كانت التخزين واحدة من المسارات الساخنة في صناعة blockchain. كانت Filecoin، كمشروع رائد في الدورة السابقة، تساوي في بعض الأحيان أكثر من 10 مليارات دولار. بينما كانت Arweave تسوق لتخزين دائم، حيث وصلت قيمتها السوقية إلى 3.5 مليار دولار. ومع ذلك، مع الكشف عن قيود تخزين البيانات الباردة، تم التشكيك في ضرورة التخزين الدائم، كما تم وضع علامة استفهام على آفاق التخزين اللامركزي.
ظهور Walrus جلب حيوية جديدة لمسار التخزين الذي كان ساكنًا لفترة طويلة. والآن، أطلقت Aptos بالتعاون مع Jump Crypto مشروع Shelby، بهدف دفع التخزين اللامركزي لتحقيق突破 في مجال البيانات الساخنة. هل يمكن للتخزين اللامركزي أن يعود مرة أخرى ويوفر مجموعة واسعة من سيناريوهات الاستخدام؟ أم أنها جولة أخرى من المضاربة على الأفكار؟ ستتناول هذه المقالة تطور أربعة مشاريع: Filecoin و Arweave و Walrus و Shelby، لتحليل تاريخ تطور التخزين اللامركزي واستكشاف آفاق تطوره المستقبلية.
Filecoin: اسم التخزين, جوهر التعدين
Filecoin هو أحد المشاريع الأولى في مجال العملات المشفرة، حيث يتمحور اتجاه تطويره حول اللامركزية. هذه خاصية مشتركة بين المشاريع المشفرة المبكرة - استكشاف معنى اللامركزية في مختلف المجالات التقليدية. يجمع Filecoin بين التخزين واللامركزية، ويطرح مخاطر الثقة في تخزين البيانات المركزي، محاولًا تحويل التخزين المركزي إلى تخزين لامركزي. ومع ذلك، فإن بعض التنازلات التي تم تقديمها لتحقيق اللامركزية، أصبحت بعينها نقاط الألم التي حاولت مشاريع لاحقة مثل Arweave أو Walrus معالجتها. لفهم لماذا يعتبر Filecoin في الأساس مشروع عملات معدنية، من الضروري فهم القيود الموضوعية لتقنية IPFS الأساسية في التعامل مع البيانات الحارة.
IPFS:اللامركزية هي عائق النقل
نظام الملفات بين الكواكب IPFS( ظهر حوالي عام 2015، بهدف استبدال بروتوكول HTTP التقليدي عن طريق العنوانة بالمحتوى. المشكلة الكبرى في IPFS هي بطء سرعة الاسترجاع. في عصر يمكن فيه للخدمات البيانية التقليدية تحقيق استجابة في نطاق المللي ثانية، لا يزال استرجاع ملف باستخدام IPFS يحتاج إلى عشر ثوانٍ، مما يجعل من الصعب ترويجه في التطبيقات العملية، كما يفسر لماذا، باستثناء عدد قليل من مشاريع البلوك تشين، نادراً ما يتم اعتماده في الصناعات التقليدية.
بروتوكول P2P في طبقة IPFS مناسب بشكل أساسي لـ"البيانات الباردة"، أي المحتوى الثابت الذي لا يتغير كثيرًا مثل الفيديوهات والصور والمستندات. ومع ذلك، عند التعامل مع البيانات الساخنة، مثل صفحات الويب الديناميكية أو الألعاب عبر الإنترنت أو تطبيقات الذكاء الاصطناعي، لا يتفوق بروتوكول P2P على CDN التقليدي بشكل واضح.
على الرغم من أن IPFS نفسه ليس بلوك تشين، إلا أن تصميمه القائم على الرسم البياني الموجه غير الدائري )DAG( يتناسب بشكل كبير مع العديد من سلاسل الكتل العامة وبروتوكولات Web3، مما يجعله مناسبًا بطبيعته ليكون إطار البناء الأساسي للبلوك تشين. لذلك، حتى في حالة عدم وجود قيمة عملية، فإن كونه إطارًا أساسيًا يحمل سرد البلوك تشين يكفي، حيث يمكن أن تبدأ المشاريع المشفرة المبكرة برؤية عظيمة من خلال إطار عمل قابل للتشغيل. ولكن عندما تتطور Filecoin إلى مرحلة معينة، تبدأ القيود التي يفرضها IPFS في عرقلة تقدمها.
) منطق العملات المعدنية تحت غلاف التخزين
تم تصميم IPFS للسماح للمستخدمين بأن يصبحوا جزءًا من شبكة التخزين أثناء تخزين البيانات. ومع ذلك، في ظل عدم وجود حوافز اقتصادية، من الصعب على المستخدمين استخدام هذا النظام طواعية، ناهيك عن أن يصبحوا نقاط تخزين نشطة. وهذا يعني أن معظم المستخدمين سيقومون فقط بتخزين الملفات على IPFS، لكنهم لن يساهموا بمساحة التخزين الخاصة بهم، ولن يخزنوا ملفات الآخرين. وفي هذا السياق، ظهرت Filecoin.
