ভিটালিক বুটেরিন ইথেরিয়ামের ৫ বছরের স্কেলিং রোডম্যাপ উপস্থাপন করেন: এক্সিকিউশন দক্ষতা, ডেটা শার্ডিং এবং স্টেট লেয়ারিং

২০২৬ সালের ২৭ ফেব্রুয়ারি, ভিটালিক বুটারিন ইথেরিয়াম রিসার্চে “Hyper-scaling state by creating new forms of state” শিরোনামে একটি দীর্ঘ প্রবন্ধ প্রকাশ করেন।

এই প্রবন্ধে, ভাইটালিক বুটারিন ইথেরিয়ামের স্কেলিং পথটি আরও পরিষ্কারভাবে উপস্থাপন করেন। এই প্রবন্ধটি শুধুমাত্র প্রযুক্তিগত দৃষ্টিকোণ থেকে ইথেরিয়ামের স্কেলিং নিয়ে আলোচনা করে না, বরং একটি সমগ্র আর্কিটেকচারাল দৃষ্টিকোণ থেকে একটি পর্যায়ক্রমিক স্কেলিং প্রস্তাব প্রদান করে, যা ভবিষ্যতের বছরগুলিতে ইথেরিয়ামের নেটওয়ার্ক ক্ষমতা ধারাবাহিকভাবে বাড়ানোর জন্য ভিত্তি প্রদান করে।

এছাড়াও, তিনি একটি টুইট পোস্ট করেছেন যা এই নিবন্ধটিকে আরও ব্যাখ্যা করে। আমরা চেষ্টা করছি বুঝতে যে, ভাইটালিকের এই নতুন প্রস্তাবিত স্কেলিং সমাধানটি কী, এবং এটি কেন করা হচ্ছে।

ভিটালিক দীর্ঘ নিবন্ধের শুরুতে উল্লেখ করেন, "পরবর্তী পাঁচ বছরে ইথারিয়ামকে স্কেল করতে, তিনটি সম্পদকে স্কেল করা প্রয়োজন":

- রিসোর্স এক্সিকিউশন: EVM কম্পিউটেশন, সিগনেচার ভেরিফিকেশন ইত্যাদি

- ডেটা সম্পদ: লেনদেনের প্রেরক, গ্রহণকারী, স্বাক্ষর ইত্যাদি

- স্ট্যাটাস রিসোর্স: অ্যাকাউন্ট ব্যালেন্স, কোড, স্টোরেজ

প্রথম দুটির জন্য সংক্ষিপ্ত ও দীর্ঘমেয়াদী বিস্তার পরিকল্পনা রয়েছে।

সম্পদ বাস্তবায়নের জন্য, সংক্ষিপ্ত মেয়াদে ব্লক অ্যাক্সেস লিস্ট (BAL), ePBS এবং গ্যাস ফি পুনর্নির্ধারণের মাধ্যমে 10-30 গুণ বৃদ্ধি এবং দীর্ঘমেয়াদে ZK-EVM এর মাধ্যমে প্রায় 1000 গুণ বৃদ্ধি সাধন করা হবে, এবং কিছু নির্দিষ্ট ধরনের গণনার (সিগনেচার, SNARK/STARK) জন্য অফ-চেইন এগ্রিগেশন পারফরম্যান্সকে প্রায় 10000 গুণ বাড়াতে পারে।

ডেটা সংস্থানের জন্য, সংক্ষিপ্ত মেয়াদে p2p উন্নতি এবং বহুমাত্রিক গ্যাসের মাধ্যমে প্রায় 10-20 গুণ বৃদ্ধি এবং দীর্ঘমেয়াদে Blobs + PeerDAS-এর মাধ্যমে প্রায় 500 গুণ বৃদ্ধি সাধন করা হবে।

সংক্ষিপ্ত মেয়াদের বিস্তার এথেরিয়ামকে আরও দ্রুত চালানোর উপর ফোকাস করে। বর্তমানে এথেরিয়াম ধীর হওয়ার কারণ হল বর্তমান যাচাই পদ্ধতি ধারাবাহিক—একটি একটি করে ট্রানজেকশন যাচাই করা। যদি কোনো ট্রানজেকশন আটকে যায়, তবে সম্পূর্ণ যাচাই প্রক্রিয়াটি আটকে যায়।

