هارد فورک کاردانو (Vasil) چیست و چگونه سرنوشت کاردانو را تغییر می‌دهد؟

شبکه کاردانو آماده هارد فورک دیگری با نام Vasil است. این هارد فورک یک به روز رسانی بزرگ برای اعمال تغییرات گسترده زیر ساختی در بلاک‌چین کاردانو محسوب می‌شود.

در هارد فورک Vasil با بهبود زیرساخت قرارداد‌های هوشمند، انعطاف پذیری ایجاد اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز افزایش پیدا می‌کند. در طرف دیگر با افزایش مقیاس پذیری شبکه، ظرفیت آن نسبت به وضعیت فعلی دو برابر خواهد شد.

به طور خلاصه این هارد فورک کاردانو بسیاری از مشکلات فعلی این بلاک‌چین محبوب را حل خواهد کرد اما زمان اجرای این هارد فورک هنوز مشخص نیست.

بیشتر بخوانید: مفهوم فورک در ارزهای دیجیتال چیست؟

هارد فورک جدید کاردانو، یک ادای احترام و بهینه سازی مورد انتظار!

 اول از همه باید ببینیم نام هارد فورک Vasil از کجا نشات می‌گیرد. نام Vasil برای ادای احترام به یکی از دوستان Charles Hoskinson انتخاب شده است. دوست او یعنی Vasil Stoyanov Davov یکی از سفیران جهانی کاردانو بود که در دسامبر سال 2021 فوت کرد.

با این که انتخاب نام Vasil برای هارد فورک کاردانو سنت انتخاب اسامی شخصیت‌های علمی را شکست اما این نام یک ادای احترام ویژه به Vasil بود. آقای Vasil اتخاذ پروژه کاردانو را در سطح جهانی تبلیغ کرد.

البته جدای روش نام گذاری این هارد فورک، بهبود‌های دیگری نیز بر روی کاردانو اعمال می‌شوند که کمتر در مورد آن حرف زده می‌شود. در هارد فورک Vasil بهبود‌های زیادی بر روی عملکرد شبکه و افزایش ظرفیت تعداد کاربران فعال آن اعمال خواهد شد که تاثیر مثبتی در رشد و گسترش کاردانو دارد.

همان‌طور که احتمالا می‌دانید، از زمان فعال شدن پلتفرم قرارداد‌های هوشمند کاردانو و قابلیت ایجاد توکن‌های مثلی و غیرمثلی (NFT) و امکان توسعه اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز، فعالیت و کاربری شبکه چند برابر شده است. البته برای درک این اطلاعات نیازی به حدس و گمان نیست بلکه با ارزیابی داده‌های درون زنجیره‌ای بلاک‌چین کاردانو می‌توان به راحتی از میزان فعالیت کاربران آن در قبل و بعد از معرفی قرارداد‌های هوشمند آگاه شد.

با در نظر گرفتن این مسئله، توسعه دهندگان بلاک‌چین کاردانو قصد کاهش هزینه‌های نگهداری و در عین حال افزایش مقیاس پذیری شبکه را در سر دارند. در این سناریو، هارد فورک Vasil یک گام بزرگ رو به جلو برای کل اکوسیستم کاردانو به شمار می‌رود.

فاز‌های توسعه شبکه کاردانو به دوره‌های مختلفی تقسیم می‌شود که طبق گفته توسعه دهندگان این بلاک‌چین، این هارد فورک در دوره GoGuen اجرا می‌شود که دوره فعلی توسعه شبکه نیز هست. پس از آن، توسعه دهندگان اجازه آغاز کار بر روی دوره بعدی توسعه کاردانو با نام Basho را خواهند داشت.

در دوره Basho ما شاهد افزایش دو برابری مقیاس‌پذیری زنجیره و جانبی کردن بسیاری از عملکرد‌ها و ظرفیت‌های درون زنجیره‌ای کاردانو خواهیم بود که در نهایت باعث افزایش ظرفیت و مقیاس پذیری آن خواهد شد.

اکنون، در این هارد فورک کاردانو، ما دقیقا در مورد چه بهبود و بهینه‌ سازی‌هایی صحبت می‌کنیم؟ در ادامه این مقاله به همه مواردی که هارد فورک Vasil به جامعه کاردانو و اکوسیستم این بلاک‌چین اهدا می‌کند نگاهی خواهیم داشت.

