بدأت Ethereum التحرك نحو ما يسميه فيتاليك بوتيرين «حاسوبًا عالميًا تشفيريًا»، مع تغييرات كبرى مخطط لها في التحقق، وآلية الإجماع، والخصوصية، وإدارة الحالة بعد Hegotá.
كتب بوتيرين في مقاله الصادر في 27 سبتمبر بعنوان The Cryptographic World Computer أن Ethereum تقترب من نقطة يصبح فيها وصفها ببساطة على أنها بلوكتشين وصفًا غير مكتمل على نحو متزايد.
ويتوقع أن تجمع البنية المستقبلية لـ Ethereum بين إجماع البلوكتشين وإثباتات المعرفة الصفرية، وأخذ عينات البيانات، وتقنيات الخصوصية، والحوسبة اللامركزية خارج السلسلة.
وكتب بوتيرين: «من المرجح أن تكون Hegota — الهارد فورك المخطط له للعام المقبل — آخر هارد فورك “عادي” لـ Ethereum»، في إشارة إلى ترقية ستبقى تقنيتها مألوفة للمطورين الذين عرفوا Ethereum في عام 2015.
تضع خارطة الطريق الرسمية لـ Ethereum حاليًا Hegotá في عام 2027، بعد Glamsterdam في الربع الرابع من عام 2026.
ولا تزال ترقية Hegotá في مرحلة التخطيط، ولم يُحسم نطاقها الكامل بعد. ومع ذلك، تم تحديد مقترحين بالفعل.
يُعد FOCIL، أو EIP-7805، أبرز ما في طبقة الإجماع. إذ يتيح للجنة من المدققين إنشاء قوائم إدراج تحتوي على معاملات يتعين على بُنّاة الكتل تضمينها.
وصُممت هذه الآلية لتقليل قدرة منشئ واحد على استبعاد المعاملات الصالحة. وتقول خارطة طريق Hegotá الخاصة بـ Ethereum إن هذه الميزة يمكن أن تعزز مقاومة الرقابة وتحسن ضمانات التسوية لطبقة Layer 2.
أما Frame Transactions، أو EIP-8141، فهي الميزة الثانية المجدولة. إذ تتيح لحسابات Ethereum تحديد كيفية تفويض معاملاتها بدلًا من فرض بنية توقيع ثابتة موحدة على جميع المستخدمين.
ويمكن لهذا التصميم دعم الاستعادة الاجتماعية، وضوابط الإنفاق، والغاز المدعوم، وأنظمة التوقيع المستقبلية المقاومة للحوسبة الكمية مباشرة على مستوى البروتوكول.
وبدأ مطورو Ethereum بالفعل في التعامل مع Hegotá بوصفها جزءًا من تسلسل أطول يقود نحو بنية تحتية ما بعد الكم وآلية إجماع معاد تصميمها.
ويذهب أحدث مقال لبوتيرين إلى أبعد من ذلك، إذ يصف Hegotá بأنها خط فاصل بين البنية الحالية لـ Ethereum والأنظمة التشفيرية المتوقع أن تليها.
أحد أكبر التغييرات يتعلق بكيفية تحقق المشاركين في الشبكة من الكتل. فالتحقق التقليدي في البلوكتشين يتطلب من العُقد تنزيل بيانات البلوكتشين وتنفيذ المعاملات بنفسها. ويتوقع بوتيرين أن تعتمد Ethereum بشكل متزايد على التحقق عبر SNARK وأخذ عينات البيانات عبر PeerDAS. ويصف في مقارنته لتصميمات البلوكتشين هذا الانتقال بأنه تحوّل من «إعادة التنزيل وإعادة الحساب بالكامل» إلى «التحقق عبر SNARK + PeerDAS لتوافر البيانات».
وقد دخل PeerDAS بالفعل إلى Ethereum عبر Fusaka. ويتيح هذا النظام للعُقد التحقق من توافر البيانات عبر أخذ عينات من أجزاء من مجموعة البيانات بدلًا من إلزام كل عقدة بتنزيل كل blob. ومنذ ذلك الحين، حوّلت مؤسسة Ethereum تركيزها التطويري نحو المراحل التالية من التحقق القائم على البراهين. وكما ذكرت crypto.news سابقًا بشأن إعادة بناء Lean الخاصة بـ Ethereum، فإن STARKs التكرارية تقع في صميم الخطط الرامية إلى تقليل التنفيذ المتكرر مع الإبقاء على التحقق عديم الثقة.
ويصف بوتيرين نموذج التحقق النهائي بصورة أبسط على أنه انتقال من «التنزيل وإعادة التنفيذ» إلى أخذ عينات من البيانات والتحقق من البراهين التشفيرية. وقد يؤدي هذا النهج إلى خفض متطلبات العتاد للمستخدمين الباحثين عن ضمانات تحقق قوية. وتشير مقارنته لعام 2030 إلى أن العُقد ينبغي أن تظل قادرة على الحصول على ضمانات الإجماع والصحة مع تخزين قدر أقل من السجل التاريخي وتنفيذ قدر أقل من العمليات الحسابية الزائدة عن الحاجة.
