من Filecoin و Arweave إلى Walrus و Shelby: تطور التخزين اللامركزي وآفاق المستقبل
كانت التخزين واحدة من المسارات الساخنة في صناعة blockchain. كان Filecoin بمثابة المشروع الرائد في الجولة السابقة من السوق الصاعدة، حيث تجاوزت قيمته السوقية 10 مليارات دولار في مرحلة ما. بينما كانت Arweave المنافسة له والتي تروج للتخزين الدائم، حيث وصلت أعلى قيمة سوقية لها إلى 3.5 مليار دولار. لكن مع الشكوك حول قابلية التخزين البارد، تم وضع علامات استفهام على آفاق تطوير التخزين اللامركزي. مؤخرًا، ظهرت Walrus لتجلب اهتمامًا جديدًا لمسار التخزين الذي كان هادئًا لفترة طويلة، بينما تعاونت Aptos وJump Crypto لإطلاق مشروع Shelby، الذي يحاول تحقيق اختراقات جديدة في مجال تخزين البيانات الساخنة. ستتناول هذه المقالة مسار تطور هذه المشاريع التمثيلية، وتحلل مسار تطور التخزين اللامركزي، وتستكشف آفاقه المستقبلية.
FIL: جوهر العملات المعدنية تحت غلاف التخزين
FIL هو أحد المشاريع المبكرة التي ظهرت في مجال blockchain، حيث يتجه تطويره نحو اللامركزية. يحاول FIL تحويل التخزين المركزي إلى تخزين لامركزي، ولكن خلال هذه العملية، أصبحت التنازلات التي تم إجراؤها لتحقيق اللامركزية نقاط ألم تحاول المشاريع اللاحقة حلها.
IPFS: هيكل اللامركزية ، ولكن مقيدة بعقبة النقل
IPFS( نظام الملفات بين الكواكب) تم إصداره في عام 2015، ويهدف إلى إحداث ثورة في بروتوكول HTTP التقليدي من خلال العنوانة على أساس المحتوى. لكن أكبر عيب في IPFS هو بطء سرعة الحصول عليه. في عصر يمكن لمقدمي خدمات البيانات التقليديين تحقيق استجابة بمعدل مللي ثانية، لا يزال IPFS بحاجة إلى عشرات الثواني للحصول على ملف، مما يجعل من الصعب الترويج له في التطبيقات العملية.
تستخدم IPFS بشكل رئيسي لـ "البيانات الباردة"، أي المحتوى الثابت الذي لا يتغير كثيرًا. ومع ذلك، عند التعامل مع البيانات الساخنة، مثل صفحات الويب الديناميكية، أو الألعاب عبر الإنترنت، أو تطبيقات الذكاء الاصطناعي، فإن بروتوكول P2P لا يقدم مزايا واضحة مقارنة بشبكات توزيع المحتوى التقليدية.
على الرغم من أن IPFS ليس بلوك تشين في حد ذاته، إلا أن مفهوم التصميم الذي يعتمد على الرسم البياني الموجه غير الدوري (DAG) يتوافق بشكل كبير مع العديد من سلاسل الكتل وبروتوكولات Web3، مما يجعله مناسبًا كإطار عمل أساسي للبلوك تشين.
منطق العملات المعدنية تحت غلاف التخزين
يتضمن نموذج الاقتصاد الرمزي لـ Filecoin ثلاثة أدوار رئيسية: يدفع المستخدمون الرسوم لتخزين البيانات؛ يحصل عمال التخزين على حوافز رمزية لتخزين بيانات المستخدمين؛ ويوفر عمال الاسترجاع البيانات عند حاجة المستخدمين ويحصلون على حوافز.
هذا النموذج يحتوي على مساحة محتملة للغش. قد يقوم عمال التخزين بعد توفير مساحة التخزين، بملء البيانات الوهمية للحصول على المكافآت. نظرًا لأن هذه البيانات الوهمية لن يتم استرجاعها، حتى إذا فقدت، فلن يتم تفعيل آلية العقوبة. وهذا يسمح لعمال التخزين بحذف البيانات الوهمية وتكرار هذه العملية. يمكن لنظام إثبات النسخ في Filecoin فقط ضمان عدم حذف بيانات المستخدم بشكل غير قانوني، ولكنه لا يستطيع منع عمال المناجم من ملء البيانات الوهمية.
يعتمد تشغيل Filecoin إلى حد كبير على الاستثمارات المستمرة للعمال في اقتصاد الرمز، بدلاً من الاعتماد على الطلب الحقيقي من المستخدمين النهائيين على التخزين اللامركزي. على الرغم من أن المشروع لا يزال في مرحلة التكرار المستمر، إلا أن بناء نظام Filecoin البيئي في المرحلة الحالية يتماشى أكثر مع "منطق التعدين" بدلاً من تعريف مشروع التخزين "المدفوع بالتطبيقات".
