نوآوری‌های جدید اتریوم: پروژه اسپلرج
ویتالیک بوترین، بنیان‌گذار اتریوم، از پروژه‌ای با نام «اسپلرج» (The Splurge) رونمایی کرده است که مجموعه‌ای جامع از ارتقاهای پروتکل برای حل چالش‌های مختلف در اکوسیستم اتریوم را شامل می‌شود. در مقاله‌ای با عنوان «آینده‌های ممکن پروتکل اتریوم، بخش ۶: اسپلرج»، بوترین به بررسی جزئیات فنی این بهبودها می‌پردازد که هدف آن‌ها ارتقاء عملکرد، امنیت و مقیاس‌پذیری اتریوم است.
پروژه «اسپلرج» به منظور رسیدگی به مجموعه‌ای از مسائل کوچک در طراحی پروتکل اتریوم طراحی شده که به راحتی در دسته‌بندی‌های ارتقا موجود قرار نمی‌گیرند. به گفته بوترین، این عناصر برای موفقیت اتریوم بسیار ارزشمند هستند، اما به دلیل پیچیدگی و اهمیت آن‌ها نیاز به تمرکز ویژه دارند.
اسپلرج چیست؟
اهداف کلیدی «اسپلرج» شامل ارتقاء ماشین مجازی اتریوم (EVM) به یک «وضعیت نهایی» با عملکرد و پایداری بیشتر، یکپارچه‌سازی انتزاع حساب در پروتکل برای بهبود امنیت و راحتی کاربران، بهینه‌سازی اقتصاد کارمزد تراکنش‌ها برای افزایش مقیاس‌پذیری و کاهش ریسک‌ها، و کاوش در تکنیک‌های رمزنگاری پیشرفته برای بهبود بلندمدت اتریوم است.
بوترین تأکید می‌کند که نیاز به پالایش EVM وجود دارد و می‌گوید: «EVM امروز به سختی قابل تحلیل است، که ایجاد پیاده‌سازی‌های بسیار کارآمد، تأیید رسمی کد و ایجاد توسعه‌های بیشتر را دشوار می‌کند.» معرفی فرمت آبجکت EVM (EOF) اولین گام در این راستا است که قرار است در هارد فورک بعدی گنجانده شود. EOF ویژگی‌هایی مانند تفکیک کد و داده، ممنوعیت پرش‌های دینامیک به نفع پرش‌های استاتیک، حذف مشاهده‌پذیری گاز در کد EVM و اضافه کردن مکانیزم زیرروتین صریح را معرفی می‌کند.
EOF زمینه‌ساز ارتقاهای بیشتری مانند EVM Modular Arithmetic Extensions (EVM-MAX) و یکپارچه‌سازی قابلیت‌های Single-Instruction-Multiple-Data (SIMD) خواهد بود. این بهبودها به هدف کارآمدتر کردن EVM برای عملیات رمزنگاری پیشرفته بدون وابستگی شدید به پیش‌کامپایل‌ها طراحی شده‌اند. بوترین می‌گوید: «پس از معرفی EOF، معرفی ارتقاهای بیشتر آسان‌تر خواهد بود.»
انتزاع حساب یکی از اهداف دیرینه اتریوم است که به دنبال این است که کد قراردادهای هوشمند بتواند تأیید تراکنش‌ها را کنترل کند. بوترین توضیح می‌دهد: «در اصل، انتزاع حساب ساده است: اجازه دهید تراکنش‌ها توسط قراردادهای هوشمند آغاز شوند و نه فقط حساب‌های دارای مالکیت خارجی (EOA).» این قابلیت می‌تواند به طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها از رمزنگاری مقاوم در برابر کوانتوم تا چرخش کلید بی‌وقفه و بهبود امنیت کیف پول‌ها منجر شود.
ERC-4337 به عنوان یک راه‌حل فعلی برای پیاده‌سازی انتزاع حساب بدون تغییر در پروتکل اصلی عمل می‌کند. این پیشنهاد یک شی جدید به نام «عملیات کاربر» را معرفی می‌کند و پردازش تراکنش را به مراحل اعتبارسنجی و اجرا تقسیم می‌کند. با این حال، بوترین به ناکارآمدی‌های این رویکرد اشاره می‌کند، به ویژه «بار گاز تقریبی ۱۰۰ هزار گاز به ازای هر بسته».
پیشنهاد EIP-7702 به دنبال ارائه مزایای راحتی انتزاع حساب به تمام کاربران، از جمله حساب‌های دارای مالکیت خارجی (EOA)، از طریق یکپارچه‌سازی مستقیم آن در پروتکل است. این اقدام می‌تواند اکوسیستم را یکپارچه کند و نیاز به ریلیرها در پروتکل‌های حریم خصوصی را از بین ببرد. بوترین می‌نویسد: «EIP-7702 ویژگی‌های راحتی انتزاع حساب را به تمام کاربران، از جمله EOAها، امروز در دسترس قرار می‌دهد.»