সুতরাং এই বছরের পরবর্তী Glamsterdam আপগ্রেডে ব্লক অ্যাক্সেস লিস্ট (BAL) এবং ePBS চালু হবে।

ব্লক অ্যাক্সেস লিস্ট ব্লক প্যাকারকে ভেরিফায়ারদের আগে থেকে জানাতে দেয়: “এই ব্লকের ট্রানজেকশনগুলি এই অ্যাকাউন্টগুলি এবং স্টোরেজ লোকেশনগুলি অ্যাক্সেস করবে।” এই তথ্যটি পেয়ে, ভেরিফায়ারগুলি ডেটা হার্ডডিস্ক থেকে মেমোরিতে লোড করতে আগে থেকেই প্রস্তুতি নিতে পারে। তারপর, ভেরিফায়ারগুলি একটি করে ট্রানজেকশন চেক করার বদলে একসাথে অনেকগুলি ট্রানজেকশন চেক করতে পারে। এটি একটি ফ্যাক্টরির অ্যাসেম্বলি লাইনের মতো: আগে একজন শ্রমিক পুরো পণ্যটি তৈরি করত, এখন একাধিক শ্রমিক একসাথে বিভিন্ন অংশগুলির উপর কাজ করছে।

ePBS তখন ব্লক সংগঠন এবং যাচাইকরণ প্রক্রিয়াকে পৃথক করে—ব্লক নির্মাতারা লেনদেনগুলি সংগঠিত করে, প্রস্তাবকরা ব্লক প্রস্তাব করে, এবং যাচাইকারীরা ব্লকটি যাচাই করে। প্রতিটি ভূমিকা তাদের নিজস্ব কাজটি সম্পন্ন করে, তাই ব্লক নির্মাতারা আরও আক্রমণাত্মকভাবে আরও বেশি লেনদেন সংগঠিত করতে পারে, কারণ প্রস্তাবক এবং যাচাইকারীরা তাদের নিরাপত্তা সমস্যা নিয়ে চিন্তা না করেই তা পরীক্ষা করবে।

গ্যাস ফি পুনর্নির্ধারণ + বহুমাত্রিক গ্যাস বলা যেতে পারে “কোর মুভ”। এখন, এথেরিয়ামের সমস্ত অপারেশন একই ধরনের গ্যাস ফি ব্যবহার করে। কিন্তু ভিটালিকের ধারণা হলো, বিভিন্ন অপারেশনের জন্য বিভিন্ন মূল্য থাকা উচিত।

বিশেষ করে, নতুন অবস্থা তৈরি করা (যেমন নতুন অ্যাকাউন্ট তৈরি করা, নতুন চুক্তি বাস্তবায়ন করা) এর জন্য একটি বিশেষ «অবস্থা তৈরি শুল্ক» থাকা উচিত। কারণ নতুন অবস্থা তৈরি করা সবচেয়ে ব্যয়বহুল অপারেশন। এটি শুধুমাত্র গণনা সম্পদ ব্যবহার করে না, বরং সংরক্ষণ সম্পদও ব্যবহার করে। এছাড়াও, এই খরচ স্থায়ী—একবার তৈরি হলে, এই অবস্থা চিরকাল বিদ্যমান থাকবে।

সুতরাং, ভিটালিকের ধারণা হলো: নতুন অবস্থা তৈরি করা ব্যয়বহুল করে তোলা, কিন্তু সাধারণ লেনদেনগুলি সস্তা করে তোলা।

পদ্ধতিটি হল "জলাধার প্রক্রিয়া"। কল্পনা করুন দুটি বালতি আছে, একটিতে "স্টেট ক্রিয়েশন ফি" রাখা হয়, অন্যটিতে "সাধারণ গ্যাস ফি" রাখা হয়। কন্ট্রাক্টগুলি পরস্পরকে কল করলে, গ্যাস স্বয়ংক্রিয়ভাবে উভয় জলাধার থেকে ধার করা হয়, যাতে কোনো বিশৃঙ্খলা না হয়।