Arweave: نشأت من طويل الأمد، فشلت في طويل الأمد
إذا كان الهدف التصميمي لـ Filecoin هو بناء "سحابة بيانات" لامركزية يمكن تحفيزها وإثباتها، فإن Arweave تسير في اتجاه آخر متطرف في التخزين: توفير القدرة على التخزين الدائم للبيانات. لا تحاول Arweave بناء منصة حسابية موزعة، بل إن نظامها بالكامل يدور حول فرضية أساسية - يجب تخزين البيانات المهمة مرة واحدة، وتبقى إلى الأبد على الشبكة. هذا الاتجاه المتطرف نحو البقاء لفترة طويلة يجعل Arweave تختلف اختلافًا كبيرًا عن Filecoin من حيث الآلية ونموذج التحفيز ومتطلبات الأجهزة والزوايا السردية.
تحاول Arweave تحسين شبكة التخزين الدائم الخاصة بها باستمرار على مدى فترات طويلة تقاس بالسنوات، باستخدام البيتكوين كموضوع للدراسة. لا تهتم Arweave بالتسويق، ولا تهتم بالمنافسين أو اتجاهات السوق. إنها فقط تسير في طريق تحسين بنية الشبكة، حتى لو لم يسألها أحد، لأنها طبيعة فريق تطوير Arweave: الالتزام على المدى الطويل. بفضل هذا الالتزام، حظيت Arweave بشعبية كبيرة خلال سوق الثيران السابق؛ وأيضاً بسبب الالتزام على المدى الطويل، حتى عند الهبوط إلى القاع، قد تتمكن Arweave من الصمود خلال عدة جولات من الأسواق الصاعدة والهابطة. فقط، هل سيكون هناك مكان لـ Arweave في تخزين البيانات اللامركزي في المستقبل؟ يمكن فقط للزمن أن يثبت القيمة الوجودية للتخزين الدائم.
على الرغم من أن شبكة Arweave الرئيسية قد فقدت حماس السوق منذ الإصدار 1.5 حتى الإصدار 2.9 الأخير، إلا أنها تواصل العمل على تمكين عدد أكبر من عمال المناجم للمشاركة في الشبكة بأقل تكلفة ممكنة، وتحفيز عمال المناجم على تخزين البيانات إلى أقصى حد، مما يعزز بشكل مستمر متانة الشبكة بأكملها. تأخذ Arweave مسارًا محافظًا مع العلم أنها لا تتوافق مع تفضيلات السوق، ولا تحتضن مجتمع عمال المناجم، مما يؤدي إلى جمود كامل في النظام البيئي، وتحديث الشبكة الرئيسية بأقل تكلفة ممكنة، مع الاستمرار في تقليل عتبة الأجهزة دون التأثير على أمان الشبكة.
مراجعة طريق الترقية من 1.5 إلى 2.9
كشفت النسخة 1.5 من Arweave عن ثغرة يمكن من خلالها للعمال الاعتماد على تراكم وحدات معالجة الرسوميات بدلاً من التخزين الحقيقي لتحسين فرص إنتاج الكتل. للحد من هذه الظاهرة، قدمت النسخة 1.7 خوارزمية RandomX، التي تقيد استخدام قوة المعالجة المتخصصة، وتطلب بدلاً من ذلك مشاركة وحدات المعالجة المركزية العامة في التعدين، مما يضعف المركزية في قوة المعالجة.
في الإصدار 2.0، اعتمد Arweave SPoA، حيث تم تحويل إثبات البيانات إلى مسار بسيط بهيكل شجرة ميركل، وتم تقديم معاملات التنسيق 2 لتقليل عبء المزامنة. هذه البنية تخفف من ضغط عرض النطاق الترددي للشبكة، مما يعزز بشكل كبير قدرة التعاون بين العقد. ومع ذلك، لا يزال بإمكان بعض عمال المناجم التهرب من المسؤولية الحقيقية عن حيازة البيانات من خلال استراتيجية تجمع التخزين السريع المركزي.
لتصحيح هذا التحيز، قدمت 2.4 آلية SPoRA، وأدخلت فهرس عالمي والوصول العشوائي البطيء باستخدام التجزئة، مما يجعل المعدنين يجب أن يمتلكوا بيانات الكتل بشكل حقيقي للمشاركة في عملية التعدين الفعالة، مما يضعف بشكل آلي تأثير تراكم القدرة الحاسوبية. والنتيجة هي أن المعدنين بدأوا في التركيز على سرعة الوصول إلى التخزين، مما أدى إلى تعزيز تطبيقات SSD والأجهزة ذات القراءة والكتابة السريعة. وقدمت 2.6 سلسلة التجزئة للتحكم في إيقاع التعدين، مما يوازن بين العائد الحدّي للأجهزة عالية الأداء، ويوفر مساحة للمشاركة العادلة للمعدنين الصغار والمتوسطين.
