ادغام اتریوم

کلاه بازار اتریوم در حال حاضر است~250 میلیارد دلار و با داشتن یک مؤلفه اصلی DEFI ، انگیزه های محکمی برای تکمیل ادغام بدون اشکال و تا حد امکان وجود دارد. از آنجا که تست Shadow Fork 4 از ادغام از دوازدهم مه 2022 بسیار خوب پیش رفت ، اکنون به احتمال زیاد ادغام در تابستان امسال اتفاق می افتد.

توسط فیلیپ سیروکی 12 مه 2022 پژوهش

امسال انتظار می رود اتریوم ادغام را تکمیل کند ، که این امر خواهد بود:

• مصرف انرژی Ethereum توسط~99. 95 ٪ ،
• باعث می شود که ETH به یک دارایی کمتر تورمی تبدیل شود ، به طور بالقوه حتی کاهش دهنده ، و
• به اعتبار سنجی اجازه دهید تا با جایگزین کردن معدنچیان ، عملکرد بالاتری کسب کنند.

آنچه در نتیجه ادغام اتفاق نمی افتد ، اما هنوز هم انتظار می رود که در نهایت اتفاق بیفتد ،:

• افزایش مقیاس پذیری ، و
• کاهش هزینه گاز.

در این مقاله توضیح می دهیم:

• ادغام چیست ،
• چگونه آزمایش می شود ،
• خطرات مرتبط ، و
• بعدش چی پیش میاد.

اگرچه مرتبط است ، یک بحث اثبات بزرگ و تقریباً دینی (POW) در مقابل اثبات سهام (POS) وجود دارد که فراتر از محدوده این مقاله است.

ادغام چیست؟

در حال حاضر ، دو زنجیره Ethereum جداگانه وجود دارد - Mainnet ، که زنجیره ای از POW است که امروزه از آن استفاده می کنیم ، و زنجیره چراغ که از زمان پیدایش از POS استفاده کرده است. ادغام به روزرسانی است که در آن POW Mainnet در سیستم POS که با زنجیره چراغ هماهنگ است ، ادغام می شود. مکانیسم اجماع اصلی اتریوم که در حال حاضر به معدنچیان متکی است ، ناگهان کاملاً به اعتبار سنجی اعتماد خواهد کرد.

هرچه ادغام اتفاق می افتد ، گره های Beacon زنجیره POW فعلی را تماشا می کنند و منتظر می مانند تا به یک ترمینال از پیش تعریف شده ترمینال (TTD) برخورد کند. هنگامی که یک بلوک با مشکل کل بزرگتر از TTD تولید می شود ، بلوک POW نهایی محسوب می شود. بلوک های بعدی توسط اعتبار سنج ها در زنجیره چراغ تولید و تأیید می شود و ادغام به پایان می رسد.

زنجیره Beacon در دسامبر سال 2020 راه اندازی شد و هدف برنامه ریزی شده آن همیشه زنجیره لایه اجماع جانشین بود. این امکان وجود دارد که اتر از Mainnet به زنجیره Beacon منتقل شود و از آن استفاده شود ، اگرچه تا به زودی پس از اتمام ادغام ، نمی توان آن را خسته کرد. در حال حاضر بیش از 11. 5 میلیون اتر در زنجیره چراغ وجود دارد.

در حال حاضر ، کلیه معاملات انجام شده در اتریوم توسط لایه اجرای POW انجام می شود ، در حالی که زنجیره Beacon Pos در مورد بلوک های خالی (از نظر کاربران نهایی) به اجماع رسیده است. یکی از راه های فکر کردن در مورد زنجیره چراغ این است که در حال حاضر برخی از کارهای پس از ادغام خود را تمرین می کند ، اما فعالیت واقعی همچنان در POW Mainnet اتفاق می افتد.