هارد فورک کاردانو (Vasil) چه زمانی فعال می‌شود؟

با توجه به گفته‌های توسعه دهندگان بلاک‌چین کاردانو، این ارتقا قرار بود در جوئن سال 2022 بر روی شبکه Mainnet قرار بگیرد با این حال، تاکنون تاخیر‌های زیادی را تجربه کرده‌ است.

پروپزال این ارتقا در 28 جوئن سال 2022 ثبت شده است.

با این حال، به روز رسانی Vasil در 29 جوئن یک تاخیر دیگر را نیز تجربه کرد. آقای Kevin Hammond مدیر فنی IOG در توییتی گفته است:

“از جایی که الان در آن هستیم، ممکن است اعمال هارد فورک Vasil چند هفته زمان ببرد. این موضوع اهمیت زیادی دارد. همه کاربران باید آماده پیش رفتن در این هارد فورک باشند تا از نرم بودن فرآیند آن اطمینان حاصل شود”

با این حال پس از تاخیر‌های پیوسته از سوی توسعه دهندگان این پروژه، در زمان نوشتن این مقاله اخباری مبنی‌بر اعمال آن در تاریخ 22 سپتامبر سال 2022 وجود دارد.

بهبود پخش شدن اطلاعات در شبکه

یکی از مهم‌ترین بهبود‌هایی که هارد فورک کاردانو در Vasil در پی داشته را می‌توان در سیستم پخش تراکنش‌ و بلاک‌ها در داخل شبکه مشاهده کرد. در شبکه‌های بلاک‌چینی یکی از مهم‌ترین چالش‌های آن‌ها در رشد شبکه است. هر چه شبکه بزرگ‌تر شود، غیرمتمرکز سازی آن نیز افزایش پیدا می‌کند اما در طرف دیگر شبکه‌های بزرگ برای پخش کردن و رواج اطلاعات به همه نود‌های شبکه با توجه به مکانیزم اجماع زمان بیشتری نیاز خواهند داشت.

در این چالش، نه تنها مکانیزم اجماع تراکنش دچار تاخیر خواهد شد بلکه از این درگاه می‌توان برای حمله به شبکه استفاده کرد. بازیگران مخرب ثانویه می‌توانند شبکه را به صورت موقت یا دائم متوقف کنند. آسیب‌های وارده به شبکه از این روش چنان خطرناک است که بسیاری از کارشناسان به شبکه‌های بزرگ با مقیاس پذیری بالا بیشتر مظنون هستند تا شبکه‌های با استفاده کمتر و اندازه کوچک‌تر.

در این چالش، اولین خط دفاعی شبکه برای مقابله با تهدیدات امنیتی کاهش مدت زمان انتشار اطلاعات است تا این سیستم عملکرد بهتری از خود ارائه دهد. این مورد دقیقا در هارد فورک Vasil بلاک‌چین کاردانو به آن پرداخته شده است.

به خاطر داشته باشید که با رواج قرارداد‌های هوشمند و محبوبیت این بلاک‌چین، شبکه کاردانو از نظر حجم و اندازه رشد قابل توجهی را تجربه کرده است. با افزایش فعالیت شبکه، اطلاعات بیشتری نیز در داخل آن تولید می‌شود که باید در سراسر شبکه منتقل شوند. این چرخه پهنای باند زیادی از شبکه مصرف می‌کند.

پهنای باند همیشه محدود است و باید در شبکه‌های بلاک‌چینی از آن به خوبی استفاده شود. از این رو، برای بهبود ظرفیت و عملکرد شبکه و میزان مصرف منابع آن، هارد فورک Vasil یک بهبود را با نام Diffusion Pipelining فعال می‌کند.

برای رسیدن به چنین مدت زمانی، مکانیزم خط لوله انتشار، بلاک‌های زنجیره را قبل از این که کاملا تایید اعتبار شوند انتشار می‌دهد. این موضوع مدت زمان مورد نیاز برای تایید اعتبار یک بلاک توسط یک نود و انتشار آن تا تایید توسط نود دیگر را همپوشانی می‌کند.

در این روش پخش اطلاعات به صورت ناهمگام و با توجه به Validation رخ می‌دهد. این رویکرد دو مزیت عمده دارد:

1. بلاک‌های زنجیره با سرعت بیشتری در مدت زمان کوتاه‌تری تایید اعتبار منتشر می‌شوند.
2. شبکه بلاک جدید و بلاک قبلی آن را شناسایی می‌کند که پیوسته به حفظ امنیت و اصلاح زنجیره بلاک‌ها ختم می‌شود. این موضوع باعث پرهیز از حملات DDOS یا انواع حملات مرتبط با تقسیم شبکه توسط بازیگران مخرب درون آن خواهد شد.

این مسئله زمانی برای ما بیشتر شفاف می‌شود که بدانیم شبکه ارتباطی کاردانو چگونه کار می‌کند. به طور کلی این سیستم از دو بخش عمده تشکیل شده است:

• سیستم اول نشات گرفته از پروتکل Gossip است که امکان استفاده بهینه از منابع شبکه را فراهم می‌کند. این بخش به صورت ویژه بر روی تکنولوژی‌هایی مانند TCP و HTTP استوار است و از تکنیک‌هایی مانند CBOR برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند.
• سیستم دوم نیز از مجموعه‌ای از پروتکل‌های کوچک‌تر تشکیل شده که در کنار یک دیگر برای انجام وظایف ارتباطی متفاوت همکاری می‌کنند. این پروتکل‌ها علاوه‌بر استفاده از بهینه‌ترین روش ممکن برای ارتباطات، مسئولیت‌های مهم دیگری مانند یافتن همتا (Peer)، حفظ ارتباطات و وظایف همگام سازی شبکه را بر دوش دارند.

بهبود اسکریپت Plutus با هارد فورک کاردانو

بهبود دیگری که در هارد فورک Vasil انتظار آن را داریم در زبان برنامه نویسی Plutus و پلتفرم قرارداد‌ هوشمند کاردانو رخ می‌دهد. با هارد فورک Vasil، توسعه دهندگان اکنون می‌توانند اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز را با سرعت بیشتر و به شکل کارآمدتری ایجاد کنند.

به لطف هارد فورک Vasil و بهینه سازی‌های صورت گرفته در پلتفرم قرارداد هوشمند کاردانو، اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز اکنون در بستر این بلاک‌چین به صورت کارآمد و بهینه‌تری اجرا می‌شوند. البته نباید اضافه شدن Primitive را به نسخه دوم زبان Plutus فراموش کنیم. این موضوع به توسعه دهندگان کمک می‌کند تا از حداکثر مزایای مدل EUTXO بلاک‌چین کاردانو بهره ببرند.

CIP یا پروپزال‌های بهبود کاردانو برای Pluto

همه پیشنهاد‌های ارائه شده برای بهبود Plutus در قالب CIP یا پروپزال‌های بهبود کاردانو ثبت می‌شوند. CIP در واقع مستندات فنی هستند که بهبود‌های تکنیکال معرفی شده در شبکه کاردانو را به شکل شفاف توضیح داده و انگیزه، اهداف و رویکرد آن را توصیف می‌کنند. در کل هدف اصلی CIP تکامل اکوسیستم کاردانو است.

برای درک بهتر CIP در اکوسیستم کاردانو، آن را مانند BIP در بلاک‌چین بیت‌کوین در نظر بگیرید. البته اتریوم نیز از سیستم مشابهی با نام EIP برای پروپزال‌های بهبود خود استفاده می‌کند.

بیشتر بخوانید: پروپزال بهبود بیت‌کوین یا BIP چیست و چگونه کار می‌کند؟

خلاصه کلام این که CIP در شبکه کاردانو به صورت عمومی توسط همه مورد بحث و گفتگو قرار می‌گیرد، هدف این بحث و گفتگو‌ها اغلب مشخص کردن ابعاد و چارچوب CIP و دریافت تاییدیه و در نهایت پیاده شدن آن در پروژه رسمی به عنوان بخشی از شبکه است. البته قبل از الحاق آن به پروژه کاردانو مورد تست و صیغل قرار خواهند گرفت.

توسعه دهندگان همه پروپزال‌های ارائه شده را در وبسایت کاردانو به صورت عمومی ارائه کرده‌اند. در این بخش توسعه دهندگان می‌توانند علاوه‌بر مشارکت در توسعه CIP در بازبینی و بررسی سایر پروپزال‌ها و پروژه‌های ثبت شده نیز فعالیت داشته باشند.

در اینجا هارد فورک Vasil از پروپزال‌های CIP زیر برای بهبود Plutus استفاده می‌کند:

اضافه شدن ورودی‌های مرجع (CIP-31)

در این به روز رسانی امکان اشتراک گذاری درون زنجیره‌ای (On-chain) داده‌ها فراهم می‌شود. قبلا داده‌ها بر روی خروجی تراکنش‌ها حمل می‌شد و تنها از این روش امکان ذخیره سازی و ارائه دسترسی اطلاعات بر روی بلاک‌چین فراهم می‌شد. به همین دلیل برای دسترسی به این داده‌ها، شما باید از خروجی تراکنش برای دریافت داده‌ها استفاده می‌کردید. این موضوع نیازمند باز تولید خروجی مصرف شده بود.

اما در پروپزال CIP-31 در شبکه کاردانو، توسعه دهندگان اجازه دارند تا برای دریافت داده‌ها بدون دردسر درخواست‌های خود را Query کنند. این رویکرد دسترسی به داده‌های ذخیره شده بر روی بلاک‌چین کاردانو را بدون نیاز به صرف کردن یا باز خلق UTXO فراهم می‌کند. به روز رسانی CIP-31 برای اوراکل‌ها در انتقال داده‌های ارزشمند بسیار مفید و کاربردی است.

اضافه کردن داده‌های آنلاین (CIP-32)

انتقال داده‌ها یک فرآیند از پیش پیوست شده به خروجی شبکه در قالب Hash است. با پیاده سازی داده‌های خطی (inline)، توسعه دهندگان اکنون می‌توانند داده‌ها را اسکریپت کرده و به صورت مستقیم به جای استفاده از Hash، پیوست کنند. این رویکرد استفاده از داده‌ها را آسان می‌کند و کاربر می‌تواند داده‌های نهایی را به جای جایگزین Hash آن مشاهده کند.

پیاده سازی اسکریپت مرجع (CIP-33)

در Alonzo، زمانی که Spending در اسکریپت Plutus خروجی تراکنش را قفل می‌کند، اسکریپت مورد نظر باید در تراکنش مکانیزم Spending قرار گیرد. این موضوع نه تنها اندازه نهایی اسکریپت را افزایش می‌دهد بلکه در فرآیند پردازش آن تاخیر‌های زیادی را ایجاد می‌کند.

به روز رسانی اسکریپت مرجع به توسعه دهندگان اجازه می‌دهد تا بدون اضافه کردن Spending در هر تراکنش، عملکرد اسکریپت را بنویسند. این موضوع حجم تراکنش را به شکل چشم‌گیری کاهش می‌دهد که به دنبال آن عملکرد اجرایی افزایش و هزینه اجرای اسکرییپت (چرا که اجرای اسکریپت فقط یکبار پرداخت می‌شود) نیز کاهش پیدا می‌کند.

بهبود کریپتوگرافی (Cryptography)

علاوه‌بر بهبود‌هایی که در پلتفرم قرارداد هوشمند کاردانو اعمال شده است، ما شاهد افزایش کریپتوگرافی اولیه کاردانو هستیم که گزینه‌های همکاری بین بلاک‌چینی با سایرین را فراهم می‌کند.

یکی از نمونه‌های بهبود رمزنگاری در هارد فورک Vasil ‌را در فعال شدن عملکرد‌های ویژه‌ای که امکان استفاده از ECDSA (نوعی الگوریتم تایید امضای دیجیتال) را با کانفیگ Secp256k1 (که در بیت‌کوین نیز استفاده می‌شود) می‌بینیم. این موضوع امضای دیجیتال قرارداد‌های هوشمند Plutus را تحقق می‌بخشد.

در مثالی دیگر، تیم توسعه کاردانو تصمیم گرفته است تا از حالت پیشرفته دیگر بلاک‌چین بیت‌کوین در اکوسیستم کاردانو استفاده کند. این سیستم Schnorr نام دارد. با رسیدن Schnorr به بلاک‌چین کاردانو، این شبکه نه تنها پیشرفت زیادی خواهد کرد بلکه عملیات‌های رمزنگاری آن نیز ایمن‌تر و بهینه خواهند بود.

