پروپوزال بهبود اتریوم EIP-4444 چیست؟

پروپوزال‌ های بهبود اتریوم یا همان EIP(Ethereum Improvement Proposals)، طرح و پیشنهاد آپدیت برای ارتقا و بهبود شبکه اتریوم می‌باشند که به صورت غیرمتمرکز صورت می‌گیرد. در این مقاله به توضیح یکی از این پیشنهادهای ارتقای اتریوم در رابطه با حل مشکل ذخیره‌سازی داده‌ها، پروپوزال های بهبود اتریوم شماره 4444 (EIP-4444) پرداختیم.

پروپوزال بهبود اتریوم (EIP) چیست؟

پروپوزال بهبود اتریوم یا همان EIP که مخفف Ethereum Improvement Proposals می‌باشد در واقع با ایجادی بستری برای حل مشکلی خاص به برنامه‌نویسان و توسعه‌دهندگان کمک می‌کند راه‌کارهای خود را با دلیل و مشخصات فنی ارائه دهند و به بهبود شبکه کمک کنند. طرح‌های EIP به صورت غیرمتمرکز شبکه اتریوم را بهبود و ارتقا می‌دهند که در سه نوع ارائه می‌شوند؛ نوع اول Standard Track EIP می‌باشد که مربوط به هسته‌ی اصلی شبکه اتریوم است. نوع دوم مربوط به مشکلات طراحی این شبکه، به اسم Informational EIP و نوع سوم  Meta EIP می‌باشد که در فرایند شبکه اتریوم تغییر ایجاد می‌کند.

در حال حاضر یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های پیش روی اتریوم، دستیابی به مقیاس‌پذیری بیشتر و مهاجرت به الگوریتم اثبات سهام است که در این راستا، توسعه‌دهندگان با هدف بهبود این مسیر، روی طرح‌ها و پروپوزال‌هایی کار می‌کنند که عملکرد شبکه را ارتقا بخشند. در حال حاضر شبکه اتریوم، سه پیشنهاد ارتقای اتریوم EIP-4444 ,EIP-4488 و EIP-4844 دارد که می‌تواند مقیاس‌پذیری این شبکه را در ماه‌های پیش رو افزایش دهد. در ادامه به صورت تخصصی در رابطه با طرح EIP4444 خواهیم پرداخت.

در پروپوزال بهبود اتریوم EIP-4444 چه اتفاقی خواهد افتاد؟

طرح  EIP-4444 نوامبر 2021 توسط سه توسعه‌دهنده  George Kadianakis, lightclient و Alex Stokes  پینشهاد داده شده است تا  داده‌های ذخیره شده با عمر بیش از یک سال، پاک‌سازی شوند. این اتفاق، کار اعتبارسنج‌ها (کسانی که گره‌ها (Node) راه‌اندازی می‌کنند) را راحت‌تر می‌کند چرا که برای اجرای نود (Node) به فضای ذخیره‌سازی کمتری نیاز خواهند داشت. فضای اشغالی مورد نیاز گره‌ها همواره با افزایش تعداد بلاک‌های یک زنجیره در حال رشد است و افراد برای اعتبارسنجی بلوک‌ها در بلاک‌چین، باید دیسک‌های ۱ ترابایتی داشته باشند. گره‌های کامل اتریوم 624.17 گیگابایت داده را تا 31 مارس 2022 ایجاد و ذخیره ذخیره کردند. این معادل ذخیره بیش از 250 فیلم HD بر روی هارد دیسک است. یک هارد دیسک 1 ترابایتی برای راه اندازی لوکال فول نود (Full node) مناسب است و قیمتی در حدود 70 دلار دارد. اگر قرار است نود در AWS راه‌اندازی شود، می‌توان از نمونه i3.xlarge برای همگام‌سازی با نرخ ساعتی 0.312 دلار استفاده کرد که با توجه به این‌که راه‌اندازی حدود 18 ساعت طول می‌کشد، هزینه کل حدود 5 دلار خواهد بود که این هزینه اولیه ثابت است. هزینه در حال اجرا نود، با استفاده از فضای دیسک EBS حدود 105 دلار در ماه و نمونه ارزانتر EC2 مانند t4g.medium حدود 25 دلار در ماه است که  جمعا حدود 130 دلار در ماه خواهد بود. از این رو، در AWS، هزینه اولیه 5 دلار و هزینه جاری نود حدود 130 دلار در ماه خواهد بود که ذخیره داده‌های تاریخی بخش عمده‌ای از این هزینه‌ها را به خود اختصاص داده است. سرصفحه‌های تاریخی، متن‌ها و لیست رسید حدوداً 300 گیگابایت است که تقریباً نیمی از کل داده‌های ذخیره شده را تشکیل می‌دهند. اگر این بار ذخیره‌سازی از دوش گره‌ها (Node) برداشته شود، هزینه‌ها به نصف کاهش می‌یابد و شرکت‌کنندگان شبکه می‌توانند  دو گره را بدون هیچ هزینه‌ی اضافی اجرا کنند. به طور کلی، ذخیره داده‌های تاریخی به حافظه و زمان زیادی نیاز دارد که باعث گران شدن هزینه عملیاتی یک گره می‌شود که در آن صورت فقط بعضی کاربران می‌توانند گره‌ها را اجرا کنند که باعث می‌شود تعداد گره‌های کمتری فعالیت کننده که منجر به افزایش خطر تمرکز و امنیت شبکه می‌شود.

