شرح اقتراح تحسين البنية التحتية EIP-4844: كيف خفضت تقنية التجزئة الأولية رسوم الطبقة الثانية في إيثيريوم بنسبة 90%
قبل مارس 2024، كانت رسوم إرسال ما قيمته 10 دولارات من الرموز المميزة على منصة أربيتروم تبلغ حوالي 0.50 دولار. أما على منصة بيس، فكانت تتجاوز أحيانًا دولارًا واحدًا. كانت هذه الرسوم موجودة لأن كل عملية تجميع من الطبقة الثانية (Layer 2 rollup) كانت ملزمة بنشر بيانات معاملاتها على شبكة إيثيريوم الرئيسية كبيانات استدعاء (calldata)، وبيانات الاستدعاء مكلفة. يتم تخزينها بشكل دائم على سلسلة الكتل، وتتنافس على نفس سوق رسوم الغاز (gaps) مع جميع معاملات إيثيريوم الأخرى.
ثم تم تفعيل ترقية Dencun في 13 مارس 2024. وقد أدخلت EIP-4844 معاملات blob. وانخفضت رسوم الطبقة الثانية إلى أجزاء من السنت. وشهدت Base زيادة هائلة في حجم المعاملات بنسبة 224%. وخفضت عمليات التجميع المتفائلة تكاليف بيانات الاستدعاء بنسبة 81%. لم تقتصر الترقية على تعديل أرقام الغاز فحسب، بل غيرت اقتصاديات نظام التجميع بأكمله في Ethereum.
تشرح هذه المقالة بالتفصيل ما يفعله EIP-4844 بالفعل، وكيف تعمل معاملات blob، وما الذي تغير لمستخدمي الطبقة الثانية بعد Dencun، وإلى أين تتجه Ethereum من هنا مع ترقية Pectra والطريق إلى التجزئة الكاملة لـ dankharding.
ما هو EIP-4844؟
EIP-4844، المعروف أيضًا باسم proto-danksharding، هو اقتراح لتحسين شبكة إيثيريوم، يُقدّم نوعًا جديدًا من المعاملات: معاملات نقل البيانات الثنائية الكبيرة (blob). الفكرة بسيطة: تحتاج عمليات التجميع (Rollups) إلى نشر البيانات على إيثيريوم ليتمكن أي شخص من التحقق من معاملاته. قبل EIP-4844، كانت هذه البيانات تُخزّن في calldata، التي تبقى على السلسلة بشكل دائم وتتطلب رسومًا على رسوم التنفيذ. بعد EIP-4844، تنشر عمليات التجميع البيانات على شكل بيانات ثنائية كبيرة (blob). تتميز البيانات الثنائية الكبيرة (blob) بأنها أرخص، ومؤقتة، ولها سوق رسوم خاص بها.
تحتوي كل كتلة بيانات (blob) على 128 كيلوبايت من البيانات، أي ما يعادل تقريبًا 4096 عنصرًا حقليًا، كل منها بحجم 32 بايت. يمكن لكتلة إيثيريوم واحدة أن تحمل ما يصل إلى 6 كتل بيانات (الحد الأقصى هو 3). لا يمكن لآلة إيثيريوم الافتراضية (EVM) الوصول إلى البيانات الموجودة في كتل البيانات. لا تستطيع العقود الذكية قراءة محتويات كتل البيانات مباشرةً، بل ترى تجزئة مُرقّمة لالتزام KZG الخاص بكتلة البيانات، وهي بصمة تشفيرية تثبت وجود البيانات دون الكشف عنها لطبقة التنفيذ.
تبقى البيانات الثنائية الكبيرة (blobs) على سلسلة الإشارات (طبقة الإجماع في إيثيريوم) لمدة 18 يومًا تقريبًا. بعد ذلك، تُحذف نهائيًا. هذا هو الفرق الجوهري بينها وبين بيانات المكالمات (calldata) التي تبقى على السلسلة إلى الأبد. نموذج التخزين المؤقت هذا هو ما يجعل البيانات الثنائية الكبيرة أرخص بكثير. لا تحتاج عُقد إيثيريوم إلى تخزين بيانات البيانات الثنائية الكبيرة بشكل دائم، لذا يمكن للشبكة معالجة كميات أكبر بكثير منها.
