ویتالیک بوترین، هم‌بنیان‌گذار اتریوم، در تاریخ ۶ سپتامبر یک مدل تراکنش بلندمدت را تشریح کرد که می‌تواند به شبکه امکان دهد برخی از کارهای اعتبارسنجی را به صورت موازی پردازش کند.

پیشنهاد او اثرات تولید شده توسط تراکنش‌ها را از شرایطی که باید قبل از وقوع آن اثرات برآورده شوند، جدا می‌کند.

بوترین در پستی مفصل این دو جزء را «اقدامات» و «وابستگی‌ها» توصیف کرد. اقدامات وضعیت اتریوم را تغییر می‌دهند، مانند انتقال ETH یا فراخوانی یک قرارداد. وابستگی‌ها شامل اطلاعات مورد نیاز برای اثبات اعتبار یک تراکنش هستند.

یک امضای دیجیتال مثالی از یک وابستگی است. سایر مثال‌ها شامل اثبات‌های مرکل که نشان می‌دهند یک خروجی مصرف نشده وجود دارد، اثبات‌های دانش صفر و شرایط وضعیتی که باید هنگام ورود تراکنش به یک بلاک صحیح باقی بمانند.

بوترین استدلال کرد که روشن کردن این تمایز می‌تواند به مقیاس‌پذیری اتریوم بدون کنار گذاشتن محیط اجرای انعطاف‌پذیر آن کمک کند. با این حال، این پیشنهاد همچنان بخشی از تحقیقات پروتکلی در حال انجام است. توسعه‌دهندگان اتریوم طراحی کامل را برای استقرار تأیید نکرده‌اند.

اتریوم می‌تواند وابستگی‌های تراکنش را به صورت موازی پردازش کند

تراکنش‌های اتریوم در حال حاضر مجوز، پرداخت کارمزد و اجرا را در یک جریان پردازش مشترک ترکیب می‌کنند. گره‌ها بررسی می‌کنند که آیا یک تراکنش به درستی امضا شده است، آیا فرستنده می‌تواند هزینه آن را بپردازد و آیا دستورالعمل‌های آن با موفقیت اجرا می‌شوند.

برخی از این بررسی‌ها به تغییرات نهایی وضعیت تراکنش بستگی ندارند. بوترین گفت که چنین وابستگی‌هایی می‌توانند به طور جداگانه و در بسیاری از موارد، به طور همزمان پردازش شوند.

به عنوان مثال، یک اعتباردهنده ممکن است نیاز به تأیید یک امضا قبل از پذیرش یک تراکنش داشته باشد. این تأیید لزوماً نیازی به انتظار برای امضاهای نامربوط متصل به تراکنش‌های دیگر ندارد. اگر چندین بررسی مستقل از قبل مشخص باشند، کلاینت‌ها می‌توانند کار را بین منابع پردازشی موجود توزیع کنند.

بررسی‌های وابسته به وضعیت نیاز به دقت بیشتری دارند. یک شرط مرتبط با موجودی حساب یا شکاف ذخیره‌سازی ممکن است نامعتبر شود اگر یک تراکنش قبلی همان وضعیت را تغییر دهد. بوترین گفت ممپول‌ها می‌توانند در مورد این شرایط به طور مؤثرتری استدلال کنند زمانی که تراکنش‌ها اعلام می‌کنند که به کدام بخش‌های وضعیت دسترسی دارند.

این رویکرد به تراکنش‌های قابل پیش‌بینی پاداش می‌دهد. عملیاتی که وابستگی‌های خود را به وضوح مشخص می‌کنند، می‌توانند هزینه‌های گس کمتری دریافت کنند زیرا کلاینت‌ها می‌توانند آنها را کارآمدتر تأیید کنند. تراکنش‌هایی که نیاز به فراخوانی‌های پویا و دسترسی غیرقابل پیش‌بینی به وضعیت دارند، همچنان ممکن خواهند بود اما ممکن است هزینه بیشتری داشته باشند.

