عميل خفيف إثيريوم هليوس: تحقيق وصول غير موثوق إلى البلوكتشين

في 8 نوفمبر، تم إطلاق عميل خفيف جديد لإثيريوم يسمى هليوس. تم تطوير هذا العميل باستخدام لغة Rust، ويهدف إلى توفير وصول إثيريوم بدون حاجة للثقة تمامًا.

تتمثل إحدى المزايا الكبرى لتقنية البلوكتشين في عدم الحاجة إلى الثقة في الوسطاء. من خلال البلوكتشين، يمكن للمستخدمين السيطرة حقًا على ثرواتهم وبياناتهم. ومع ذلك، من أجل البحث عن الراحة، غالبًا ما نقوم ببعض التنازلات. واحدة من هذه هي استخدام RPC( المركزي لاستدعاء) الخادم.

يستخدم المستخدمون عادة مزودي خدمات مركزيين للوصول إلى إثيريوم. تقوم هذه الشركات بتشغيل عقد عالية الأداء على خوادم سحابية، مما يوفر للمستخدمين وصولًا مريحًا إلى البيانات على البلوكتشين. عندما يقوم المحفظة بالتحقق من رصيد الرموز أو فحص حالة المعاملات، يتم استخدام هذه الخدمات المركزية تقريبًا.

تتمثل مشكلة هذا النموذج في أن المستخدمين بحاجة إلى الثقة في هؤلاء المزودين، ولا يمكنهم التحقق من دقة نتائج الاستعلام.

يمكن لـ Helios تحويل البيانات من مقدمي خدمات RPC المركزيين غير الموثوقين إلى RPC محلي قابل للتحقق بشكل آمن. بالجمع بين RPC المركزي، يمكن لـ Helios التحقق من صحة البيانات دون الحاجة إلى تشغيل عقدة كاملة.

يمكن لهذا العميل إكمال المزامنة في حوالي ثانيتين دون الحاجة إلى التخزين، ويمكن للمستخدمين الوصول إلى بيانات السلسلة الآمنة من أي جهاز، بما في ذلك الهواتف المحمولة وإضافات المتصفح. يساعد ذلك في حل النقطة المؤلمة التي تتمثل في صعوبة التوفيق بين الراحة واللامركزية.

المخاطر المحتملة للبنية التحتية المركزية

نظريًا، قد يقوم مقدمو خدمة RPC المركزيين الخبيثين بتحفيز المستخدمين على توقيع صفقات تبادل غير مواتية من خلال تقديم أسعار غير دقيقة في البورصات اللامركزية. والأسوأ من ذلك، قد يحتفظ المزودون بالصفقات سراً ويقومون بإرسالها مباشرة إلى عمال المناجم لتحقيق الربح.

السبب الجذري لهذا الهجوم هو ثقة المستخدمين في الآخرين للحصول على حالة البلوكتشين. لتجنب المخاطر، يقوم المستخدمون ذوو الخبرة عادةً بتشغيل عقدة إثيريوم الخاصة بهم، لكن هذا يتطلب استهلاك الكثير من الوقت والموارد. بالنسبة لمعظم المستخدمين، وخاصةً مستخدمي الأجهزة المحمولة، لا يزال تشغيل العقدة أمرًا صعبًا.

من الجدير بالذكر أنه على الرغم من أن هجمات مزودي RPC المركزيين ممكنة تمامًا، إلا أنه لم تحدث مثل هذه الحوادث حتى الآن. ومع ذلك، من الحكمة القيام بمزيد من البحث قبل إضافة مزودي RPC غير المألوفين إلى المحفظة.

كيفية عمل Helios

يتكون هليوس من طبقة التنفيذ وطبقة الإجماع، حيث ترتبط هاتان الطبقتان ارتباطًا وثيقًا، ويحتاج المستخدم فقط إلى تثبيت وتشغيل برنامج واحد.

تستخدم طبقة الإجماع تجزئة كتلة سلسلة الإشارات المعروفة، وتربط RPC غير الموثوق به، لتزامن بطريقة قابلة للتحقق مع الكتلة الحالية. بينما تجمع طبقة التنفيذ هذه الكتل الموثوقة من سلسلة الإشارات مع RPC غير الموثوق به في طبقة التنفيذ، للتحقق من معلومات حالة السلسلة على الشبكة، مثل رصيد الحساب، وتخزين العقود، وإيصالات المعاملات، ونتائج استدعاء العقود الذكية.

تستخدم طبقة الإجماع آلية اللجنة التزامنية لسلسلة الإشارات. تتكون اللجنة التزامنية من 512 مصادقًا مختارًا بشكل عشوائي، ومدة الخدمة حوالي 27 ساعة. من المرجح جدًا أن رأس الكتلة الذي يوقع عليه أكثر من ثلثي أعضاء اللجنة يقع ضمن سلسلة الإشارات القياسية.

يستخدم هليوس نقاط تفتيش ذات موضوعية ضعيفة كجذر موثوق، حيث أن نقطة التفتيش هي تجزئة كتلة قديمة تم ضمان تضمينها في السلسلة في لحظة معينة في الماضي. من خلال هذه الآلية، يستطيع هليوس مراجعة تاريخ البلوكتشين بسرعة، بدءًا من أي تجزئة كتلة في الماضي حتى التجزئة الحالية.

تستخدم طبقة التنفيذ شجرة الحالة وإثباتات ميركل، بالاقتران مع جذر الحالة الذي تم التحقق منه في طبقة الإجماع، للتحقق من جميع البيانات المخزنة على إثيريوم.

آفاق تطبيق هليوس

هيليوس يوفر للمستخدمين حلاً خفيف الوزن للوصول بأمان إلى بيانات السلسلة من أي جهاز. يمكن للمستخدمين استخدام هيليوس كمزود RPC في ميتا ماسك، مما يتيح لهم الوصول إلى مجموعة متنوعة من التطبيقات اللامركزية بدون ثقة.

علاوة على ذلك، فإن دعم Rust لـ WebAssembly يمكّن مطوري التطبيقات من دمج Helios بسهولة في تطبيقات Javascript. من المتوقع أن يعزز هذا أمان إثيريوم ويقلل من الاعتماد على البنية التحتية المركزية.

في المستقبل، سيكون لدى Helios العديد من الاتجاهات المحتملة للتطوير، مثل دعم الحصول على بيانات العميل الخفيف مباشرة من شبكة P2P، وبناء نسخة يمكن تجميعها إلى WebAssembly، ودمجها مباشرة في برامج المحفظة وغيرها. ستعزز هذه التقدمات من أمان نظام إثيريوم البيئي ودرجة اللامركزية.