ارز دیجیتال Fuel چیست؟ شبکه لایه دو با ایده‌های جدید

درسال 2022 شاهد ترند‌شدن دوباره‌ی  بلاکچین‎ های لایه1 لایه1 بودیم  و تا قبل از آن اکثریت جامعه کریپتوکارنسی، بلاکچین اتریوم را به عنوان قدرتمندترین شبکه لایه یک میشناختند. اما چیزی نگذشت که دومشکل اساسی، شبکه اتریوم را دچار حاشیه و مشکلاتی کرد.جامعه و تحلیلگران حوزه ارزهای دیجیتال معتقدند اگر بخواهیم بلاکچین های لایه یک کاربرد گسترده در دنیا داشته باشند، به سرعت پردازش بالا و هزینه پایین تراکنش ها نیاز دارند. ویتالیک بوترین، خالق شبکه اتریوم، یک مقاله با عنوان ENDGAME مطرح کرد که در آن راهکارهایی را در جهت حل مشکل مقیاس‌پذیری اتریوم عنوان کرد. راهکارهای لایه دو میتوانند کمک بسزایی برای حل این مشکلات اراِئه دهند که شبکه Fuel یکی از مدعیان در این زمینه است. اما شبکه لایه دو Fuel چگونه میتواند به حل این مشکلات بپردازد؟ شبکه فیول چه مزیتی نسبت به رقبای خود دارد؟

در ادامه این مقاله با بیتفا همراه باشید تا ابتدا به شکل کامل با شبکه فیول آشنا شوید و سپس به معرفی مزایا و ایده های نوین این شبکه بپردازیم.

شبکه لایه دو Fuel چیست؟

 درمیان حواشی موجود بین پروژه های لایه دو، شبکه‌ای با یک زبان برنامه نویسی مجزا از سال 2020 مشغول آماده سازی BussinesPlan خود بود. شبکه فیول جزو معدود پروژه های لایه دو است که از یک زبان برنامه نویسی مجزا با نام Sway (برگرفته از زبان برنامه نویسی Rust) استفاده میکند. این شبکه ادعا تمرکز بسیار زیاد برروی قابلیت انجام تراکنش ها به شکل موازی برای شبکه اتریوم دارد و میتواند بالاترین سرعت تراکنش را برای شبکه اتریوم فراهم کند. شبکه Fuel برای حل مشکل مقیاس‌پذیری اتریوم از مدل UTXO استفاده میکند؛ برای درک بهتر مدل UTXO(UNSPENT TRANSACTIONS OUTPUT) بهتر است مثالی را برایتان عنوان کنیم. در ادامه طی یک مثال ساز و کار شبکه فیول را بررسی خواهیم کرد.

ساز و کار شبکه Fuel

فرض کنید امیرحسین، 53 میلیون تومان پول دارد و میخواهد 28 میلیون تومان از آن را به حساب خواهرش سارا انتقال دهد؛ حساب سارا نیز صفر است. امیرحسین 53 میلیون تومان را در یک کیف پول مجزا ندارد و در مجموع 4 کیف‌پول در اختیار دارد که در یکی از آن‌ها مبلغ 1میلیون تومان ، در کیف‌پول بعدی مبلغ 15میلیون تومان، در کیف پول سوم مبلغ 2میلیون تومان و در کیف‌پول آخر مبلغ 35میلون تومان را دارد.

