اتريوم بدون حالت چيست؟ روشي براي كاهش هزينه ها
اتريوم بدون حالت چيست؟ روشي براي كاهش هزينه ها
۲۰ مهر ۱۴۰۱
اتريوم بدون حالت چيست؟ تمامي حساب هاي اتريوم، موجودي حساب هاي اتريوم، قراردادهاي هوشمند و تمامي داده هاي مرتبط با آن، حالت كلي اتريوم را تشكيل مي دهند. هنگامي كه حساب ها و قراردادهاي هوشمند جديد در شبكه قرار مي گيرند، حجم داده ها در حالت كلي اكوسيستم اتريوم افزايش مي يابد. اين مشكل توسط ويتاليك بوترين بنيان گذار اتريوم در سال ۲۰۱۷ مطرح شد و هم اكنون توسط متخصصان اين اكوسيستم در حال بررسي و رفع شدن است. در اين مقاله از تتر ايران قصد داريم به بررسي مشكل افزايش بيش از اندازه حالت اتريوم و افزايش هزينه هاي راه اندازي Full Node بپردازيم.
هر آنچه بايد درباره ي اتريوم بدون حالت بدانيد!
اتريوم بدون حالت چيست؟ وضعيت كلي و سراسري اتريوم شامل تمامي حساب هاي اتريوم، موجودي حساب ها، قراردادهاي هوشمندي كه در شبكه مستقر شده و فضاي ذخيره سازي است. حساب هاي جديد دائماً در حال اضافه شدن به شبكه هستند و از طرف ديگر قراردادهاي هوشمند جديد نيز حال اجرا هستند. بنابراين، اندازه حالت اتريوم همچنان در حال رشد است. اين رشد نامحدود، در زمان راه اندازي يك فول نود خود را نشان مي دهد؛ چرا كه مدت زمان بيشتري طول مي كشد تا يك نود كامل در شبكه مستقر شود. در نتيجه، هزينه ها افزايش يافته و تبديل شدن به يك گره كامل، براي كاربران جذابيت خود را از دست مي دهد.
مفهوم كلي اين رشد نامحدود اين است كه مدت زمان زيادي طول مي كشد و از فضاي بيشتري براي چرخش يك گره كامل جديد استفاده مي كند. در نتيجه، هزينه ها افزايش يافته و براي پيوستن نودهاي كامل جديد به شبكه جذابيت كمتري پيدا مي كند. ويتاليك بوترين بنيان گذار اتريوم اين مشكل را در سال 2017 تشخيص داد. به طور كلي مي توان گفت هدف اصلي اتريوم بدون حالت، كاهش هزينه همراه با كاهش ميزان رشد وضعيت نامحدود است.
شاهدهاي (Witness) موجود در هر بلاك اتريوم
يك روش كليدي براي فعال كردن اتريوم بدون حالت يا stateless، يك بلوك شاهد Witness است. از اين رو در اتريوم بدون حالت، هنگامي كه مشتريان بلوك هاي تاييد شده را از ماينرها دريافت مي كنند، شاهدها نيز آن ها را دريافت خواهند كرد. اين شاهد بلوك شامل تمامي داده هاي مورد نياز براي اجراي تراكنش هاي موجود در آن بلوك است. از آن جايي كه با ارسال شاهدها در شبكه اتريوم، تعداد داده هاي بيشتري در كل شبكه ارسال مي شود، بايد ميزان تاثيري كه بر روي شبكه دارند نيز ارزيابي شود. بنابراين مي توان از عملكرد ايمن و كارآمد اكوسيستم اتريوم در فضاي تغيير يافته جديدش، اطمينان حاصل كرد.
اشيا تعريف كننده حالت يا state اتريوم نيز شامل حالت حساب و حالت جهاني است كه در ادامه به توضيح مختصري از آن ها مي پردازيم؛
حالت حساب:
به طور كلي دو نوع حساب وجود دارد؛ حساب هاي قرارداردي و حساب هاي داراي مالكيت خارجي. حساب هاي قراردادي توسط يك كد قراردادي كنترل مي شوند و حساب هاي داراي مالكيت خارجي نيز توسط كليدهاي خصوصي كنترل مي شوند و هيچ كد مرتبطي با آن ها وجود ندارند. حالت حساب خود به مواردي از جمله nonce، موجودي، storageRoot و codeHash تقسيم بندي مي شود.