الإصدارات اللاحقة تعزز من قدرة التعاون الشبكي وتنوع التخزين: 2.7 تضيف التعدين التعاوني وآلية التجمعات، مما يعزز من تنافسية عمال المناجم الصغار؛ 2.8 تطلق آلية التعبئة المركبة، مما يسمح للأجهزة ذات السعة الكبيرة والبطيئة بالمشاركة بمرونة؛ 2.9 تقدم عملية التعبئة الجديدة بصيغة replica_2_9، مما يعزز الكفاءة بشكل كبير ويقلل من الاعتماد على الحوسبة، ويكمل نموذج التعدين الموجه بالبيانات.
بشكل عام، يوضح مسار ترقية Arweave استراتيجيتها طويلة الأمد الموجهة نحو التخزين: مع مقاومة الاتجاه نحو تركيز القوة الحاسوبية، تستمر في خفض عوائق المشاركة، مما يضمن إمكانية التشغيل الطويل الأمد للبروتوكول.
Walrus: هل احتضان البيانات الساخنة هو مجرد ضجة أم أنه يحتوي على عمق؟
تختلف فكرة تصميم Walrus تمامًا عن Filecoin وArweave. ينطلق Filecoin من إنشاء نظام تخزين قابل للتحقق من اللامركزية، بتكلفة تخزين البيانات الباردة؛ بينما ينطلق Arweave من إنشاء مكتبة الإسكندرية على السلسلة لتخزين البيانات بشكل دائم، بتكلفة قلة السيناريوهات؛ بينما ينطلق Walrus من تحسين تكلفة التخزين لبروتوكول تخزين البيانات الساخنة.
تعديل الشيفرة السحرية: هل هو ابتكار في التكاليف أم مجرد إعادة تعبئة لشيء قديم؟
فيما يتعلق بتصميم تكاليف التخزين، تعتبر Walrus أن تكاليف تخزين Filecoin و Arweave غير معقولة. كلاهما يعتمد على هيكل النسخ الكاملة، حيث تكمن الميزة الرئيسية في أن كل عقدة تحتوي على نسخة كاملة، مما يوفر قدرة قوية على تحمل الأخطاء واستقلالية بين العقد. يضمن هذا النوع من الهيكل أنه حتى في حالة انقطاع بعض العقد، لا يزال الشبكة تتمتع بتوافر البيانات. ومع ذلك، فهذا يعني أيضًا أن النظام يحتاج إلى نسخ متعددة للحفاظ على المتانة، مما يؤدي إلى زيادة تكاليف التخزين. خاصة في تصميم Arweave، فإن آلية الإجماع تشجع نفسها على تخزين النسخ الزائدة للعقد، لتعزيز أمان البيانات. بالمقارنة، فإن Filecoin أكثر مرونة في التحكم في التكاليف، لكن الثمن هو أن بعض التخزين منخفض التكلفة قد يكون لديه مخاطر أعلى لفقدان البيانات. تسعى Walrus إلى إيجاد توازن بين الاثنين، حيث تعمل آليتها على التحكم في تكاليف النسخ مع تعزيز التوافر من خلال طريقة النسخ المهيكلة، مما يؤسس لطريق وسط جديدة بين توافر البيانات وكفاءة التكاليف.
التقنية التي ابتكرتها Walrus والمعروفة باسم Redstuff هي تقنية رئيسية لتقليل تكرار العقد، وهي مستمدة من ترميز Reed-Solomon(RS). يعد ترميز RS خوارزمية تقليدية للغاية للشفرة القابلة للتصحيح، حيث تسمح الشفرات القابلة للتصحيح بإضافة أجزاء زائدة(erasure code) لزيادة بيانات المجموعة، مما يمكن من إعادة بناء البيانات الأصلية. من CD-ROM إلى الاتصالات الساتلية وصولاً إلى رموز الاستجابة السريعة، يتم استخدامه بشكل متكرر في الحياة اليومية.
تسمح الترميز التصحيحي للمستخدمين بالحصول على كتلة، مثل 1 ميغابايت، ثم "تكبيرها" إلى 2 ميغابايت، حيث تعتبر 1 ميغابايت الإضافية بيانات خاصة تُعرف بالترميز التصحيحي. إذا فقد أي بايت في الكتلة، يمكن للمستخدم استعادة هذه البايتات بسهولة من خلال الشيفرة. حتى إذا فقدت كتلة تصل إلى 1 ميغابايت، يمكن استعادة الكتلة بالكامل. نفس التقنية تسمح لأجهزة الكمبيوتر بقراءة جميع البيانات الموجودة على قرص CD-ROM، حتى لو تعرض للتلف.
في الوقت الحالي، الأكثر استخدامًا هو ترميز RS. تتم طريقة التنفيذ عن طريق بدء الكتل المعلوماتية k، وبناء متعددة الحدود ذات الصلة، وتقييمها عند إحداثيات x مختلفة للحصول على كتل الترميز. باستخدام ترميز RS، فإن احتمال فقدان كتل كبيرة من البيانات عن طريق أخذ عينات عشوائية ضئيل للغاية.
