استراومپ بازگشایی شد — ویتالیک بوترین تلاش اتریوم برای تجربه کاربری سریع‌تر در لایه ۱ را تشریح می‌کند

چشم‌انداز اتریوم در ۲۰۲۹: اسلات‌های سریع، نهایی‌سازی سریع و هش‌های سازگار با STARK

بوترین در یک پست مفصل در X، در مورد آنچه «یک سند بسیار مهم» نامید توضیح داد و به «استرامَپ» تازه‌منتشرشده اشاره کرد؛ یک نقشه‌راه «استرامن» که توسط پژوهشگر بنیاد اتریوم معرفی شده است: جاستین دریک. این سند، چشم‌اندازی بلندمدت برای ارتقاهای لایه یک (L1) اتریوم تا پایان این دهه ترسیم می‌کند.

بوترین نوشت: «از اسلات‌های سریع و نهایی‌سازی سریع شروع می‌کنیم.» او افزود: «انتظار دارم زمان اسلات را به‌صورت تدریجی کاهش دهیم» و به یک فرمول «sqrt(2) در هر مرحله» اشاره کرد که اتریوم را از اسلات‌های ۱۲ ثانیه‌ای به ۸، ۶، ۴، ۳ و احتمالاً ۲ ثانیه منتقل می‌کند. او هشدار داد که گام‌های پایانی به «پژوهش سنگین» وابسته است.

استرامپ چیست؟

استرامپ — ترکیبی از «استرامن» و «نقشه‌راه» — فرمان رسمی نیست، بلکه ابزار هماهنگی است. به گفته دریک، این سند برای خوانندگان پیشرفته از جمله پژوهشگران، توسعه‌دهندگان و مشارکت‌کنندگان در حاکمیت طراحی شده و جاه‌طلبی‌های L1 اتریوم را در یک خط زمانیِ تصویریِ واحد ارائه می‌کند.

پنج «ستاره قطبی» آن شامل موارد زیر است: یک L1 سریع با اسلات‌ها و نهایی‌سازی در مقیاس ثانیه؛ یک L1 «گیگَگس» با هدف ۱ گیگَگس در ثانیه از طریق zkEVMها و اثبات‌سازی بلادرنگ؛ یک L2 «تِراگَس» برای رساندن دسترس‌پذیری داده به ۱ گیگابایت در ثانیه؛ رمزنگاری پسا-کوانتومی؛ و حریم خصوصی سطح‌یک برای انتقال‌های ETH.

این خط زمانی تا ۲۰۲۹ امتداد دارد و فرض می‌کند تقریباً هر شش ماه یک فورک انجام شود. فورک‌های آینده و فورک‌های جای‌نگهدار در یک توالی نام‌گذاری بر پایه «ستاره» ظاهر می‌شوند و سنت برندینگ کیهانی اتریوم را ادامه می‌دهند.

اسلات‌های سریع‌تر، امنیت همان؟

امروز اتریوم با اسلات‌های ۱۲ ثانیه‌ای کار می‌کند. بوترین توضیح داد که زمان اسلات به‌عنوان یک پارامتر قابل تنظیم در نظر گرفته خواهد شد و وقتی اطمینان کافی وجود داشته باشد که ایمنی حفظ می‌شود، آن را رو به پایین تنظیم می‌کنند.

او نوشت: «در سطح کلان، زمان اسلات را به‌عنوان پارامتری می‌بینیم که وقتی مطمئن باشیم امن است، آن را کاهش می‌دهیم»، و آن را با نحوه کالیبره‌کردن اهداف بلاب‌ها مقایسه کرد.

نکته مهم این است که او استدلال کرد بخش عمده نقشه‌راه گسترده‌تر مستقل از مدت اسلات است. او گفت: «تقریباً همان کارها را باید انجام دهیم چه زمان اسلات ۲ ثانیه باشد چه ۳۲ ثانیه.»

یکی از توانمندسازهای کلیدی، بهبودهای شبکه‌سازی همتا‌به‌همتا (p2p) است، از جمله کارهایی با استفاده از کُدگذاری پاک‌سازی (erasure coding). به‌جای اینکه هر نود بدنه کامل بلاک را از چند همتا دریافت کند، بلاک‌ها می‌توانند به قطعاتی تقسیم شوند — برای مثال، هشت قطعه که با هر چهار قطعه می‌توان کل بلاک را بازسازی کرد. این رویکرد در عین حفظ افزونگی، سربار پهنای باند و جهش‌های تأخیر ناشی از همتایان کند را کاهش می‌دهد.

بوترین گفت آمار داخلی نشان می‌دهد این معماری می‌تواند زمان انتشار بلاک در صدک ۹۵ را به‌طور چشمگیری کاهش دهد و اسلات‌های کوتاه‌تر را بدون قربانی‌کردن امنیت (به‌جز پیچیدگی بیشتر پروتکل) امکان‌پذیر کند.

بازاندیشی درباره Attesterها و ساختار اسلات

تغییرات دیگر با پیشنهادهایی مانند ePBS، FOCIL و یک قاعده تأیید سریع تلاقی دارند که ساختارهای اسلات پیچیده‌تری را معرفی می‌کنند. این ویژگی‌ها حاشیه‌های تأخیر را تنگ‌تر می‌کنند و بیشینه امن را از حدود یک‌سومِ یک اسلات به یک‌پنجم کاهش می‌دهند.

