أفاد باحثو الإيثيريوم بمتوسط انتشار أقل من ثانية واحدة لحمولة تنفيذ محاكاة بحجم 1 ميجابايت باستخدام تصميم البث المجزأ لمعيار EIP-8411، مقارنة بخمس ثوانٍ تقريبًا عند إرسال الحمولة كرسالة واحدة.
نشرت أبحاث الإيثيريوم أحدث نتائج الاختبار في 17 سبتمبر، مفصلة نموذجًا أوليًا يقسم حمولات التنفيذ إلى قطع أصغر بحيث يمكن للعقد التحقق من كل جزء وتمريره قبل استلام الحمولة الكاملة. تأتي النتائج من عمليات المحاكاة ورمز العميل النموذجي، وليس من قياسات الشبكة الرئيسية للإيثيريوم.
لا يزال الاقتراح يمثل EIP شبكة مسودة في مستودع EIPs الخاص بالإيثيريوم. يستبدل تصميمه الحالي موضوع gossip الخاص بـ execution_payload الفردي الذي تم تقديمه من خلال EIP-7732 بموضوع execution_payload_chunks ويلزم القطع من خلال جذر ميركل (Merkle root) المضمن في عرض التنفيذ الخاص بالباني.
يمكن أن يتطلب نموذج gossip الحالي في الإيثيريوم من العقدة استقبال رسالة كبيرة والتحقق منها قبل تمريرها إلى الأقران. يصف الباحثون وراء EIP-8411 التأخير الناتج بأنه مشكلة تخزين وتمرير (store-and-forward) لأن الحمولة الكاملة يجب أن تعبر قفزة شبكة واحدة قبل أن تبدأ القفزة التالية.
مع الانتشار المجزأ، يقوم الباني بتقسيم الحمولة إلى قطع ثابتة. يحمل كل جزء دليل إدراج ميركل (Merkle inclusion proof) مرتبطًا بالجذر الملتزم به في عرض التنفيذ. يمكن للعقدة المستقبلة التحقق من جزء واحد والبدء في إرساله بينما لا تزال القطع المتبقية تصل.
علاوة على ذلك، يصف نقاش EIP في Ethereum Magicians التغيير المخطط له بأنه استبدال رسالة الحمولة الواحدة لـ EIP-7732 بأجزاء يمكن التحقق منها بشكل مستقل. تقترح المسودة حاليًا 64 جزءًا وهيكل إثبات ميركل يربط كل قطعة بالتزام الحمولة الأصلي. قال الباحثون إن التزام ميركل يمثل الإضافة الرئيسية على مستوى الإجماع المطلوبة للتجزئة الأساسية. يحافظ النموذج الأولي الأخير على تنسيق سلك gossipsub الحالي، وبناء شبكة الشبكة، ودرجة الأقران ونظام التسجيل سليماً مع تغيير كيفية نشر قطع الحمولة وتمريرها.
تصف وثائق الإيثيريوم حاليًا حمولات التنفيذ على أنها بيانات المعاملات والحالة ذات الصلة التي ينشئها عميل التنفيذ ويتم نقلها عبر عملية الإجماع. يتلقى المدققون الكتل المقترحة عبر شبكة gossip الخاصة بالإجماع قبل إرسال بيانات التنفيذ إلى عملاء التنفيذ الخاصة بهم للتحقق.
تأتي أقوى أرقام الأداء في تقرير 17 سبتمبر من محاكاة مضبوطة. قام الباحثون بنمذجة 500 عقدة باستخدام زمن استجابة الشبكة الجغرافي، وسعة تحميل 50 ميجابت في الثانية وسعة تنزيل 100 ميجابت في الثانية، مع حمولة بحجم 1 ميجابايت تنشأ من باني منزلي وبدون عقد مراكز بيانات ذات نطاق ترددي عالٍ.
في ظل هذا الإعداد، استغرق إرسال الحمولة كرسالة gossipsub كاملة واحدة حوالي خمس ثوانٍ للوصول إلى نصف العقد المستقبلة وحوالي ست ثوانٍ في الذيل. وصل إصدار مجزأ ومُحسّن إلى متوسط يقارب 0.75 ثانية وذيل يقارب ثانية واحدة.
يؤكد الباحثون أن القياسات تأتي من تسخير محاكاة يشغل رمز Prysm و go-libp2p-pubsub حقيقيًا مقابل شبكة محاكاة وساعة افتراضية. استخدم كل قياس عشرة تكوينات شبكة عشوائية. قد تختلف ظروف الشبكة الرئيسية عن الطوبولوجيا وعرض النطاق الترددي وافتراضات حركة المرور النموذجية.
يجمع تصميمهم الأساسي من المستوى الأول (Tier 1) التجزئة مع النشر الدفعي. باستخدام أجزاء بحجم 16 كيلوبايت، يقول التقرير إن متوسط انتشار حمولة بحجم 1 ميجابايت انخفض من خمس ثوانٍ إلى أقل من ثانية واحدة، بينما انخفض زمن الاستجابة في الذيل من حوالي ست ثوانٍ إلى ما يزيد قليلاً عن ثانية واحدة.
يغير النشر الدفعي طريقة إرسال المصدر للقطع. فبدلاً من إرسال كل نسخة من جزء واحد قبل البدء في الجزء التالي، يقوم الباني بتوزيع قطع مختلفة على أقران مختلفين مبكرًا، مما يسمح لعدة أقسام من الحمولة بالبدء في التحرك عبر الشبكة في وقت واحد. قال الباحثون إن المستوى الأول يتطلب حوالي ثلث بايتات إضافية مستلمة مقارنة بنهج الرسالة الكاملة اليوم. تأتي المقايضة من إرسال العديد من القطع المعرفة بشكل مستقل ورسائل التحكم الإضافية المطلوبة للإعلان عنها.
يعالج مستوى ثانٍ مقترح مشكلة البيانات المكررة. فبدلاً من دفع كل جزء إلى جميع الأقران المؤهلين في الشبكة، يمكن للعقد دفع الأجزاء إلى مجموعة محدودة بينما تعلن عن توفرها للآخرين. تطلب الأقران الأجزاء المفقودة فقط عند الضرورة.
يجمع النموذج الأولي هذا النظام مع ما يسميه مؤلفوه "عمليات السحب المنضبطة" (disciplined pulls). تطلب العقدة في البداية جزءًا من قرين واحد، وتنتظر مهلة محددة وتنتقل إلى مصدر آخر إذا فشل القرين الأول في التسليم.
عند حمولة بحجم 1 ميجابايت، تقول الأبحاث إن عمليات السحب المنضبطة قللت حركة المرور المستلمة إلى حوالي 1.5 نسخة حمولة لكل عقدة، مقارنة بحركة مرور مكررة أكبر بكثير في المتغيرات الأقل تحكمًا. وجد الباحثون أن تقليل التكرارات أصبح مفيدًا بشكل متزايد عندما كان عرض النطاق الترددي للتحميل المتاح محدودًا.
يخلق هذا النهج مقايضة أخرى. يمكن لقرين ضار أو محمّل بشكل زائد أن يعلن عن جزء ثم يرفض تقديمه. اختبر الباحثون سيناريو حجب حيث أعلنت بعض العقد عن أجزاء لكنها فشلت في الإجابة على الطلبات. عند مستويات حجب أعلى، أظهر التصميم القائم على السحب والمُحسّن زيادة في زمن الاستجابة في الذيل. اختبر المؤلفون مهلًا زمنية أقصر ومصادر طلب متعددة محتملة كطرق للحد من هذا التعرض.
يضيف مستواهم الثالث ترميز محو ريد-سولومون (Reed-Solomon erasure coding). يتم ضغط الحمولة، وترميزها بقطع تكافؤ إضافية وتقسيمها إلى أجزاء. يمكن للعقد إعادة بناء الحمولة بعد جمع ما يكفي من القطع دون انتظار كل جزء أصلي.
قال الباحثون إن النموذج المشفر كان لديه أقل زمن استجابة في الذيل في اختباراتهم وظل فعالاً عندما تم حجب بعض الأجزاء. كانت التكلفة هي عرض نطاق ترددي أعلى عند مصدر النشر لأن بيانات التكافؤ تزيد من الكمية المرسلة.
EIP-8411 ليس ميزة مفعلة حاليًا في الإيثيريوم. تم فتح اقتراح GitHub في 4 سبتمبر ولا يزال مصنفًا كمسودة EIP شبكة في انتظار المراجعة. يتطلب الاقتراح EIP-7732، وهو تصميم فصل المقترح عن الباني في الإيثيريوم.
