كانت التخزين واحدة من المسارات الساخنة في صناعة البلوكشين. كان Filecoin المشروع الرائد في الجولة السابقة من السوق، حيث تجاوزت قيمته السوقية 10 مليارات دولار في وقت ما. وبلغت قيمة Arweave السوقية القصوى 3.5 مليار دولار بفضل فكرة التخزين الدائم. ومع ذلك، مع الشكوك حول جدوى تخزين البيانات الباردة، تم تحدي ضرورة التخزين الدائم، مما جعل آفاق التخزين اللامركزي غير واضحة لفترة.
مؤخراً، ظهرت والروس لتضفي حيوية جديدة على مجال التخزين الذي كان ساكناً لفترة طويلة. كما أن مشروع شيلبي الذي أطلقه أبتوس بالتعاون مع جمب كريبتو، يهدف إلى دفع التخزين اللامركزي في مجال البيانات الساخنة إلى آفاق جديدة. فهل يمكن للتخزين اللامركزي أن ينهض من جديد ويدعم مجموعة واسعة من سيناريوهات التطبيق؟ أم أنه مجرد جولة أخرى من المضاربة على المفاهيم؟ ستتناول هذه المقالة تطور التخزين اللامركزي من خلال مسارات تطوير المشاريع الأربعة: فيلكوين، أرويف، والروس وشيلبي، وتستكشف إمكانية انتشار التخزين اللامركزي.
FIL: التخزين السطحي, في الواقع تعدين
Filecoin هو واحد من أول المشاريع اللامركزية التي ظهرت، حيث تدور اتجاهات تطويره حول اللامركزية، وهي سمة شائعة بين مشاريع البلوكشين المبكرة. يجمع Filecoin بين التخزين واللامركزية، في محاولة لحل مشكلة الثقة مع مقدمي خدمات التخزين المركزي. ومع ذلك، فإن بعض الجوانب التي تم التضحية بها لتحقيق اللامركزية أصبحت بالفعل نقاط الألم التي تحاول مشاريع مثل Arweave أو Walrus لاحقًا معالجتها.
IPFS:قيود الهيكل اللامركزي
نظام الملفات بين الكواكب IPFS( تم إصداره في عام 2015، ويهدف إلى ثورة بروتوكول HTTP التقليدي من خلال العنوان المحتوى. ومع ذلك، فإن أكبر عيب في IPFS هو بطء سرعة الاسترجاع. في عصر يمكن أن تصل فيه خدمات البيانات التقليدية إلى استجابة في مللي ثانية، لا يزال يتطلب استرجاع ملف من IPFS أكثر من عشرة ثوان، مما يجعل من الصعب الترويج له في التطبيقات العملية.
بروتوكول P2P في قاعدة IPFS مناسب بشكل رئيسي لـ"البيانات الباردة"، أي المحتوى الثابت الذي لا يتغير كثيرًا. ولكن عند التعامل مع البيانات الساخنة، مثل صفحات الويب الديناميكية، والألعاب عبر الإنترنت، أو تطبيقات الذكاء الاصطناعي، فإن بروتوكول P2P لا يقدم ميزة واضحة مقارنة بشبكات توزيع المحتوى التقليدية.
على الرغم من أن IPFS ليس Blockchain في حد ذاته، إلا أن مفهوم التصميم القائم على DAG ) والذي يستخدمه يتناسب بشكل كبير مع العديد من سلاسل الكتل العامة وبروتوكولات Web3، مما يجعله مناسبًا بشكل طبيعي كإطار أساسي لبناء Blockchain. لذلك، حتى لو كان يفتقر إلى القيمة العملية، فإنه يكفي كإطار أساسي يحمل سرد Blockchain.
( جوهر التعدين تحت غلاف التخزين
تم تصميم IPFS للسماح للمستخدمين بتخزين البيانات بينما يصبحون أيضًا جزءًا من شبكة التخزين. ومع ذلك، في غياب الحوافز الاقتصادية، من الصعب على المستخدمين استخدام هذا النظام طواعية، ناهيك عن أن يصبحوا عقد تخزين نشطة. وهذا يعني أن معظم المستخدمين سيقومون فقط بتخزين الملفات على IPFS، دون أن يساهموا بمساحة التخزين الخاصة بهم أو يخزنوا ملفات الآخرين. في هذا السياق، ظهرت FIL.
تتضمن نموذج الاقتصاد الرمزي لـ Filecoin ثلاثة أدوار رئيسية: يتحمل المستخدمون مسؤولية دفع الرسوم لتخزين البيانات؛ يحصل عمال التخزين على حوافز رمزية لتخزين بيانات المستخدمين؛ بينما يوفر عمال الاسترجاع البيانات عند الحاجة ويكسبون حوافز.