সাধারণ ব্যবহারকারীদের লেনদেন কম খরচে হবে, কারণ এই লেনদেনগুলির জন্য "স্টেট ক্রিয়েশন ফি" প্রযোজ্য হবে না। যারা নতুন স্টেট তৈরি করতে চান, তাদের বেশি ফি পরিশোধ করতে হবে। এভাবে, নেটওয়ার্কের মোট ক্ষমতা ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি পায়, কিন্তু স্টেট বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রিত থাকে, যাতে ফুল নোডগুলির হার্ডডিস্ক ফুলে না যায়।

দীর্ঘমেয়াদী বিস্তার হল মেইননেটকে নিজেই শক্তিশালী করে তোলা এবং Layer 2-এর উপর নির্ভরশীলতা কমানো। এতে Blobs + PeerDAS এবং ZK-EVM-এর পর্যায়ক্রমিক রোলআউট অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

ব্লোবস, যা একটি অস্থায়ী বড় ফাইল স্টোরেজ পদ্ধতি, বর্তমানে মূলত লেয়ার 2-এর জন্য ব্যবহৃত হচ্ছে। ভবিষ্যতে, ইথারিয়াম মেইননেটও ডেটা সংরক্ষণের জন্য ব্লোবস ব্যবহার করবে। কিন্তু এর সাথেই একটি সমস্যা আসে—যদি প্রতিটি নোডকে সমস্ত ব্লোবস ডাউনলোড করতে হয়, তাহলে নেটওয়ার্কটি বিস্ফোরিত হয়ে যাবে।

এখানে PeerDAS-এর উপর নির্ভর করতে হবে—সমস্ত ডেটা ডাউনলোড করার প্রয়োজন নেই, শুধুমাত্র একটি ছোট অংশ ডাউনলোড করুন। এটি একটি নমুনা পরিসংখ্যানের মতো, সবাইকে জিজ্ঞাসা করার প্রয়োজন নেই, শুধুমাত্র কিছু মানুষকে জিজ্ঞাসা করলেই সমগ্র গ্রুপের অবস্থা বুঝতে পারবেন। ZK প্রমাণের সাথে একত্রিত করলে, যদি সমস্ত ডেটার 1/16 অংশ ডাউনলোড করা হয়, তবুও আপনি ডেটার অখণ্ডতা নিশ্চিত করতে পারবেন।

তারপর ZK-EVM-এর পর্যায়ক্রমিক চালুকরণ, যা একটি ব্লক যাচাই করার জন্য ব্লকের সমস্ত ট্রানজেকশন পুনরায় বাস্তবায়ন করার প্রয়োজনীয়তা দূর করে, নোডগুলি শুধুমাত্র ZK প্রমাণে বিশ্বাস করে, যাচাইয়ের খরচ কমিয়ে “সমস্ত ট্রানজেকশন বাস্তবায়ন”-এর পরিবর্তে “একটি ZK প্রমাণ যাচাই”-এ নামিয়ে আনা হয়।

ভিটালিকের পরিকল্পনা হলো, ২০২৬ সালে, কিছু নোড ZK যাচাইকরণ ব্যবহার শুরু করবে। ২০২৭ সালে, আরও বেশি নোডকে ZK যাচাইকরণ ব্যবহারের জন্য উৎসাহিত করা হবে। শেষ পর্যন্ত, একটি ব্লককে কার্যকর হতে হলে, এটিতে বিভিন্ন প্রমাণ সিস্টেম থেকে ৫টি প্রমাণ ধরনের মধ্যে ৩টি অন্তর্ভুক্ত থাকতে হবে। তিনি প্রত্যাশা করছেন যে, সমস্ত নোড (ইনডেক্স নোডগুলি বাদে) শেষপর্যন্ত ZK-EVM প্রমাণের উপর নির্ভরশীল হয়ে উঠবে।

এখন আসুন সংক্ষিপ্ত ও দীর্ঘমেয়াদী বিস্তারের ক্ষেত্রে এখনও উল্লেখ করা হয়নি এমন “স্টেট রিসোর্স” নিয়ে দেখি। সংক্ষিপ্তমেয়াদে, ব্লক অ্যাক্সেস লিস্টের সাথে সিঙ্ক্রোনাইজেশন, p2p উন্নতি এবং ডাটাবেস অপ্টিমাইজেশনের মাধ্যমে এখনও প্রায় 5-30 গুণ উন্নতি করা সম্ভব, কিন্তু দীর্ঘমেয়াদে?