في نموذج اقتصاد التوكن الخاص بـ Filecoin يوجد ثلاثة أدوار رئيسية: المستخدمون مسؤولون عن دفع الرسوم لتخزين البيانات؛ عمال المناجم للتخزين يحصلون على مكافآت توكن بسبب تخزين بيانات المستخدمين؛ وعمال المناجم للاسترجاع يقدمون البيانات عند الحاجة من قبل المستخدمين ويحصلون على مكافآت.
هذا النموذج لديه مساحة محتملة للغش. قد يقوم عمال التخزين بعد تقديم مساحة التخزين، بملء البيانات غير المفيدة للحصول على المكافآت. نظرًا لأن هذه البيانات غير المفيدة لن يتم استرجاعها، حتى لو فقدت، فلن يتم تفعيل آلية العقوبات على عمال التخزين. وهذا يسمح لعمال التخزين بحذف البيانات غير المفيدة وتكرار هذه العملية. لا يمكن لنظام إثبات النسخ في Filecoin ضمان عدم حذف بيانات المستخدم بصورة غير قانونية، لكنه لا يمكنه منع عمال المناجم من ملء البيانات غير المفيدة.
تعتمد عملية تشغيل Filecoin إلى حد كبير على استثمار المعدنين المستمر في الاقتصاد الرمزي، بدلاً من الاعتماد على الطلب الحقيقي للمستخدمين النهائيين على التخزين الموزع. على الرغم من أن المشروع لا يزال يتطور باستمرار، إلا أن المرحلة الحالية، فإن بناء النظام البيئي لـ Filecoin يتماشى أكثر مع "منطق العملات المعدنية" بدلاً من تحديد مشروع التخزين "مدفوع بالتطبيقات".
Arweave: نجاح أو فشل长期主义
بالمقارنة مع محاولة Filecoin لبناء "سحابة بيانات" مركزية قابلة للتحفيز وقابلة للإثبات، فإن Arweave تتجه في اتجاه متطرف آخر في التخزين: توفير القدرة على التخزين الدائم للبيانات. لا تحاول Arweave بناء منصة حوسبة موزعة، بل يتطور نظامها بأكمله حول فرضية مركزية - يجب تخزين البيانات الهامة مرة واحدة، ويجب أن تبقى إلى الأبد في الشبكة. هذه النزعة المتطرفة نحو المدى الطويل تجعل Arweave تختلف تمامًا عن Filecoin من حيث الآلية ونموذج التحفيز، ومن متطلبات الأجهزة إلى الزاوية السردية.
تسعى Arweave، من خلال دراسة بيتكوين، إلى تحسين شبكة التخزين الدائم الخاصة بها على مدى فترات طويلة تقاس بالسنوات. لا تهتم Arweave بالتسويق ولا بمنافسيها أو اتجاهات السوق. إنها فقط تستمر في تطوير بنية الشبكة، حتى لو لم يكن هناك اهتمام، لأنها جوهر فريق تطوير Arweave: طويل الأمد. بفضل الطويل الأمد، حظيت Arweave بشعبية كبيرة خلال السوق الصاعدة السابقة؛ وأيضًا بسبب الطويل الأمد، حتى لو انخفضت إلى القاع، لا يزال بإمكان Arweave الصمود خلال عدة دورات من الصعود والهبوط. ولكن هل سيكون هناك مكان لـ Arweave في تخزين البيانات اللامركزي المستقبلي؟ يمكن فقط أن تثبت قيمة التخزين الدائم من خلال الوقت.
من الإصدار 1.5 إلى الإصدار 2.9 الأخير من شبكة Arweave الرئيسية، على الرغم من فقدان اهتمام السوق، إلا أنها كانت تعمل بجد على تمكين عدد أكبر من المعدنين للمشاركة في الشبكة بأقل تكلفة ممكنة، وتحفيز المعدنين على تخزين البيانات إلى أقصى حد، مما يعزز بشكل مستمر قوة الشبكة بأكملها. تدرك Arweave تمامًا أنها لا تتناسب مع تفضيلات السوق، لذا فقد اتخذت مسارًا محافظًا، حيث لا تتبنى جماعات المعدنين، وتوقف النظام البيئي بالكامل، مع ترقية الشبكة الرئيسية بأقل تكلفة ممكنة، مع الاستمرار في خفض عتبة الأجهزة دون المساس بأمان الشبكة.