امیرحسین طبق قوانین؛ حق ندارد به شکل انتخابی و مستقیم از کیف‌پول چهارم خود رقم 28 میلیون تومان را برای خواهرش انتقال دهد و به شکل تایید هر بلاک و طبق نظم و به شکل اصولی حق این را دارد تا به ترتیب از کیف پول اول خود شروع کرده ، ارقام را برداشت کند و در نهایت  انتقال وجه انجام شود. اما مدل UTXO میتواند براساس یکسری الگوریتم‌های شبیه سازی تراکنش، اقداماتی را انجام دهد که دارایی های امیرحسین که در چهارسبد بود، تبدیل به یک سبد 28 میلیون تومانی و یک سبد 25 میلیون تومانی شده، سبد 28 میلیون تومانی به حساب خواهرش سارا واریز شده و ما بقی دارایی در قالب یک سبد 25میلیون تومانی در حسابش قرار گیرد. این مدل میتواند یکی از راهکارهای افزایش سرعت تراکنش، در بحث مقیاس پذیری اتریوم باشد. این امر به  شبکه Fuel امکان می‌دهد تا از رشته‌ها و هسته‌های بیشتری از CPU شما استفاده کند که معمولاً در بلاکچین‌های تک رشته‌ای غیرفعال هستند. در نتیجه، شبکه فیول می تواند محاسبات، دسترسی های حالت، و توان عملیاتی بسیار بیشتری را نسبت به رقبا خود ارائه دهد. ناگفته نماند که درحال حاضر تمامی گفته‌های پروژه در فاز آزمایشی (تست نت) قرار دارند و هنوز نسخه اصلی یا همان Mainnet شبکه Fuel راه اندازی نشده است.

ماشین مجازی شبکه Fuel چیست؟

شبکه Fuel در Whitepaper خود به بحث Evm یا همان ماشین مجازی اتریوم اشاره داشته و این نکته را عنوان کرده است که در ماشین مجازی اتریوم، تشخیص اینکه آیا  واقعا وابستگی بین تراکنش‌ها وجود دارد یا نه، دشوار است. بنابراین مجبور هستید تراکنش‌ها را به صورت متوالی اجرا کنید. شبکه فیول ماشین مجازی اختصاصی خود (Fuelvm) را توسعه داده است که از مدل UTXO استفاده می‌کند و با شناسایی وابستگی‌های تراکنش‌ها از طریق آنچه به عنوان لیست‌های دسترسی حالت شناخته می‌شود، امکان اجرای تراکنش موازی را فراهم می‌کند. با ماشین مجازی شبکه Fuel، تاییدکنندگان تراکنش یا همان Node های کامل Fuel، حساب‌هایی که تراکنش لمس می‌کند را شناسایی و وابستگی‌ها را قبل از اجرا ترسیم می‌کنند.

تیم توسعه دهنده شبکه Fuel

تیم توسعه دهنده شبکه فیول تحت عنوان Fuellabs فعالیت دارد.جان آدلر (John adler) به عنوان موسس شبکه، نیک دادسون(Nick dodson) به عنوان مدیرعامل و موسس شبکه، براندون کایت(Brandon Kite) به عنوان مهندس نرم افزار پروژه و ساموئل آرون (Samuel aron) به عنوان مدیراجرایی پروژه فعالیت میکنند.

مزایای شبکه Fuel

غیرمتمرکز بودن و داشتن تعداد Nodeهای زیاد

مقیاس پذیری براساس مدل UTXO

ظرفیت رسیدن به TPS با عدد 10هزار تراکنش برثانیه

پشتیبانی از تمامی توکن های زیرمجموعه شبکه اتریوم

امکان SWAP کردن توکن های غیرحضانتی

امکان پرداخت کمیسیون های تراکنش با توکن دلخواه

چه چیزهایی شبکه Fuel را متمایز میکند؟

استفاده از مدل UTXO برای بحث مقیاس پذیری

قابلیت تراکنش های موازی

متن باز بودن و بدون سانسور بودن برنامه ها

امکان انجام عملیات بدون احتیاج به اثبات در شبکه اصلی (برخلاف قابلیت ZK-Snarkها یا ZK-rolleup)

امکان مجاز کردن تراکنش ها در Fuel از یک کیف پول قرارداد هوشمند

زبان برنامه نویسی شبکه لایه دو Fuel

Sway یک زبان  برنامه نویسی با دامنه خاص باعنوان DSLبرای ماشین مجازی شبکه Fuel است، یک VM  یا به اصطلاح ماشین مجازی  بهینه سازی شده  بلاکچینی که برای بلاک چین Fuel طراحی شده است. Sway مبتنی برزبان برنامه‌نویسی Rust است و شامل محیط کاری مناسبی برای استفاده از یک VM بلاک چینی بدون یک صفحه پرمخاطب بیهوده است.Sway در کنار FuelVM ایجاد شد و برای محیط کاربری با محاسبات سخت و پیچیده طراحی شد تا بتواند با تمامی Coreهای یک CPUارتباط های لازم را برقرار کند.

نقشه راه شبکه Fuel

شبکه لایه دو Fuel در نقشه راه خود اقداماتی از قبیل راه اندازی تست نت، ایجاد هش و تولید بلاک ها، ساخت explorer مخصوص به خود برای داشتن بانک اطلاعاتی، و ... را راه اندازی کرد و در ابتدا نیز دچار خطاهایی بود که درحال خطایابی و Debug شدن بود، امروزه شبکه Fuel به فکر راه اندازی Mainnet خود می‌باشد.

بررسی نمونه EIPهای شبکه Fuel

درابتدا اگربخواهیم مفهوم کلمه EIP را به زبان ساده بیان کنیم میتوان گفت EIPها یکسری پروپوزال هایی و برنامه‌های آینده هستند که ارائه داده میشوند تا در بنیاد یک سیستم توسعه داده شوند و بعد از گذراندن و عبور از مرحله تست (Testnet)قابل اجرا روی نسخه اصلی شبکه، یا به اصطلاح Mainnetباشند. درادامه این مقاله قصد براین داریم تا پروپوزال‌ها و راهکارهای شبکه Fuel را که برای حل مشکل مقیاس پذیری اتریوم ارائه داده است را برای شما بازگو کنیم.

 تراکنش‌های موازی آسان

این EIP درواقع این امکان را فراهم کرده است تا آدرس‌هایی که میتوانند اجازه و دسترسی مورد نظر را داشته باشند را در بحث EVM ها پردازش کنند.در واقع در این EIP که بانام Easy Parallelizability با استفاده از مدل UTXO(UNSPENT Transaction output)و علاوه برآن این امکان را فراهم میسازد تا شبکه Fuelبتواند از تمامی هسته‌ها(Core) در داخل CPUشما استفاده کند.

 ساده سازی به کمک قابلیت امضای فشرده یا EIP-2098

درواقع برای تایید انجام هرگونه قرارداد هوشمند در شبکه های بلاکچینی، باید یک تاییده نهایی از طرف هر دو طرفین که درخواست انجام یک قرارداد هوشمند را دادند، انجام شود. و این تاییده ها از طرفین را بانام و عنوان امضای دیجیتال و نوعی دسترسی دادن به شبکه میشناسند. اما ثبت هر امضا برای انجام یک قراردادهوشمند میتواند حجم از پیش تعیین شده‌ای را از شبکه دربرگیرد. و پروپوزال EIP-2098 راهکاری را ارائه میدهد که درآن، کاهش حجم امضا از 65 بایت به 64 بایت برای ساده سازی مدیریت معاملات در کد مشتری، کاهش هزینه های گاز و کاهش اندازه معاملات را شامل میشود. درواقع این عملیلات نوعی فشرده‌سازی محسوب شده که باعث حل مشکل مقیاس‌پذیری شبکه اتریوم می‌شود.

  معرفی دو دستورالعمل برای انجام عملیات خاص به کمک EIP-3074

این پروپوزال که آن را بانام پروپوزال EIP-3074 آن را میشناسیم امکان دسته بندی کرن برخی فعالیت ، خدمات کمیسیون تراکنش(GasFee)، تاریخ انقضاها ، اسکریپت نویسی و سایرموارد را فراهم میکند. به‌طورکلی در این بخش، شبکه Fuel دارای توابع(Function) ها و کدهای برنامه نویسی شده‌ای است که درآن امکان انجام چند خدمات مختلف به صورا همزمان در یک شبکه را فراهم میسازد ، درواقع به این فرایند Callکردن چند قابلیت به صورت همزمان میگویند.