پیش بینی های Staking پس از ادغام ، هنگامی که اعتبار سنج ها شروع به جمع آوری بخشی از هزینه های معامله می کنند ، موارد زیر است:

آزمایش ادغام

TestNet ادغام Kintsugi ، که دسامبر 2021 راه اندازی شده است ، یک زمینه آزمایش ارزشمند برای ادغام بوده است. Ethereum از طریق مجموعه های مختلف تست ، Devnets چند مشتری و استقرار برنامه ، به مجموعه ای از مشخصات پروتکل پایدار و قوی رسیده است. چهار مشتری اصلی لایه اعدام (Geth ، Erigon ، Nethermind ، BESU) و پنج مشتری اصلی لایه اجماع (PRYSM ، Lighthouse ، Teku ، Nimbus ، Grandine) وجود دارد. از آنجا که تمام مشتری های اعدام مجبورند با همه مشتری های اجماع صحبت کنند ، این یکی از اصلی ترین دلایلی است که ادغام با وجود مشخصات موجود در آن ، اینقدر اتفاق می افتد.

پس از اجرای مشتری این آخرین مشخصات ، یک تست تست جدید ادغام ، Kiln ، در مارس 2022 راه اندازی شد. هدف از تست ادغام کوره این است که به جامعه اجازه دهد تا گره های خود را اجرا کند ، قراردادها را مستقر کند و زیرساخت ها را آزمایش کند. با این حال ، از آنجا که این یک تست تازه با فعالیت کمی است ، نیاز به راهی برای استرس آزمایش فرضیات پیرامون همگام سازی و رشد حالت وجود دارد.

Forking Shadow را وارد کنید

Shadow Fork یک تست جدید است که با چنگ زدن به یک شبکه زنده با تعداد کمی گره برای شبیه سازی تست استرس در محیط شبکه موجود ایجاد شده است.

نمودار زیر نشان می دهد که شبکه پس از چنگال سایه به نظر می رسد.

Forking Shadow را وارد کنید

Shadow Fork یک تست جدید است که با چنگ زدن به یک شبکه زنده با تعداد کمی گره برای شبیه سازی تست استرس در محیط شبکه موجود ایجاد شده است.

نمودار زیر نشان می دهد که شبکه پس از چنگال سایه به نظر می رسد.

• ردیف بالای بلوک های Goerli گره ای را در زنجیره متعارف نشان می دهد که از چنگال سایه آگاه نیستند.
• ردیف میانی بلوک های Goerli گره ای را در زنجیره سایه دار نشان می دهد ، که دارای پیکربندی اصلاح شده ای است که پس از برخورد TTD ، آن را به چنگال می گوید.
• ردیف پایین یک زنجیره چراغ را نشان می دهد که فقط برای اهداف چنگال سایه راه اندازی شده است: هنگام ضربه TTD ، اجماع را به زنجیره می دهد.
• پس از برخورد TTD ، گره های زنجیره ای متعارف به طور عادی به تولید بلوک ها ادامه می دهند: هیچ چیز "برای آنها" اتفاق نیفتاده است.
• پس از ضربه TTD ، گره هایی با چنگال تنظیمات اصلاح شده خاموش و از طریق ادغام اجرا می شوند. اولین بلوک پس از ادغام توسط اعتبار سنج بعدی در زنجیره چراغ تولید می شود.

Forks Shadow به یک محیط واقع بینانه تر اجازه می دهد تا در مقایسه با راه اندازی تست های جدید ، تست ها را انجام دهد ، زیرا تست های موجود در حال حاضر معاملات خود را به صورت ارگانیک روی آنها اتفاق می افتد ، و اندازه بزرگ و تاریخ بلوک ، که گره ها را در مقایسه با TestNets جدید قرار می دهد. بنابراین این امر معیارهای عملکرد دنیای واقعی را بر روی گره ها تسهیل می کند ، بدون اینکه به طور بالقوه بر عملکرد شبکه متعارف تأثیر بگذارد. هنگامی که چنگال های سایه به آرامی در تمام پیاده سازی ها پیش می روند ، Devs می تواند با اطمینان از طریق ادغام ، تست های موجود را اجرا کند. و پس از به روزرسانی و پایدار تست ها ، Devs می تواند برای ادغام در Mainnet برنامه ریزی کند.

روند توسعه چگونه است؟

همه چیز در مورد توسعه اتریوم ، از جمله ادغام ، بسیار شفاف است. جلسات ادغام برای همه توسعه دهندگان مشتری و اعضای جامعه باز است. همه آنها پخش و ضبط شده اند. آخرین جلسه Devs Core Ethereum در تاریخ 29 آوریل 2022 برگزار شد که در آن 43 هسته اصلی اتریوم در مورد آخرین تحولات ادغام به روز می کردند.

