كان التخزين واحدًا من المسارات الساخنة في صناعة blockchain. تجاوزت القيمة السوقية لـ Filecoin، كأحد المشاريع الرائدة في الجولة السابقة من السوق الصاعدة، 10 مليارات دولار في وقت ما. بينما استندت Arweave إلى التخزين الدائم كميزة رئيسية، حيث وصلت قيمتها السوقية إلى 3.5 مليار دولار. مع تزايد الشكوك حول إمكانية تخزين البيانات الباردة، أثار ضرورة التخزين اللامركزي جدلاً. جلب ظهور Walrus حيوية جديدة للسرد المخزني الذي كان خاملاً لفترة طويلة، بينما تهدف مشاريع Shelby التي أطلقتها Aptos وJump Crypto إلى دفع التخزين اللامركزي إلى آفاق جديدة في مجال البيانات الساخنة. فهل يمكن أن يعيد التخزين اللامركزي الظهور ويوفر سيناريوهات تطبيق واسعة؟ أم أنه مجرد جولة أخرى من الضجيج؟ ستناقش هذه المقالة تطور السرد الخاص بالتخزين اللامركزي من خلال تحليل مسارات التطوير لأربعة مشاريع: Filecoin وArweave وWalrus وShelby، وستحاول الإجابة على هذا السؤال: إلى أي مدى تبعد مسافة انتشار التخزين اللامركزي؟
FIL: اسم التخزين، وواقع التعدين
Filecoin هو أحد مشاريع العملات المشفرة التي ظهرت في وقت مبكر، وتدور اتجاهاته حول اللامركزية. هذه هي السمة العامة للعملات البديلة المبكرة - البحث عن معنى اللامركزية في مختلف المجالات التقليدية. يرتبط Filecoin بالتخزين واللامركزية، ويؤكد على وجود مخاطر الثقة مع مقدمي خدمات تخزين البيانات المركزية. ومع ذلك، فإن بعض الجوانب التي تم التضحية بها لتحقيق اللامركزية أصبحت نقاط الألم التي حاولت مشاريع مثل Arweave أو Walrus حلها لاحقًا. لفهم أن Filecoin في جوهره مجرد عملة تعدين، يجب أن نفهم القيود الموضوعية لتقنيته الأساسية IPFS التي تجعلها غير مناسبة لمعالجة البيانات الساخنة.
IPFS:瓶颈 النقل في اللامركزية المعمارية
ظهر IPFS (نظام الملفات بين الكواكب) حوالي عام 2015، ويهدف إلى تغيير بروتوكول HTTP التقليدي من خلال العنوان المضمون للمحتوى. أكبر عيب في IPFS هو أن سرعة الوصول إليه بطيئة للغاية. في زمن يمكن لمزودي خدمات البيانات التقليديين الوصول إلى استجابة في نطاق المللي ثانية، لا يزال الحصول على ملف من IPFS يستغرق عشر ثوانٍ، مما يجعل من الصعب ترويجه في التطبيقات العملية، كما يفسر سبب قلة استخدامه في الصناعات التقليدية بخلاف عدد قليل من مشاريع blockchain.
بروتوكول P2P الأساسي لـ IPFS مناسب بشكل رئيسي 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، والألعاب عبر الإنترنت، أو تطبيقات الذكاء الاصطناعي، لا يقدم بروتوكول P2P ميزة واضحة مقارنة بشبكات توزيع المحتوى التقليدية.
على الرغم من أن IPFS ليس في حد ذاته سلسلة كتلة، إلا أن مفهوم تصميم الرسم البياني الموجه غير الدوري (DAG) الذي يعتمد عليه يتناسب بشكل كبير مع العديد من سلاسل الكتل وبروتوكولات Web3، مما يجعله مناسبًا بشكل طبيعي كإطار بناء أساسي لسلسلة الكتل. لذلك، على الرغم من أنه يفتقر إلى القيمة العملية، إلا أنه كإطار أساسي يحمل سرد سلسلة الكتل يكفي، حيث يحتاج مشاريع العملات البديلة المبكرة فقط إلى إطار قابل للتشغيل لبدء رؤية عظيمة، ولكن عندما تتطور Filecoin إلى مرحلة معينة، تبدأ القيود التي يجلبها IPFS في عرقلة تقدمها.