ভিটালিকের উত্তর হলো, না।

কেন স্টেট রিসোর্স এত কঠিন প্রসারিত করা যায়? ইথেরিয়ামের স্টেট একটি বিশাল ডেটাবেসের মতো। এই ডেটাবেসে সমস্ত অ্যাকাউন্টের ব্যালেন্স, সমস্ত স্মার্ট কনট্রাক্টের কোড এবং সমস্ত স্টোরেজ লোকেশনের ডেটা সংরক্ষিত হয়।

এখন এই ডাটাবেসটি এখনও ছোট, মাত্র প্রায় 100 জিবি, কিন্তু যদি স্টেটকে 20 গুণ বাড়ানো হয়, তাহলে এটি 2 টিবি হবে। আরও বেশি সময় পেলে? 8 টিবি?

সমস্যাটি হার্ড ডিস্কে জায়গা না থাকার নয়, বরং:

- ডাটাবেসের দক্ষতা প্রভাবিত হচ্ছে: আধুনিক ডাটাবেস ডাটা সংগঠিত করতে ট্রি স্ট্রাকচার (যেমন Merkle ট্রি) ব্যবহার করে। একটি নতুন ডাটা লেখার সময়, সম্পূর্ণ ট্রি আপডেট করতে হয়। এর অর্থ হলো, যদি আপনি X বার আপডেট করেন, তবে ডাটাবেস লেভেলেও X বার অপারেশন হবে, শুধু একবার আপডেট করে ডাটাবেস অপারেশনটি শেষ করা যায়না। আপডেটের সংখ্যা বাড়লে, অপারেশনেরও সংখ্যা বাড়বে, এবং লেখা প্রক্রিয়াটি বিস্ফোরিত হওয়ার মতো ধীর হয়ে যাবে।

সিঙ্ক্রোনাইজেশনের কঠিনতা: একটি নতুন এথেরিয়াম নেটওয়ার্ক নোডকে নতুন ব্লকগুলি যাচাই করতে সম্পূর্ণ অবস্থা ডাউনলোড করতে হয়। যদি ডেটা আকার 8 টিবি হয়, তবে বর্তমানে বেশিরভাগ লোকের ইন্টারনেট গতির জন্য এটি দীর্ঘ সময় নেবে।

সমাধান আছে, কিন্তু ভিটালিক মনে করেন সবগুলোতেই সমস্যা আছে:

- "স্ট্রং স্টেটলেসনেস": নোডগুলিকে সম্পূর্ণ অবস্থা সংরক্ষণ করার প্রয়োজন নেই, শুধুমাত্র ব্যবহারকারীদের মার্কল প্রমাণ প্রদান করার প্রয়োজন। ভিটালিক মনে করেন, এই পদ্ধতিতে অবস্থা সংরক্ষণের কেন্দ্রীয়করণ, ডায়নামিক স্টোরেজ অ্যাক্সেসের কারণে ট্রানজেকশন ব্যর্থ হওয়া এবং ব্যান্ডউইথ খরচের সমস্যা রয়েছে।

- "স্টেট এক্সপায়ার্ড": কম প্রায়ই অ্যাক্সেস করা স্টেটগুলি স্বয়ংক্রিয়ভাবে সক্রিয় স্টেট থেকে সরিয়ে দেওয়া হয়। নোডগুলিকে শুধুমাত্র সাম্প্রতিকভাবে অ্যাক্সেস করা স্টেটগুলি সংরক্ষণ করতে হবে, যা সংরক্ষণ স্থানকে ব্যাপকভাবে কমিয়ে দেয়। ভিটালিক মনে করেন একটি মৌলিক "সমস্যা" রয়েছে, অর্থাৎ একটি নতুন স্টেট তৈরি করার সময়, কীভাবে প্রমাণ করা যায় যে কোনো স্টেট "কখনও অস্তিত্বহীন" ছিল। ধরুন, একটি নতুন অ্যাকাউন্ট তৈরি করা হচ্ছে, তাহলে প্রমাণ করতে হবে যে নতুন অ্যাকাউন্টের ঠিকানা ইথারিয়ামে কখনও তৈরি হয়নি। এর অর্থ, প্রতিটি নতুন অ্যাকাউন্টের জন্য 10 বছরের ইতিহাসের ডেটা চেক করতে হবে, যা নতুন অ্যাকাউন্ট তৈরির প্রক্রিয়াকে জটিল এবং ব্যয়বহুল করে তোলে।