بوترین تخمین زد که بیش از ۹۰٪ از فعالیت اتریوم از نظر حجم به سطح کامل انعطاف‌پذیری پویا شبکه نیاز ندارد. این رقم ارزیابی او است و نه یک اندازه‌گیری منتشر شده شبکه در داخل پست. استدلال گسترده‌تر این است که نقل و انتقالات معمول و تعاملات روتین قرارداد می‌توانند از فرمت‌های محدودکننده‌تر استفاده کنند بدون آنکه برنامه‌های تخصصی را محدود کنند.

مدل پیشنهادی سیستم حساب کاربری انعطاف‌پذیر اتریوم را برای تراکنش‌هایی که به آن نیاز دارند، حفظ خواهد کرد. فعالیت قابل پیش‌بینی‌تر می‌تواند از ساختارهای قابل تحلیل ایستا که شبیه بخش‌هایی از مدل تراکنش بیت‌کوین هستند، استفاده کند.

بیت‌کوین از مدل خروجی تراکنش مصرف نشده (UTXO) استفاده می‌کند که در آن یک تراکنش خروجی‌هایی را که قصد خرج کردن آنها را دارد، شناسایی می‌کند. اتریوم معمولاً از حساب‌ها با موجودی، نانس و ذخیره‌سازی قرارداد قابل برنامه‌ریزی استفاده می‌کند. بوترین پیشنهاد نمی‌کند که اتریوم مدل حساب خود را با معماری بیت‌کوین جایگزین کند. او طیفی را توصیف کرد که ایده‌های هر دو سیستم را ترکیب می‌کند.

EIP-8141 یک چارچوب کلی تراکنش ارائه می‌دهد

EIP-8141 یک پیش‌نویس پیشنهاد بهبود اتریوم برای نوع جدیدی از تراکنش است که به عنوان تراکنش فریم (Frame Transaction) شناخته می‌شود. این پیشنهاد یک تراکنش را به فریم‌های فراخوانی قرارداد تقسیم می‌کند که می‌توانند اختیار را اعتبارسنجی کنند، پرداخت گس را تأیید کنند و عملیات کاربر را انجام دهند.

پیشنهاد رسمی می‌گوید اعتبار تراکنش و پرداخت کارمزد دیگر صرفاً به یک امضای استاندارد متصل به تراکنش بیرونی بستگی نخواهد داشت. کد حساب می‌تواند به جای آن قوانین لازم برای مجوز و پرداخت را تعریف کند.

تراکنش‌های فریم می‌توانند از کارمزدهای حمایتی، پرداخت‌ها با توکن‌هایی غیر از ETH، چرخش کلید و دسته‌بندی تراکنش‌ها پشتیبانی کنند. آنها همچنین می‌توانند به حساب‌های تحت مالکیت خارجی (EOA) اجازه دهند ویژگی‌های انتزاع حساب را بدون تکیه بر استقرار یکسان قرارداد در هر شبکه سازگار دریافت کنند.

تحت ساختار پیشنهادی، فریم‌های تأیید تعیین می‌کنند که آیا فرستنده تراکنش را مجاز کرده است یا خیر. فریم‌های جداگانه می‌توانند تعیین کنند چه کسی کارمزدها را پرداخت می‌کند و سپس عملیات درخواستی را اجرا کنند.

این ساختار با تقسیم‌بندی بوترین بین وابستگی‌ها و اقدامات همخوانی دارد. فریم‌های تأیید شرایطی را که باید برآورده شوند، مدیریت می‌کنند. فریم‌های فرستنده عملیاتی را که وضعیت را تغییر می‌دهند، مدیریت می‌کنند.