• nonce؛ nonce در حساب هاي داراي مالكيت خارجي به تعداد تراكنش هاي ارسال شده از يك آدرس اشاره دارد. حساب هاي قراردادي نيز تعداد قراردادهاي ايجاد شده را ذخيره مي كنند.
• موجودي؛ موجودي شامل ميزان اتر ذخيره شده در حساب است.
• storageRoot؛ يك هش از محتواي ذخيره سازي در حساب هاي مختلف را، رمزگذاري مي كند.
• codeHash؛ هش كد، ماشين مجازي اتريوم حساب است. كد حساب قراردادها در اين قسمت ذخيره مي‌شود. حساب هايي كه داراي مالكيت خارجي هستند، حاوي هش يك رشته خالي هستند.
حالت جهاني:
حالت جهاني يا سراسري يك نقشه برداري كلي از آدرس هاي حساب بين حالت هاي حساب است. از اين ساختار يعني حالت جهاني براي ذخيره تراكنش ها و ايجاد بلوك هاي جديد در شبكه استفاده مي شود.
حالت State در اتريوم
State در اتريوم بدون حالت چيست؟ state يا حالت ميزان مقادير موجود در يك بلوك را در زمان هاي معين تعريف مي كند. وضعيت ماشين مجازي اتريوم نيز پس از پردازش يك مجموعه از تراكنش ها تغيير مي كند. همچنين جريان تراكنش ها نيز موجب تغيير حالت در اتريوم مي شود. به هنگام راه اندازي يك Full Node، رشد حالت نامحدود خود را نشان مي دهد چرا كه مدت زمان زيادي براي استقرار يك نود كامل در شبكه اتريوم نياز است. از اين رو افزايش هزينه ها و تبديل شدن به يك گره كامل، موجب مي شود كه ديگر جذابيتي براي كاربران نداشته باشد، از اين رو كاهش هزينه با اتريوم مي تواند روشي براي حل اين مشكل باشد.
اصطلاح Stateless يا بدون حالت بدان معناست كه كاربران به يكي از شركت كنندگان در شبكه، مسئوليت تهيه و ذخيره حالت جهاني اتريوم را واگذار مي كنند. همچنين مشتريان اتريوم بدون حالت نيز كاملا بدون حالت نيستند، بلكه بيانگر اين موضوع است كه حالتي كه قصد حفظ كردن آن را دارد، انتخاب مي كند. در واقع مي توان گفت اصطلاح Stateless به معناي نداشتن حالت نيست.
مشتري بدون تابعيت اتريوم
روشي كه بلوك هاي مختلف در اتريوم ساخته مي شوند، روشي براي ايجاد كلاينت بدون حالت ارائه مي دهد. آگاهي از اين نكته مهم است كه با تكامل يافتن اتريوم، بي تابعيتي يك طيف خواهد بود. همچنين براي ايجاد هش هاي معتبر، دانشي از داده ها در گره هاي اطراف مورد نياز است. بي تابعيتي امكان ايجاد light nodes را فراهم مي كند. light nodes تنها شامل زنجيره اي از هدرها بدون اجراي تراكنش ها يا حالات مرتبط است. هنگامي كه يك نود به طور كامل بي حالت با stateless مي شود، فضاي كمتري از حافظه و ورودي و خروجي را به خود اختصاص مي دهد، بنابراين مي تواند الگوريتم هاي بزرگتر را با عملكرد بهتري حل كند. در اين حالت نودها مي توانند به سطح بالايي از عملكرد برسند و پايگاه داده ها و اطلاعات را به صورت بهينه اي بررسي كنند.