هذا النموذج يحتوي على مساحة محتملة للغش. قد يقوم عمال التعدين بتخزين البيانات بملء البيانات غير المفيدة بعد تقديم مساحة التخزين للحصول على المكافآت. نظرًا لأن هذه البيانات غير المفيدة لن يتم استرجاعها، حتى لو فقدت، فلن يتم تفعيل آلية العقوبة. هذا يسمح لعمال التعدين بحذف البيانات غير المفيدة وتكرار هذه العملية. يمكن أن يضمن إثبات النسخ في Filecoin أن بيانات المستخدم لم يتم حذفها بشكل غير قانوني، لكنه لا يمكنه منع عمال التعدين من ملء البيانات غير المفيدة.
تعتمد عملية تشغيل Filecoin إلى حد كبير على الاستثمارات المستمرة للعمال في الاقتصاد الرمزي، بدلاً من الاعتماد على الطلب الحقيقي من المستخدمين النهائيين على التخزين اللامركزي. على الرغم من أن المشروع لا يزال يتطور، إلا أن مرحلة الحالية لبناء بيئة Filecoin تتماشى أكثر مع "منطق التعدين" بدلاً من تعريف المشاريع التخزينية "المدفوعة بالتطبيقات".
Arweave: مزايا وقيود طويلة الأمد
بالمقارنة مع محاولة Filecoin لبناء "سحابة بيانات" مركزية وقابلة للتحفيز وقابلة للإثبات، تتجه Arweave نحو الاتجاه المتطرف في التخزين: توفير القدرة على التخزين الدائم للبيانات. لا تحاول Arweave بناء منصة حوسبة موزعة، بل إن نظامها بالكامل يدور حول فرضية أساسية واحدة - يجب تخزين البيانات المهمة مرة واحدة، ويجب أن تبقى في الشبكة إلى الأبد. إن هذه النزعة المتطرفة نحو طويل الأمد تجعل Arweave مختلفة تمامًا عن Filecoin من حيث الآلية، ونموذج التحفيز، ومتطلبات الأجهزة، وزاوية السرد.
تحاول Arweave تحسين شبكة التخزين الدائم الخاصة بها باستمرار على مدى فترات طويلة تقاس بالسنوات، مستندة إلى بيتكوين كموضوع للدراسة. لا تهتم Arweave بالتسويق، ولا بالمنافسين أو اتجاهات السوق. إنها فقط تسير على طريق تطوير هيكل الشبكة، غير مبالية حتى لو لم يكن هناك اهتمام، لأن هذه هي طبيعة فريق تطوير Arweave: طويل الأجل. بفضل طويل الأجل، شهدت Arweave إقبالاً كبيراً في سوق الثور السابق؛ وأيضاً بسبب طويل الأجل، حتى لو انخفضت إلى القاع، لا يزال من الممكن أن تصمد Arweave خلال عدة دورات من السوق. لكن هل سيكون هناك مكان لـ Arweave في مستقبل التخزين اللامركزي؟ يمكن إثبات القيمة الوجودية للتخزين الدائم فقط عبر الزمن.
على الرغم من أن شبكة Arweave الرئيسية قد فقدت اهتمام السوق من الإصدار 1.5 إلى الإصدار 2.9 الأخير، إلا أنها كانت تعمل على تمكين مجموعة أوسع من المعدنين للمشاركة في الشبكة بأقل تكلفة ممكنة، وتحفيز المعدنين على تخزين البيانات إلى أقصى حد، مما يعزز قوة الشبكة بشكل مستمر. تدرك Arweave أنها لا تتماشى مع تفضيلات السوق، لذا اتخذت نهجًا محافظًا، ولم تحتضن مجتمع المعدنين، مما أدى إلى توقف النظام البيئي بالكامل، مع ترقية الشبكة الرئيسية بأقل تكلفة ممكنة، مع الحفاظ على أمان الشبكة، وتقليل عتبة الأجهزة باستمرار.
) مراجعة طريق الترقية من 1.5 إلى 2.9
كشفت النسخة 1.5 من Arweave عن ثغرة يمكن للعمالة الاعتماد على تجميع GPU بدلاً من التخزين الفعلي لتحسين احتمالات إنتاج الكتل. للحد من هذه الظاهرة، قدمت النسخة 1.7 خوارزمية RandomX، مما يحد من استخدام القوة الحسابية المتخصصة ويتطلب مشاركة وحدات المعالجة المركزية العامة في التعدين، مما يضعف مركزية القوة الحسابية.
في الإصدار 2.0، اعتمد Arweave SPoA، محولاً إثبات البيانات إلى مسار بسيط هيكلي لشجرة ميركل، ومقدماً معاملات تنسيق 2 لتقليل عبء التزامن. هذه البنية تخفف من ضغط عرض النطاق الترددي للشبكة، مما يعزز قدرة التعاون بين العقد بشكل ملحوظ. ومع ذلك، لا يزال بإمكان بعض عمال المناجم تجنب مسؤولية الاحتفاظ بالبيانات الحقيقية من خلال استراتيجيات تجمع التخزين السريع المركزي.