منطق العملات المعدنية تحت غلاف التخزين
تم تصميم IPFS ليتيح للمستخدمين تخزين البيانات في الوقت نفسه كجزء من شبكة التخزين. ومع ذلك، في ظل غياب الحوافز الاقتصادية، يصبح 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، دون أن يساهموا بمساحة التخزين الخاصة بهم أو يخزنوا ملفات الآخرين. وفي هذا السياق، ظهرت Filecoin.
في نموذج الاقتصاد الرمزي لـ Filecoin، هناك ثلاثة أدوار رئيسية: المستخدم مسؤول عن دفع الرسوم لتخزين البيانات؛ يحصل عمال التخزين على حوافز رمزية بسبب تخزين بيانات المستخدمين؛ بينما يقوم عمال الاسترجاع بتوفير البيانات عندما يحتاجها المستخدمون ويحصلون على حوافز.
هذا النموذج لديه مساحة محتملة للسلوك السيئ. 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 تؤدي إلى تفعيل آلية العقوبات لعمال التخزين. هذا يسمح لعمال التخزين بحذف البيانات غير المفيدة وتكرار هذه العملية. يمكن لإجماع إثبات النسخ في Filecoin أن يضمن فقط أن بيانات المستخدم لم يتم حذفها بشكل غير قانوني، ولكنه لا يستطيع منع عمال المناجم من ملء البيانات غير المفيدة.
يعتمد تشغيل Filecoin إلى حد كبير على الاستثمار المستمر للعمال في الاقتصاد الرمزي، بدلاً من الاعتماد على الطلب الحقيقي من المستخدمين النهائيين على التخزين الموزع. على الرغم من أن المشروع لا يزال يتطور باستمرار، إلا أن مرحلة Filecoin الحالية تتماشى مع تعريف "منطق التعدين" بدلاً من تعريف مشاريع التخزين "المعتمدة على التطبيقات".
Arweave: سلاح ذو حدين للاحتفاظ طويل الأمد
إذا كان الهدف من تصميم Filecoin هو بناء "سحابة بيانات" لامركزية قابلة للتحفيز وقابلة للإثبات، فإن Arweave تتجه نحو التطرف في اتجاه آخر للتخزين: توفير القدرة على التخزين الدائم للبيانات. لا تحاول Arweave بناء منصة حوسبة موزعة، بل إن نظامها بالكامل يدور حول فرضية مركزية - يجب تخزين البيانات المهمة مرة واحدة، ويجب أن تبقى موجودة في الشبكة إلى الأبد. هذه النزعة المتطرفة نحو الأمد الطويل تجعل Arweave تختلف اختلافًا جذريًا عن Filecoin من حيث الآليات ونماذج التحفيز ومتطلبات الأجهزة والزاوية السردية.
تحاول Arweave استخدام بيتكوين كموضوع للتعلم، وتسعى باستمرار لتحسين شبكة التخزين الدائم الخاصة بها على مدى فترات طويلة تقاس بالسنوات. لا تهتم Arweave بالتسويق أو بالمنافسين أو اتجاهات السوق. إنها فقط تمضي قدمًا في طريق تطوير بنية الشبكة، حتى لو لم يسأل عنها أحد، فهي لا تهتم، لأن هذه هي طبيعة فريق تطوير Arweave: التفكير على المدى الطويل. بفضل التفكير على المدى الطويل، شهدت Arweave إقبالًا كبيرًا خلال سوق الصعود السابق؛ وأيضًا بسبب التفكير على المدى الطويل، حتى عند الانخفاض إلى القاع، قد تتمكن Arweave من الصمود خلال عدة دورات من الصعود والهبوط. لكن هل سيكون ل Arweave مكان في مستقبل التخزين اللامركزي؟ يمكن إثبات قيمة الوجود للتخزين الدائم فقط مع مرور الوقت.
على الرغم من أن شبكة Arweave الرئيسية قد فقدت اهتمام السوق من الإصدار 1.5 إلى الإصدار 2.9 الأخير، إلا أنها تواصل العمل على تمكين مجموعة أكبر من المعدنين للمشاركة في الشبكة بتكاليف منخفضة، وتحفيز المعدنين على تخزين البيانات إلى أقصى حد، مما يعزز بشكل مستمر متانة الشبكة بأكملها. تدرك Arweave أنها لا تتماشى مع تفضيلات السوق، لذا تتبنى مسارًا محافظًا، ولا تتبنى جماعات المعدنين، مما يؤدي إلى ركود كامل في النظام البيئي، وتحديث الشبكة الرئيسية بتكاليف منخفضة، مع الحفاظ على أمان الشبكة، وتخفيض عتبة الأجهزة باستمرار.