ভাইটালিকের চূড়ান্ত পদ্ধতি হল এই দুটি পরিকল্পনাকে একত্রিত করে ইথারিয়ামের স্টেট সম্পদ আর্কিটেকচারের জন্য কয়েকটি নতুন স্টেট ফর্ম প্রস্তাব করা:

- অস্থায়ী সঞ্চয়: এক ধরনের স্টোরেজ যা স্বয়ংক্রিয়ভাবে মেয়াদোত্তীর্ণ হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি নতুন ট্রি তৈরি করা যেতে পারে যা প্রতি মাসে স্বয়ংক্রিয়ভাবে শূন্য হয়ে যায়। এই স্টোরেজটি অস্থায়ী ডেটা, অর্ডারবুক, লিকুইডিটি পুল, অস্থায়ী গণনাকারী ইত্যাদির জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে—এই ডেটাগুলি সাধারণত স্থায়ীভাবে সংরক্ষণের প্রয়োজন হয় না; এক মাস পরে, পুরনো অর্ডারগুলি মেয়াদোত্তীর্ণ হয়ে যায়, আর নতুন লিকুইডিটি পুলগুলি তৈরি হয়।

- পৌনঃপুনিক সংরক্ষণ: অস্থায়ী সংরক্ষণের মতো, কিন্তু সময়কাল দীর্ঘতর, যেমন 1 বছর।

সীমিত স্টোরেজ: কিছু স্টোরেজ শুধুমাত্র নির্দিষ্ট উপায়ে অ্যাক্সেস করা যায়। উদাহরণস্বরূপ, একটি ERC20 টোকেনের ব্যালেন্স স্টোরেজ শুধুমাত্র নির্দিষ্ট ইন্টারফেসের মাধ্যমে অ্যাক্সেস করা যেতে পারে। এইভাবে, সিস্টেম এই ধরনের স্টোরেজকে অপ্টিমাইজ করতে পারে।

একইসাথে, বর্তমান অবস্থা ফর্মটি বজায় রাখুন। এইভাবে, কার্যক্রম সম্ভবত 1000 গুণ সস্তা হবে (ZK-EVM এর মাধ্যমে), কিন্তু নতুন অবস্থা তৈরি কেবলমাত্র 20 গুণ সস্তা হতে পারে।

ভিটালিক মনে করেন, নতুন স্টেট ফর্মের সাথে ডেভেলপারদের পছন্দ রয়েছে। বিদ্যমান স্টেট ফর্ম ব্যবহার করতে থাকুন, কিন্তু বেশি ফি পরিশোধ করুন, অথবা অ্যাপ্লিকেশনটি পুনর্ডিজাইন করুন এবং নতুন স্টেট ফর্ম ব্যবহার করে কম ফি পান। সাধারণ ব্যবহারের ক্ষেত্রে (যেমন ERC20 ব্যালেন্স, NFT), স্ট্যান্ডার্ডাইজড ওয়ার্কফ্লো থাকবে, এবং আরও জটিল ব্যবহারের ক্ষেত্রে (যেমন DeFi), ডেভেলপারদের নিজেদেরই অপ্টিমাইজেশনের উপায় খুঁজে বার করতে হবে।

এই কৌশলটি খুবই আকর্ষণীয়, যেন ডেভেলপাররা মাথা খাটিয়ে খরচ কমাচ্ছেন এবং সাধারণ ইথেরিয়াম ব্যবহারকারীরা তা থেকে লাভ পাচ্ছেন।