يعمل سوق رسوم الكتل المنفصل على غرار EIP-1559، ولكن لمساحة الكتل تحديدًا. عندما يرتفع الطلب على الكتل (أكثر من 3 كتل لكل كتلة)، ترتفع رسوم الكتل الأساسية. وعندما ينخفض الطلب، تنخفض. هذا يعني أن تسعير الكتل يتكيف بشكل مستقل عن رسوم الغاز العادية، لذا فإن أي زيادة مفاجئة في نشاط التمويل اللامركزي على الشبكة الرئيسية لا تؤدي تلقائيًا إلى ارتفاع رسوم الطبقة الثانية.
كيف تعمل معاملات البيانات الثنائية الكبيرة (Blob) من الناحية التقنية؟
عندما يرغب مُسلسل التجميع في إرسال بيانات إلى إيثيريوم، فإنه يُنشئ معاملة تحمل بيانات ثنائية كبيرة. تحتوي هذه المعاملة على حقلين جديدين لم يكونا موجودين قبل اقتراح تحسين إيثيريوم رقم 4844:
- `max_fee_per_blob_gas`: الحد الأقصى الذي سيدفعه المرسل لكل وحدة من غاز البلوب
- `blob_versioned_hashes`: مراجع تشفيرية تربط بالكتل الثنائية المرفقة
تنتقل بيانات الكائن الثنائي الكبير (blob) الفعلية كملف جانبي (sidecar) مع المعاملة، ولا تدخل ضمن حمولة التنفيذ. تقوم عقد الإشارة (Beacon nodes) بتخزين هذه البيانات، والتحقق من صحتها باستخدام التزامات KZG متعددة الحدود، وإتاحتها لمدة 18 يومًا تقريبًا قبل حذفها.
تُشكّل التزامات KZG الركيزة الأساسية للتشفير. سُمّيت هذه المخططات، التي تعتمد على الالتزامات متعددة الحدود، نسبةً إلى كيت، وزافيروتشا، وغولدبيرغ، وتتيح لأي شخص التحقق من صحة جزء مُحدد من البيانات داخل كتلة بيانات دون الحاجة إلى تنزيل كامل حجمها البالغ 128 كيلوبايت. هذه الخاصية هي ما يجعل أخذ عينات من توافر البيانات ممكنًا في المستقبل مع التجزئة الكاملة للبيانات. حاليًا، يقوم كل مُدقّق بتنزيل كتل البيانات الكاملة. في المستقبل، سيحتاجون فقط إلى أخذ عينات من أجزاء صغيرة.
قبل ترقية Dencun، أجرت إيثيريوم عملية إعداد موثوقة لمعاملات KZG، شارك فيها أكثر من 140,000 مساهم. ويتطلب نموذج الأمان هذا أن يتخلى مشارك واحد نزيه عن حساباته. فإذا كان شخص واحد نزيهاً، يعمل النظام بأكمله.
يُعدّ عبء التخزين على العُقد قابلاً للإدارة. عند استهداف 3 كتل بيانات ثنائية كبيرة لكل كتلة، تحتاج العُقد إلى حوالي 384 كيلوبايت من مساحة التخزين الإضافية لكل كتلة. وعلى مدار فترة الاحتفاظ الكاملة التي تبلغ 18 يومًا، يصل هذا إلى حوالي 48 جيجابايت. ليس بالقليل، ولكنه ليس عائقًا كبيرًا أيضًا.
ما الذي تغير بعد دينكون: الأرقام
تم تفعيل ترقية Dencun في 13 مارس 2024. وكان التأثير على اقتصاديات الطبقة الثانية فوريًا وهائلاً.
| متري | قبل دينكون | بعد دينكون | يتغير |
|---|---|---|---|
| متوسط حجم بيانات الكتلة | خط الأساس | +116.8% | كتل أكبر، إنتاجية أعلى |
| استخدام بيانات المكالمات بواسطة عمليات التجميع | معيار | -56.8% | تحولت اللفائف إلى كتل |
| تكاليف تجميع البيانات المتفائلة | من 0.50 دولار إلى 2 دولار لكل معاملة | أقل من سنت | -81% |
| حجم المعاملات الأساسية | خط الأساس | +224% | انخفاض الرسوم أدى إلى زيادة الإقبال |
| سوق الغاز الفقاعي | لم يكن موجودا | سوق الرسوم المستقلة | آلية تسعير جديدة |
قبل دينكون، كان كل بايت من بيانات التجميع يُكلّف رسوم غاز التنفيذ. كانت معاملة أربيتروم النموذجية تتطلب من المُسلسل نشر بيانات الاستدعاء على شبكة إيثيريوم الرئيسية، ودفع نفس رسوم الغاز التي يدفعها أي مستخدم آخر لإيثيريوم. خلال فترات الذروة، كان هذا يرفع رسوم الطبقة الثانية إلى عدة دولارات لكل معاملة، مما يُفقد استخدام الطبقة الثانية جدواه جزئيًا.