1.5-2.9 تاريخ الترقية
كشفت نسخة Arweave 1.5 عن ثغرة يمكن أن يعتمد فيها المعدنون على تراص GPU بدلاً من التخزين الحقيقي لتحسين فرص استخراج الكتل. للحد من هذه الظاهرة، قدمت النسخة 1.7 خوارزمية RandomX، التي تحد من استخدام قوة الحوسبة المتخصصة، وتطلب بدلاً من ذلك مشاركة وحدة المعالجة المركزية العامة في التعدين، مما يضعف مركزية قوة الحوسبة.
في الإصدار 2.0 ، اعتمد Arweave SPoA ، محولاً إثبات البيانات إلى مسار بسيط هيكلي شجرة ميركل ، وقدم معاملات تنسيق 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 مسؤولية حيازة البيانات الحقيقية من خلال استراتيجيات تجمع التخزين السريع المركزي.
لتصحيح هذا التحيز، أطلقت 2.4 آلية SPoRA، حيث تم إدخال الفهرسة العالمية والوصول العشوائي البطيء إلى التجزئة، مما يتطلب من المعدنين أن يمتلكوا كتل البيانات فعليًا للمشاركة في إنتاج الكتل الفعالة، مما يضعف من تأثير تراكم قوة الحوسبة من الناحية الميكانيكية. وكانت النتيجة أن بدأ المعدنون بالاهتمام بسرعة الوصول إلى التخزين، مما أدى إلى زيادة استخدام أجهزة SSD وأجهزة القراءة والكتابة عالية السرعة. تم إدخال التحكم في وتيرة إنتاج الكتل عبر سلسلة التجزئة في 2.6، مما يوازن بين العوائد الحدية للأجهزة عالية الأداء، ويوفر مساحة مشاركة عادلة للمعدنين الصغار والمتوسطين.
الإصدارات اللاحقة تعزز قدرة التعاون الشبكي وتنوع التخزين: 2.7 تضيف التعدين التعاوني وآلية تجمع التعدين، مما يعزز من تنافسية المناجم الصغيرة؛ 2.8 تطلق آلية التعبئة المركبة، مما يسمح للأجهزة ذات السعة الكبيرة والسرعة المنخفضة بالمشاركة بمرونة؛ 2.9 تقدم عملية تعبئة جديدة بتنسيق replica_2_9، مما يزيد من الكفاءة بشكل كبير ويقلل من الاعتماد على الحسابات، لإكمال النموذج المدفوع بالبيانات للتعدين.
بشكل عام، يظهر مسار ترقية Arweave بوضوح استراتيجيتها طويلة الأجل الموجهة نحو التخزين: مع مقاومة مستمرة لاتجاه تركيز القوة الحاسوبية، مع استمرار خفض عتبة المشاركة، مما يضمن إمكانية تشغيل البروتوكول على المدى الطويل.
Walrus: احتضان الابتكارات في البيانات الساخنة
تختلف فكرة تصميم Walrus تمامًا عن Filecoin و Arweave. ينطلق Filecoin من إنشاء نظام تخزين لامركزي قابل للتحقق، بتكلفة تخزين البيانات الباردة؛ بينما ينطلق Arweave من إنشاء مكتبة الإسكندرية على السلسلة لتخزين البيانات بشكل دائم، بتكلفة نقص في السيناريوهات؛ بينما ينطلق Walrus من تحسين تكلفة التخزين لبروتوكول تخزين البيانات الساخنة.
تعديل الشيفرات السحرية: هل هو ابتكار في التكاليف أم مجرد إعادة تقديم القديم في زجاجة جديدة؟
في تصميم تكاليف التخزين، ترى Walrus أن تكاليف التخزين في Filecoin و Arweave غير معقولة، حيث أن كلاهما يعتمد على بنية النسخ الكاملة، والتي تتمثل ميزتها الرئيسية في أن كل عقدة تحتفظ بنسخة كاملة، مما يمنحها قدرة قوية على تحمل الأخطاء واستقلالية بين العقد. هذه البنية تضمن أنه حتى لو كانت بعض العقد غير متصلة، لا يزال الشبكة تحتفظ بتوافر البيانات. ومع ذلك، فهذا يعني أيضًا أن النظام يحتاج إلى نسخ متعددة من البيانات للحفاظ على القوة، مما يزيد من تكاليف التخزين. خاصة في تصميم Arweave، فإن آلية الإجماع تشجع نفسها على التخزين الزائد للعقد، لتعزيز أمان البيانات. بالمقارنة، يتمتع Filecoin بمرونة أكبر في التحكم في التكاليف، ولكن الثمن هو أن بعض تخزين التكاليف المنخفضة قد يحمل مخاطر أعلى لفقدان البيانات. تحاول Walrus إيجاد توازن بين الاثنين، حيث تعزز آليتها التوافر من خلال طريقة النسخ الهيكلية بينما تتحكم في تكاليف النسخ، مما يؤدي إلى إنشاء مسار جديد للتسوية بين قابلية البيانات وكفاءة التكاليف.