هشدار اسپویلر: ادغام تست کوره در ساعت 1:20:20 اتفاق می افتد. تصویر: یوتیوب (بنیاد اتریوم)

یک لایه دیگر شفافیت و باز بودن برای عموم بزرگتر ، اختلاف نظر R& D با بیش از 9000 عضو و کانال های خاص و باز مربوط به ادغام است. بیشتر مباحث تحقیقاتی اتریوم در این بخش برگزار می شود و EIP ها در اینجا مورد بحث قرار می گیرند.

همچنین یک صفحه عمومی GitHub وجود دارد به نام چک لیست آمادگی Mainnet در جایی که هر کسی می تواند پیشرفت را رصد کند و ببیند چه چیزی برای اجرای و آزمایش باقی مانده است.

تاریخ ادغام چگونه تعیین می شود؟

به گفته هماهنگ کننده اتریوم ، تیم بیکو ، نتیجه Forks Shadow برای تعیین زمان ادغام نهایی مهم است. تاریخ ادغام فقط زمانی تعیین می شود که تیم های مشتری اطمینان داشته باشند که اجرای نرم افزار کاملاً آزمایش شده و عاری از اشکالات است.

همه تیم های مشتری در حال کار بر روی اجرای ادغام شده و آزمایش Forks Shadow هستند. در میان آنها ، چنگال سایه در مقابل TestNet موجود و اتریوم Mainnet مسائل مربوط به اجرای در سمت مشتری را نشان داده است ، که در حال حاضر توسط تیم برطرف می شود ، و Fork Shadow به طور دوره ای برای آزمایش اصلاحات مجدداً مورد استفاده قرار می گیرد.

آزمون Shadow Fork 2 ادغام از 23 آوریل موفقیتی بود که توسط همه مشتری ها و با مسائل مشخص مشخص پیوست. آزمون Shadow Fork 3 از 5 مه 2022 و آزمایش Shadow Fork 4 از 12 مه 2022 هر دو بسیار خوب پیش رفتند ، این دلیل اصلی فکر کردن ادغام در تابستان امسال است.

مسیر انتقال کامل اتریوم به POS به وضوح در معرض دید است. آنچه لازم است اکنون به این صورت تعریف شده است:

• چند چنگال سایه اصلی بدون مشکل
• مشتریانی که از مجموعه های مختلف تست ادغام عبور می کنند
• استقرار صاف در تست های عمومی موجود

هنگامی که این سه اتفاق بیفتد و برای چند هفته پایدار باشند ، Devs Core Ethereum برای ادغام آماده خواهد شد.

خطرات چیست؟

ریسک را می توان به عنوان محصولی از احتمال وقوع برخی از رویدادهای منفی و تأثیر آن مشاهده کرد. در زیر برخی از خطرات شناخته شده وجود دارد.

اشکال اجماع

The least expected, but the risk having the largest impact would be a bug in the Ethereum consensus layer. Both Polygon and Cosmos had consensus bugs before. A critical Ethereum consensus bug that would lead to an invalid state transition (for example giving yourself ETH out of thin air) that gets finalized, would be catastrophic and would cause many validators to get slashed in order to revert back to the original state. A consensus bug in a client with>سهم 2/3 می تواند باعث شود زنجیره چراغ اطلاعات نادرست را نهایی کند و آن را برای همیشه در تاریخ اتریوم به یاد آورد. فقط دو نتیجه از این وجود دارد: یکی این که مشتریان باقیمانده از آن به بعد رفتار مورد انتظار را می پذیرند ، یا اعتبار سنج های فاسد شده خروج آهسته و بسیار گران قیمت از زنجیره را شروع می کنند.