لتصحيح هذا التوجه، أطلقت 2.4 آلية SPoRA، حيث تم إدخال فهرس عالمي والوصول العشوائي البطيء إلى التجزئة، مما يتطلب من عمال المناجم أن يمتلكوا الكتل البيانات بشكل حقيقي للمشاركة في عملية إنتاج الكتل الفعالة، مما يقلل من تأثير تراكم قوة الحوسبة من الناحية الميكانيكية. والنتيجة هي أن عمال المناجم بدأوا في التركيز على سرعة الوصول إلى التخزين، مما أدى إلى زيادة استخدام SSD وأجهزة القراءة والكتابة عالية السرعة. 2.6 أدخلت سلسلة التجزئة للتحكم في إيقاع إنتاج الكتل، مما Balance الفوائد الحدية لأجهزة الأداء العالي، وتوفير مساحة عادلة للمشاركة لعمال المناجم الصغار والمتوسطين.
الإصدارات اللاحقة تعزز قدرة التعاون الشبكي وتنوع التخزين: 2.7 تضيف التعدين التعاوني وآلية تجمع التعدين، مما يعزز من تنافسية عمال المناجم الصغار؛ 2.8 تقدم آلية التعبئة المركبة، مما يسمح للأجهزة ذات السعة الكبيرة والبطيئة بالمشاركة بمرونة؛ 2.9 تقدم عملية تعبئة جديدة بصيغة replica_2_9، مما يزيد بشكل كبير من الكفاءة ويقلل من الاعتماد على الحوسبة، ويكمل نموذج التعدين الموجه بالبيانات.
بشكل عام، يظهر مسار ترقية Arweave بوضوح استراتيجيته الطويلة الأجل الموجهة نحو التخزين: مع مقاومة مستمرة لظاهرة تركيز قوة الحوسبة، يتم تقليل عوائق المشاركة باستمرار، مما يضمن إمكانية تشغيل البروتوكول على المدى الطويل.
Walrus: محاولة جديدة لتخزين البيانات الساخنة
تصميم Walrus يختلف 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 بناء مكتبة الإسكندرية على السلسلة لتخزين البيانات بشكل دائم، بتكلفة قلة المشاهدات؛ أما نقطة انطلاق Walrus فهي تحسين نفقات التخزين لبروتوكول تخزين البيانات الساخنة.
RedStuff: التطبيق المبتكر للرمز التصحيح
فيما يتعلق بتصميم تكلفة التخزين، ترى Walrus أن تكاليف التخزين في Filecoin وArweave غير معقولة. كلا النظامين يعتمد على بنية النسخ التامة، والميزة الرئيسية لهما هي أن كل عقدة تمتلك نسخة كاملة، مما يمنحها قدرة قوية على تحمل الأخطاء واستقلالية بين العقد. تضمن هذه البنية أنه حتى لو كانت بعض العقد غير متصلة، لا يزال الشبكة تحتفظ بتوافر البيانات. ومع ذلك، فهذا يعني أيضًا أن النظام يحتاج إلى نسخ احتياطي متعدد للحفاظ على القوة، مما يؤدي إلى رفع تكاليف التخزين. خاصة في تصميم Arweave، فإن آلية الإجماع تشجع على تخزين العقدة الزائد لتعزيز أمان البيانات. بالمقارنة، فإن Filecoin أكثر مرونة في التحكم في التكاليف، ولكن الثمن هو أن بعض التخزين منخفض التكلفة قد يكون له مخاطر أعلى لفقدان البيانات. تحاول Walrus إيجاد توازن بين الاثنين، حيث تعزز آليتها التوافر من خلال أسلوب النسخ الاحتياطي المنظم مع التحكم في تكاليف النسخ، مما يخلق مسارًا جديدًا للتوصل إلى تسوية بين توافر البيانات وكفاءة التكلفة.
تقنية RedStuff التي أنشأتها Walrus هي تقنية رئيسية لتقليل تكرار العقد، وهي مستمدة من ترميز Reed-Solomon ### RS ###. يعد ترميز RS خوارزمية تقليدية للغاية لترميز الإزالة، حيث تعتبر ترميز الإزالة تقنية تسمح بزيادة مجموعة البيانات عن طريق إضافة أجزاء زائدة، ويمكن استخدامها لإعادة بناء البيانات الأصلية. من CD-ROM إلى الاتصالات عبر الأقمار الصناعية إلى رموز QR، يتم استخدامها بشكل متكرر في الحياة اليومية.