بعد دينكون، تحولت عمليات التجميع إلى معاملات الكتل. تتمتع الكتل بمسار غاز خاص بها. والنتيجة: انخفضت تكلفة إرسال تحويل رمزي على منصة Base من دولارات إلى أجزاء من السنت. وانخفضت رسوم التحكيم بنسبة مماثلة. كان انخفاض الرسوم هائلاً لدرجة أنه أدى إلى ازدهار نشاط الطبقة الثانية. وتدفق المستخدمون الذين كانوا ينتظرون على الهامش بأعداد غفيرة.
كانت منصة Coinbase الأبرز، إذ شهدت زيادةً في حجم المعاملات بنسبة ٢٢٤٪ خلال أسابيع قليلة من إطلاق Dencun. وكانت عملية التجميع المدعومة من Coinbase مكلفةً مقارنةً بالمنافسين، ولكن مع تقنية blobs، أصبحت من أرخص منصات الطبقة الثانية (L2) استخدامًا.
ترقية بيكترا: مضاعفة سعة التخزين
وصلت أول زيادة في سعة البيانات الثنائية الكبيرة مع ترقية Pectra في مايو 2025. ضاعف EIP-7691 هدف البيانات الثنائية الكبيرة من 3 إلى 6 لكل كتلة ورفع الحد الأقصى من 6 إلى 9. وقد ضاعف ذلك فعليًا عرض النطاق الترددي للبيانات المتاح لعمليات التجميع.
لماذا كان هذا الأمر مهمًا؟ بحلول أواخر عام 2024، بدأت مساحة التخزين المخصصة للبيانات الثنائية الكبيرة (Blob) بالامتلاء. عندما تُشغل جميع خانات التخزين الست في كتلة واحدة، تبدأ رسوم التخزين الأساسية في الارتفاع، تمامًا مثل الغاز العادي أثناء الازدحام. زيادة عمليات تجميع البيانات (Rolups) التي تنشر المزيد من البيانات تعني أن رسوم التخزين المنخفضة لن تبقى منخفضة إلى الأبد ما لم يتم توسيع السعة.
عالجت شركة بيكترا هذه المشكلة. فمع وجود 6 كتل بيانات مستهدفة لكل كتلة، تستطيع الشبكة معالجة ضعف كمية البيانات المجمعة تقريبًا قبل أن يبدأ سوق الرسوم برفع الأسعار. بالنسبة لمستخدمي الطبقة الثانية، هذا يعني أن الرسوم ستبقى منخفضة حتى مع ازدياد الإقبال على الشبكة.
ظلت حسابات متطلبات العقد معقولة. عند استخدام 6 كتل بيانات لكل كتلة، يبلغ حجم التخزين حوالي 768 كيلوبايت لكل كتلة. وعلى مدار فترة الاحتفاظ بالبيانات لمدة 18 يومًا، يصل هذا الحجم إلى حوالي 96 جيجابايت. وهو حجم أكبر مما كان عليه قبل تحديث Pectra، ولكنه لا يزال في متناول أجهزة المستخدمين العاديين. ويُعدّ الحفاظ على لامركزية إيثيريوم من خلال عدم رفع تكلفة تشغيل العقد المنزلية قيدًا يأخذه مصممو البروتوكول على محمل الجد.
من تقنية التجزئة الأولية إلى التجزئة الكاملة
صُمم اقتراح تحسين إيثيريوم رقم 4844 منذ البداية كخطوة تمهيدية. يوفر نموذج التجزئة الأولية (Proto-danksharding) معاملات الكتل (blob) وسوق رسوم منفصلة على شبكة إيثيريوم. أما التجزئة الكاملة (Full dankharding)، والتي لا تزال على بعد سنوات، فتأخذ هذا المفهوم إلى آفاق أوسع.