اما مزایای آن به اینجا ختم نمی‌شود، با پیاده شدن این سیستم، شبکه کاردانو می‌تواند از طریق پل‌ها (Bridge) با شبکه‌های دیگر مانند بیت‌کوین یا اتریوم بدون نیاز به زیر ساخت‌های پیچیده یا اعمال تغییرات عمده در ساختار کریپتوگرافیک آن، ارتباط برقرار کند.

بهبود مدیریت تضمین قرارداد‌های هوشمند با هارد فورک کاردانو

بهبود دیگری که در هارد فورک کاردانو با نام Vasil مشاهده می‌کنیم در سیستم تضمین مورد استفاده در Plutus V2 است. این بهبود تحت پروپزالی با نام CIP-40 که به عنوان تنظیم تضمین اسکریپت شناخته می‌شود پیاده شده است. در این سیستم تضمین، نه تنها تایید تراکنش‌ها بهبود یافته است بلکه مشکلات فعلی اسکریپت‌های plutus V1 نیز در نسخه دوم این پلتفرم رفع شده‌اند.

قبل از این هارد فورک، مقدار وثیقه قرارداد‌ها 150% کارمزد تراکنش بود و هیچ تغییری در UTXO (خروجی خرج نشده تراکنش) صورت نگرفت. این بدان معناست اگر اسکریپت اپلیکیشن غیرمتمرکز (DApp) در فاز دوم تایید اعتبار با مشکل مواجه می‌شد، کاربر احتمالا همه دارایی‌های ذخیره شده در UTXO انتخابی برای وثیقه را از دست می‌داد. این موضوع یک باگ غیرقابل پذیرش است.

پس از هارد فورک Vasil، توسعه دهندگان توانایی تعیین یک تغییر آدرس را برای اسکریپت‌های وثیقه خواهند داشت. در این حالت اگر اسکریپت در فاز دوم تایید با مشکل مواجه شود، فقط مقدار وثیقه برداشت خواهد شد و باقیمانده دارایی‌ها به آدرس صرافی ارسال می‌شود.

و در آخر، سیستم VRF نیز از بهینه سازی‌های این هارد فورک بی‌نصیب نمانده است. VRF یک تابع مقدار تصادفی قابل تایید در مکانیزم Ouroboros است. قبل از این هارد فورک، فرآیند تایید بلاک نیازمند دو تابع VRF در هر عنصر شبکه بود. با اعمال هارد فورک Vasil، یکی از این ویژگی‌ها باطل خواهد شد و مکانیزم تایید بلاک فقط به یک تابع VRF تکیه خواهد کرد. این موضوع سرعت همگام سازی شبکه و تایید بلاک‌ها را افزایش می‌دهد.

کاربران کاردانو پس از اعمال Vasil، بدون مشکلات امنیتی شاهد افزایش عملکرد شبکه خواهند بود.

سوالات متداول

نتیجه گیری

علیرغم همه تلاش‌هایی که بر روی هارد فورک Vasil در شبکه کاردانو صورت گرفته است، این هارد فورک در زمان نوشتن این مقاله هنوز به شبکه اصلی کاردانو اعمال نشده است. دلیل اصلی این تاخیر‌ها را باید در نیاز به صیغل همه ابعاد پروژه برای پرهیز از مشکلات آتی دانست.

آقای Charles Hoskinson گفته است که این تاخیر‌ها تضمینی در حذف مشکلات فرآیند اکوسیستم هستند و همچنین نرم افزار نود‌های کاردانو در نسخه فعلی خود یعنی 1.35.3 این ارتقا را از قبل مستقر کرده و آماده استقرار هارد فورک Vasil در شبکه Mainnet است.

با این که نسخه نرم افزار این شبکه آماده است اما همچنان تاریخ دقیقی برای آغاز استقرار هارد فورک کاردانو بر روی شبکه اصلی وجود ندارد. با این حال تست‌های این ارتقا بر روی شبکه Testnet در حال اجرا هستند. در این آزمایش‌ها هدف آن‌ها یافتن خطاهایی است که فرآیند‌های شبکه را مختل می‌کنند.