حال سوال پیش می‌آید راه‌حل چیست؟ اینجاست که EIP-4444 وارد عمل می شود. طرح EIP-4444 پیشنهاد می‌کند که گره‌ها، داده‌های بیش از یک سال را پاک‌سازی کنند و مشخص می‌کند که گره‌ها نباید هدرها، بدنه‌های بلوک و رسیدهای قدیمی‌تر از یک سال را در شبکه p2p ارائه دهند. از این رو، گره‌ها مسئول ارائه داده‌های تاریخی قدیمی‌تر از یک سال قبل نخواهند بود. کاهش نیاز به سخت‌افزار جهت نگه‌داری داده‌های تاریخی باعث کاهش هزینه برای ایجاد و اجرای گره می‌شود و افرد بیشتری را جذب می‌کند که درنتیجه این افزایش گره‌ها، تمرکززدایی شبکه را بهتر خواهد کرد همچنین نیاز نودها یا همان گره‌ها برای ذخیره کم‌تر داده‌های گذشته و کاهش پهنای باند شبکه، همگام‌سازی را تسهیل و تأیید وضعیت زنجیره با هزینه کارمزد کم‌تر، بدون به خطر انداختن امنیت را ممکن می‌کند و به این صورت توان عملیاتی اتریوم را افزایش می‌دهد.

ویتالیک بوترین، یکی از بنیانگذاران اتریوم در رابطه با پروپوزال بهبود اتریوم ۴۴۴۴ گفت که اگر ما در جامعه اتریوم مقیاس‌پذیری می‌خواهیم، اگر تمرکززدایی می‌خواهیم، اگر قابلیت اجرای آسان گره‌ها را می‌خواهیم، پس نباید از گره‌ها یا نودها (Node) برای ذخیره دائمی این حجم از داده‌های در حال رشد و افزایش استفاده کرد.

در واقع گره (Node) در اتریوم به یک نرم‌افزار در حال اجرا اشاره دارد. به زبان ساده، هر رایانه‌ای که دارای نسخه‌ای از بلاک‌چین اتریوم باشد و بخشی از شبکه باشد، می‌تواند یک گره در نظر گرفته شود که نیاز به سه منبع دارد: محاسبات، شبکه ذخیره سازی و پهنای باند. یک گره باید بلوک‌ها را جمع‌آوری و تأیید کند و نهایتاً آن‌ها را به زنجیره اصلی بازگرداند.