حملات شبکه

Other possible risks are resource exhaustion attacks (e.g. filling victim’s RAM at a fast rate) on a specific client. A temporary resolution of such an attack would be to simply switch the client. This is yet another reason why the Ethereum community cares deeply about client diversity. Validators on the Beacon Chain can choose from multiple different clients, but the majority (>57 ٪) در حال حاضر PRYSM را اجرا می کنند. این خوب است در حالی که PRYSM بی عیب و نقص اجرا می شود اما در صورت بروز یک اشکال یا حمله ، تمام اعتبار دهنده های این شبکه قربانی موفقیت PRYM می شوند. وجود اجرای چندین مشتری یک دفاع بسیار قوی در برابر بسیاری از حملات است ، اما تنها در صورتی که اعتبار سنج ها تا حدودی به طور مساوی در بین آنها توزیع کنند. این بدان معناست که بهترین اقدام ممکن برای تقویت اتریوم در حالی که از POW به POS منتقل می شود ، تشویق مبادلات اصلی و استخراج استخرها برای مهاجرت برخی از اعتبار سنج های خود به مشتری های اقلیت و حتی از تنوع مشتری است.

عصر یخبندان اتریوم

بمب دشواری توسط توسعه دهندگان Ethereum در سال 2016 با Merge in Mind ایجاد شد. این مکانیسم مشکل معدن POW را به صورت تصاعدی به مرور زمان افزایش می دهد و در نهایت به آنچه که به عنوان "عصر یخبندان" گفته می شود منجر می شود - یعنی زنجیره ای چنان دشوار می شود که به آن متوقف شود و تولید بلوک ها را متوقف کند (یخ). هدف از مشکل بمب ، تشویق معدنچیان به انتقال به اجماع POS با انرژی بسیار کمتری است که با افزایش زمان بلوک ، معدن ETH سود کمتری می کند.

The difficulty bomb is currently expected to start being noticeable around May 2022 and to make blocks much slower around August 2022 (read>20 ثانیه از 12 ثانیه فعلی). از نظر تاریخی ، مواقعی وجود داشته است که اثر بمب مشکل شروع به قابل توجه می کند ، حتی بیشتر از دو برابر شدن زمان بلوک. Bomb Bomb تاکنون همیشه توسط تیم اصلی Dev با تأخیر در آن از طریق یک به روزرسانی شبکه پخش شده است.

بمب مشکل همیشه می تواند به تأخیر بیفتد ، اما در آخرین جلسه Ethereum Core Devs در تاریخ 29 آوریل ، Devs تصمیم گرفته است که حداقل در حال حاضر مشکل بمب را به تأخیر بیندازد. تفکر این است که امید به ادغام در تابستان وجود دارد.

وی گفت: "نگرانی از اینكه اینكه ما به آن نرسیم این است كه پس از فعال شدن بمب ، می تواند خیلی سریع برای Devs بسیار سریع شود. تاسف آور خواهد بود که در آنجا اشتباه کنید تا آنجا که به شرایطی رسیدید که باید خود را مجبور کنید تا بمب را به تأخیر بیندازید. "

حتی اگر تأخیر در بمب دشواری به سادگی تغییر کد باشد ، هنوز هم حداقل چند هفته برای هماهنگی بین مشتریان لایه اعدام اتریوم به دلیل ماهیت ناسازگار به عقب تغییر می کند.

معدنچی ابطال

معدنچیان زیادی برای متوقف کردن ادغام می توانند انجام دهند ، اما آنچه می توان انتظار داشت این باشد که کسی در آخرین بلوک قبل از ادغام ، POW Mainnet Ethereum را چنگ بزند. این امر به زنجیره POW اجازه می دهد تا زنده بماند و به تولید بلوک ها ادامه دهد ، و به طور مؤثر چیزی مانند Ethereum Classic دیگر ایجاد کند.

یکی دیگر از دلایلی که Ethereum Devs تصمیم گرفت با آخرین مشکل در تأخیر در بمب پیش نرود ، این بود که فشار خیلی زیاد به عقب می تواند نسخه POW Ethereum را آسانتر کند پس از فعال شدن به روزرسانی ادغام. تفکر پشت این امر این است که اگر ادغام و بمب مشکل در همان زمان فعال شود ، هر چنگال اتریوم که الگوریتم اجماع POW را حفظ می کند ، باید به سرعت هماهنگ شود تا بمب را پراکنده کند تا بتواند زنجیره ای پیشرفت کند.

