اتریوم با پروتکل اجماع جدا شده به نهایی‌سازی سریع‌تر نزدیک شد

بازنگری ساختاری در لایه اجماع اتریوم: کاهش چشمگیر زمان نهایی شدن تراکنش‌ها

تیم اجماع بنیاد اتریوم از تأیید رسمی یک مدل پروتکل جدید خبر داده است که با جداسازی فرآیند نهایی شدن تراکنش‌ها از تولید بلاک و انتخاب فورک، گامی اساسی در جهت کاهش چشمگیر زمان لازم برای غیرقابل بازگشت شدن تراکنش‌ها در شبکه برمی‌دارد. در حال حاضر، نهایی شدن تراکنش‌ها در اتریوم حدود ۱۶ دقیقه طول می‌کشد، اما هدف این است که این زمان به زیر یک دقیقه و در نهایت به چند ثانیه کاهش یابد.

جداسازی وظایف در پروتکل اجماع

پروتکل اجماع فعلی اتریوم سه وظیفه مجزا را در هم می‌آمیزد: تولید بلاک‌ها، انتخاب بین فورک‌های رقیب زنجیره و نهایی کردن تراکنش‌ها. رویکرد جدید، فرآیند نهایی شدن را به یک مسیر مستقل تبدیل می‌کند. تولید بلاک و انتخاب فورک به روند خود ادامه می‌دهند، در حالی که یک “گجت نهایی‌کننده” (finality gadget) به صورت موازی عمل کرده و بلاک‌ها را در یک جدول زمانی جداگانه به عنوان غیرقابل بازگشت تأیید می‌کند.

معماری جدید و مزایای آن

تحت این معماری جدید، تولید سریع بلاک‌ها می‌تواند توسط کمیته‌های کوچک‌تری متشکل از ۲۵۶ تا ۵۱۲ ولیدیتور انجام شود، در حالی که مجموعه کامل ولیدیتورها گجت نهایی‌کننده را پشتیبانی می‌کنند. این امر منجر به کاهش قابل توجه سربار هماهنگی برای کار بلاک به بلاک می‌شود و در عین حال، تضمین‌های امنیتی حاصل از امضای چک‌پوینت‌های نهایی شده توسط کل مجموعه ولیدیتورها را حفظ می‌کند.

تأیید رسمی با استفاده از Lean 4

نقطه عطف این اعلامیه، تأیید رسمی مدل پروتکل جدا شده با استفاده از Lean 4، یک دستیار اثبات است که تضمین‌های ریاضی قابل بررسی توسط ماشین را ارائه می‌دهد. محققان ویژگی‌های کلیدی مانند ایمنی و نهایی شدن را بدون اتکا به عبارات “متأسفم” (sorry statements) که در واقع جایگزین‌هایی برای مراحل اثبات نشده در تأیید رسمی هستند، تأیید کرده‌اند.

زمان‌بندی نهایی شدن فعلی و هدف آینده

پنجره نهایی شدن فعلی ۱۶ دقیقه‌ای اتریوم به این دلیل است که این شبکه به دو دوره کامل (epoch) برای نهایی شدن نیاز دارد، که هر دوره شامل ۳۲ اسلات (slot) با زمان ۱۲ ثانیه برای هر اسلات است. این محاسبات حداقل حدود ۱۲.۸ دقیقه را نشان می‌دهد که در عمل اغلب بیشتر طول می‌کشد. هدف این است که این زمان به زیر یک دقیقه و در نهایت به چند ثانیه فشرده شود.

نقشه راه و بهبودهای آتی

بن اجینگتون، یکی از محققان پیشرو در این پروژه، نقشه راه عملی را در پستی وبلاگی در ماه مه ۲۰۲۶ تشریح کرده است. این استراتژی شامل یک توالی سنجیده است: ابتدا جداسازی فرآیندها و سپس بهبود تدریجی نهایی شدن. پس از اینکه نهایی شدن به طور مستقل عمل کرد، بهبودهای آینده می‌توانند از پروتکل‌هایی مانند Minmitt و Goldfish که به صورت موازی در حال تحقیق هستند و گزینه‌های نهایی شدن پویا و تک‌مرحله‌ای را هدف قرار می‌دهند، بهره ببرند. پروتکل Goldfish به طور خاص، در دسترس بودن پویا را بررسی می‌کند – توانایی حفظ اجماع حتی زمانی که بخش‌های بزرگی از مجموعه ولیدیتورها به طور موقت آفلاین می‌شوند.

این کار با نقشه راه گسترده‌تر “strawmap” که ویتالیک بوترین ترسیم کرده است، همسو است و بهبودهای نهایی شدن را که احتمالاً تا سال ۲۰۲۹ عرضه خواهند شد، هدف قرار می‌دهد.

مزیت رقابتی و مقاومت در برابر کوانتوم

پنجره نهایی شدن ۱۶ دقیقه‌ای اتریوم یک نقطه ضعف رقابتی پایدار بوده است. چندین شبکه لایه ۱ جایگزین در حال حاضر نهایی شدن را در عرض چند ثانیه ارائه می‌دهند و این شکاف به ویژه در دو حوزه معاملات با ارزش بالا و پل‌های بین زنجیره‌ای (cross-chain bridging) اهمیت دارد. پل‌ها بین اتریوم و شبکه‌های دیگر باید پنجره نهایی شدن طولانی را با اعمال تأخیر یا پذیرش ریسک بازسازماندهی (reorganization risk) جبران کنند.

رویکرد جدا شده همچنین به سمت یک مکانیزم اجماع سبک‌تر و قابل تأییدتر اشاره دارد که محققان می‌گویند انتظار مقاومت در برابر کوانتوم را دارد. معماری ماژولار، تعویض آسان الگوریتم‌های رمزنگاری مقاوم در برابر کوانتوم را بدون نیاز به بازسازی کل پروتکل امکان‌پذیر می‌سازد.