يتطلب النظام الحالي من كل مُدقِّق تنزيل كل كتلة بيانات (blob) بالكامل. هذا النظام مناسب لـ 6 إلى 9 كتل بيانات لكل كتلة، ولكنه غير مناسب لـ 64 كتلة بيانات أو أكثر. يُقدِّم نظام التجزئة الكاملة للبيانات (Full Danksharding) أخذ عينات من البيانات المتاحة (DAS)، حيث يحتاج المُدقِّقون فقط إلى تنزيل أجزاء عشوائية صغيرة من كل كتلة بيانات، واستخدام التزامات KZG للتحقق من الباقي. يُمكِّن هذا إيثيريوم من توسيع سعة كتل البيانات دون إجبار العُقد على تنزيل كميات هائلة من البيانات.
| ميزة | بروتو-دانكشاردينغ (الآن) | التجزئة الكاملة للتربة (مستقبلاً) |
|---|---|---|
| عدد الكتل لكل كتلة | 6 أهداف، 9 كحد أقصى (بعد بيكترا) | 64+ |
| تنزيل بيانات المدقق | كتل كاملة | العينات العشوائية (DAS) |
| ترميز المحو | غير مستخدم | مطلوب لـ DAS |
| التحقق من توافر البيانات | تحميل كامل | أخذ العينات الاحتمالية |
| عبء تخزين العقدة | حوالي 96 جيجابايت / 18 يومًا | الحد الأدنى لكل عقدة |
| معدل نقل المعاملات | آلاف المعاملات في الثانية عبر الطبقة الثانية | ملايين المعاملات في الثانية المستهدفة |
لا تزال خارطة الطريق قيد التطوير، إذ يواصل باحثو إيثيريوم مناقشة المعايير الدقيقة. لكن الاتجاه واضح: مساحة تخزين أكبر للبيانات الثنائية الكبيرة، وتقليل الحمل الزائد على كل عقدة، وطبقة توفر بيانات قادرة على دعم مئات عمليات التجميع في وقت واحد.
ماذا تعني الكتل للمستخدمين والمطورين؟
إذا كنت تستخدم شبكات الطبقة الثانية، فإنّ EIP-4844 هو السبب وراء انخفاض رسومك. هذه هي الخلاصة. لستَ بحاجة إلى فهم التزامات KZG أو أسواق غاز البيانات للاستفادة. التأثير ينعكس تلقائيًا: تدفع عمليات تجميع البيانات مبالغ أقل لنشرها، وتمرر هذه الوفورات إلى المستخدمين، وتصبح تكلفة معاملات الجميع أجزاءً من السنت.
بالنسبة للمطورين الذين يبنون تطبيقاتهم على خوادم الطبقة الثانية (L2)، غيّرت تقنية "الكتل الثنائية الكبيرة" (blobs) معادلة التكلفة للتطبيقات كثيفة البيانات. أصبحت تطبيقات الألعاب والشبكات الاجتماعية والتطبيقات اللامركزية كثيفة البيانات، التي كانت غير عملية على خوادم الطبقة الثانية باهظة الثمن، قابلة للتطبيق. لم يكن الارتفاع الكبير في نشاط منصة Base بعد Dencun محض صدفة. فقد أطلق المطورون تطبيقات لم تكن مجدية اقتصاديًا إلا برسوم على مستوى تقنية "الكتل الثنائية الكبيرة".
بالنسبة لشبكة إيثيريوم الرئيسية، الصورة أكثر تعقيدًا. تُولّد البيانات الثنائية الكبيرة (Blobs) إيرادات رسوم منفصلة تذهب إلى المدققين. ولكن نظرًا لأن رسوم البيانات الثنائية الكبيرة مصممة لتكون منخفضة، فإنها تُولّد إيرادات أقل لكل بايت مقارنةً ببيانات المكالمات (calldata). يرى بعض المحللين أن هذا يُسرّع مشكلة "أموال الموجات فوق الصوتية" في إيثيريوم، ولكن بشكل عكسي: انخفاض رسوم الطبقة الثانية (L2) يعني استهلاكًا أقل لعملة إيثيريوم (ETH) عبر اقتراح تحسين إيثيريوم رقم 1559 (EIP-1559). يعتمد ما إذا كان هذا الأمر مثيرًا للقلق على وجهة نظرك بشأن القيمة المُقترحة لإيثيريوم على المدى الطويل.
الشيء الوحيد الذي لم يتغير: لا تزال إيثيريوم هي المسؤولة عن تسوية جميع المعاملات. صحيح أن البيانات المجمعة مؤقتة، لكن الالتزامات المشفرة تبقى ثابتة على الشبكة الرئيسية. ولا تزال عمليات التجميع بحاجة إلى إيثيريوم لأغراض الأمان. لقد خفّضت تقنية التجزئة الأولية تكلفة الطبقة الثانية، لكنها لم تجعلها مستقلة.