ما هي أكبر ميزات خوارزمية ترميز RedStuff؟ من خلال تحسين خوارزمية الترميز المحسن، يمكن لـ Walrus ترميز كتل البيانات غير المنظمة بسرعة وبشكل موثوق إلى شظايا أصغر، حيث يتم تخزين هذه الشظايا بشكل موزع في شبكة عقد التخزين. حتى مع فقدان ثلثي الشظايا، يمكن إعادة بناء كتل البيانات الأصلية بسرعة باستخدام بعض الشظايا. وهذا ممكن مع الحفاظ على عامل النسخ من 4 إلى 5 مرات.
لذلك، من المعقول تعريف Walrus كبروتوكول خفيف الوزن للتكرار والاستعادة مصمم حول مشهد اللامركزية. بالمقارنة مع الأكواد التقليدية ( مثل Reed-Solomon )، لم يعد RedStuff يسعى لتحقيق التناسق الرياضي الصارم، بل قام بإجراء تسويات واقعية بالنسبة لتوزيع 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 صحة البيانات على السلسلة للتحقق من أن العقدة تمتلك نسخاً معينة من البيانات، مما يتناسب مع هيكل شبكي أكثر ديناميكية وتهميشاً.
جوهر تصميم RedStuff هو تقسيم البيانات إلى نوعين: شرائح رئيسية وشرائح ثانوية. يتم استخدام الشرائح الرئيسية لاستعادة البيانات الأصلية، وتكون عملية إنشائها وتوزيعها خاضعة لقيود صارمة، حيث تكون عتبة الاستعادة f+1، ويحتاج الأمر إلى 2f+1 توقيع كضمان للتوافر؛ بينما يتم إنشاء الشرائح الثانوية من خلال عمليات حسابية بسيطة مثل XOR، وتعمل على توفير مرونة في التحمل، مما يعزز من قوة النظام بشكل عام. تقلل هذه البنية أساساً من متطلبات اتساق البيانات - مما يسمح لعقد مختلفة بتخزين إصدارات بيانات مختلفة لفترات قصيرة، مع التأكيد على مسار "الاتساق النهائي". على الرغم من أنها مشابهة للمتطلبات المرنة للكتل الراجعة في أنظمة مثل Arweave، والتي حققت بعض الفوائد في تقليل العبء على الشبكة، إلا أنها في الوقت نفسه تضعف من ضمان توافر البيانات الفوري وسلامتها.
من المهم ألا نغفل أن RedStuff، على الرغم من تحقيقه تخزينًا فعالًا في بيئات ذات قدرة حوسبة منخفضة وعرض نطاق ترددي منخفض، إلا أنه لا يزال في جوهره نوعًا من "التحور" لنظام تشفير التصحيح. إنه يضحي بجزء من تحديد قراءة البيانات من أجل تحقيق السيطرة على التكاليف وقابلية التوسع في بيئة اللامركزية. ولكن على مستوى التطبيق، لا يزال من المبين ما إذا كان هذا الهيكل يمكن أن يدعم سيناريوهات البيانات ذات التفاعلات واسعة النطاق وعالية التردد. علاوة على ذلك، لم يتجاوز RedStuff حقًا عنق الزجاجة لحساب الترميز الذي طالما وُجد في تشفير التصحيح، بل تجنب نقاط التداخل العالية في الهياكل التقليدية من خلال استراتيجيات هيكلية، وتتمثل ابتكاراته بشكل أكبر في تحسينات التركيب على الجانب الهندسي، بدلاً من الإطاحة بالمستوى الأساسي للخوارزميات.
لذا، فإن RedStuff يشبه أكثر "تعديل معقول" تم إجراؤه في سياق التخزين اللامركزي الحالي. إنه يجلب بالفعل تحسينات في التكاليف الزائدة والعبء التشغيلي، مما يسمح للأجهزة الطرفية والعقد غير عالية الأداء بالمشاركة في مهام تخزين البيانات. ولكن في التطبيقات واسعة النطاق، وتكييف الحوسبة العامة، ومتطلبات التناسق الأكثر صرامة، تظل حدود قدراته واضحة إلى حد ما. وهذا يجعل ابتكار Walrus يبدو أكثر كتحول تكيفي للنظام التكنولوجي القائم، بدلاً من كونه اختراقاً حاسماً يدفع نحو انتقال نموذج التخزين اللامركزي.