به عنوان یک قاعده کلی، رها کردن گذشته سخت است. ما خاطرات خود را برای مدت طولانی حفظ می‌کنیم. اگر روزی کسی بیاید و به شما بگوید که تمام خاطرات سال گذشته شما را پاک خواهد کرد، احتمالاً عصبانی خواهید شد. پس چرا اتریوم باید چنین قدمی بردارد؟ طرح EIP 4444 با وجود مزیت‌هایی که دارد، برخی از عملکردها را برای کاربران اتریوم حذف می‌کند از جمله این‌که پس از پاک‌سازی، گره‌ها (Node) دیگر نمی‌توانند درخواست‌های داده‌های تاریخی را ارائه دهند. با وجود این‌که بسیاری از اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز یا همان dapp ها برای نشان دادن رفتار گذشته کاربران مانند موجودی حساب کاربر، تراکنش‌ها، رای‌ها و موارد مشابه دیگر نیاز به دسترسی به داده‌های تاریخی از اتریوم دارند در نتیجه برای جامعه اتریوم مهم است که همیشه به داده‌های بلاکچین تاریخی دسترسی قابل تأیید و قابل اعتماد داشته باشند. راه‌حل این مشکل به لطف اینترنت نسل سوم (Web3) و پروژه‌های فعال در این حوزه قابل حل است.

راه حل مشکل EIP-4444

برای دسترسی به داده های تاریخی، روش‌های متفاوتی وجود دارد از جمله استفاده از IPFS و سرویس‌های ذخیره‌سازی مانند Arweave ، Filecoin و Internet Archive که داده‌ها را ذخیره می‌کنند، یا از راه حل‌های اندیس‌گذاری (Indexing Solutions) استفاده می‌کنند که ارزان‌تر و سریع‌تر است چرا که فهرست‌هایی را برای داده‌ها ایجاد می‌کنند، و از این رو جستجوها و تجمیع‌ها سریع‌تر می‌شوند. در دسترس بودن و اندیس‌گذاری (Indexing Solutions) داده‌ها، فاکتورهای اساسی و در عین حال حیاتی برای هر بلاک‌چین و کاربران/توسعه دهندگان آن هستند. 

یکی از خطرات احتمالی در طرح EIP-4444 این است که سرویس‌های متمرکز می‌توانند از ارائه داده‌ها سرباز زنند، زیرا فقط آنها ارائه دهنده و مالک آن‌ها هستند، بنابراین می‌توان این کار را به صورت غیرمتمرکز با استفاده از شبکه غیرمتمرکز کوالنت (Covalent) انجام داد. 

شبکه کوالنت (Covalent)

این شبکه، اولین شبکه غیرمتمرکز بلاکچینی است که در زمینه ذخیره‌سازی داده‌ها و پایگاه داده‌ها فعالیت می‌کند و مزیتی که نسبت به رقیب‌های خود دارد این است که برخلاف سایر شبکه‌های داده، اجباری جهت نگه‌داری رمزارز این پروژه CQT برای جست و جو داده‌ها وجود ندارد. این شبکه نه تنها بلاکچین اتریوم (Ethereum) که سایر بلاکچین‌ها مانند، Polygon ، Binance Smart Chain ، Fantom و Elrond و Avalanche را پشتیبانی می‌کند. این شبکه داده‌ها را از گره‌ها (Node)، زنجیره‌ها وبلاکچین‌ها جمع‌آوری  و در یک API ارائه می‌کند.

شبکه کوالنت (Covalent)، تنها پروژه‌ای است که کل شبکه اصلی اتریوم و بلاکچین تست نت Kovan را به طور کامل اندیس‌گذاری (Indexing Solutions) می‌کند به این صورت که شامل تک تک قراردادها، همه آدرس کیف‌پول‌ها و همه تراکنش‌ها می‌شود. اندیس‌گذاری (Indexing Solutions) کل شبکه اصلی اتریوم و شبکه آزمایشی Kovan به معنای دسترسی به تمام داده‌های DeFi از پروتکل‌های برتر مانند Uniswap، Aave، Balancer و Compound است. از این رو، هر فردی بر اساس نیاز خود می‌تواند به تمام داده‌های تاریخی دسترسی داشته باشد.

جمع‌بندی

شبکه‌ی بزرگی همچون اتریوم (Ethereum) گاهی با مشکلات اساسی رو به رو می‌شود که توسعه‌دهندگان طرح‌هایی جهت حل مشکل به اسم پروپوزال‌های بهبود اتریوم یا همان EIP (Ethereum Improvement Proposals) می‌نویسند. در رابطه با مشکل ذخیره سازی داده‌ها راه‌حلی به نام EIP-4444 ارائه داده‌اند که در این مقاله به توضیح آن پرداختیم.