این فرمت همچنین می‌تواند قابلیت همکاری بین شبکه‌های ماشین مجازی اتریوم (EVM) را بهبود بخشد. زنجیره‌های مختلف می‌توانند ساختار حداقلی تراکنش یکسانی را پشتیبانی کنند در حالی که ابزارهای تأیید، پیش‌کامپایل‌ها یا ویژگی‌های حساب خود را اعمال می‌کنند.

بوترین فرمت بالقوه را به عنوان یک لیست پایه از فراخوانی‌ها با پرچم‌هایی که عملکرد آنها را مشخص می‌کنند، توصیف کرد. یک فراخوانی می‌تواند به عنوان یک وابستگی خالص، یک تأیید وابسته به وضعیت یا یک اقدام علامت‌گذاری شود. تراکنش همچنین شامل اطلاعات استانداردی مانند مبدأ و نانس آن خواهد بود.

EIP-8141 همچنان به عنوان یک پیش‌نویس پیشنهاد اصلی طبقه‌بندی می‌شود. مشخصات فعلی آن شامل قوانین دقیق برای پذیرش ممپول، اجرای فریم، رسیدها، امضاها، حسابداری گس و انتشار تراکنش است. این جزئیات می‌توانند در طول بررسی تغییر کنند.

توسعه‌دهندگان اتریوم همچنین در مورد نگرانی‌های فنی بحث کرده‌اند. این نگرانی‌ها شامل خطرات حملات محروم‌سازی از سرویس (DoS)، قوانین جایگزینی تراکنش، تغییرات ابزاری، محدودیت‌های تراکنش‌های در انتظار و محدودیت‌های اعمال شده بر فریم‌های تأیید می‌شود.

یکی از بحث‌ها اشاره کرد که ممپول عمومی پیشنهادی معمولاً فقط یک تراکنش فریم در انتظار برای هر فرستنده را نگه می‌دارد. توسعه‌دهندگان این سؤال را مطرح کرده‌اند که این قانون چگونه بر حساب‌هایی که به طور منظم چندین تراکنش را در یک بلاک ارسال می‌کنند، تأثیر می‌گذارد.

سایر شرکت‌کنندگان بررسی کرده‌اند که آیا این فرمت پیچیدگی اضافی برای کیف پول‌ها، سازندگان بلاک و رابط‌های فراخوانی رویه از راه دور (RPC) اتریوم ایجاد می‌کند یا خیر. این سؤالات باید قبل از اینکه تیم‌های کلاینت بتوانند یک مشخصات پایدار را پیاده‌سازی کنند، حل شوند.

STARKهای بازگشتی می‌توانند تأیید مکرر را حذف کنند

مدل بلندمدت بوترین فراتر از EIP-8141 است. او پیشنهاد کرد که وابستگی‌هایی که نیاز به دسترسی به وضعیت ندارند، می‌توانند یک بار در لایه ممپول بررسی شوند به جای اینکه توسط هر اعتباردهنده تکرار شوند.

یک وابستگی خالص ممکن است شامل یک امضای رمزنگاری یا اثبات باشد که اعتبار آن با وضعیت اتریوم تغییر نمی‌کند. پس از بررسی آن، شبکه می‌تواند چندین قطعه کار تأیید را با یک STARK بازگشتی جایگزین کند که تأیید می‌کند همه بررسی‌ها به درستی تکمیل شده‌اند.

STARK یک اثبات رمزنگاری است که به یک طرف اجازه می‌دهد تا نشان دهد یک محاسبه به درستی انجام شده است. اثبات‌های بازگشتی می‌توانند اثبات‌های دیگر را تأیید کنند و امکان ترکیب بسیاری از بررسی‌ها را در یک وظیفه تأیید کوچکتر فراهم می‌کنند.

ممپول پیشنهادی می‌تواند امضاهای تراکنش، اثبات‌های اعتبار و سایر وابستگی‌ها را قبل از اجرای بلاک جمع‌آوری کند. سپس اعتباردهندگان اثبات تجمیع شده را تأیید می‌کنند به جای اینکه به طور مستقل هر محاسبه اصلی را تکرار کنند.