تسمح رموز التصحيح للمستخدمين بالحصول على كتلة، على سبيل المثال بحجم 1 ميغابايت، ثم "تضخيمها" إلى 2 ميغابايت، حيث تكون 1 ميغابايت الإضافية هي بيانات خاصة تُعرف برموز التصحيح. إذا فقدت أي بايت من الكتلة، يمكن للمستخدم استعادة هذه البايتات بسهولة باستخدام الرموز. حتى لو فقدت كتلة تصل إلى 1 ميغابايت، يمكن استعادة الكتلة بالكامل. نفس التقنية يمكن أن تسمح للكمبيوتر بقراءة جميع البيانات الموجودة على قرص CD-ROM، حتى لو كان تالفًا.
الآن الأكثر استخدامًا هو ترميز RS. طريقة التنفيذ هي، بدءًا من k كتلة المعلومات، بناء متعددة الحدود ذات الصلة، وتقييمها عند إحداثيات x المختلفة للحصول على كتل الترميز. باستخدام ترميز RS، فإن احتمال فقدان كتل كبيرة من البيانات عن طريق العينة العشوائية صغير جدًا.
أكبر ميزة لـ RedStuff هي أن Walrus يمكنه بسرعة وثبات ترميز كتل البيانات غير الهيكلية إلى شظايا أصغر من خلال تحسين خوارزمية الترميز والتصحيح. يتم تخزين هذه الشظايا بشكل موزع في شبكة من عقد التخزين. حتى في حالة فقدان ثلثي الشظايا، يمكن إعادة بناء الكتلة الأصلية بسرعة باستخدام بعض الشظايا. وهذا يصبح ممكنًا مع الحفاظ على عامل النسخ من 4 إلى 5 مرات فقط.
لذلك، من المنطقي تعريف Walrus كبرتوكول خفيف الوزن للنسخ الاحتياطي والاسترداد تم إعادة تصميمه حول مشهد اللامركزية. بالمقارنة مع الأكواد التقليدية ( مثل Reed-Solomon )، لم يعد RedStuff يسعى لتحقيق اتساق رياضي صارم، بل قام بتقديم تسويات واقعية تتعلق بتوزيع البيانات، والتحقق من التخزين، وتكاليف الحساب. تتخلى هذه النموذج عن آلية فك التشفير الفورية المطلوبة من الجدولة المركزية، وتستبدلها بالتحقق من وجود نسخ معينة من البيانات لدى العقد من خلال إثبات على السلسلة، مما يتكيف مع بنية شبكة أكثر ديناميكية وهامشية.
النقطة الأساسية في تصميم RedStuff هي تقسيم البيانات إلى فئتين: الشريحة الرئيسية والشريحة الثانوية. تستخدم الشريحة الرئيسية لاستعادة البيانات الأصلية، وتخضع عملية إنشائها وتوزيعها لقيود صارمة، حيث أن عتبة الاستعادة هي f+1، ويجب أن تكون هناك توقيعات من 2f+1 كإثبات للتوافر؛ بينما تُنتج الشريحة الثانوية من خلال عمليات بسيطة مثل الجمع المنطقي، والغرض منها هو توفير تحمل الأخطاء المرن، مما يعزز قوة النظام بشكل عام. في جوهرها، تقلل هذه البنية من متطلبات الاتساق البيانات - مما يسمح للعقد المختلفة بتخزين إصدارات بيانات مختلفة لفترات قصيرة، مع التأكيد على "الاتساق النهائي" كمسار عملي. على الرغم من أن ذلك يشبه المتطلبات المرنة للكتل الراجعة في أنظمة مثل Arweave، وقد تحقق بعض الفوائد في تقليل العبء على الشبكة، إلا أنه في نفس الوقت يضعف ضمان توفر البيانات الفورية وسلامتها.
لا يمكن تجاهل أنه على الرغم من أن RedStuff حقق تخزينًا فعالًا في بيئات ذات طاقة حسابية منخفضة وعرض نطاق ترددي منخفض، إلا أنه لا يزال في جوهره "نسخة" من نظام الترميز الخطي. لقد ضحى بجزء من تحديد قراءة البيانات من أجل الحصول على التحكم في التكاليف وقابلية التوسع في بيئة اللامركزية. ولكن على مستوى التطبيق، لا يزال من المتوقع أن نرى ما إذا كان هذا الهيكل يمكن أن يدعم مشاهد البيانات الكبيرة والتفاعلات عالية التردد. ومزيدًا من ذلك، لم تتجاوز RedStuff حقًا حساب الترميز الذي كان موجودًا لفترة طويلة.
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.
تسجيلات الإعجاب 12
أعجبني
12
4
مشاركة
تعليق
0/400
DeFiDoctor
· 08-01 08:13
المراقبة السريرية: البيانات الساخنة هي فقط تلك المشاكل القديمة التي غيرت مظهرها.
شاهد النسخة الأصليةرد0
AirdropCollector
· 08-01 08:12
يبدو أن الفيل القديم سيتم استبعاده.