در حالی که بهبودهایی در زمان‌های میانگین گنجاندن بلاک و پیش‌بینی کارمزدها ایجاد شده، بوترین به نقص‌های موجود در پیاده‌سازی آن اذعان می‌کند. او می‌گوید: «فرمول کمی flawed است» و «به سرعت در شرایط شدید تنظیم نمی‌شود.» EIP-7706 که پیشنهاد شده است، به دنبال حل این مشکلات با معرفی کارمزدهای گاز چندبعدی است که اجازه می‌دهد قیمت‌گذاری و محدودیت‌های جداگانه برای منابع مختلف مانند calldata، خواندن/نوشتن‌های حالت و گسترش اندازه حالت وجود داشته باشد.
بوترین توضیح می‌دهد: «گاز چندبعدی دو تعادل اصلی دارد: پیچیدگی را به پروتکل و الگوریتم بهینه‌ای که برای پر کردن یک بلاک به ظرفیت نیاز است، اضافه می‌کند.» با این حال، او پیشنهاد می‌کند که مزایای کارایی و مدیریت منابع ممکن است این پیچیدگی‌ها را جبران کند.
معرفی عملکردهای تأخیر قابل تأیید (VDF) به منظور بهبود تصادفی بودن در فرآیند انتخاب پیشنهاددهنده اتریوم انجام می‌شود. بوترین می‌گوید: «به طور ایده‌آل، ما باید منبع تصادفی‌تری پیدا کنیم.» VDFها می‌توانند راه‌حلی ارائه دهند که خروجی‌هایی تولید می‌کنند که تولید آن‌ها محاسباتی سنگین است اما تأیید آن‌ها آسان است و پتانسیل دستکاری را کاهش می‌دهند. چالش‌هایی باقی مانده است، مانند «بهینه‌سازی غیرمنتظره» از طریق تسریع سخت‌افزاری یا موازی‌سازی. بوترین اعتراف می‌کند که «در حال حاضر هیچ ساختاری از VDF وجود ندارد که تمام جنبه‌ها را برای محققان اتریوم به طور کامل برآورده کند» و نشان می‌دهد که تحقیقات و توسعه بیشتری لازم است.
علاوه بر این، بوترین به بررسی «آینده دور رمزنگاری» می‌پردازد و مفاهیم پیشرفته‌ای مانند مبهم‌سازی غیرقابل تمایز و امضاهای یک‌باره را مورد بحث قرار می‌دهد. او این فناوری‌ها را به عنوان بخشی از «پروتکل‌های خدای مصری» توصیف می‌کند که می‌توانند فناوری بلاک چین را متحول کنند. مبهم‌سازی غیرقابل تمایز امکان ایجاد «برنامه‌های رمزنگاری شده» را فراهم می‌کند که محاسبات دلخواه را انجام می‌دهند در حالی که جزئیات درونی آن‌ها مخفی می‌ماند. بوترین می‌گوید: «با مبهم‌سازی و امضاهای یک‌باره، می‌توانیم تقریباً طرف‌های ثالث بدون اعتماد کاملاً مطمئنی بسازیم.»
برخی از کاربردهای بالقوه شامل حراج‌های امن، راه‌اندازی‌های جهانی مورد اعتماد و تأیید ساده اثبات‌های صفر-دانش هستند. با وجود وعده‌های این فناوری‌ها، هنوز در مراحل اولیه خود هستند. بوترین می‌گوید: «کارهای بسیار زیادی باقی مانده است.» پیاده‌سازی‌های مبهم‌سازی غیرقابل تمایز در حال حاضر با موانع عملکردی قابل توجهی روبرو هستند و کامپیوترهای کوانتومی عملی که قادر به فعال‌سازی امضاهای یک‌باره باشند، هنوز نظری باقی مانده‌اند.
با رسیدگی به بهبودهای EVM، انتزاع حساب، بهینه‌سازی کارمزد تراکنش و کاوش در مرزهای رمزنگاری، بوترین به دنبال حفظ اتریوم در خط مقدم نوآوری بلاک چین است. در حالی که به پیچیدگی‌ها و تعادل‌های موجود اذعان می‌کند، او همچنان خوش‌بین است. او می‌گوید: «رمزنگاری بسیار قدرتمند می‌تواند بازی را به طور کامل تغییر دهد.»
در زمان نگارش این مقاله، قیمت ETH به ۲۶۲۷ دلار رسیده است.