بوترین پیشنهاد کرد که این رویکرد ممکن است میزان داده‌های تأیید شده روی زنجیره را نیز کاهش دهد. اگر اثبات بازگشتی نشان دهد که همه وابستگی‌ها معتبر بوده‌اند، برخی از داده‌های اصلی می‌توانند حذف شوند.

این نتیجه بخشی از مشخصات فعلی EIP-8141 نیست. این امر نیازمند تحقیقات اضافی شامل تولید اثبات، هماهنگی ممپول، در دسترس بودن داده و حفاظت در برابر تجمیع نامعتبر خواهد بود.

این طراحی همچنین به آمادگی اتریوم برای رمزنگاری پساکوانتوم مربوط می‌شود. امضاهای مقاوم در برابر کوانتوم معمولاً بزرگتر و گران‌تر از امضاهای ECDSA هستند که توسط حساب‌های معمولی اتریوم استفاده می‌شوند.

EIP-8141 می‌تواند به حساب‌ها اجازه دهد طرح‌های مجوز جدیدی را تعریف کنند بدون اینکه منتظر بمانند تا اتریوم یک استاندارد امضای ثابت واحد را جایگزین کند. تجمیع اثبات بازگشتی می‌تواند سپس هزینه تأیید امضاهای بزرگ پساکوانتوم را کاهش دهد.

EIP-8141 می‌تواند به حساب‌های اتریوم کمک کند تا مجوز پساکوانتوم را بپذیرند اگر سیستم‌های امضای عملی در دسترس قرار گیرند. این یک مسیر امنیتی بلندمدت است تا یک پاسخ فوری به یک تهدید کوانتومی فعال.

نانس‌های کلیددار می‌توانند گلوگاه‌های تراکنش را از بین ببرند

حساب‌های اتریوم از نانس‌های متوالی برای جلوگیری از بازپخش تراکنش استفاده می‌کنند. اگر یک حساب تراکنش‌های شماره ۱۰، ۱۱ و ۱۲ را ارسال کند، شبکه معمولاً آنها را به همان ترتیب پردازش می‌کند.

این توالی می‌تواند یک گلوگاه ایجاد کند. اگر تراکنش ۱۰ گیر کند یا نامعتبر شود، تراکنش‌های بعدی از همان حساب نیز ممکن است منتظر بمانند، حتی زمانی که عملیات آنها نامرتبط باشند.

نانس‌های کلیددار به یک حساب چندین توالی نانس مستقل می‌دهند. تراکنش‌های اختصاص یافته به کلیدهای مختلف می‌توانند بدون انتظار برای پیشرفت توالی دیگر ادامه پیدا کنند.

این می‌تواند به حساب‌های هوشمند، سیستم‌های حفظ حریم خصوصی و برنامه‌هایی که چندین عملیات مستقل را به طور همزمان ارسال می‌کنند، کمک کند. هر جریان کاری می‌تواند دامنه نانس خود را دریافت کند در حالی که حفاظت در برابر بازپخش را حفظ می‌کند.

کریپتو.نیوز قبلاً گزارش داده بود که نانس‌های کلیددار می‌توانند از مسدود شدن تراکنش‌های خصوصی مستقل توسط یکدیگر جلوگیری کنند. این ویژگی بخشی از یک تلاش گسترده‌تر برای بهبود تراکنش‌های حریم خصوصی، حساب‌های انعطاف‌پذیر و مقاومت در برابر سانسور است.

بوترین همچنین کار تراکنش را با مدل‌های وضعیت جایگزین، از جمله طراحی‌های بومی UTXO و ساختارهای وضعیت مبتنی بر اثبات، مرتبط دانست. این پروژه‌ها بررسی می‌کنند که آیا برخی دارایی‌ها یا عملیات می‌توانند از قوانین وضعیت قابل پیش‌بینی استفاده کنند در حالی که قراردادهای پیچیده انعطاف‌پذیری موجود اتریوم را حفظ می‌کنند.