شاهد النسخة الأصليةرد0
TokenAlchemist
· 08-01 08:10
تم الكشف عن متجه غير فعال... لا زلت صاعدًا على fil لكن سرد التخزين البارد ميت تمامًا
من البيانات الباردة إلى البيانات الساخنة: مسار تطور التخزين اللامركزي
مسار تطور التخزين اللامركزي: من FIL إلى شيلبي
كانت التخزين واحدة من المسارات الساخنة في صناعة البلوكشين. كان Filecoin المشروع الرائد في الجولة السابقة من السوق، حيث تجاوزت قيمته السوقية 10 مليارات دولار في وقت ما. وبلغت قيمة Arweave السوقية القصوى 3.5 مليار دولار بفضل فكرة التخزين الدائم. ومع ذلك، مع الشكوك حول جدوى تخزين البيانات الباردة، تم تحدي ضرورة التخزين الدائم، مما جعل آفاق التخزين اللامركزي غير واضحة لفترة.
مؤخراً، ظهرت والروس لتضفي حيوية جديدة على مجال التخزين الذي كان ساكناً لفترة طويلة. كما أن مشروع شيلبي الذي أطلقه أبتوس بالتعاون مع جمب كريبتو، يهدف إلى دفع التخزين اللامركزي في مجال البيانات الساخنة إلى آفاق جديدة. فهل يمكن للتخزين اللامركزي أن ينهض من جديد ويدعم مجموعة واسعة من سيناريوهات التطبيق؟ أم أنه مجرد جولة أخرى من المضاربة على المفاهيم؟ ستتناول هذه المقالة تطور التخزين اللامركزي من خلال مسارات تطوير المشاريع الأربعة: فيلكوين، أرويف، والروس وشيلبي، وتستكشف إمكانية انتشار التخزين اللامركزي.
FIL: التخزين السطحي, في الواقع تعدين
Filecoin هو واحد من أول المشاريع اللامركزية التي ظهرت، حيث تدور اتجاهات تطويره حول اللامركزية، وهي سمة شائعة بين مشاريع البلوكشين المبكرة. يجمع Filecoin بين التخزين واللامركزية، في محاولة لحل مشكلة الثقة مع مقدمي خدمات التخزين المركزي. ومع ذلك، فإن بعض الجوانب التي تم التضحية بها لتحقيق اللامركزية أصبحت بالفعل نقاط الألم التي تحاول مشاريع مثل Arweave أو Walrus لاحقًا معالجتها.
IPFS:قيود الهيكل اللامركزي
نظام الملفات بين الكواكب IPFS( تم إصداره في عام 2015، ويهدف إلى ثورة بروتوكول HTTP التقليدي من خلال العنوان المحتوى. ومع ذلك، فإن أكبر عيب في IPFS هو بطء سرعة الاسترجاع. في عصر يمكن أن تصل فيه خدمات البيانات التقليدية إلى استجابة في مللي ثانية، لا يزال يتطلب استرجاع ملف من IPFS أكثر من عشرة ثوان، مما يجعل من الصعب الترويج له في التطبيقات العملية.
بروتوكول P2P في قاعدة IPFS مناسب بشكل رئيسي لـ"البيانات الباردة"، أي المحتوى الثابت الذي لا يتغير كثيرًا. ولكن عند التعامل مع البيانات الساخنة، مثل صفحات الويب الديناميكية، والألعاب عبر الإنترنت، أو تطبيقات الذكاء الاصطناعي، فإن بروتوكول P2P لا يقدم ميزة واضحة مقارنة بشبكات توزيع المحتوى التقليدية.
على الرغم من أن IPFS ليس Blockchain في حد ذاته، إلا أن مفهوم التصميم القائم على DAG ) والذي يستخدمه يتناسب بشكل كبير مع العديد من سلاسل الكتل العامة وبروتوكولات Web3، مما يجعله مناسبًا بشكل طبيعي كإطار أساسي لبناء Blockchain. لذلك، حتى لو كان يفتقر إلى القيمة العملية، فإنه يكفي كإطار أساسي يحمل سرد Blockchain.
( جوهر التعدين تحت غلاف التخزين
تم تصميم IPFS للسماح للمستخدمين بتخزين البيانات بينما يصبحون أيضًا جزءًا من شبكة التخزين. ومع ذلك، في غياب الحوافز الاقتصادية، من الصعب على المستخدمين استخدام هذا النظام طواعية، ناهيك عن أن يصبحوا عقد تخزين نشطة. وهذا يعني أن معظم المستخدمين سيقومون فقط بتخزين الملفات على IPFS، دون أن يساهموا بمساحة التخزين الخاصة بهم أو يخزنوا ملفات الآخرين. في هذا السياق، ظهرت FIL.