كاربردهاي مشتريان بدون تابعيت در اتريوم چيست؟
اتريوم 1.X مشتريان بدون حالت را اجرا مي كند اما ماينرهاي بدون حالت را اجرا نمي كند. همگام سازي سريع يك گره بدون حالت اوليه انجام مي شود و وضعيتي را ايجاد مي كند كه راه اندازي بلوك ناميده مي شود كه در آن تنها وضعيت ورودي و خروجي بلوك را ثبت مي كند. بلوك راه اندازي شده، يك شماره بلوك از پيش تعيين شده است كه مدت زمان مشخصي در آينده است. مادامي كه راه اندازي بلوك زودتر از موعد انجام شود، ايجاد بلوك ها ادامه خواهد داشت و گره به صورت فعال باقي مي ماند. استفاده از داده هاي شاهد و حالت هاي ورودي يا خروجي مي تواند اين وضعيت را به مشتري بدون حالت تبديل كند.
استخراج بلوك هاي جديد از مكانيسم اثبات كار به مكانيسم اثبات سهام منتقل مي شود. اين روش به ماينرها اين امكان را مي دهد تا به بلوك هاي بعدي براي توليد شدن، رأي دهد. اجماع در مدت زمان كوتاهي و در يك بلوك ارزيابي شده به دست مي آيد، زيرا رمزنگاري هش هاي طولاني براي توليد بلاك ها استفاده نمي شود. اين روش نياز به انرژي برق را تا حدود زيادي كاهش مي دهد، بنابراين هزينه اجراي يك گره را كاهش مي يابد.
مدل سازي اتريوم بدون حالت
مدل سازي اتريوم بدون حالت چگونه است؟ مدلسازي يك رويكرد جديد است كه اغلب زماني آن را انجام مي دهيم كه بخواهيم آينده را پيش بيني كنيم و يا اثرات و پيامدهايي كه ممكن است هنگام ايجاد تغييرات در يك محيط عملكردي رخ دهد را مورد ارزيابي قرار دهيم.
اتريوم بدون حالت دقيقا چنين محيطي است. شبكه كنوني اتريوم كاملا شناخته شده است و براي مدت طولاني است كه به خوبي كار مي كند. در حال حاضر نيز، به داده ها و اطلاعات زيادي دسترسي داريم و درك خوبي از نحوه عملكرد اتريوم و شبكه آن داريم. اكنون با در نظر گرفتن شبكه اي بدون حالت براي دومين ارز ديجيتال محبوب، سوالي كه به وجود مي آيد اين است كه اين سيستم تغيير يافته چگونه تنظيم شده است و آيا عملكرد خوبي دارد؟ اين ها سوالاتي هستند كه بايد در مدل سازي اتريوم بدون حالت آن ها را لحاظ كنيم.
مدلسازي به ما كمك مي كند تا دانشمان را در رابطه با اكوسيستم افزايش داده و درك بهتري از مسائل داشته باشيم. با استفاده از دانش خود و داده ها و اطلاعات مفيد مي توانيم فرآيندها و تعاملات كليدي را در شبكه، مدلسازي كنيم. به منظور مدل سازي مجهولات، در مدل خود از داده هاي احتمالي براي نمايش عدم قطعيت ها استفاده مي كنيم. همچنين تلفيق دانش كارشناسان در مدل سازي، براي شناسايي فرآيندهايي كه ممكن است تحت تاثير تغييرات قرار بگيرند، بسيار مهم و ضروري است.
به طور معمول گنجاندن تمامي عواملي كه احتمال دارد در نتيجه تاثير داشته باشند، چالش برانگيز است. با اين وجود، حتي ممكن است در نظر گرفتن برخي از جزئيات، پيچيدگي مدل ساخته شده را افزايش دهد. از اين رو، براي شناسايي عوامل كليدي كه رفتار سيستم يا بخش هايي از سيستم را كه به بهترين شكل نشان مي دهند، بايد با كارشناسان مشورت كرد و از اطلاعات آن ها استفاده كرد. بنابراين، تنها روشي كه مي توانيم با استفاده از آن دريابيم اتريوم بدون حالت امكان پذير است يا نه، مدل سازي آن است.
برچسب:
