تمثل ترقية إيثريوم Pectra التطوير الأكثر أهمية في خارطة طريق تطوير إيثريوم منذ دمج 2022، حيث تجمع بين ترقيتي براغ وإلكترا السابقتين في مراجعة شاملة للبروتوكول.
مجدولة للتفعيل على الشبكة الرئيسية في 7 مايو 2025، بعد التنفيذ الناجح على الوشبكة الاختبارية Sepolia (في 13 مارس 2025) وHolesky (في 3 أبريل 2025)، تقدم Pectra تحسينات أساسية لكل من طبقتي تنفيذ إيثريوم والتوافق. يستمر هذا الدمج الاستراتيجي للترقيات في تقليد إيثريوم من الترقيات المسماة التي بدأت مع Frontier في 2015 وشملت تحولات بارزة مثل هومستيد، القسطنطينية، والأهم من ذلك، التحول إلى دليل الحصة مع الاندماج.
تظهر ترقية Pectra في لحظة حاسمة لإيثريوم. على الرغم من أنها لا تزال تتحكم في الحصة الأكبر من القيمة المقفولة تمامًا (TVL) في ديفاي بحوالي 45.7 مليار دولار اعتبارًا من أبريل 2025، تواجه إيثريوم منافسة متزايدة من سلاسل الكتل Layer-1 البديلة مثل سولانا، أفالانش، وشبكة Sui الناشئة. رغم أن رسوم المعاملات على طبقة إيثريوم الأساسية قد انخفضت بشكل كبير منذ تنفيذ EIP-1559 في ترقية لندن، إلا أنها لا تزال تتراوح بين 15-25 gwei خلال فترات الاستخدام القصوى - مما يخلق حواجز مستمرة للوصول للمستخدمين العاديين والتطبيقات الصغيرة.
في ظل هذه الخلفية، تهدف Pectra إلى معالجة نقاط الألم الحاسمة في بنية إيثريوم وتوجيه البنية التحتية الأساسية لرؤية الشبكة طويلة الأجل لتصبح طبقة تسوية آمنة وقابلة للتوسع ومستدامة لتطبيقات الويب 3.
من سلسلة بيكون إلى Pectra
لفهم أهمية Pectra، من الضروري فهم مسار تطوير إيثريوم منذ 2020. كانت إطلاق سلسلة بيكون في ديسمبر 2020 بداية انتقال متعدد المراحل لإيثريوم من دليل العمل إلى دليل الحصة، والتي بلغت ذروتها في دمج سبتمبر 2022. قلل هذا التحول من استهلاك الطاقة لإيثريوم بحوالي 99.95% ووضع الأساس للتحسينات المستقبلية في التوسع.
مكنت ترقية Shapella في أبريل 2023 من سحب المصادقين، مما أكمل التنفيذ الفعلي لآلية دليل حصة إيثريوم. فيما بعد، أدخلت ترقية Cancun-Deneb (المعروفة باسم Dencun) في مارس 2024 تقليل التكلفة عبر EIP-4844، مما قلل تكاليف المعاملات الطبقة الثانية بحوالي 80-90% من خلال تقديم كتل البيانات.
تبني Pectra على هذه الأسس، وتعتبر الترقية الرابعة الكبرى بعد الدمج والتحديث السابع الكبير منذ بدء سلسلة بيكون. يعكس هذا التقدم التاريخي التزام إيثريوم بالتحسين التدريجي والمعتدل إلى حد بعيد بدلاً من التغييرات الشاملة ذات الخطورة العالية - وهي فلسفة ساهمت في استقرار الشبكة على الرغم من تعقيدها.
الأسس الفنية والأهداف
تشمل ترقية Pectra 24 مقترح تحسين لإيثريوم (EIPs)، حيث تؤثر 19 منها على طبقة التنفيذ و5 تستهدف طبقة التوافق. تعالج هذه المقاربة المنسقة كلاً من التحسينات القصيرة الأجل في تجربة المستخدم والتغيرات المعمارية طويلة الأجل لدعم التوسع المستقبلي. وفقًا لخارطة طريق تطوير مؤسسة إيثريوم، تمثل Pectra حوالي 35% من التحسينات المخطط لها وفقًا لمرحلة "Surge" من تطوير إيثريوم.
تشمل الأهداف الأساسية:
-
تخفيض رسوم الغاز وتحسين عمليات العقود الذكية من خلال تحسينات EVM ومعالجة أفضل للبيانات، تستهدف تخفيضًا بين 15-25% في متوسط تكلفة المعاملة
-
تحسين اقتصاديات المدقق وأمان الشبكة من خلال تعديل معايير التجميع وآليات الشهادة
-
تحسين تجربة المستخدم من خلال تجزئة الحساب وخيارات دفع مرنة للغاز
-
تجهيز البنية التحتية لحلول التوسع المستقبلية مثل ختم الدينك الكامل وانتهاء الولاية
على عكس الترقيات السابقة التي ركزت في الغالب على إما طبقة التنفيذ (مثل لندن) أو طبقة التوافق (مثل ألتير)، يتطلب نطاق Pectra الشامل تغييرات منسقة عبر مجموعة بروتوكول إيثريوم بالكامل. يمثل هذا الدمج نضج إيثريوم المتزايد كشبكة موحدة بدليل الحصة بدلاً من نظامين متوازيين.
تحويل تجربة المستخدم
إحدى الميزات الأكثر ثورية لترقية Pectra هي تجزئة الحساب الشاملة عبر EIP-7702، التي تعيد تصور كيفية تفاعل المستخدمين مع شبكة إيثريوم. تأتي الحسابات التقليدية لإيثريوم في نوعين: الحسابات المملوكة خارجيًا (EOAs) التي يتم التحكم فيها بواسطة المفاتيح الخاصة، وحسابات العقود التي تحكمها الأكواد. تجزئ الحسابات خلط هذه التفرقة، مما يسمح للمحافظ القياسية للمستخدمين بتولي وظائف شبيهة بالعقود الذكية مؤقتًا.
يعالج هذا التحسين العديد من القيود الحرجة في نموذج الحساب الحالي لإيثريوم:
مرونة دفع الغاز
وفقًا للنظام الحالي، يجب أن يمتلك مبتدئو المعاملات ETH لدفع رسوم الغاز - عائق مهم للمستخدمين الجدد الذين يجب عليهم أولاً شراء ETH قبل التفاعل مع أي تطبيق. تمكن تجزئة الحساب من:
- دفعات الغاز القائمة على الرموز: يمكن للمستخدمين دفع رسوم المعاملة باستخدام رموز ERC-20 مثل USDC وDAI أو رموز محددة للتطبيقات، مما يلغي الحاجة إلى امتلاك ETH
- المعاملات المدعومة: يمكن للتطبيقات أو الأطراف الثالثة أن تعيد رسوم الغاز للمستخدم، مما يتيح تجارب خالية من الغاز للمستخدمين النهائيين
- تفويض الرسوم: يمكن للعقود الذكية تنفيذ آليات مشاركة الرسوم المعقدة، مما يسمح للشركات بتحمل التكاليف لتسهيل دخول العملاء أو الأنشطة الترويجية المتقدمة
تحليل كمي من Consensys يشير إلى أنه يمكن أن يؤدي تنفيذ دفعات الغاز المعتمدة على الرموز إلى زيادة العناوين النشطة للمحافظ في إيثريوم بنسبة 18-22% خلال ستة أشهر من التطبيق، بالأساس من خلال إزالة معوقات الانضمام للمستخدمين الجدد.
منطق المعاملات المتقدم
تمكن تجزئة الحساب من إنشاء "حسابات ذكية" بإمكانها منطق معاملات قابل للبرمجة، بما في ذلك:
- تجميع المعاملات: يمكن تنفيذ عمليات متعددة في معاملة واحدة (مثلاً الموافقة على رمز وتنفيذ مناسبة في خطوة واحدة)
- المعاملات المجدولة: يمكن للحسابات تنفيذ المعاملات في أوقات محددة مسبقًا أو في ظل شروط معينة
- متطلبات متعددة التوقيع: يمكن أن تتطلب المعاملات موافقة من عدة أطراف قبل التنفيذ
- حدود الإنفاق: يمكن للحسابات تنفيذ حدود سحب يومية أو حدود خاصة بالمعاملات
تعزز هذه الميزات بشكل كبير من أمان الأفراد وكذلك المستخدمين المؤسسيين. حسب شركة أمان Chainalysis، أدت عمليات اختراق المحافظ إلى خسائر تقدر بحوالي 780 مليون دولار في عام 2024، الكثير منها كان يمكن الحد منه بفضل حدود الإنفاق أو متطلبات التوقيع المتعدد.
الانتعاش الاجتماعي وخيارات المصادقة
لأجل تبني واسع، تمكن تجزئة الحساب من طرق بديلة للانتعاش والمصادقة:
- الانتعاش الاجتماعي: يمكن للحسابات تعيين جهات أو كيانات موثوقة يمكنها المساعدة جماعيًا في استعادة الوصول إذا فُقدت المفاتيح
- المصادقة البيومترية: يمكن أن تتكامل المحافظ مع القياسات الحيوية للجهاز بدلاً من الاعتماد فقط على العبارات الرأسية
- تكامل المفاتيح: يمكن للحسابات الاستفادة من معايير المفاتيح الناشئة للمصادقة عبر الأنظمة الأساسية
أظهرت بيانات التنفيذ المبكر من تجارب التجزئة الحسابية على شبكات اختبار إيثريوم انخفاضًا بنسبة 67% في معدلات هجران المحافظ عندما كانت خيارات الانتعاش الاجتماعي متاحة، مشيرة إلى أهمية هذه الميزة للمستخدمين السائدين.
تجميع المصادقين: إعادة الهيكلة الاقتصادية
تقدم ترقية Pectra تغييرات كبرى في آليات تجميع إيثريوم من خلال EIP-7251، مع تعديل الحد الأقصى للرصيد الفعال للمصادق من 32 ETH إلى 2,048 ETH - زيادة بمقدار 64 ضعفًا تعيد تشكيل الاقتصاديات الشبكية وعمليات المصادق.
توحيد المصادقين وكفاءة الشبكة
اعتبارًا من أبريل 2025، لدى إيثريوم حوالي 985,000 مصادق نشط، تتطلب موارد حسابية كبيرة للتعامل مع الشهادات والحفاظ على التوافق. من خلال زيادة الرصيد الفعال الأقصى، تمكن Pectra العمليات الكبيرة من توحيد عدة مصادقين في كيانات أقل:
- انخفاض عدد العقد: يمكن لمزودي التجميع الكبار مثل Lido، كوينباس، وRocket Pool تشغيل عدد أقل من العقد مع الحفاظ على نفس الرصيد الاقتصادي
- تقليل حمل الشبكة: قلة المصادقين تعني تقليل حركة الشهادة، مما قد يحسن أوقات انتشار الكتل بنسبة 15-25%
- تقليل تكاليف البنية التحتية: يمكن للعمليات التجميعية تقليل تكاليف الخوادم مع الحفاظ على نفس العوائد
زيادة مرونة السحب
توفر Pectra للمصادقين القدرة على تحديد مستحقات السحب مباشرة، مما يلغي الحاجة إلى عملية السحب ذات الخطوتين التي تم تنفيذها في Shapella. هذا التغيير يوفر:
- سيولة فورية: يمكن للمصادقين سحب الرصيد الزائد (أكثر من 32 ETH) دون فك الربط.
- تبسيط عمليات الرهان: يمكن لبرك الرهان تنفيذ آليات توزيع المكافآت بشكل أكثر كفاءة.
- تقليل الاعتماد على الجهات الخارجية: لم يعد المصادقون بحاجة إلى عقود ذكية خارجية لإدارة السحوبات.
من المتوقع أن تؤدي هذه التحسينات في آليات السحب إلى زيادة المشاركة في الرهان السائل بنسبة 15-20% وفقًا لتوقعات شركة تحليلات الرهان Nansen، مما قد يجلب 2-3 مليون ETH إضافية إلى نظام الرهان البيئي.
حلول التوسع
لمعالجة التحديات المتعلقة بالتوسع على المدى الطويل في إيثريوم، تقدم Pectra تقنيات أساسية ستمكن في نهاية المطاف تنفيذ أكثر من 100,000 معاملة في الثانية من خلال مزيج من التحسينات على السلسلة وتعزيزات الطبقة الثانية.
###ampling توافر البيانات بين الأقران (PeerDAS)
يمثل PeerDAS تقدمًا كبيرًا في حلول توافر البيانات، حيث يسمح للعقد بالتحقق من أن بيانات المعاملات متاحة للشبكة دون تحميل كتل كاملة بشكل فردي. يعمل النظام عبر:
- ترميز المحو: يتم ترميز البيانات بتكرار، مما يسمح باستعادتها حتى إذا فقدت أجزاء منها.
- أخذ عينات عشوائية: تتحقق العقد من التوافر عن طريق طلب أجزاء عشوائية من الكتل.
- نشر قائم على الأقران: يتم تبادل العينات بين الأقران بدلاً من الاعتماد على موزعين مركزيين.
تظهر القياسات الفنية من تنفيذات الشبكات التجريبية أن PeerDAS يقلل من متطلبات عرض النطاق الترددي للعملاء الخفيفين بنسبة حوالي 92% مع الحفاظ على الضمانات التشفيرية للتوافر البياناتي. هذا التطور مهم بشكل خاص لأجهزة الجوال والأجهزة ذات الموارد المحدودة.
يعمل PeerDAS كمقدمة حيوية لشاردات البيانات الكاملة (التي تم تسميتها على اسم الباحث في إيثريوم Dankrad Feist)، والتي تهدف إلى زيادة معدل نقل البيانات في إيثريوم بأضعاف مضاعفة من خلال شاردات البيانات دون تعقيد شاردات التنفيذ. وفقًا لخريطة الطريق التقنية لمؤسسة إيثريوم، يكمل تنفيذ PeerDAS في Pectra حوالي 60% من المتطلبات لشاردات البيانات الكاملة.
الأشجار الوركل
تبدأ Pectra في التحول من شجرة Merkle Patricia الحالية في إيثريوم إلى الأشجار الوركل عبر EIP-7672، مما يمثل أحد أكبر التغييرات في هيكل البيانات في إيثريوم منذ نشأته. هذا التغيير:
- يقلل من أحجام البراهين: براهين الأشجار الوركل أصغر بحوالي 10-20 مرة من براهين Merkle، مما يقلل من متطلبات بيانات الشاهد.
- يمكن العملاء بدون حالة: يمكن للعملاء التحقق من المعاملات دون تخزين الحالة الكاملة.
- تتحضر لانتهاء الحالة: تضع الأساس للتحسينات المستقبلية التي تسمح بأرشفة الحالة التاريخية.
تحقق الأشجار الوركل هذه التحسينات من خلال استخدام التزامات المتجهات بدلاً من الالتزامات المستندة إلى العمليات التشفيرية، مما يسمح بإثبات قيم متعددة بشاهد واحد. هذا التطور الرياضي له تداعيات عملية هائلة على بنية بيانات إيثريوم.
تظهر بيانات التنفيذ من شبكة Sepolia التجريبية أن الأشجار الوركل تقلل من أحجام شهود الحالة من متوسط 35KB إلى 3.8KB فقط - تخفيض بنسبة 90% الذي يحسن بشكل كبير سرعات إنتاج البراهين والتحقق منها. يعتبر هذا الكسب في الكفاءة حاسمًا لتنفيذ انتهاء الحالة في نهاية المطاف، والذي سيسمح للعقد بأرشفة الحالة التاريخية مع الحفاظ على الضمانات الأمنية.
تحسينات العقود الذكية وEVM
تقدم Pectra ترقيات كبيرة للجهاز الافتراضي لإيثريوم (EVM) من خلال تقديم مواصفات تنسيق كائن EVM المحددة في EIPs 7719 و7720 و7723. هذه التغييرات تمثل أكبر إعادة هيكلة لبيئة تنفيذ إيثريوم منذ الشوكة الصلبة Spurious Dragon في عام 2016.
تنسيق كائن EVM
يعيد EOF تنظيم كيفية نشر وتنفيذ العقود الذكية:
- فصل الشيفرة والبيانات: يتم فصل بوضوح بين شيفرة العقد وبيانات العقد.
- حدود الدوال الصريحة: تحصل الدوال الموجودة داخل العقود على نقاط دخول وخروج صريحة.
- الروتينات الفرعية الأساسية: تصبح المكالمات بين دوال العقود أكثر كفاءة في استخدام الغاز.
- التحقق المحسن: تخضع العقود لعمليات تحقق صارمة في وقت النشر، مما يكتشف نقاط الضعف المحتملة مبكرًا.
تشير التحليلات من شركة الأمان Trail of Bits إلى أن حوالي 32% من نقاط الضعف في العقود الذكية التي تم اكتشافها في عام 2024 كان من الممكن منعها بفضل آليات التحقق المحسنة في EOF. بالإضافة إلى ذلك، تظهر القياسات أن العقود المحتوية على EOF تنفذ بسرعة 7-12% أكثر من العقود التقليدية أثناء استخدام 5-10% أقل من الغاز للعمليات المعادلة.
تعليمات EVM الجديدة
Pectra تقدم عدة تعليمات جديدة لـ EVM من خلال EIP-7714:
-MCOPY: تنفذ النسخ من الذاكرة إلى الذاكرة بكفاءة أعلى من الحلول المتوفرة حاليًا.
- DUPN/SWAPN: تتيح التلاعب في الكومة بعمق متفاوت. -EXTERNALCALL: توفر واجهة موحدة للمكالمات الخارجية مع كفاءة محسنة في استخدام الغاز.
- BLOBBASEFEE: تعيد رسمية الرسوم الأساسية الحالية للعمل الدمج لتحسين تقدير رسوم الطبقة الثانية المحتوى: مخاوف المركزية
إثارة عمليات الاندماج للمصادقين تساؤلات مشروعة حول مركزية الشبكة:
- تقليل تنوع المصادقين: قد يؤدي تقليل عدد المصادقين إلى تقليص التنوع الجغرافي والتشغيلي.
- زيادة اقتصاديات الحجم: المصادقين الكبار يحصلون على مزايا اقتصادية إضافية.
- إمكانية التأثير المنسق: الهيئات المتجمعة قد تكتسب تأثيرًا غير متناسب في الحوكمة.
اقترح الباحث في إيثريوم، جاستن دريك، تنفيذ "متعقب معامل ناكاموتو" لمراقبة مؤشرات المركزية بعد Pectra، والذي يمكن أن يقدم معلومات لتعديلات البروتوكول المستقبلية إذا ظهرت اتجاهات مثيرة للقلق.
مخاطر الهجرة
يتطلب الانتقال تنسيقا من آلاف المشاركين في النظام البيئي:
- تحديثات مشغلي العقد: يجب على حوالي 8,500 عقدة تحديث برامجها قبل تاريخ الانقسام.
- انتقالات مزودي الرهن: يجب على الخدمات الرئيسية التكيف مع ميكانيكا المصادقين الجديدة.
- توافق التطبيقات: قد تتطلب التطبيقات اللامركزية تحديثات للاستفادة من الميزات الجديدة بشكل فعال.
لتقليل هذه المخاطر، أطلقت مؤسسة إيثريوم لوحة جاهزية Pectra المخصصة التي تتابع استعدادات النظام البيئي عبر أبعاد متعددة، مع الإشارة إلى أن المعايير الحالية تشير إلى جاهزية بنحو 74% بين الكيانات التي يتم تتبعها اعتبارًا من أواخر أبريل 2025.
خارطة الطريق للمستقبل: ما بعد Pectra
يمثل Pectra خطوة حاسمة في خارطة الطريق الطويلة لتطوير إيثريوم، ولكن هناك العديد من الترقيات الرئيسية القادمة في الأفق:
الطريق إلى الشاردينغ الكامل
يبقى الشاردينغ الكامل الحل الرئيسي للتوسع في إيثريوم، مع استمرار التطوير من خلال:
- توسيع توفر البيانات: زيادة عدد وحجم أشطر البيانات.
- فصل البناء عن الاقتراح (PBS): فصل كامل بين إنتاج الكتل وبناء الكتل.
- أخذ عينات توفر البيانات على نطاق واسع: توسيع PeerDAS لدعم أحجام بيانات أكبر.
تشير الجداول الزمنية الحالية للتطوير إلى أن الشاردينغ الكامل يمكن تنفيذه في غضون 12-18 شهرًا بعد Pectra، ربما في الربع الثالث إلى الرابع لعام 2026.
تطور إدارة الحالة
توفر أشجار Verkle الأساس لإدارة الحالة المتقدمة:
- انتهاء صلاحية الحالة: نقل الحالة التاريخية إلى التخزين الأرشيفي مع الحفاظ على التحقق.
- انتهاء صلاحية التاريخ: السماح للعقد بتقليص الكتل التاريخية مع الحفاظ على ضمانات الأمان.
- العملاء عديمي الحالة: تمكين التحقق الكامل دون حفظ الحالة الكاملة.
تهدف هذه التطويرات إلى إبقاء متطلبات العقدة في إيثريوم معقولة على الرغم من زيادة الاستخدام، مع توجيه انتهاء صلاحية الحالة للتنفيذ في غضون 24 شهرًا من Pectra.
القمة، التطهير، والإغراق
تمثل هذه المراحل في خارطة الطريق لإيثريوم رؤى طويلة الأجل:
- القمة: التنفيذ الكامل لأشجار Verkle والعملاء عديمي الحالة.
- التطهير: التخلص من متطلبات البيانات التاريخية من خلال انتهاء صلاحية التاريخ.
- الإغراق: تنفيذ تحسينات وميزات إضافية متنوعة.
بينما تفتقر هذه المراحل إلى جداول زمنية محددة، إلا أنها تمثل التزام إيثريوم المستمر بالتوسع مع الحفاظ على اللامركزية.
التطور البراغماتي لإيثريوم
يمثل ترقية إيثريوم Pectra مثالًا على النهج العملي في تطور البلوكشين - إجراء تحسينات كبيرة مع الحفاظ على التوافق العكسي وتقليل الاضطراب إلى أدنى حد. من خلال معالجة التحديات الحرجة في كفاءة المعاملات، واقتصاديات الرهن، وتجربة المستخدم، تعزز Pectra من مكانة إيثريوم كأفضل منصة عقود ذكية بينما تضع الأساس الأساسي للتوسع المستقبلي.
بالنسبة للمستثمرين والمطورين والمستخدمين على حد سواء، تظهر Pectra مرونة إيثريوم التقنية والقدرة التكيفية في مشهد بلوكشين يتطور بسرعة. ومع تفعيل الترقية في 7 مايو 2025، ستبدأ المرحلة التالية في رحلة إيثريوم نحو أن تصبح طبقة تسوية عالية الإنتاجية ويمكن الوصول إليها عالميًا لتطبيقات الويب 3 والتمويل اللامركزي.
ستكشف الأشهر القادمة مدى فعالية هذه التحسينات التقنية في تحويلها إلى تجارب مستخدم محسنة، وزيادة إنتاجية المطورين، وكفاءة اقتصادية - مما يحدد في النهاية ما إذا كان يمكن لإيثريوم المحافظة على موقعها المسيطر وسط تزايد المنافسة من شبكات الطبقة الأولى البديلة والنماذج الجديدة للبلوكشين.