أشار بوتيرين تحديدًا إلى EIP-8288 باعتباره من بين التقنيات التي قد تغيّر كيفية معالجة Ethereum للمعاملات قبل دخولها إلى الكتل.
ويُعد EIP-8288 حاليًا مقترحًا أوليًا من إعداد بوتيرين وتوماس كوراتغير. ويقدم تجميعًا داخل الميمبول للتوقيعات التشفيرية وبراهين STARK. كما يوسّع التصميم Frame Transactions ويتيح للمعاملات الإعلان عن تبعيات تشفيرية.
ويمكن لعُقد الميمبول دمج العديد من التوقيعات والبراهين في STARK تكراري واحد قبل تمريرها إلى بُنّاة الكتل. وبعد ذلك، يمكن لمنشئ الكتلة تضمين برهان مُجمّع بدلًا من معالجة كل برهان كبير على نحو مستقل. وقد صُمم المقترح جزئيًا مع مراعاة التوقيعات المستقبلية المقاومة للحوسبة الكمية، والتي قد تتطلب بيانات وحوسبة أكثر بكثير من نظام التوقيع الحالي في Ethereum.
ويقترح EIP-8288 تجميع توقيعات LeanSPHINCS وبراهين LeanSTARK حتى لا تؤدي هذه الكائنات التشفيرية الأكبر حجمًا إلى المستوى نفسه من أعباء عرض النطاق والغاز عند استخدامها على نطاق واسع. ولا يزال هذا المقترح في حالة مسودة ولم يُخصص بعد لترقية شبكة مؤكدة.
ويعرض مقال بوتيرين هذا التوجه كجزء من مسار تقني أطول يمكن فيه إنجاز العمل التشفيري في مرحلة أبكر من مسار المعاملة، بما في ذلك داخل الميمبول. ويتصور نموذجه لعام 2030 معالجة التوقيعات والبراهين بالتوازي قبل الإدراج النهائي في الكتلة.
قد تبدو الرحلة المستقبلية للمعاملة في Ethereum مختلفة جدًا عن التسلسل المألوف: المستخدم، الميمبول، المُعدّن، ثم الكتلة. ويصف بوتيرين نموذجًا تدخل فيه المعاملات إلى ميمبول يتمتع بخصائص خصوصية أقوى قبل أن تمر عبر المشاركين في FOCIL أو بُنّاة الكتل.
وتؤكد خارطة الطريق الأمنية لمؤسسة Ethereum أن الأبحاث المتعلقة بالميمبولات المشفرة لا تزال نشطة بالتوازي مع تطوير FOCIL. وقد تم بالفعل إدراج FOCIL ضمن Hegotá.
وبموجب المقترح، يمكن لعدة مدققين تقديم قوائم بالمعاملات التي ينبغي أن تظهر في الكتلة. ولا يمكن لمنشئ الكتلة تجاهل المعاملات المؤهلة الواردة في تلك القوائم بشكل منفرد من دون انتهاك قواعد البروتوكول. ويتوقع بوتيرين أن تتطور خصوصية الشبكة بالتوازي مع ذلك.
وتتضمن مقارنته لعام 2030 التوجيه البَصلي، وشبكات المزج، وغيرها من أساليب خصوصية الشبكة، إلى جانب إثباتات المعرفة الصفرية لخصوصية المعاملات والحسابات. وكما أفادت crypto.news في أغسطس، رفع بوتيرين من أولوية الخصوصية والأمن الكمي في خارطة طريق Ethereum مع نضوج الأدوات التشفيرية.
من المتوقع أن تتغير آلية الإجماع نفسها أيضًا. تستخدم Ethereum حاليًا إثبات الحصة، مع تحقق النهائية عبر عدة epochs. ويعمل الباحثون على نموذج إجماع أكثر انسيابية قادر على بلوغ النهائية بسرعة أكبر بكثير.
وتقول خارطة الطريق الأمنية لـ Ethereum إن الأبحاث التي بدأت حول النهائية في خانة واحدة تطورت لاحقًا إلى نهائية من ثلاث خانات، وهي تتقدم الآن عبر Minimmit، وهو تصميم إجماع من جولة واحدة ضمن برنامج Lean Ethereum.
ولا تزال النهائية المقاسة بالثواني هدفًا بحثيًا بعيد المدى يتركز حول عام 2029، لكن لم تُخصص بعد ترقية محددة لنشر التصميم النهائي. وتقدّر مقارنة بوتيرين لعام 2030 خانات زمنية تتراوح تقريبًا بين أربع وثماني ثوانٍ، ونهائية بين ثماني و32 ثانية. وتحذر خارطة الطريق الحالية لـ Ethereum من أن هذه الخطط لا تزال أهدافًا بحثية وقد تتغير.