Sui و Walrus: يمكن أن تؤدي سلسلة الكتل العامة عالية الأداء إلى تعزيز الاستخدام التخزيني
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
تسجيلات الإعجاب 14
أعجبني
14
4
مشاركة
تعليق
0/400
MEVHunterLucky
· منذ 20 س
ها لا تزال تتداول في مجال التخزين؟
شاهد النسخة الأصليةرد0
OnchainHolmes
· منذ 20 س
فيل لن ينجح حتى في التخزين البارد، هل الجديد سينجح؟
تطور التخزين اللامركزي: من FIL إلى Walrus التغيرات التكنولوجية وآفاق المستقبل
من Filecoin و Arweave إلى Walrus و Shelby: تطور التخزين اللامركزي وآفاق المستقبل
كانت التخزين واحدة من المسارات الساخنة في صناعة blockchain. كان Filecoin بمثابة المشروع الرائد في الجولة السابقة من السوق الصاعدة، حيث تجاوزت قيمته السوقية 10 مليارات دولار في مرحلة ما. بينما كانت Arweave المنافسة له والتي تروج للتخزين الدائم، حيث وصلت أعلى قيمة سوقية لها إلى 3.5 مليار دولار. لكن مع الشكوك حول قابلية التخزين البارد، تم وضع علامات استفهام على آفاق تطوير التخزين اللامركزي. مؤخرًا، ظهرت Walrus لتجلب اهتمامًا جديدًا لمسار التخزين الذي كان هادئًا لفترة طويلة، بينما تعاونت Aptos وJump Crypto لإطلاق مشروع Shelby، الذي يحاول تحقيق اختراقات جديدة في مجال تخزين البيانات الساخنة. ستتناول هذه المقالة مسار تطور هذه المشاريع التمثيلية، وتحلل مسار تطور التخزين اللامركزي، وتستكشف آفاقه المستقبلية.
FIL: جوهر العملات المعدنية تحت غلاف التخزين
FIL هو أحد المشاريع المبكرة التي ظهرت في مجال blockchain، حيث يتجه تطويره نحو اللامركزية. يحاول FIL تحويل التخزين المركزي إلى تخزين لامركزي، ولكن خلال هذه العملية، أصبحت التنازلات التي تم إجراؤها لتحقيق اللامركزية نقاط ألم تحاول المشاريع اللاحقة حلها.
IPFS: هيكل اللامركزية ، ولكن مقيدة بعقبة النقل
IPFS( نظام الملفات بين الكواكب) تم إصداره في عام 2015، ويهدف إلى إحداث ثورة في بروتوكول HTTP التقليدي من خلال العنوانة على أساس المحتوى. لكن أكبر عيب في IPFS هو بطء سرعة الحصول عليه. في عصر يمكن لمقدمي خدمات البيانات التقليديين تحقيق استجابة بمعدل مللي ثانية، لا يزال IPFS بحاجة إلى عشرات الثواني للحصول على ملف، مما يجعل من الصعب الترويج له في التطبيقات العملية.
تستخدم IPFS بشكل رئيسي لـ "البيانات الباردة"، أي المحتوى الثابت الذي لا يتغير كثيرًا. ومع ذلك، عند التعامل مع البيانات الساخنة، مثل صفحات الويب الديناميكية، أو الألعاب عبر الإنترنت، أو تطبيقات الذكاء الاصطناعي، فإن بروتوكول P2P لا يقدم مزايا واضحة مقارنة بشبكات توزيع المحتوى التقليدية.
على الرغم من أن IPFS ليس بلوك تشين في حد ذاته، إلا أن مفهوم التصميم الذي يعتمد على الرسم البياني الموجه غير الدوري (DAG) يتوافق بشكل كبير مع العديد من سلاسل الكتل وبروتوكولات Web3، مما يجعله مناسبًا كإطار عمل أساسي للبلوك تشين.
منطق العملات المعدنية تحت غلاف التخزين
يتضمن نموذج الاقتصاد الرمزي لـ Filecoin ثلاثة أدوار رئيسية: يدفع المستخدمون الرسوم لتخزين البيانات؛ يحصل عمال التخزين على حوافز رمزية لتخزين بيانات المستخدمين؛ ويوفر عمال الاسترجاع البيانات عند حاجة المستخدمين ويحصلون على حوافز.
هذا النموذج يحتوي على مساحة محتملة للغش. قد يقوم عمال التخزين بعد توفير مساحة التخزين، بملء البيانات الوهمية للحصول على المكافآت. نظرًا لأن هذه البيانات الوهمية لن يتم استرجاعها، حتى إذا فقدت، فلن يتم تفعيل آلية العقوبة. وهذا يسمح لعمال التخزين بحذف البيانات الوهمية وتكرار هذه العملية. يمكن لنظام إثبات النسخ في Filecoin فقط ضمان عدم حذف بيانات المستخدم بشكل غير قانوني، ولكنه لا يستطيع منع عمال المناجم من ملء البيانات الوهمية.
يعتمد تشغيل Filecoin إلى حد كبير على الاستثمارات المستمرة للعمال في اقتصاد الرمز، بدلاً من الاعتماد على الطلب الحقيقي من المستخدمين النهائيين على التخزين اللامركزي. على الرغم من أن المشروع لا يزال في مرحلة التكرار المستمر، إلا أن بناء نظام Filecoin البيئي في المرحلة الحالية يتماشى أكثر مع "منطق التعدين" بدلاً من تعريف مشروع التخزين "المدفوع بالتطبيقات".