نتیجه گیری خطرات

اتریوم هم برای لایه اجرای و هم برای لایه اجماع مشتری های مختلفی دارد. این امر باعث ایجاد مقاومت بیشتر در اتریوم می شود ، اما خطر بیشتری نیز به همراه دارد و به روزرسانی ها بسیار طولانی تر می شود. هر تیم مشتری باید مشکلات خود را برطرف کند ، بنابراین پیشرفت فقط به سرعت کمترین تیم است. با این حال ، ریسک اصلی فشار آوردن این به روزرسانی قبل از آماده شدن است. به جای پرسیدن "چه موقع" مردم باید از "چه چیزی گم شده" بپرسند.

بعد از ادغام چیست؟

ادغام به روشی بسیار مینیمالیستی و ساده انجام می شود. این اساساً زنجیره POW موجود را می گیرد ، POW را از بین می برد و باعث می شود که به عنوان یک زنجیره در داخل زنجیره Beacon Pos ادامه یابد. این یک ادغام بسیار "بدون Frills" است ، با بدهی فنی بالا که در آن مواردی مانند مکانیسم رای گیری داده های اعدام (اینگونه است که زنجیره Beacon در حال حاضر از POW Mainnet آگاه است) هنوز وجود دارد ، ناپایدار هنوز غیرممکن است ، و بسیاری از آنها وجود داردمسائل مربوط به قالب

چنگال پاکسازی پس از ادغام

به منظور رفع این موارد و سایر موارد ، یک چنگال پاکسازی پس از ادغام به زودی پس از ادغام انجام می شود. از آنجا که کاربران نتوانسته اند قبل از ادغام ، ETH را که بر روی زنجیره Beacon قرار گرفته است ، خارج کنند ، این چنگال پاکسازی پس از ادغام باعث می شود که دوباره ETH را مجدداً از بین ببرد.

توری

ادغام تنها یکی از پنج مسیر در نقشه راه توسعه اتریوم است. این به روزرسانی ها به طور موازی با اولویت های مختلف مورد بررسی و اجرا قرار می گیرند.

به روزرسانی مورد انتظار بعدی ، Sharding است که بدون ایجاد عدم تمرکز در مقیاس اتریوم کمک می کند و انتظار می رود در سال 2023 ارسال شود. در ابتدا ، Sharding قبل از ادغام در نقشه راه بود اما اولویت ها به سمت دستیابی به پایداری تغییر کرده اند. علاوه بر این ، POS اجازه می دهد تا توری بسیار ایمن تری داشته باشد. زنجیرهای Shard به Pos Ethereum اجازه می دهد تا چندین بلوک را همزمان ایجاد کنند و باعث افزایش توان معامله شوند ، در حالی که اینکه شبکه را در یک سیستم POW قرار می دهد ، قدرت مورد نیاز برای سازش بخشی از شبکه را نیز کاهش می دهد.

آینده پس از لرزش

سایر به روزرسانی های قابل توجه آینده باید این باشد:

• پیشرفت های عمومی (به عنوان مثال نهایی اسلات ، جدایی پیشنهاد دهنده/سازنده ، انقضاء تاریخ)
• پیشرفت های امنیتی (به عنوان مثال انتخابات رهبر مخفی ، نمونه گیری در دسترس بودن داده ها)
• بهبود لایه اجرای (به عنوان مثال درختان Verkle ، گسترش فضای آدرس ، ارتقاء EVM)
• همه چیز را واضح (برای مقیاس پذیری بهتر ، به عنوان مثال ZK-EVM ؛ و امنیت کوانتومی ، به عنوان مثال درخت مرکب واضح)

نتیجه

ادغام اتریوم در درجه اول به مسئله پایداری می پردازد و گام مهمی در جهت باقیمانده موارد موجود در نقشه راه است. مدت زمان زیادی در ساخت است اما دلایل محکمی وجود دارد که فکر کنیم در مرحله نهایی دوران قدرت اتریوم هستیم.

فیلیپ سیروکی

FILIP مسئول تحقیق و سرمایه گذاری در زیرساخت های Web3 است. قبل از Rockaway ، فیلیپ به عنوان دانشمند داده در CERN ، مرکز تجارت بین المللی و Arundo Analytics کار می کرد. وی سابقه ای در علوم کامپیوتر و ریاضیات دارد و پایان نامه وی با MIT در یک رقابت بین المللی جایزه دریافت کرد.