثل Arbitrum و Optimism تعالج هذا جزئيًا، لكنها لا تزال تعتمد على نشر بيانات المعاملات على شبكة إيثريوم الرئيسية باستخدام calldata مكلف.

يمثل Danksharding تحولًا في كيفية تعامل شبكات البلوكشين مع البيانات. بدلاً من معالجة جميع المعاملات على طبقة تنفيذ واحدة، يقدم danksharding نموذج توسيع مركزي على البيانات يفصل بين تنفيذ المعاملات وتوفر البيانات.

ما هو Danksharding؟ إعادة تعريف بنية البلوكشين

Danksharding هو حل التوسعة من الجيل التالي لإيثريوم الذي يعيد تنظيم كيفية معالجة وتخزين البيانات في الشبكة بشكل جذري. يشير مصطلح “dank” إلى Dankrad Feist، الذي ساهم بتحسينات تصميم أساسية لمفهوم الشاردينج.

كيف يختلف عن الشاردينج التقليدي:

يقسم الشاردينج التقليدي البلوكشين إلى قطاعات منفصلة (“شاردات”)، كل منها يحتفظ بحالته الخاصة ومجموعة المدققين. هذا النهج، رغم قابليته للتوسع نظريًا، يضيف تعقيدًا كبيرًا:

• مجموعات المقترحين المتعددة تخلق تحديات تنسيق
• التواصل عبر الشاردات يتطلب تزامنًا معقدًا
• تزداد مخاطر الأمان مع تجزئة مجموعة المدققين

يتبع Danksharding نهجًا مختلفًا: بدلاً من إنشاء شاردات مستقلة، يحافظ على طبقة تنفيذ واحدة مع تقديم طبقة بيانات موحدة مع آليات مقترح مبسطة. يقلل هذا التصميم من تعقيد البروتوكول ويزيد بشكل كبير من معدل نقل البيانات.

proto-danksharding (EIP-4844): التأثير الفوري

يمثل proto-danksharding، الذي تم تصديقه كـ EIP-4844، المرحلة الأولى من التنفيذ. تم نشره في مارس 2024، ويقدم “الكتل” — بنية بيانات جديدة محسنة خصيصًا للمعاملات المجمعة.

يعمل آلية الكتل على النحو التالي:

الكتل هي حاويات بيانات مؤقتة تُرفق بكتل إيثريوم وتظل موجودة لمدة تقارب 18 يومًا قبل انتهاء صلاحيتها. على عكس التخزين الدائم للعقود الذكية، تم تصميم الكتل للوصول السريع والتخزين منخفض التكلفة. تستخدم شبكات الطبقة الثانية الكتل لنشر بيانات معاملاتها المضغوطة، مما يقلل التكاليف بنسبة 90-99% مقارنة بالطرق السابقة.

المقاييس الرئيسية بعد تنفيذ EIP-4844:

يغير هذا التخفيض في التكاليف بشكل جذري اقتصاديات التطبيقات اللامركزية. سابقًا، كانت معاملة واحدة في التمويل اللامركزي تكلف 1-5 دولارات خلال الازدحام الشبكي. بعد نشر EIP-4844، انخفضت التكاليف إلى بضعة سنتات فقط.

الهيكلية التقنية: كتل البيانات والتزامات KZG

يتطلب فهم danksharding دراسة ثلاث آليات مترابطة: كتل البيانات، والتزامات KZG، وأدوار المدققين.

كتل البيانات: مكون جديد

تمثل الكتل أجزاء بيانات (عادة 128 كيلوبايت) توجد بجانب كتل إيثريوم ولكنها تعمل وفق قواعد مختلفة عن بيانات المعاملات العادية. لا يمكن للعقود الذكية الوصول مباشرة إلى محتوى الكتل، وهو مقصود — يتيح هذا الفصل لشبكات الطبقة الثانية استخدام الكتل دون التأثير على تعقيد تنفيذ الشبكة الرئيسية.

تتضمن كل كتلة بيانات وصفات تثبت توفرها دون الحاجة للتحقق الكامل من البيانات من قبل كل عقدة مدقق.

التزامات KZG: ضمانات التشفير

التزامات Kate-Zaverucha-Goldberg (KZG) هي التزامات كثيرات الحدود التي تمكن المدققين من التحقق من توفر البيانات دون تحميل الكتل كاملة. أُجريت مراسم KZG في 2023 بمشاركة عشرات الآلاف من المساهمين حول العالم، وأنتجت المعلمات التشفيرية التي تدعم هذا النظام.

تمنع هذه المعلمات الموزعة أي جهة واحدة من التلاعب بنظام الالتزام. تظل خصائص الأمان صالحة حتى لو كان بعض المشاركين خبيثين أثناء المراسم.