تتضمن نموذج الاقتصاد الرمزي لـ Filecoin ثلاثة أدوار رئيسية: يتحمل المستخدمون مسؤولية دفع الرسوم لتخزين البيانات؛ يحصل عمال التخزين على حوافز رمزية لتخزين بيانات المستخدمين؛ بينما يوفر عمال الاسترجاع البيانات عند الحاجة ويكسبون حوافز.
هذا النموذج يحتوي على مساحة محتملة للغش. قد يقوم عمال التعدين بتخزين البيانات بملء البيانات غير المفيدة بعد تقديم مساحة التخزين للحصول على المكافآت. نظرًا لأن هذه البيانات غير المفيدة لن يتم استرجاعها، حتى لو فقدت، فلن يتم تفعيل آلية العقوبة. هذا يسمح لعمال التعدين بحذف البيانات غير المفيدة وتكرار هذه العملية. يمكن أن يضمن إثبات النسخ في Filecoin أن بيانات المستخدم لم يتم حذفها بشكل غير قانوني، لكنه لا يمكنه منع عمال التعدين من ملء البيانات غير المفيدة.
تعتمد عملية تشغيل Filecoin إلى حد كبير على الاستثمارات المستمرة للعمال في الاقتصاد الرمزي، بدلاً من الاعتماد على الطلب الحقيقي من المستخدمين النهائيين على التخزين اللامركزي. على الرغم من أن المشروع لا يزال يتطور، إلا أن مرحلة الحالية لبناء بيئة Filecoin تتماشى أكثر مع "منطق التعدين" بدلاً من تعريف المشاريع التخزينية "المدفوعة بالتطبيقات".
Arweave: مزايا وقيود طويلة الأمد
بالمقارنة مع محاولة Filecoin لبناء "سحابة بيانات" مركزية وقابلة للتحفيز وقابلة للإثبات، تتجه Arweave نحو الاتجاه المتطرف في التخزين: توفير القدرة على التخزين الدائم للبيانات. لا تحاول Arweave بناء منصة حوسبة موزعة، بل إن نظامها بالكامل يدور حول فرضية أساسية واحدة - يجب تخزين البيانات المهمة مرة واحدة، ويجب أن تبقى في الشبكة إلى الأبد. إن هذه النزعة المتطرفة نحو طويل الأمد تجعل Arweave مختلفة تمامًا عن Filecoin من حيث الآلية، ونموذج التحفيز، ومتطلبات الأجهزة، وزاوية السرد.
تحاول Arweave تحسين شبكة التخزين الدائم الخاصة بها باستمرار على مدى فترات طويلة تقاس بالسنوات، مستندة إلى بيتكوين كموضوع للدراسة. لا تهتم Arweave بالتسويق، ولا بالمنافسين أو اتجاهات السوق. إنها فقط تسير على طريق تطوير هيكل الشبكة، غير مبالية حتى لو لم يكن هناك اهتمام، لأن هذه هي طبيعة فريق تطوير Arweave: طويل الأجل. بفضل طويل الأجل، شهدت Arweave إقبالاً كبيراً في سوق الثور السابق؛ وأيضاً بسبب طويل الأجل، حتى لو انخفضت إلى القاع، لا يزال من الممكن أن تصمد Arweave خلال عدة دورات من السوق. لكن هل سيكون هناك مكان لـ Arweave في مستقبل التخزين اللامركزي؟ يمكن إثبات القيمة الوجودية للتخزين الدائم فقط عبر الزمن.
على الرغم من أن شبكة Arweave الرئيسية قد فقدت اهتمام السوق من الإصدار 1.5 إلى الإصدار 2.9 الأخير، إلا أنها كانت تعمل على تمكين مجموعة أوسع من المعدنين للمشاركة في الشبكة بأقل تكلفة ممكنة، وتحفيز المعدنين على تخزين البيانات إلى أقصى حد، مما يعزز قوة الشبكة بشكل مستمر. تدرك Arweave أنها لا تتماشى مع تفضيلات السوق، لذا اتخذت نهجًا محافظًا، ولم تحتضن مجتمع المعدنين، مما أدى إلى توقف النظام البيئي بالكامل، مع ترقية الشبكة الرئيسية بأقل تكلفة ممكنة، مع الحفاظ على أمان الشبكة، وتقليل عتبة الأجهزة باستمرار.
) مراجعة طريق الترقية من 1.5 إلى 2.9
كشفت النسخة 1.5 من Arweave عن ثغرة يمكن للعمالة الاعتماد على تجميع GPU بدلاً من التخزين الفعلي لتحسين احتمالات إنتاج الكتل. للحد من هذه الظاهرة، قدمت النسخة 1.7 خوارزمية RandomX، مما يحد من استخدام القوة الحسابية المتخصصة ويتطلب مشاركة وحدات المعالجة المركزية العامة في التعدين، مما يضعف مركزية القوة الحسابية.
