تطوير جديد يضاعف سرعة نقل البيانات في شبكة إيثريوم

قفزة نوعية في معالجة الكتل على شبكة إيثريوم

تشهد شبكة إيثريوم تحولاً تقنياً بارزاً في بنيتها التحتية الخاصة بنقل البيانات؛ حيث بدأ محققو الشبكة باستخدام بروتوكول mump2p الذي طورته شركة Optimum على الشبكة الرئيسية. ويهدف هذا البروتوكول الجديد إلى تسريع عملية تسليم كتل البيانات من خلال آلية مبتكرة لمشاركة البيانات تعمل جنباً إلى جنب مع عملاء التوافق الحاليين دون الحاجة إلى تعديل القواعد الأساسية للشبكة.

وقد أوضحت التقارير الصادرة عن شركة Optimum أن البروتوكول يعتمد على تقنية تشفير شبكي متطورة تتيح نقل الكتل بسرعة تزيد بمقدار 2 إلى 3.5 ضعف مقارنة بالأنظمة التقليدية، وهو ما يقلل من زمن التأخير ويزيد من كفاءة المعاملات بشكل ملحوظ.

آلية عمل بروتوكول mump2p وتقنية التشفير الشبكي

يعتمد نقل البيانات التقليدي في شبكة إيثريوم على نظام GossipSub، والذي يقوم فيه كل عقدة باستلام الرسائل وإعادة توجيهها إلى العقد المجاورة. هذه العملية تؤدي أحياناً إلى تكرار إرسال النسخ نفسها من البيانات وتأثر السرعة بنطاق التردد الخاص بكل محقق. ولحل هذه المشكلة، أدخل بروتوكول mump2p شفرة RLNC (التشفير الشبكي الخطي العشوائي)، وهي تقنية تقوم بتجميع أجزاء من المعلومات وتشفيرها قبل إرسالها عبر الشبكة.

وصرحت البروفيسورة مورييل ميدارد، الشريكة المؤسسة لشركة Optimum والأستاذة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، بأن هذه التقنية تسمح للعقد المتلقية بإعادة بناء البيانات الأصلية بمجرد جمع عدد كافٍ من التجميعات المشفرة المستقلة. وأكدت في تصريح لها أن نحو 90% من الكتل باتت تصل إلى المحققين المشاركين بسرعة مضاعفة تقريباً.

التوافق الكامل مع البرمجيات الحالية

يتصل بروتوكول mump2p عبر بوابة برمجية تعمل جنباً إلى جنب مع عميل التوافق الخاص بالمحقق دون التأثير على عمله الأساسي. وتتميز هذه الآلية بالخصائص التالية:

• عدم الحاجة إلى تعديل قواعد الإجماع (Consensus Rules) في شبكة إيثريوم.
• دعم كامل لمختلف برمجيات العملاء مثل عميل Prysm وعميل Lighthouse وعميل Teku وعميل Nimbus وعميل Lodestar.
• إمكانية استمرار المحققين في استقبال الرسائل عبر اتصالات شبكة إيثريوم القياسية كخيار احتياطي وموازٍ.

نتائج الاختبارات ومعدلات الأداء الميداني

أظهرت القياسات الميدانية الأولى للبروتوكول انخفاضاً بنسبة 7.88 ضعفاً في تباين وقت وصول الكتل، حيث تمكن النظام الجديد من تسليم الكتل قبل المسار التقليدي في 9 من أصل كل 10 قياسات. وفي تحليل شمل 50,292 شريحة زمنية (Slot) على شبكة إيثريوم، سجل البروتوكول تفوقاً في السرعة بمتوسط 335 مللي ثانية، وهو ما يمثل تحسناً بمقدار 3.3 ضعف.

وعلى جانب آخر، أجرى فريق StereumLabs اختبارات مستقلة عبر 36 عقدة، أظهرت تحسناً ملموساً عند استخدام عميل Lighthouse وعميل Prysm وعميل Grandine، بينما سجل عميل Teku تغيراً طفيفاً. وأوضحت شركة Optimum أن نظام التسريع العالمي كان نشطاً خلال فترة الاختبار، مما سمح حتى للعقد غير المعالجة بالاستفادة من التحسينات الشبكية. وفي اختبارات أخرى أجراها بروتوكول Lido على شبكة الاختبار، تم تسجيل وصول الكتل أسرع بـ 407 مللي ثانية عبر بروتوكول mump2p.

نسبة التبني وإقبال محققي شبكة إيثريوم

منذ إطلاقه، حظي البروتوكول بإقبال واسع من قبل مشغلي العقد ومؤسسات التخزين (Staking)، حيث ارتفعت نسبة التبني لتصل إلى 7.8% من إجمالي عملات إيثريوم المخزنة (Staked ETH) بحلول شهر نوفمبر. وتشمل قائمة المشاركين البارزين:

• منصة Blockdaemon وشركة Everstake.
• منصة P2P.org وشركة Stakefish.
• منصة Luganodes ومنصة InfStones وشركة Validation Cloud.
• بروتوكول ether.fi الذي ألزم مشغلي العقد لديه البالغ عددهم 12 مشغلاً باستخدام بروتوكول mump2p.

وتقدر القيمة الإجمالية للعملات المخزنة المربوطة بهذا النظام بأكثر من 3.4 مليار دولار، تتضمن أكثر من 1.4 مليون عملة إيثريوم موزعة على 22,000 مفتاح تحقيق، مع الإشارة إلى أن الخدمة متاحة مجاناً لمحققي الشبكة.

رؤية فيتاليك بوتيرين ومستقبل الأمان في شبكة إيثريوم

أشار المؤسس المشارك لشبكة إيثريوم، فيتاليك بوتيرين، إلى أن تقنيات التشفير الشبكي ونقل البيانات المحسنة تمثل جزءاً أساسياً من خارطة طريق إيثريوم طويلة الأجل، خاصة فيما يتعلق بالأمان المقاوم للحوسبة الكوانتية. وأوضح بوتيرين أن هذه التقنيات تساعد في تسليم أجزاء البيانات الكبيرة بكفاءة عالية، مما يمهد الطريق لتصميمات إجماع جديدة تسهم في تقليل عدد المحققين المباشرين في كل شريحة زمنية، وبالتالي مضاعفة سرعة التوافق ووصول النهائية (Finality) إلى أقل من دقيقة واحدة.

وتستمر أبحاث مؤسسة Ethereum في اختبار تقنيات مثل مقترح EIP-8411 لتجزئة نقل الكتل وتقليل الفترات الزمنية للشرائح، مما يعزز كفاءة وسرعة شبكة إيثريوم ويضمن جاهزيتها للتحديات المستقبلية حتى عام 2029.