مسؤوليات المدققين في النموذج الجديد

يقوم المدققون في نظام danksharding بدور مزدوج:

1. اقتراح كتل تحتوي على التزامات الكتل
2. الشهادة على توفر الكتل باستخدام التحقق التشفيري

لا يحتاج المدققون إلى تحميل أو تخزين البيانات الكاملة للكتل — تتيح إثباتات KZG التحقق من خلال الرياضيات بدلاً من فحص البيانات الخام. يقلل هذا بشكل كبير من متطلبات النطاق الترددي مع الحفاظ على خصائص الأمان.

Rollups: كيف تستفيد من الكتل لتحقيق الاعتماد الجماعي

الـ Rollups هي حلول توسيع تنفذ آلاف المعاملات خارج السلسلة، ثم تنشر ملخصات مضغوطة بشكل دوري على إيثريوم. يوجد نوعان رئيسيان من الـ Rollups:

الـ Optimistic rollups (Arbitrum، Optimism، Base) تفترض صحة المعاملات بشكل افتراضي. تتيح فترة نزاع للمحتالين تحدي الدفعات غير الصحيحة. يقلل هذا التصميم من عبء الحسابات لكنه يتطلب فترات نهائية ممتدة للأمان.

الـ Zero-Knowledge rollups (zkSync، StarkNet) تستخدم أدلة تشفيرية لضمان صحة المعاملات على الفور. يتضمن كل دفعة دليل صحة يتم التحقق منه بواسطة عقود ذكية على إيثريوم. يتيح هذا النهج إنهاء المعاملات بسرعة أكبر لكنه يتطلب موارد حسابية كبيرة.

كلا النوعين من الـ Rollups يستفيدان بشكل متساوٍ من توفر الكتل. قبل EIP-4844، كانت الـ Rollups تنشر البيانات على الشبكة باستخدام calldata العادي، متنافسة مع معاملات العقود الذكية على مساحة الكتلة وتدفع رسومًا عالية. توفر الكتل مساحة مخصصة بتكلفة منخفضة.

تأثيرات واقعية:

• تحويلات الرموز على الطبقة الثانية: من 0.20-0.50 دولار إلى 0.02-0.05 دولار
• دفعات NFT: من 2-5 دولارات لكل عملية إلى 0.10-0.30 دولار
• تداولات DEX: من 1-3 دولارات إلى 0.05-0.15 دولار
• تفاعلات بروتوكولات الإقراض: من 0.50-1.50 دولار إلى بضعة سنتات

بالنسبة للبروتوكولات التي تعالج ملايين المعاملات يوميًا، يترجم هذا التخفيض في التكاليف إلى مليارات الدولارات من المدخرات السنوية التي تُنقل للمستخدمين.

الأمان واللامركزية: المبادئ الأساسية للتصميم

يحافظ Danksharding على خصائص أمان إيثريوم الأساسية على الرغم من زيادة القدرة:

آليات مقاومة الرقابة:

تصميم المقترح الواحد لكل فتحة زمنية يمنع أي مشارك من استبعاد البيانات بشكل منهجي. يجب على المقترحين تضمين جميع المعاملات الصحيحة أو مواجهة عقوبات بروتوكولية. تضمن التزامات KZG أن حتى لو حاول مقترح حجب البيانات، فإن الالتزام يثبت وجودها.

اللامركزية عبر التشفير:

يتطلب التحقق من الكتل عدم وجود أجهزة خاصة أو وصول مميز. يمكن لأي مدقق يمتلك معدات قياسية التحقق من التزامات الكتل، مما يحافظ على مجموعة المدققين الموزعة على آلاف المشغلين المستقلين حول العالم.

دور مراسم KZG:

تُنتج مراسم الحساب متعدد الأطراف معلمات الالتزام بشكل آمن. طالما أن مشاركًا واحدًا تصرف بنزاهة، تظل المعلمات سليمة من الناحية التشفيرية. مع وجود عشرات الآلاف من المشاركين من مختلف الولايات القضائية والمنظمات، فإن احتمال التلاعب الشامل يقترب من الصفر.

Danksharding الكامل: الرؤية الكاملة

يقدم proto-danksharding (EIP-4844) كتلة واحدة لكل كتلة. يهدف جدول Danksharding الكامل إلى 64+ كتلة في كل مرة، مما يزيد سعة البيانات إلى أكثر من 16 ميجابايت (مقارنة بحوالي 128 كيلوبايت حاليًا ل calldata المعاملات).

تقدم الجدول الزمني:

1. Proto-Danksharding (مباشر) — يؤسس بنية الكتل وسوق الرسوم
2. اختيار توفر البيانات (تطوير) — يمكّن العملاء الخفيفين من التحقق من توفر البيانات
3. Danksharding كامل (2025-2026) — يوسع إلى 64+ فتحة للكتل
4. أسواق رسوم متعددة الأبعاد (بحث) — تحسين منحنيات الرسوم المنفصلة للحوسبة والبيانات

يسمح هذا النهج المرحلي باستقرار البروتوكول في كل مرحلة مع تحسين المطورين لتنفيذات العملاء والبنية التحتية للعقد.