برای جبران این فشردگی، پژوهشگران در حال بررسی طراحی‌ای هستند که در آن فقط ۲۵۶ تا ۱,۰۲۴ attester به‌صورت تصادفی برای هر اسلات امضا می‌کنند. بوترین درباره انتخاب فورکِ غیرنهایی‌ساز گفت که یک مجموعه کوچک‌تر کافی است. امضاهای کمتر امکان حذف مرحله تجمیع را فراهم می‌کند و میلی‌ثانیه‌های ارزشمند هر اسلات را می‌کاهد.

نهایی‌سازی در چند ثانیه، نه چند دقیقه

اگر زمان اسلات ضرب‌آهنگ باشد، نهایی‌سازی مُهر تسویه است. امروز، نهایی‌سازی در اتریوم به‌طور میانگین حدود ۱۶ دقیقه است، بر پایه اسلات‌های ۱۲ ثانیه‌ای و تأیید چند-اپوک تحت طراحی Gasper.

استرامپ پیشنهاد می‌کند اسلات‌ها از نهایی‌سازی جدا شوند و یک الگوریتم تحمل‌خطای بیزانسیِ نهایی‌سازی یک‌دور (one-round) با نام گونه‌ای از Minimmit پذیرفته شود. در وضعیت نهایی، نهایی‌سازی می‌تواند در بازه ۶ تا ۱۶ ثانیه انجام شود.

بوترین اذعان کرد: «نهایی‌سازی سریع پیچیده‌تر است»، و افزود پروتکل نهایی ممکن است از سیستم فعلی Gasper ساده‌تر باشد، حتی اگر مسیر گذار تهاجمی و مداخله‌گر باشد.

یک مسیر احتمالی که او در پست خود ترسیم کرد، از ۱۶ دقیقه امروز به بازه‌های progressively کوتاه‌تر — از جمله نهایی‌سازی زیر یک دقیقه — حرکت می‌کند تا در نهایت با Minimmit و پارامترهای تهاجمی‌تر به چند ثانیه تک‌رقمی برسد.

پسا-کوانتومی و سازگار با STARK از ابتدا

بوترین گفت چون این تغییر گسترده است، بزرگ‌ترین گام ممکن است همراه با یک بازنگری رمزنگاری باشد؛ از جمله امضاهای مبتنی بر هشِ پسا-کوانتوم و یک تابع هش سازگار با STARK.

توسعه‌دهندگان در حال ارزیابی واکنش‌ها به نگرانی‌های اخیر پیرامون Poseidon2 هستند؛ از جمله افزایش تعداد راندها، بازگشت به Poseidon1 یا پذیرش هش‌های متعارف مانند BLAKE3. پژوهش‌ها ادامه دارد.

یکی از پیامدهای قابل‌توجه رویکرد تدریجی این است که مقاومت کوانتومی در سطح اسلات می‌تواند پیش از حفاظت در سطح نهایی‌سازی از راه برسد. در آن سناریو، اگر رایانه‌های کوانتومی قدرتمند به‌طور ناگهانی پدیدار شوند، تضمین‌های نهایی‌سازی ممکن است تضعیف شود، در حالی که خود زنجیره همچنان به کار ادامه می‌دهد.

ارتقای «کشتی تِسِئوس»

بوترین در جمع‌بندی خود، این فرایند را جایگزینی تدریجیِ جزءبه‌جزء توصیف کرد. او نوشت: «انتظار داشته باشید کاهش‌های پیشرونده هم در زمان اسلات و هم در زمان نهایی‌سازی را ببینید»، درهم‌تنیده با چیزی که آن را دگرگونی «کشتی تِسِئوس» در ساختار اسلات و اجماع اتریوم توصیف کرد.

استرامپ، به‌اختصار، نه یک وعده بلکه یک پیشنهاد است — طرحی فشرده که دعوت به بحث می‌کند درباره اینکه لایه پایه اتریوم چگونه باید تکامل یابد. اینکه آیا شبکه تا پایان دهه به اسلات‌های ۲ ثانیه‌ای و نهایی‌سازی تک‌رقمی می‌رسد یا نه، به پژوهش، حاکمیت و هنر پرآشوب اجماع غیرمتمرکز وابسته خواهد بود.

اما جهت‌گیری روشن است: بلاک‌های سریع‌تر، تسویه سریع‌تر، و پروتکلی که برای دوام آوردن فراتر از چرخه‌های سخت‌افزار و دوران‌های رمزنگاری طراحی شده است.

پرسش‌های متداول 🔎

• استرامپ اتریوم چیست؟
  استرامپ یک نقشه‌راه بلندمدتِ استرامن است که ارتقاهای پیشنهادی لایه ۱ را تا سال ۲۰۲۹ ترسیم می‌کند.
• نهایی‌سازی اتریوم چقدر می‌تواند سریع شود؟
  طبق تغییرات پیشنهادی، نهایی‌سازی می‌تواند در نهایت از حدود ۱۶ دقیقه امروز به حدود ۶ تا ۱۶ ثانیه کاهش یابد.
• اسلات‌های سریع در اتریوم چیست؟
  اسلات‌های سریع به کاهش زمان بلاک از ۱۲ ثانیه تا حداقل ۲ ثانیه اشاره دارد، مشروط به پژوهش و اعتبارسنجی ایمنی.
• آیا استرامپ اتریوم را مقاوم در برابر کوانتوم می‌کند؟
  این برنامه شامل مهاجرت به امضاهای مبتنی بر هشِ پسا-کوانتومی است و ممکن است بخش‌هایی از اتریوم را پیش از ارتقای کامل حفاظتِ نهایی‌سازی، در برابر کوانتوم مقاوم کند.