این رویکرد می‌تواند چندین سطح پردازش ایجاد کند. عملیات ساده و اعلام شده آسان‌تر برای تحلیل خواهند بود و می‌توانند کارمزدهای کمتری دریافت کنند. فراخوانی‌های دینامیک قرارداد به کار خود ادامه خواهند داد اما منابع بیشتری مصرف خواهند کرد زیرا کلاینت‌ها نمی‌توانند اجرای آنها را به همان شیوه آماده کنند.

چنین قیمت‌گذاری متفاوتی سعی خواهد کرد کارمزدها را با محدودیت‌های مقیاس‌پذیری واقعی ایجاد شده توسط هر تراکنش هماهنگ کند. این تضمینی برای کارمزدهای کمتر برای هر کاربر یا برنامه نخواهد بود.

EIP-8141 همچنان نیاز به تأیید و آزمایش توسعه‌دهنده دارد

EIP-8141 باید چندین مرحله را پشت سر بگذارد تا بتواند بر کاربران اتریوم تأثیر بگذارد. توسعه‌دهندگان اصلی ابتدا باید موافقت کنند که تراکنش‌های فریم مسیر بهتری نسبت به طراحی‌های انتزاع حساب رقیب ارائه می‌دهند.

این پیشنهاد سپس نیازمند پیاده‌سازی‌های کلاینت، شبکه‌های توسعه، آزمایش قابلیت همکاری، پشتیبانی کیف پول و بررسی امنیتی خواهد بود. توسعه‌دهندگان همچنین باید نحوه تعامل تراکنش‌های فریم با سازندگان بلاک، ممپول‌ها، بازارهای کارمزد و قراردادهای هوشمند موجود را آزمایش کنند.

بحث‌های قبلی توسعه‌دهندگان EIP-8141 را برای ارتقای آینده Hegotá اتریوم در نظر گرفته بودند. با این حال، کریپتو.نیوز گزارش داد که تراکنش‌های فریم همچنان در دست بررسی هستند و به طور رسمی برنامه‌ریزی نشده‌اند.

FOCIL، یک پیشنهاد جداگانه که برای بهبود مقاومت در برابر سانسور از طریق لیست‌های گنجاندن تراکنش طراحی شده است، نیز در کنار EIP-8141 مورد بحث قرار گرفته است. این دو پیشنهاد مشکلات متفاوتی را حل می‌کنند. تراکنش‌های فریم به ساختار مجوز و اجرا مربوط می‌شوند، در حالی که FOCIL به گنجاندن تراکنش‌های واجد شرایط در بلاک‌ها مربوط می‌شود.

توسعه‌دهندگان استدلال کرده‌اند که استفاده همزمان از آنها می‌تواند انتزاع حساب بومی با مقاومت بیشتر در برابر سانسور را فراهم کند. این ترکیب هنوز یک بسته پیشنهادی است، نه یک تعهد تأیید شده در نقشه راه اتریوم.

بنابراین، اظهارات بوترین در ۶ سپتامبر یک جهت احتمالی برای طراحی تراکنش اتریوم را توصیف می‌کند. آنها یک ارتقای تکمیل شده، تاریخ فعال‌سازی یا تغییر تأیید شده در کارمزدهای گس شبکه اصلی را اعلام نمی‌کنند.

نقاط عطف قابل تأیید بعدی، پشتیبانی رسمی توسعه‌دهنده، گنجاندن در دامنه ارتقا و پیاده‌سازی‌های عملی در شبکه‌های توسعه خواهند بود. تا آن زمان، EIP-8141 و ممپول‌های STARK بازگشتی همچنان پیشنهادات فعال تحقیقاتی و مهندسی باقی می‌مانند.

سوالات متداول