ووصفت crypto.news في يوليو برنامج Lean Ethereum بأنه أكبر إصلاح تقني للشبكة منذ The Merge، مع التخطيط لآليات جديدة للإجماع، وأنظمة البراهين، والتخزين، والخصوصية على مدى عدة سنوات.
أصبح الأمن الكمي أحد أكثر الأهداف طويلة الأجل في Ethereum وضوحًا من حيث الإطار الزمني. وقال تجمع البروتوكول في مؤسسة Ethereum في 7 سبتمبر إنه يستهدف مقاومة الحوسبة الكمية عبر طبقات التنفيذ، والإجماع، والبيانات بحلول ديسمبر 2029.
وتصف المؤسسة هذا الموعد بأنه طموح عمدًا. وتفترض خطتها أن الأجهزة الكمية ذات الصلة بالتشفير قد تظهر في وقت مبكر يصل إلى 2030، مع الإقرار بأن معظم التقديرات ترجّح حدوث ذلك لاحقًا.
وتعمل Ethereum على استبدال أساليب التشفير المعرضة للخطر أمام حواسيب كمية قوية بما فيه الكفاية. وتشمل المجالات قيد المراجعة توقيعات المدققين BLS، وتوقيعات الحسابات ECDSA، والتزامات KZG المستخدمة في توافر البيانات، وبعض أنظمة إثباتات المعرفة الصفرية.
وقد تساعد Frame Transactions على جانب الحسابات عبر السماح للمحافظ باختيار أساليب تحقق مقاومة للحوسبة الكمية، من دون الحاجة إلى انتقال كل حساب عبر الآلية نفسها على مستوى البروتوكول. كما قد يخفف EIP-8288 تكلفة تجميع بعض هذه التوقيعات الأكبر حجمًا في مرحلة ما بعد الكم.
وكما ذكرت crypto.news في تحليلها لخارطة الطريق الكمية، فإن تجميع STARK التكراري والتوقيعات القائمة على الهاش يشكلان جزءًا من دفاع Ethereum المقترح ضد الهجمات الكمية المستقبلية. ويتوقع بوتيرين أن تصبح STARKs التكرارية، والتحقق الشكلي، والتشفير المقاوم للحوسبة الكمية أكثر مركزية بشكل متزايد بعد Hegotá.
لا يعني وصف بوتيرين لـ«الحاسوب العالمي» أن Ethereum ستنقل كل شيء إلى Layer 1. بل يصف مقاله بنية تركز فيها البلوكتشين على البيانات وتغييرات الحالة التي تتطلب ترتيبًا، بينما يحدث العمل الآخر بالتوازي خارج مسار التنفيذ الرئيسي. وكتب: «إن هيكلة الحوسبة تسمح للبلوكتشين بالتركيز بصورة أكثر فعالية على مهمته».
وبموجب هذا النموذج، يمكن تجميع التوقيعات والبراهين قبل دخول الكتلة، كما يمكن توزيع البيانات التاريخية بين المشاركين، ويمكن أن تحدث الحوسبة المتخصصة خارج طبقة التنفيذ الأساسية.
وستتحقق الشبكة بعد ذلك من المخرجات تشفيريًا. ويرى بوتيرين أن أنظمة البراهين الحديثة تتيح لـ Ethereum توزيع الحوسبة من دون أن يُطلب من كل مشارك الوثوق بمن نفذ كل جزء من العمل. وتشمل بنيته الأطول أمدًا تخزينًا موزعًا للتاريخ والحالة، والتحقق القائم على البراهين، والحوسبة المتوازية، وأنظمة لامركزية تقع بين المستخدمين وEthereum نفسها.
وتظهر تقنية أكثر طابعًا استشرافيًا في أفق أبعد. فقد قال بوتيرين إن indistinguishability obfuscation، أو iO، قد تتيح في نهاية المطاف حوسبة مشفرة عامة تشمل العديد من المشاركين غير المتزامنين. ووصفها بأنها تطور لاحق محتمل، وليست تقنية مطلوبة للبنية التي عرضها في منشوره.
ولا يزال المعلم التالي المجدول لـ Ethereum هو Glamsterdam، على أن تتبعه Hegotá في عام 2027. وكانت crypto.news قد أفادت بمخاطر اختبار Glamsterdam بينما كان المطورون يجهزون الترقية لمراحلها الاختبارية التالية.
وتشمل الميزات المجدولة حاليًا في Hegotá كلًا من FOCIL وFrame Transactions، في حين تواصل المقترحات الإضافية المرور عبر عملية البحث، والاختبار، والحوكمة في Ethereum.
ETH