في الإصدار 2.0، اعتمد Arweave SPoA، محولاً إثبات البيانات إلى مسار بسيط هيكلي لشجرة ميركل، ومقدماً معاملات تنسيق 2 لتقليل عبء التزامن. هذه البنية تخفف من ضغط عرض النطاق الترددي للشبكة، مما يعزز قدرة التعاون بين العقد بشكل ملحوظ. ومع ذلك، لا يزال بإمكان بعض عمال المناجم تجنب مسؤولية الاحتفاظ بالبيانات الحقيقية من خلال استراتيجيات تجمع التخزين السريع المركزي.
لتصحيح هذا التوجه، أطلقت 2.4 آلية SPoRA، حيث تم إدخال فهرس عالمي والوصول العشوائي البطيء إلى التجزئة، مما يتطلب من عمال المناجم أن يمتلكوا الكتل البيانات بشكل حقيقي للمشاركة في عملية إنتاج الكتل الفعالة، مما يقلل من تأثير تراكم قوة الحوسبة من الناحية الميكانيكية. والنتيجة هي أن عمال المناجم بدأوا في التركيز على سرعة الوصول إلى التخزين، مما أدى إلى زيادة استخدام SSD وأجهزة القراءة والكتابة عالية السرعة. 2.6 أدخلت سلسلة التجزئة للتحكم في إيقاع إنتاج الكتل، مما Balance الفوائد الحدية لأجهزة الأداء العالي، وتوفير مساحة عادلة للمشاركة لعمال المناجم الصغار والمتوسطين.
الإصدارات اللاحقة تعزز قدرة التعاون الشبكي وتنوع التخزين: 2.7 تضيف التعدين التعاوني وآلية تجمع التعدين، مما يعزز من تنافسية عمال المناجم الصغار؛ 2.8 تقدم آلية التعبئة المركبة، مما يسمح للأجهزة ذات السعة الكبيرة والبطيئة بالمشاركة بمرونة؛ 2.9 تقدم عملية تعبئة جديدة بصيغة replica_2_9، مما يزيد بشكل كبير من الكفاءة ويقلل من الاعتماد على الحوسبة، ويكمل نموذج التعدين الموجه بالبيانات.
بشكل عام، يظهر مسار ترقية Arweave بوضوح استراتيجيته الطويلة الأجل الموجهة نحو التخزين: مع مقاومة مستمرة لظاهرة تركيز قوة الحوسبة، يتم تقليل عوائق المشاركة باستمرار، مما يضمن إمكانية تشغيل البروتوكول على المدى الطويل.
Walrus: محاولة جديدة لتخزين البيانات الساخنة
تصميم Walrus يختلف 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 بناء مكتبة الإسكندرية على السلسلة لتخزين البيانات بشكل دائم، بتكلفة قلة المشاهدات؛ أما نقطة انطلاق Walrus فهي تحسين نفقات التخزين لبروتوكول تخزين البيانات الساخنة.
RedStuff: التطبيق المبتكر للرمز التصحيح
فيما يتعلق بتصميم تكلفة التخزين، ترى Walrus أن تكاليف التخزين في Filecoin وArweave غير معقولة. كلا النظامين يعتمد على بنية النسخ التامة، والميزة الرئيسية لهما هي أن كل عقدة تمتلك نسخة كاملة، مما يمنحها قدرة قوية على تحمل الأخطاء واستقلالية بين العقد. تضمن هذه البنية أنه حتى لو كانت بعض العقد غير متصلة، لا يزال الشبكة تحتفظ بتوافر البيانات. ومع ذلك، فهذا يعني أيضًا أن النظام يحتاج إلى نسخ احتياطي متعدد للحفاظ على القوة، مما يؤدي إلى رفع تكاليف التخزين. خاصة في تصميم Arweave، فإن آلية الإجماع تشجع على تخزين العقدة الزائد لتعزيز أمان البيانات. بالمقارنة، فإن Filecoin أكثر مرونة في التحكم في التكاليف، ولكن الثمن هو أن بعض التخزين منخفض التكلفة قد يكون له مخاطر أعلى لفقدان البيانات. تحاول Walrus إيجاد توازن بين الاثنين، حيث تعزز آليتها التوافر من خلال أسلوب النسخ الاحتياطي المنظم مع التحكم في تكاليف النسخ، مما يخلق مسارًا جديدًا للتوصل إلى تسوية بين توافر البيانات وكفاءة التكلفة.
تقنية RedStuff التي أنشأتها Walrus هي تقنية رئيسية لتقليل تكرار العقد، وهي مستمدة من ترميز Reed-Solomon ### RS ###. يعد ترميز RS خوارزمية تقليدية للغاية لترميز الإزالة، حيث تعتبر ترميز الإزالة تقنية تسمح بزيادة مجموعة البيانات عن طريق إضافة أجزاء زائدة، ويمكن استخدامها لإعادة بناء البيانات الأصلية. من CD-ROM إلى الاتصالات عبر الأقمار الصناعية إلى رموز QR، يتم استخدامها بشكل متكرر في الحياة اليومية.