مراجعة طريق الترقية من 1.5 إلى 2.9
إصدار Arweave 1.5 يكشف عن ثغرة يمكن للعمال الاعتماد على تراكم GPU بدلاً من التخزين الحقيقي لتحسين فرص استخراج الكتل. للحد من هذه الظاهرة، قدم الإصدار 1.7 خوارزمية RandomX، التي تحد من استخدام قوة المعالجة المتخصصة، وتتطلب بدلاً من ذلك مشاركة وحدة المعالجة المركزية العامة في التعدين، مما يضعف اللامركزية في القدرة الحاسوبية.
في الإصدار 2.0، اعتمد Arweave SPoA، محولًا إثبات البيانات إلى مسار بسيط في هيكل شجرة ميركل، وقام بإدخال معاملات التنسيق 2 لتقليل عبء المزامنة. لقد خففت هذه البنية من ضغط عرض النطاق الترددي في الشبكة، مما عزز بشكل كبير قدرة التعاون بين العقد. ومع ذلك، لا يزال بعض المعدنين قادرين على تجنب مسؤولية الاحتفاظ بالبيانات الحقيقية من خلال استراتيجيات تجمع التخزين السريع المركزي.
لتصحيح هذا الانحياز، أطلقت 2.4 آلية SPoRA، التي تُدخل فهرسًا عالميًا والوصول العشوائي البطيء إلى الهاش، مما يجعل عمال المناجم ملزمين بامتلاك كتل البيانات بشكل حقيقي للمشاركة في إنتاج الكتل بشكل فعّال، مما يضعف تأثير تراكم القدرة الحاسوبية من الناحية الميكانيكية. والنتيجة هي أن عمال المناجم بدأوا في التركيز على سرعة الوصول إلى التخزين، مما أدى إلى زيادة استخدام أجهزة SSD وأجهزة القراءة والكتابة عالية السرعة. أدخلت 2.6 سلسلة الهاش للسيطرة على إيقاع إنتاج الكتل، مما يوازن الفائدة الحدية للأجهزة عالية الأداء، ويوفر مساحة مشاركة عادلة لعمال المناجم من الحجم الصغير والمتوسط.
الإصدارات اللاحقة تعزز بشكل أكبر من قدرات التعاون الشبكي وتنوع التخزين: 2.7 تضيف التعدين التعاوني وآلية تجمعات التعدين، مما يعزز من قدرة المنافسة للعمال الصغار؛ 2.8 تطلق آلية التعبئة المركبة، مما يسمح للأجهزة ذات السعة الكبيرة والمنخفضة السرعة بالمشاركة بمرونة؛ بينما تقدم 2.9 عملية تعبئة جديدة بصيغة replica_2_9، مما يزيد بشكل كبير من الكفاءة ويقلل من الاعتماد على الحوسبة، ويكمل نموذج التعدين القائم على البيانات.
بشكل عام، يُظهر مسار ترقية Arweave بوضوح استراتيجيتها طويلة الأمد الموجهة نحو التخزين: مع المقاومة المستمرة لاتجاه تركيز القوة الحاسوبية، يتم تقليل عتبة المشاركة باستمرار، مما يضمن إمكانية تشغيل البروتوكول على المدى الطويل.
Walrus: تجربة جديدة لتخزين البيانات الساخنة
تختلف فكرة تصميم Walrus تمامًا عن Filecoin و Arweave. نقطة انطلاق Filecoin هي إنشاء نظام تخزين قابل للتحقق من اللامركزية، بتكلفة تخزين البيانات الباردة؛ بينما نقطة انطلاق Arweave هي إنشاء مكتبة الإسكندرية على السلسلة التي يمكن أن تخزن البيانات بشكل دائم، بتكلفة قلة سيناريوهات الاستخدام؛ بينما نقطة انطلاق Walrus هي تحسين تكاليف التخزين لبروتوكول تخزين البيانات الساخنة.
RedStuff: الابتكار والقيود في ترميز تصحيح الخطأ المعدل
فيما يتعلق بتصميم تكاليف التخزين، تعتقد Walrus أن نفقات التخزين في Filecoin و Arweave غير معقولة. كلا النظامين يتبنيان هيكل النسخ الكامل، وميزتهما الرئيسية هي أن كل عقدة تحتفظ بنسخة كاملة، مما يمنحها قدرة قوية على تحمل الأخطاء واستقلالية بين العقد. هذا النوع من الهيكل يضمن أنه حتى لو كانت بعض العقد غير متصلة، لا يزال الشبكة تتمتع بتوفر البيانات. ومع ذلك، فهذا يعني أيضًا أن النظام يحتاج إلى نسخ متعددة كاحتياطي للحفاظ على المتانة، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف التخزين. خاصة في تصميم Arweave، فإن آلية الإجماع نفسها تشجع على تخزين النسخ الزائدة، لتعزيز أمان البيانات. بالمقارنة، فإن Filecoin أكثر مرونة في التحكم في التكاليف، لكن الثمن هو أن بعض خيارات التخزين منخفضة التكلفة قد تواجه مخاطر أعلى لفقدان البيانات. تسعى Walrus إلى إيجاد توازن بين النظامين، حيث تحاول آليتها التحكم في تكاليف النسخ بينما تعزز التوفر من خلال طريقة الاحتياطي الهيكلي، وبالتالي تؤسس مسارًا جديدًا للتسوية بين توفر البيانات وكفاءة التكاليف.