Arweave: نشأت من طويل الأمد، فشلت في طويل الأمد
إذا كان الهدف التصميمي لـ Filecoin هو بناء "سحابة بيانات" لامركزية يمكن تحفيزها وإثباتها، فإن Arweave تسير في اتجاه آخر متطرف في التخزين: توفير القدرة على التخزين الدائم للبيانات. لا تحاول Arweave بناء منصة حسابية موزعة، بل إن نظامها بالكامل يدور حول فرضية أساسية - يجب تخزين البيانات المهمة مرة واحدة، وتبقى إلى الأبد على الشبكة. هذا الاتجاه المتطرف نحو البقاء لفترة طويلة يجعل Arweave تختلف اختلافًا كبيرًا عن Filecoin من حيث الآلية ونموذج التحفيز ومتطلبات الأجهزة والزوايا السردية.
تحاول Arweave تحسين شبكة التخزين الدائم الخاصة بها باستمرار على مدى فترات طويلة تقاس بالسنوات، باستخدام البيتكوين كموضوع للدراسة. لا تهتم Arweave بالتسويق، ولا تهتم بالمنافسين أو اتجاهات السوق. إنها فقط تسير في طريق تحسين بنية الشبكة، حتى لو لم يسألها أحد، لأنها طبيعة فريق تطوير Arweave: الالتزام على المدى الطويل. بفضل هذا الالتزام، حظيت Arweave بشعبية كبيرة خلال سوق الثيران السابق؛ وأيضاً بسبب الالتزام على المدى الطويل، حتى عند الهبوط إلى القاع، قد تتمكن Arweave من الصمود خلال عدة جولات من الأسواق الصاعدة والهابطة. فقط، هل سيكون هناك مكان لـ Arweave في تخزين البيانات اللامركزي في المستقبل؟ يمكن فقط للزمن أن يثبت القيمة الوجودية للتخزين الدائم.
على الرغم من أن شبكة Arweave الرئيسية قد فقدت حماس السوق منذ الإصدار 1.5 حتى الإصدار 2.9 الأخير، إلا أنها تواصل العمل على تمكين عدد أكبر من عمال المناجم للمشاركة في الشبكة بأقل تكلفة ممكنة، وتحفيز عمال المناجم على تخزين البيانات إلى أقصى حد، مما يعزز بشكل مستمر متانة الشبكة بأكملها. تأخذ Arweave مسارًا محافظًا مع العلم أنها لا تتوافق مع تفضيلات السوق، ولا تحتضن مجتمع عمال المناجم، مما يؤدي إلى جمود كامل في النظام البيئي، وتحديث الشبكة الرئيسية بأقل تكلفة ممكنة، مع الاستمرار في تقليل عتبة الأجهزة دون التأثير على أمان الشبكة.
مراجعة طريق الترقية من 1.5 إلى 2.9
كشفت النسخة 1.5 من Arweave عن ثغرة يمكن من خلالها للعمال الاعتماد على تراكم وحدات معالجة الرسوميات بدلاً من التخزين الحقيقي لتحسين فرص إنتاج الكتل. للحد من هذه الظاهرة، قدمت النسخة 1.7 خوارزمية RandomX، التي تقيد استخدام قوة المعالجة المتخصصة، وتطلب بدلاً من ذلك مشاركة وحدات المعالجة المركزية العامة في التعدين، مما يضعف المركزية في قوة المعالجة.
في الإصدار 2.0، اعتمد Arweave SPoA، حيث تم تحويل إثبات البيانات إلى مسار بسيط بهيكل شجرة ميركل، وتم تقديم معاملات التنسيق 2 لتقليل عبء المزامنة. هذه البنية تخفف من ضغط عرض النطاق الترددي للشبكة، مما يعزز بشكل كبير قدرة التعاون بين العقد. ومع ذلك، لا يزال بإمكان بعض عمال المناجم التهرب من المسؤولية الحقيقية عن حيازة البيانات من خلال استراتيجية تجمع التخزين السريع المركزي.
لتصحيح هذا التحيز، قدمت 2.4 آلية SPoRA، وأدخلت فهرس عالمي والوصول العشوائي البطيء باستخدام التجزئة، مما يجعل المعدنين يجب أن يمتلكوا بيانات الكتل بشكل حقيقي للمشاركة في عملية التعدين الفعالة، مما يضعف بشكل آلي تأثير تراكم القدرة الحاسوبية. والنتيجة هي أن المعدنين بدأوا في التركيز على سرعة الوصول إلى التخزين، مما أدى إلى تعزيز تطبيقات SSD والأجهزة ذات القراءة والكتابة السريعة. وقدمت 2.6 سلسلة التجزئة للتحكم في إيقاع التعدين، مما يوازن بين العائد الحدّي للأجهزة عالية الأداء، ويوفر مساحة للمشاركة العادلة للمعدنين الصغار والمتوسطين.