تسمح رموز التصحيح للمستخدمين بالحصول على كتلة، على سبيل المثال بحجم 1 ميغابايت، ثم "تضخيمها" إلى 2 ميغابايت، حيث تكون 1 ميغابايت الإضافية هي بيانات خاصة تُعرف برموز التصحيح. إذا فقدت أي بايت من الكتلة، يمكن للمستخدم استعادة هذه البايتات بسهولة باستخدام الرموز. حتى لو فقدت كتلة تصل إلى 1 ميغابايت، يمكن استعادة الكتلة بالكامل. نفس التقنية يمكن أن تسمح للكمبيوتر بقراءة جميع البيانات الموجودة على قرص CD-ROM، حتى لو كان تالفًا.
الآن الأكثر استخدامًا هو ترميز RS. طريقة التنفيذ هي، بدءًا من k كتلة المعلومات، بناء متعددة الحدود ذات الصلة، وتقييمها عند إحداثيات x المختلفة للحصول على كتل الترميز. باستخدام ترميز RS، فإن احتمال فقدان كتل كبيرة من البيانات عن طريق العينة العشوائية صغير جدًا.
أكبر ميزة لـ RedStuff هي أن Walrus يمكنه بسرعة وثبات ترميز كتل البيانات غير الهيكلية إلى شظايا أصغر من خلال تحسين خوارزمية الترميز والتصحيح. يتم تخزين هذه الشظايا بشكل موزع في شبكة من عقد التخزين. حتى في حالة فقدان ثلثي الشظايا، يمكن إعادة بناء الكتلة الأصلية بسرعة باستخدام بعض الشظايا. وهذا يصبح ممكنًا مع الحفاظ على عامل النسخ من 4 إلى 5 مرات فقط.
لذلك، من المنطقي تعريف Walrus كبرتوكول خفيف الوزن للنسخ الاحتياطي والاسترداد تم إعادة تصميمه حول مشهد اللامركزية. بالمقارنة مع الأكواد التقليدية ( مثل Reed-Solomon )، لم يعد RedStuff يسعى لتحقيق اتساق رياضي صارم، بل قام بتقديم تسويات واقعية تتعلق بتوزيع البيانات، والتحقق من التخزين، وتكاليف الحساب. تتخلى هذه النموذج عن آلية فك التشفير الفورية المطلوبة من الجدولة المركزية، وتستبدلها بالتحقق من وجود نسخ معينة من البيانات لدى العقد من خلال إثبات على السلسلة، مما يتكيف مع بنية شبكة أكثر ديناميكية وهامشية.
النقطة الأساسية في تصميم RedStuff هي تقسيم البيانات إلى فئتين: الشريحة الرئيسية والشريحة الثانوية. تستخدم الشريحة الرئيسية لاستعادة البيانات الأصلية، وتخضع عملية إنشائها وتوزيعها لقيود صارمة، حيث أن عتبة الاستعادة هي f+1، ويجب أن تكون هناك توقيعات من 2f+1 كإثبات للتوافر؛ بينما تُنتج الشريحة الثانوية من خلال عمليات بسيطة مثل الجمع المنطقي، والغرض منها هو توفير تحمل الأخطاء المرن، مما يعزز قوة النظام بشكل عام. في جوهرها، تقلل هذه البنية من متطلبات الاتساق البيانات - مما يسمح للعقد المختلفة بتخزين إصدارات بيانات مختلفة لفترات قصيرة، مع التأكيد على "الاتساق النهائي" كمسار عملي. على الرغم من أن ذلك يشبه المتطلبات المرنة للكتل الراجعة في أنظمة مثل Arweave، وقد تحقق بعض الفوائد في تقليل العبء على الشبكة، إلا أنه في نفس الوقت يضعف ضمان توفر البيانات الفورية وسلامتها.
لا يمكن تجاهل أنه على الرغم من أن RedStuff حقق تخزينًا فعالًا في بيئات ذات طاقة حسابية منخفضة وعرض نطاق ترددي منخفض، إلا أنه لا يزال في جوهره "نسخة" من نظام الترميز الخطي. لقد ضحى بجزء من تحديد قراءة البيانات من أجل الحصول على التحكم في التكاليف وقابلية التوسع في بيئة اللامركزية. ولكن على مستوى التطبيق، لا يزال من المتوقع أن نرى ما إذا كان هذا الهيكل يمكن أن يدعم مشاهد البيانات الكبيرة والتفاعلات عالية التردد. ومزيدًا من ذلك، لم تتجاوز RedStuff حقًا حساب الترميز الذي كان موجودًا لفترة طويلة.