 پروپوزال ساختار درختی باینری باعنوان EIP-3102

برای درک بهتر این مطلب باید یک آشنایی ابتدایی و بهتر با ساختار Merkle tree دردنیای بلاکچین داشته باشید.

با یک مثال ساده میتوان این مسئله را به خوبی درک کرد.فرض کنید چهار تراکنش با نام‌های A,B,C,Dدر یک بلاک ذخیره شده‌اند.و هر تراکنش شامل یک سند یا HASHمیباشد. درخت Merkle tree درواقع طبف فرایندی باعث ترکیب شدن Hashتراکنش Aبا تراکنش Bمیشود. و بعد ازآن Hash تراکنش C با Hashتراکنش Dترکیب میشود و درنهایت یک ABCDساخته میشود. که باعث بالاتر رفتن سرعت تشکیل بلاک ها میشود. حال پروپوزال EIP-3102 ایده ای را عنوان میکند که درآن به جای استفاده ازمدل Patricia Merkle trieاز مدلی بانام Sparse Merkle trie بهره میگیرد که به گفته اعضای شبکه میتواند باعث بالاتررفتن سرعت در تشکیل و تایید هربلاک شود.

 پروپوزال غیرفعال کردن خودتخریبی یا EIP-4758

به زبان ساده قابلیتی است که درآن مانند دیگر پروژه ها از قابلیت Selfdestructیا خودتخریبی برای شناسایی آدرس ها به شبکه اصلی(اتریوم )استفاده نمیکند و بدون تغییر nonce در شبکه ، کلیه خدمات انجام خواهد شد.

 پروپوزال حذف محدودیت در حجم یک قرارداد هوشمند یا EIP-5027

درواقع به حذف محدودیت حجم قراردادهای‌هوشمند اشاره دارد تا باعث این شود که Daapهای داخل اکوسیستم شبکه روز به روز بیشتر شوند و بتوان به راحتی اپلیکیشن‌های زیادی را بدون هیچ محدودیتی داخل اکوسیستم گسترش داد.

 پروپوزال نقل و انتقالات اتریوم به سبکی نوین باعنوان EIP-5065

درواقع امکانی را فراهم میسازد که بتوان بدون مطلع‌کردن جریان نقل و انتقالات درشبکه اتریوم، بتوان هرمقدار اتریوم را به آدرس مقصد موردنظر انتقال داد.

 مکانیزم مخصوص دسترسی EVM بانام EIP-1051

ازآنجا که الگوریتم‌های کدنویسی شده EVMها با اعداد صحیح 2 به توان 256 کار میکند و هیچگونه خطایابی و پیشگیری درآن تعریف نشده است، این پروپوزال میتواند باعث حل این مشکلات و قدرتمندترشدن شبکه Fuel بشود.

 شکستن بایت‌کدهای EVM برای انجام سریع تر قراردادها

درواقع بایت‌کدها دومین بخش بعد از Hashبرای تشکیل شدن سایز هر بلاک هستند و درنتیجه با شکسته شدن این بایت کدها  و تبدیل آن مانند Merkleمیتوان حجم Hashرا تا 3برابر کاهش داد و باعث پیشرفت بیشتر سرعت تراکنش ها شد.

 ایده‌های دیگر

با پیشرفت روزافزون دنیای رمزارزها قابلیت‌های دیگری از قبیل انجام تراکنش‌ها با ارقام زیاد به شکل خصوصی و ایده‌های دیگر ، میتوانند ایده‌ها و پروپوزال های دیگری را به ارمغان بیاورند و باعث توسعه هرچه بیشتر شبکه Fuel  و کمک به حل مشکل مقیاس‌پذیری اتریوم شوند.