الإصدارات اللاحقة تعزز من قدرة التعاون الشبكي وتنوع التخزين: 2.7 تضيف التعدين التعاوني وآلية التجمعات، مما يعزز من تنافسية عمال المناجم الصغار؛ 2.8 تطلق آلية التعبئة المركبة، مما يسمح للأجهزة ذات السعة الكبيرة والبطيئة بالمشاركة بمرونة؛ 2.9 تقدم عملية التعبئة الجديدة بصيغة replica_2_9، مما يعزز الكفاءة بشكل كبير ويقلل من الاعتماد على الحوسبة، ويكمل نموذج التعدين الموجه بالبيانات.
بشكل عام، يوضح مسار ترقية Arweave استراتيجيتها طويلة الأمد الموجهة نحو التخزين: مع مقاومة الاتجاه نحو تركيز القوة الحاسوبية، تستمر في خفض عوائق المشاركة، مما يضمن إمكانية التشغيل الطويل الأمد للبروتوكول.
Walrus: هل احتضان البيانات الساخنة هو مجرد ضجة أم أنه يحتوي على عمق؟
تختلف فكرة تصميم Walrus تمامًا عن Filecoin وArweave. ينطلق Filecoin من إنشاء نظام تخزين قابل للتحقق من اللامركزية، بتكلفة تخزين البيانات الباردة؛ بينما ينطلق Arweave من إنشاء مكتبة الإسكندرية على السلسلة لتخزين البيانات بشكل دائم، بتكلفة قلة السيناريوهات؛ بينما ينطلق Walrus من تحسين تكلفة التخزين لبروتوكول تخزين البيانات الساخنة.
تعديل الشيفرة السحرية: هل هو ابتكار في التكاليف أم مجرد إعادة تعبئة لشيء قديم؟
فيما يتعلق بتصميم تكاليف التخزين، تعتبر Walrus أن تكاليف تخزين Filecoin و Arweave غير معقولة. كلاهما يعتمد على هيكل النسخ الكاملة، حيث تكمن الميزة الرئيسية في أن كل عقدة تحتوي على نسخة كاملة، مما يوفر قدرة قوية على تحمل الأخطاء واستقلالية بين العقد. يضمن هذا النوع من الهيكل أنه حتى في حالة انقطاع بعض العقد، لا يزال الشبكة تتمتع بتوافر البيانات. ومع ذلك، فهذا يعني أيضًا أن النظام يحتاج إلى نسخ متعددة للحفاظ على المتانة، مما يؤدي إلى زيادة تكاليف التخزين. خاصة في تصميم Arweave، فإن آلية الإجماع تشجع نفسها على تخزين النسخ الزائدة للعقد، لتعزيز أمان البيانات. بالمقارنة، فإن Filecoin أكثر مرونة في التحكم في التكاليف، لكن الثمن هو أن بعض التخزين منخفض التكلفة قد يكون لديه مخاطر أعلى لفقدان البيانات. تسعى Walrus إلى إيجاد توازن بين الاثنين، حيث تعمل آليتها على التحكم في تكاليف النسخ مع تعزيز التوافر من خلال طريقة النسخ المهيكلة، مما يؤسس لطريق وسط جديدة بين توافر البيانات وكفاءة التكاليف.
التقنية التي ابتكرتها Walrus والمعروفة باسم Redstuff هي تقنية رئيسية لتقليل تكرار العقد، وهي مستمدة من ترميز Reed-Solomon(RS). يعد ترميز RS خوارزمية تقليدية للغاية للشفرة القابلة للتصحيح، حيث تسمح الشفرات القابلة للتصحيح بإضافة أجزاء زائدة(erasure code) لزيادة بيانات المجموعة، مما يمكن من إعادة بناء البيانات الأصلية. من CD-ROM إلى الاتصالات الساتلية وصولاً إلى رموز الاستجابة السريعة، يتم استخدامه بشكل متكرر في الحياة اليومية.
تسمح الترميز التصحيحي للمستخدمين بالحصول على كتلة، مثل 1 ميغابايت، ثم "تكبيرها" إلى 2 ميغابايت، حيث تعتبر 1 ميغابايت الإضافية بيانات خاصة تُعرف بالترميز التصحيحي. إذا فقد أي بايت في الكتلة، يمكن للمستخدم استعادة هذه البايتات بسهولة من خلال الشيفرة. حتى إذا فقدت كتلة تصل إلى 1 ميغابايت، يمكن استعادة الكتلة بالكامل. نفس التقنية تسمح لأجهزة الكمبيوتر بقراءة جميع البيانات الموجودة على قرص CD-ROM، حتى لو تعرض للتلف.