تقنية RedStuff التي أنشأها Walrus هي التقنية الأساسية لتقليل تكرار العقد، وهي مستمدة من تشفير Reed-Solomon ### RS (. تشفير RS هو خوارزمية تقليدية للغاية للشفرة القابلة للاسترداد، وتعتبر الشفرة القابلة للاسترداد تقنية تسمح بإضافة مقاطع زائدة لتضاعف مجموعة البيانات، مما يمكن من إعادة بناء البيانات الأصلية. من أقراص CD-ROM إلى الاتصالات الفضائية إلى رموز QR، يتم استخدامها بشكل متكرر في الحياة اليومية.
تسمح رموز التصحيح للمستخدمين بالحصول على كتلة، على سبيل المثال بحجم 1 ميجابايت، ثم "توسيعها" إلى 2 ميجابايت، حيث تكون 1 ميجابايت الإضافية هي بيانات خاصة تُعرف باسم رموز التصحيح. إذا فقدت أي بايت من الكتلة، يمكن للمستخدم استعادة هذه البايتات بسهولة من خلال الرموز. حتى إذا فقدت كتلة تصل إلى 1 ميجابايت، يمكنك استعادة الكتلة بالكامل. نفس التقنية تسمح للكمبيوتر بقراءة جميع البيانات الموجودة على قرص CD-ROM، حتى لو تعرض للتلف.
أكثر ما يُستخدم حالياً هو ترميز RS. طريقة التنفيذ هي، بدءًا من k كتلة معلومات، بناء متعددة الحدود ذات صلة، وتقييمها عند إحداثيات x مختلفة للحصول على كتل الترميز. عند استخدام ترميز RS، فإن احتمال فقدان كتل كبيرة من البيانات العشوائية صغير جداً.
ما هي أبرز ميزات RedStuff؟ من خلال تحسين خوارزمية ترميز المحو والضغط، يمكن لـ Walrus بسرعة وموثوقية ترميز كتل البيانات غير المهيكلة إلى أجزاء أصغر، يتم تخزين هذه الأجزاء بشكل موزع في شبكة من عقد التخزين. حتى لو فقد ثلثا الأجزاء، يمكن إعادة بناء الكتلة الأصلية بسرعة باستخدام أجزاء منها. هذا ممكن مع الحفاظ على عامل النسخ بقدر 4 إلى 5 مرات فقط.
لذلك، من المنطقي تعريف Walrus كبروتوكول خفيف الوزن للنسخ الاحتياطي والاستعادة مصمم حول مشهد اللامركزية. بالمقارنة مع رموز التصحيح التقليدية ) مثل Reed-Solomon (، لم يعد RedStuff يسعى لتحقيق التناسق الرياضي الصارم، بل قام بتوازن واقعي فيما يتعلق بتوزيع البيانات، والتحقق من التخزين، وتكاليف الحساب. تتخلى هذه النموذج عن آلية فك التشفير الفورية المطلوبة من الجدولة المركزية، وتنتقل بدلاً من ذلك إلى التحقق من وجود نسخ معينة من البيانات بواسطة Proof على السلسلة، مما يتكيف مع هيكل الشبكة الأكثر ديناميكية وتهميشاً.
النقطة الأساسية في تصميم RedStuff هي تقسيم البيانات إلى فئتين: الشريحة الرئيسية والشريحة الثانوية. تُستخدم الشريحة الرئيسية لاستعادة البيانات الأصلية، وتكون عملية إنشائها وتوزيعها خاضعة لقيود صارمة، حيث يكون عتبة الاستعادة هي f+1، ويجب أن تكون هناك توقيعات لـ 2f+1 كدليل على التوفر؛ بينما تُنتج الشريحة الثانوية من خلال عمليات بسيطة مثل التركيب باستخدام XOR، وتهدف إلى توفير مرونة في تحمل الأخطاء، مما يعزز من متانة النظام ككل. هذه الهيكلية تخفض أساسًا من متطلبات توافق البيانات - مما يسمح للعقد المختلفة بتخزين إصدارات بيانات مختلفة لفترة قصيرة، مع التركيز على "التوافق النهائي" كمسار عملي. على الرغم من أن هذا مشابه لمتطلبات العودة إلى الكتل المريحة في أنظمة مثل Arweave، مما يحقق بعض النتائج في تقليل العبء على الشبكة، إلا أنه يضعف أيضًا من ضمان توفر البيانات الفوري وسلامتها.
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
اللامركزية تخزين تطور الطريق: من بيانات باردة إلى اختراق بيانات ساخنة
اللامركزية存储的演进:从概念到应用
كانت التخزين واحدة من المسارات الساخنة في صناعة blockchain. كانت Filecoin، كمشروع رائد في الدورة السابقة، تساوي في بعض الأحيان أكثر من 10 مليارات دولار. بينما كانت Arweave تسوق لتخزين دائم، حيث وصلت قيمتها السوقية إلى 3.5 مليار دولار. ومع ذلك، مع الكشف عن قيود تخزين البيانات الباردة، تم التشكيك في ضرورة التخزين الدائم، كما تم وضع علامة استفهام على آفاق التخزين اللامركزي.
ظهور Walrus جلب حيوية جديدة لمسار التخزين الذي كان ساكنًا لفترة طويلة. والآن، أطلقت Aptos بالتعاون مع Jump Crypto مشروع Shelby، بهدف دفع التخزين اللامركزي لتحقيق突破 في مجال البيانات الساخنة. هل يمكن للتخزين اللامركزي أن يعود مرة أخرى ويوفر مجموعة واسعة من سيناريوهات الاستخدام؟ أم أنها جولة أخرى من المضاربة على الأفكار؟ ستتناول هذه المقالة تطور أربعة مشاريع: Filecoin و Arweave و Walrus و Shelby، لتحليل تاريخ تطور التخزين اللامركزي واستكشاف آفاق تطوره المستقبلية.
Filecoin: اسم التخزين, جوهر التعدين
Filecoin هو أحد المشاريع الأولى في مجال العملات المشفرة، حيث يتمحور اتجاه تطويره حول اللامركزية. هذه خاصية مشتركة بين المشاريع المشفرة المبكرة - استكشاف معنى اللامركزية في مختلف المجالات التقليدية. يجمع Filecoin بين التخزين واللامركزية، ويطرح مخاطر الثقة في تخزين البيانات المركزي، محاولًا تحويل التخزين المركزي إلى تخزين لامركزي. ومع ذلك، فإن بعض التنازلات التي تم تقديمها لتحقيق اللامركزية، أصبحت بعينها نقاط الألم التي حاولت مشاريع لاحقة مثل Arweave أو Walrus معالجتها. لفهم لماذا يعتبر Filecoin في الأساس مشروع عملات معدنية، من الضروري فهم القيود الموضوعية لتقنية IPFS الأساسية في التعامل مع البيانات الحارة.
IPFS:اللامركزية هي عائق النقل
نظام الملفات بين الكواكب IPFS( ظهر حوالي عام 2015، بهدف استبدال بروتوكول HTTP التقليدي عن طريق العنوانة بالمحتوى. المشكلة الكبرى في IPFS هي بطء سرعة الاسترجاع. في عصر يمكن فيه للخدمات البيانية التقليدية تحقيق استجابة في نطاق المللي ثانية، لا يزال استرجاع ملف باستخدام IPFS يحتاج إلى عشر ثوانٍ، مما يجعل من الصعب ترويجه في التطبيقات العملية، كما يفسر لماذا، باستثناء عدد قليل من مشاريع البلوك تشين، نادراً ما يتم اعتماده في الصناعات التقليدية.
بروتوكول P2P في طبقة IPFS مناسب بشكل أساسي لـ"البيانات الباردة"، أي المحتوى الثابت الذي لا يتغير كثيرًا مثل الفيديوهات والصور والمستندات. ومع ذلك، عند التعامل مع البيانات الساخنة، مثل صفحات الويب الديناميكية أو الألعاب عبر الإنترنت أو تطبيقات الذكاء الاصطناعي، لا يتفوق بروتوكول P2P على CDN التقليدي بشكل واضح.
على الرغم من أن IPFS نفسه ليس بلوك تشين، إلا أن تصميمه القائم على الرسم البياني الموجه غير الدائري )DAG( يتناسب بشكل كبير مع العديد من سلاسل الكتل العامة وبروتوكولات Web3، مما يجعله مناسبًا بطبيعته ليكون إطار البناء الأساسي للبلوك تشين. لذلك، حتى في حالة عدم وجود قيمة عملية، فإن كونه إطارًا أساسيًا يحمل سرد البلوك تشين يكفي، حيث يمكن أن تبدأ المشاريع المشفرة المبكرة برؤية عظيمة من خلال إطار عمل قابل للتشغيل. ولكن عندما تتطور Filecoin إلى مرحلة معينة، تبدأ القيود التي يفرضها IPFS في عرقلة تقدمها.
) منطق العملات المعدنية تحت غلاف التخزين
تم تصميم IPFS للسماح للمستخدمين بأن يصبحوا جزءًا من شبكة التخزين أثناء تخزين البيانات. ومع ذلك، في ظل عدم وجود حوافز اقتصادية، من الصعب على المستخدمين استخدام هذا النظام طواعية، ناهيك عن أن يصبحوا نقاط تخزين نشطة. وهذا يعني أن معظم المستخدمين سيقومون فقط بتخزين الملفات على IPFS، لكنهم لن يساهموا بمساحة التخزين الخاصة بهم، ولن يخزنوا ملفات الآخرين. وفي هذا السياق، ظهرت Filecoin.
في نموذج اقتصاد التوكن الخاص بـ Filecoin يوجد ثلاثة أدوار رئيسية: المستخدمون مسؤولون عن دفع الرسوم لتخزين البيانات؛ عمال المناجم للتخزين يحصلون على مكافآت توكن بسبب تخزين بيانات المستخدمين؛ وعمال المناجم للاسترجاع يقدمون البيانات عند الحاجة من قبل المستخدمين ويحصلون على مكافآت.
هذا النموذج لديه مساحة محتملة للغش. قد يقوم عمال التخزين بعد تقديم مساحة التخزين، بملء البيانات غير المفيدة للحصول على المكافآت. نظرًا لأن هذه البيانات غير المفيدة لن يتم استرجاعها، حتى لو فقدت، فلن يتم تفعيل آلية العقوبات على عمال التخزين. وهذا يسمح لعمال التخزين بحذف البيانات غير المفيدة وتكرار هذه العملية. لا يمكن لنظام إثبات النسخ في Filecoin ضمان عدم حذف بيانات المستخدم بصورة غير قانونية، لكنه لا يمكنه منع عمال المناجم من ملء البيانات غير المفيدة.
تعتمد عملية تشغيل Filecoin إلى حد كبير على استثمار المعدنين المستمر في الاقتصاد الرمزي، بدلاً من الاعتماد على الطلب الحقيقي للمستخدمين النهائيين على التخزين الموزع. على الرغم من أن المشروع لا يزال يتطور باستمرار، إلا أن المرحلة الحالية، فإن بناء النظام البيئي لـ Filecoin يتماشى أكثر مع "منطق العملات المعدنية" بدلاً من تحديد مشروع التخزين "مدفوع بالتطبيقات".
Arweave: نجاح أو فشل长期主义
بالمقارنة مع محاولة Filecoin لبناء "سحابة بيانات" مركزية قابلة للتحفيز وقابلة للإثبات، فإن Arweave تتجه في اتجاه متطرف آخر في التخزين: توفير القدرة على التخزين الدائم للبيانات. لا تحاول Arweave بناء منصة حوسبة موزعة، بل يتطور نظامها بأكمله حول فرضية مركزية - يجب تخزين البيانات الهامة مرة واحدة، ويجب أن تبقى إلى الأبد في الشبكة. هذه النزعة المتطرفة نحو المدى الطويل تجعل Arweave تختلف تمامًا عن Filecoin من حيث الآلية ونموذج التحفيز، ومن متطلبات الأجهزة إلى الزاوية السردية.
تسعى Arweave، من خلال دراسة بيتكوين، إلى تحسين شبكة التخزين الدائم الخاصة بها على مدى فترات طويلة تقاس بالسنوات. لا تهتم Arweave بالتسويق ولا بمنافسيها أو اتجاهات السوق. إنها فقط تستمر في تطوير بنية الشبكة، حتى لو لم يكن هناك اهتمام، لأنها جوهر فريق تطوير Arweave: طويل الأمد. بفضل الطويل الأمد، حظيت Arweave بشعبية كبيرة خلال السوق الصاعدة السابقة؛ وأيضًا بسبب الطويل الأمد، حتى لو انخفضت إلى القاع، لا يزال بإمكان Arweave الصمود خلال عدة دورات من الصعود والهبوط. ولكن هل سيكون هناك مكان لـ Arweave في تخزين البيانات اللامركزي المستقبلي؟ يمكن فقط أن تثبت قيمة التخزين الدائم من خلال الوقت.
من الإصدار 1.5 إلى الإصدار 2.9 الأخير من شبكة Arweave الرئيسية، على الرغم من فقدان اهتمام السوق، إلا أنها كانت تعمل بجد على تمكين عدد أكبر من المعدنين للمشاركة في الشبكة بأقل تكلفة ممكنة، وتحفيز المعدنين على تخزين البيانات إلى أقصى حد، مما يعزز بشكل مستمر قوة الشبكة بأكملها. تدرك Arweave تمامًا أنها لا تتناسب مع تفضيلات السوق، لذا فقد اتخذت مسارًا محافظًا، حيث لا تتبنى جماعات المعدنين، وتوقف النظام البيئي بالكامل، مع ترقية الشبكة الرئيسية بأقل تكلفة ممكنة، مع الاستمرار في خفض عتبة الأجهزة دون المساس بأمان الشبكة.
مراجعة طريق الترقية من 1.5 إلى 2.9
إصدار Arweave 1.5 يكشف عن ثغرة يمكن للعمال الاعتماد على تراكم GPU بدلاً من التخزين الحقيقي لتحسين فرص استخراج الكتل. للحد من هذه الظاهرة، قدم الإصدار 1.7 خوارزمية RandomX، التي تحد من استخدام قوة المعالجة المتخصصة، وتتطلب بدلاً من ذلك مشاركة وحدة المعالجة المركزية العامة في التعدين، مما يضعف اللامركزية في القدرة الحاسوبية.
في الإصدار 2.0، اعتمد Arweave SPoA، محولًا إثبات البيانات إلى مسار بسيط في هيكل شجرة ميركل، وقام بإدخال معاملات التنسيق 2 لتقليل عبء المزامنة. لقد خففت هذه البنية من ضغط عرض النطاق الترددي في الشبكة، مما عزز بشكل كبير قدرة التعاون بين العقد. ومع ذلك، لا يزال بعض المعدنين قادرين على تجنب مسؤولية الاحتفاظ بالبيانات الحقيقية من خلال استراتيجيات تجمع التخزين السريع المركزي.
لتصحيح هذا الانحياز، أطلقت 2.4 آلية SPoRA، التي تُدخل فهرسًا عالميًا والوصول العشوائي البطيء إلى الهاش، مما يجعل عمال المناجم ملزمين بامتلاك كتل البيانات بشكل حقيقي للمشاركة في إنتاج الكتل بشكل فعّال، مما يضعف تأثير تراكم القدرة الحاسوبية من الناحية الميكانيكية. والنتيجة هي أن عمال المناجم بدأوا في التركيز على سرعة الوصول إلى التخزين، مما أدى إلى زيادة استخدام أجهزة SSD وأجهزة القراءة والكتابة عالية السرعة. أدخلت 2.6 سلسلة الهاش للسيطرة على إيقاع إنتاج الكتل، مما يوازن الفائدة الحدية للأجهزة عالية الأداء، ويوفر مساحة مشاركة عادلة لعمال المناجم من الحجم الصغير والمتوسط.
الإصدارات اللاحقة تعزز بشكل أكبر من قدرات التعاون الشبكي وتنوع التخزين: 2.7 تضيف التعدين التعاوني وآلية تجمعات التعدين، مما يعزز من قدرة المنافسة للعمال الصغار؛ 2.8 تطلق آلية التعبئة المركبة، مما يسمح للأجهزة ذات السعة الكبيرة والمنخفضة السرعة بالمشاركة بمرونة؛ بينما تقدم 2.9 عملية تعبئة جديدة بصيغة replica_2_9، مما يزيد بشكل كبير من الكفاءة ويقلل من الاعتماد على الحوسبة، ويكمل نموذج التعدين القائم على البيانات.
بشكل عام، يُظهر مسار ترقية Arweave بوضوح استراتيجيتها طويلة الأمد الموجهة نحو التخزين: مع المقاومة المستمرة لاتجاه تركيز القوة الحاسوبية، يتم تقليل عتبة المشاركة باستمرار، مما يضمن إمكانية تشغيل البروتوكول على المدى الطويل.
Walrus: تجربة جديدة لتخزين البيانات الساخنة
تختلف فكرة تصميم Walrus تمامًا عن Filecoin و Arweave. نقطة انطلاق Filecoin هي إنشاء نظام تخزين قابل للتحقق من اللامركزية، بتكلفة تخزين البيانات الباردة؛ بينما نقطة انطلاق Arweave هي إنشاء مكتبة الإسكندرية على السلسلة التي يمكن أن تخزن البيانات بشكل دائم، بتكلفة قلة سيناريوهات الاستخدام؛ بينما نقطة انطلاق Walrus هي تحسين تكاليف التخزين لبروتوكول تخزين البيانات الساخنة.
RedStuff: الابتكار والقيود في ترميز تصحيح الخطأ المعدل
فيما يتعلق بتصميم تكاليف التخزين، تعتقد Walrus أن نفقات التخزين في Filecoin و Arweave غير معقولة. كلا النظامين يتبنيان هيكل النسخ الكامل، وميزتهما الرئيسية هي أن كل عقدة تحتفظ بنسخة كاملة، مما يمنحها قدرة قوية على تحمل الأخطاء واستقلالية بين العقد. هذا النوع من الهيكل يضمن أنه حتى لو كانت بعض العقد غير متصلة، لا يزال الشبكة تتمتع بتوفر البيانات. ومع ذلك، فهذا يعني أيضًا أن النظام يحتاج إلى نسخ متعددة كاحتياطي للحفاظ على المتانة، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف التخزين. خاصة في تصميم Arweave، فإن آلية الإجماع نفسها تشجع على تخزين النسخ الزائدة، لتعزيز أمان البيانات. بالمقارنة، فإن Filecoin أكثر مرونة في التحكم في التكاليف، لكن الثمن هو أن بعض خيارات التخزين منخفضة التكلفة قد تواجه مخاطر أعلى لفقدان البيانات. تسعى Walrus إلى إيجاد توازن بين النظامين، حيث تحاول آليتها التحكم في تكاليف النسخ بينما تعزز التوفر من خلال طريقة الاحتياطي الهيكلي، وبالتالي تؤسس مسارًا جديدًا للتسوية بين توفر البيانات وكفاءة التكاليف.
تقنية RedStuff التي أنشأها Walrus هي التقنية الأساسية لتقليل تكرار العقد، وهي مستمدة من تشفير Reed-Solomon ### RS (. تشفير RS هو خوارزمية تقليدية للغاية للشفرة القابلة للاسترداد، وتعتبر الشفرة القابلة للاسترداد تقنية تسمح بإضافة مقاطع زائدة لتضاعف مجموعة البيانات، مما يمكن من إعادة بناء البيانات الأصلية. من أقراص CD-ROM إلى الاتصالات الفضائية إلى رموز QR، يتم استخدامها بشكل متكرر في الحياة اليومية.
تسمح رموز التصحيح للمستخدمين بالحصول على كتلة، على سبيل المثال بحجم 1 ميجابايت، ثم "توسيعها" إلى 2 ميجابايت، حيث تكون 1 ميجابايت الإضافية هي بيانات خاصة تُعرف باسم رموز التصحيح. إذا فقدت أي بايت من الكتلة، يمكن للمستخدم استعادة هذه البايتات بسهولة من خلال الرموز. حتى إذا فقدت كتلة تصل إلى 1 ميجابايت، يمكنك استعادة الكتلة بالكامل. نفس التقنية تسمح للكمبيوتر بقراءة جميع البيانات الموجودة على قرص CD-ROM، حتى لو تعرض للتلف.
أكثر ما يُستخدم حالياً هو ترميز RS. طريقة التنفيذ هي، بدءًا من k كتلة معلومات، بناء متعددة الحدود ذات صلة، وتقييمها عند إحداثيات x مختلفة للحصول على كتل الترميز. عند استخدام ترميز RS، فإن احتمال فقدان كتل كبيرة من البيانات العشوائية صغير جداً.
ما هي أبرز ميزات RedStuff؟ من خلال تحسين خوارزمية ترميز المحو والضغط، يمكن لـ Walrus بسرعة وموثوقية ترميز كتل البيانات غير المهيكلة إلى أجزاء أصغر، يتم تخزين هذه الأجزاء بشكل موزع في شبكة من عقد التخزين. حتى لو فقد ثلثا الأجزاء، يمكن إعادة بناء الكتلة الأصلية بسرعة باستخدام أجزاء منها. هذا ممكن مع الحفاظ على عامل النسخ بقدر 4 إلى 5 مرات فقط.
لذلك، من المنطقي تعريف Walrus كبروتوكول خفيف الوزن للنسخ الاحتياطي والاستعادة مصمم حول مشهد اللامركزية. بالمقارنة مع رموز التصحيح التقليدية ) مثل Reed-Solomon (، لم يعد RedStuff يسعى لتحقيق التناسق الرياضي الصارم، بل قام بتوازن واقعي فيما يتعلق بتوزيع البيانات، والتحقق من التخزين، وتكاليف الحساب. تتخلى هذه النموذج عن آلية فك التشفير الفورية المطلوبة من الجدولة المركزية، وتنتقل بدلاً من ذلك إلى التحقق من وجود نسخ معينة من البيانات بواسطة Proof على السلسلة، مما يتكيف مع هيكل الشبكة الأكثر ديناميكية وتهميشاً.
النقطة الأساسية في تصميم RedStuff هي تقسيم البيانات إلى فئتين: الشريحة الرئيسية والشريحة الثانوية. تُستخدم الشريحة الرئيسية لاستعادة البيانات الأصلية، وتكون عملية إنشائها وتوزيعها خاضعة لقيود صارمة، حيث يكون عتبة الاستعادة هي f+1، ويجب أن تكون هناك توقيعات لـ 2f+1 كدليل على التوفر؛ بينما تُنتج الشريحة الثانوية من خلال عمليات بسيطة مثل التركيب باستخدام XOR، وتهدف إلى توفير مرونة في تحمل الأخطاء، مما يعزز من متانة النظام ككل. هذه الهيكلية تخفض أساسًا من متطلبات توافق البيانات - مما يسمح للعقد المختلفة بتخزين إصدارات بيانات مختلفة لفترة قصيرة، مع التركيز على "التوافق النهائي" كمسار عملي. على الرغم من أن هذا مشابه لمتطلبات العودة إلى الكتل المريحة في أنظمة مثل Arweave، مما يحقق بعض النتائج في تقليل العبء على الشبكة، إلا أنه يضعف أيضًا من ضمان توفر البيانات الفوري وسلامتها.
لا يمكن تجاهله، RedStuff