طلب مطورو الإيثيريوم أن يحصل EIP-8411 على حالة PFI، أو "مقترح للإدراج" (Proposed for Inclusion)، لـ Hegotá، ترقية الشبكة المتوقعة بعد Glamsterdam. خلال مناقشة All Core Developers Execution في 10 سبتمبر، قال المطورون إنه يجب النظر في الاقتراح من قبل مكالمة مطوري طبقة الإجماع لأن التغيير يؤثر بشكل أساسي على شبكات الإجماع.
جاء الطلب بعد الموعد النهائي العادي لـ PFI الخاص بـ Hegotá. اقترح مؤيدوه EIP-8411 كبديل لـ EIP-8142، الذي كان قد استكشف وضع الكتل في كتل البيانات (blobs) ولكنه أثار مخاوف بشأن إثبات KZG من جانب الباني وإعادة استخدام الشبكات الفرعية لتوافر البيانات.
تحدد أجندة ACDC #187 مناقشة EIP-8411 PFI في 17 سبتمبر الساعة 14:00 بالتوقيت العالمي المنسق. في وقت هذا التقرير، لم يكن الاتصال قد تم بعد، لذلك لم يتم تسجيل أي قرار لإدراج EIP-8411 في Hegotá.
يعمل المطورون على تضييق نطاق ميزات Hegotá عبر تجريد الحسابات، وقابلية التوسع، ومقاومة الرقابة، وأعمال البروتوكول الأخرى. دخل EIP-8411 هذه العملية متأخرًا عن العديد من المقترحات ولا يزال بحاجة إلى قرار إدراج من المطورين الأساسيين.
يرتبط اقتراح الشبكات بعمل الإيثيريوم على زيادة سعة الطبقة الأولى. يمكن أن تؤدي حدود الغاز الأكبر إلى حمولات تنفيذ أكبر، مما يزيد من كمية البيانات التي يجب على المدققين تلقيها ضمن المواعيد النهائية المحددة للإجماع. وصل حد الغاز في الإيثيريوم إلى 60 مليونًا في أواخر عام 2025 بعد أن أشار المدققون إلى دعمهم للزيادة.
وصف فيتاليك بوتيرين سعة الطبقة الأولى الأعلى، و PeerDAS، وعمل ZK-EVM المستقبلي كأجزاء من خطة توسيع الإيثيريوم. يتم البحث عن تسليم أسرع للحمولات جنبًا إلى جنب مع هذه التغييرات لأن رسائل الشبكة الأكبر تضع ضغطًا أكبر على عرض النطاق الترددي للعقدة والمواعيد النهائية للانتشار.
نشر الباحثون تطبيقات نموذجية لـ Prysm و go-libp2p-pubsub. يحتوي الفرع الموصى به - وهو فرع Prysm - على سلسلة من التغييرات خلف علامة --enable-segmented-payload-gossip، بينما يطبق فرع libp2p المصاحب سياسات التمرير والطلب المستخدمة في الدراسة.
يصف المؤلفون صراحة فرع أبحاثهم بأنه "تسخير، وليس اقتراحًا". بعض الميزات التي تم قياسها في الورقة، بما في ذلك تكوينات ترميز المحو المتقدمة، تظل مكونات تجريبية لبيئة الاختبار وليست بالضرورة جزءًا من الحد الأدنى لمواصفات EIP-8411.
تشمل الأسئلة المفتوحة التي حددها الباحثون زيادة حركة رسائل التحكم، وتكاليف وحدة المعالجة المركزية (CPU) من معالجة العديد من الرسائل الأصغر، وتعيينات الأجزاء البديلة، وإدارة قوائم الانتظار، وضبط المؤقتات، وما إذا كانت مكدس شبكات أحدث يركز على QUIC يمكن أن ينتج عنه نتائج مختلفة.
يخطط المؤلفون لإجراء المزيد من المقارنات بين تصميم الموضوع الواحد المستخدم بواسطة المتغير A، ونهج الرسائل الجزئية، والنماذج التي تخصص مواضيع gossip منفصلة للأجزاء الفردية. يحافظ النموذج الأولي الحالي على قطع بحجم 16 كيلوبايت كخط أساس موصى به بعد أن أظهرت المحاكاة أن القطع الأصغر بحجم 8 كيلوبايت لم تنتج المزيد من المكاسب في زمن الاستجابة بينما زادت حركة التحكم.
ETH