في الوقت الحالي، الأكثر استخدامًا هو ترميز RS. تتم طريقة التنفيذ عن طريق بدء الكتل المعلوماتية k، وبناء متعددة الحدود ذات الصلة، وتقييمها عند إحداثيات x مختلفة للحصول على كتل الترميز. باستخدام ترميز RS، فإن احتمال فقدان كتل كبيرة من البيانات عن طريق أخذ عينات عشوائية ضئيل للغاية.
ما هي أكبر ميزات خوارزمية ترميز RedStuff؟ من خلال تحسين خوارزمية الترميز المحسن، يمكن لـ Walrus ترميز كتل البيانات غير المنظمة بسرعة وبشكل موثوق إلى شظايا أصغر، حيث يتم تخزين هذه الشظايا بشكل موزع في شبكة عقد التخزين. حتى مع فقدان ثلثي الشظايا، يمكن إعادة بناء كتل البيانات الأصلية بسرعة باستخدام بعض الشظايا. وهذا ممكن مع الحفاظ على عامل النسخ من 4 إلى 5 مرات.
لذلك، من المعقول تعريف Walrus كبروتوكول خفيف الوزن للتكرار والاستعادة مصمم حول مشهد اللامركزية. بالمقارنة مع الأكواد التقليدية ( مثل Reed-Solomon )، لم يعد RedStuff يسعى لتحقيق التناسق الرياضي الصارم، بل قام بإجراء تسويات واقعية بالنسبة لتوزيع 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 صحة البيانات على السلسلة للتحقق من أن العقدة تمتلك نسخاً معينة من البيانات، مما يتناسب مع هيكل شبكي أكثر ديناميكية وتهميشاً.
جوهر تصميم RedStuff هو تقسيم البيانات إلى نوعين: شرائح رئيسية وشرائح ثانوية. يتم استخدام الشرائح الرئيسية لاستعادة البيانات الأصلية، وتكون عملية إنشائها وتوزيعها خاضعة لقيود صارمة، حيث تكون عتبة الاستعادة f+1، ويحتاج الأمر إلى 2f+1 توقيع كضمان للتوافر؛ بينما يتم إنشاء الشرائح الثانوية من خلال عمليات حسابية بسيطة مثل XOR، وتعمل على توفير مرونة في التحمل، مما يعزز من قوة النظام بشكل عام. تقلل هذه البنية أساساً من متطلبات اتساق البيانات - مما يسمح لعقد مختلفة بتخزين إصدارات بيانات مختلفة لفترات قصيرة، مع التأكيد على مسار "الاتساق النهائي". على الرغم من أنها مشابهة للمتطلبات المرنة للكتل الراجعة في أنظمة مثل Arweave، والتي حققت بعض الفوائد في تقليل العبء على الشبكة، إلا أنها في الوقت نفسه تضعف من ضمان توافر البيانات الفوري وسلامتها.
من المهم ألا نغفل أن RedStuff، على الرغم من تحقيقه تخزينًا فعالًا في بيئات ذات قدرة حوسبة منخفضة وعرض نطاق ترددي منخفض، إلا أنه لا يزال في جوهره نوعًا من "التحور" لنظام تشفير التصحيح. إنه يضحي بجزء من تحديد قراءة البيانات من أجل تحقيق السيطرة على التكاليف وقابلية التوسع في بيئة اللامركزية. ولكن على مستوى التطبيق، لا يزال من المبين ما إذا كان هذا الهيكل يمكن أن يدعم سيناريوهات البيانات ذات التفاعلات واسعة النطاق وعالية التردد. علاوة على ذلك، لم يتجاوز RedStuff حقًا عنق الزجاجة لحساب الترميز الذي طالما وُجد في تشفير التصحيح، بل تجنب نقاط التداخل العالية في الهياكل التقليدية من خلال استراتيجيات هيكلية، وتتمثل ابتكاراته بشكل أكبر في تحسينات التركيب على الجانب الهندسي، بدلاً من الإطاحة بالمستوى الأساسي للخوارزميات.
لذا، فإن RedStuff يشبه أكثر "تعديل معقول" تم إجراؤه في سياق التخزين اللامركزي الحالي. إنه يجلب بالفعل تحسينات في التكاليف الزائدة والعبء التشغيلي، مما يسمح للأجهزة الطرفية والعقد غير عالية الأداء بالمشاركة في مهام تخزين البيانات. ولكن في التطبيقات واسعة النطاق، وتكييف الحوسبة العامة، ومتطلبات التناسق الأكثر صرامة، تظل حدود قدراته واضحة إلى حد ما. وهذا يجعل ابتكار Walrus يبدو أكثر كتحول تكيفي للنظام التكنولوجي القائم، بدلاً من كونه اختراقاً حاسماً يدفع نحو انتقال نموذج التخزين اللامركزي.
Sui و Walrus: يمكن أن تؤدي سلسلة الكتل العامة عالية الأداء إلى تعزيز الاستخدام التخزيني