الأسئلة الشائعة

هل يحسن proto-danksharding جميع معاملات إيثريوم؟

لا. تستفيد الكتل بشكل خاص من مستخدمي الـ rollup والتطبيقات. لا تؤثر المعاملات المباشرة على الشبكة الرئيسية على مساحة التنفيذ، ولكن مع انتقال المزيد من التطبيقات إلى الـ rollups التي تستخدم الكتل، يتحسن الكفاءة على مستوى الشبكة.

هل رسوم الكتل ثابتة؟

تتغير رسوم الكتل مع الطلب باستخدام آلية رسوم ديناميكية. ومع ذلك، فإن رسوم الكتل في ذروتها عادةً أقل من تكاليف calldata التاريخية بمقدار 10-50 مرة.

كيف يؤثر ذلك على أمان العقود الذكية؟

لا يغير proto-danksharding من تنفيذ أو تخزين العقود الذكية. تظل خصائص الأمان للعقود الحالية كما هي.

ماذا عن متطلبات تخزين العقد؟

تنتهي صلاحية الكتل بعد حوالي 18 يومًا، مما يقلل من عبء التخزين طويل الأمد على عقد الأرشيف. يمكن للعقد غير الأرشيفي حذف بيانات الكتل القديمة مع الحفاظ على الأمان الكامل.

هل مراسم KZG آمنة حقًا؟

تعتمد أمان المراسم على وجود مشارك واحد نزيه على الأقل. مع وجود عشرات الآلاف من المشاركين المتنوعين، بما في ذلك باحثي الأمان والمؤسسات الأكاديمية والمشغلين المستقلين، فإن فرضية التلاعب الشامل غير واقعية من الناحية التشفيرية.

الآثار العملية على النظام البيئي

لقد أظهر إدخال proto-danksharding (EIP-4844) بالفعل تأثيرًا ملموسًا:

بالنسبة لبروتوكولات الطبقة الثانية: انخفضت تكاليف التشغيل بنسبة 80-90%، مما يتيح:

• رسوم معاملات أقل للمستخدمين النهائيين
• كفاءة رأس مال محسنة من خلال تقليل استغلال MEV
• سرعة أكبر في تحسين البروتوكولات

للمطورين: تقلل التكاليف من المعاملات من قيود اقتصادية لتمكين حالات استخدام جديدة:

• الألعاب الصغيرة المعتمدة على المعاملات الدقيقة بتكلفة ضئيلة
• تفاعلات DeFi تفصيلية كانت غير ممكنة اقتصاديًا سابقًا
• نشر البيانات عالي التردد للتطبيقات في الوقت الحقيقي

للمستخدمين: فوائد مباشرة تشمل تأكيدات معاملات أسرع، وانزلاق أقل في تداولات DEX بسبب تقليل الازدحام، والوصول إلى استراتيجيات DeFi كانت مكلفة سابقًا.

المستقبل: أفق توسيع إيثريوم

يمثل Danksharding تطورًا أساسيًا في بنية الشبكة بدلاً من مجرد تحسين تدريجي. من خلال فصل واضح بين طبقة التنفيذ والبيانات، تؤسس إيثريوم لقاعدة للتوسع الأسي مع الحفاظ على خصائص اللامركزية.

سيتم الانتقال من proto-danksharding إلى التنفيذ الكامل على مدى 12-24 شهرًا، مع مراحل بحثية وسيطة تركز على اختيار توفر البيانات، وتحسين العملاء، والنمذجة الاقتصادية.

بالنسبة للمشاركين في نظام إيثريوم — سواء كانوا مستخدمين، مطورين، أو مشغلين للبنية التحتية — يمثل danksharding انتقالًا نحو قابلية التوسع المستدامة للسوق الجماعي. تُنشئ المقاييس الحالية للوقت إلى النهائي أساسًا اقتصاديًا لإيثريوم لخدمة مليارات المعاملات يوميًا مع الحفاظ على اللامركزية والأمان.

إخلاء مسؤولية المخاطر: تنطوي استثمارات العملات المشفرة على مخاطر كبيرة. قد تواجه الترقيات التقنية، رغم دراستها المتأنية، تحديات غير متوقعة. الأداء السابق والمعايير التاريخية للرسوم لا تضمن النتائج المستقبلية. قم بإجراء أبحاث مستقلة واتباع ممارسات الأمان المناسبة قبل المشاركة في شبكات البلوكشين أو التطبيقات اللامركزية.