تقنية Redstuff التي ابتكرتها Walrus هي تقنية رئيسية لتقليل فائض العقد، وهي مستمدة من ترميز Reed-Solomon (RS). يعد ترميز RS خوارزمية تقليدية جدًا لشفرة تصحيح الأخطاء، حيث تعتبر شفرة تصحيح الأخطاء تقنية تسمح بزيادة حجم مجموعة البيانات عن طريق إضافة مقاطع زائدة، مما يمكن استخدامها لإعادة بناء البيانات الأصلية. من CD-ROM إلى الاتصالات الفضائية وصولاً إلى رموز QR، يتم استخدامها بشكل متكرر في الحياة اليومية.
تسمح رموز التصحيح للمستخدمين بالحصول على كتلة، مثل 1 ميغابايت كبيرة، ثم "توسيعها" إلى 2 ميغابايت كبيرة، حيث تكون 1 ميغابايت الإضافية هي بيانات خاصة تُسمى رموز التصحيح. إذا فقد أي بايت في الكتلة، يمكن للمستخدم استعادة هذه البايتات بسهولة من خلال الرموز. حتى لو فقدت كتلة تصل إلى 1 ميغابايت، يمكن استعادة الكتلة بالكامل. نفس التقنية يمكن أن تسمح لأجهزة الكمبيوتر بقراءة جميع البيانات الموجودة على قرص CD-ROM، حتى لو كان تالفًا.
حاليا، الأكثر استخداما هو تشفير RS. طريقة التنفيذ هي بدءا من k كتلة معلومات، بناء متعددات ذات صلة، وتقييمها عند إحداثيات x المختلفة للحصول على كتل التشفير. باستخدام تشفير RS، فإن احتمال فقدان كتل كبيرة من البيانات عن طريق العينة العشوائية هو صغير جدا.
على سبيل المثال: تقسيم ملف إلى 6 كتل بيانات و 4 كتل تحقق، بإجمالي 10 أجزاء. يكفي الاحتفاظ بأي 6 أجزاء لاستعادة البيانات الأصلية بالكامل.
المزايا: قدرة عالية على التحمل، تُستخدم على نطاق واسع في أقراص CD/DVD، ومصفوفات الأقراص الصلبة المقاومة للأخطاء (RAID)، وأنظمة التخزين السحابية (مثل Azure Storage، Facebook F4).
العيوب: تعقيد حساب فك التشفير، التكاليف مرتفعة؛ غير مناسب لسيناريوهات البيانات المتغيرة بشكل متكرر. لذلك عادة ما يستخدم في استعادة البيانات وجدولة البيانات في بيئات مركزية خارج السلسلة.
في الهيكل اللامركزي، قامت Storj و Sia بتعديل الترميز RS التقليدي ليتناسب مع الاحتياجات الفعلية للشبكة الموزعة. كما قدم Walrus على هذا الأساس نوعه الخاص - خوارزمية ترميز RedStuff، لتحقيق آلية تخزين زائدة بتكلفة أقل ومرونة أكبر.
ما هي الميزة الرئيسية لـ Redstuff؟ من خلال تحسين خوارزمية الترميز والتصحيح، يمكن لـ Walrus ترميز كتل البيانات غير المهيكلة بسرعة وبشكل موثوق إلى شظايا أصغر، يتم تخزين هذه الشظايا بشكل موزع في شبكة من عقد التخزين. حتى في حالة فقدان ما يصل إلى ثلثي الشظايا، يمكن إعادة بناء الكتلة الأصلية بسرعة باستخدام الشظايا الجزئية. وهذا ممكن مع الحفاظ على عامل النسخ بين 4 إلى 5 مرات.
لذلك، من المعقول تعريف Walrus بروتوكول خفيف الوزن للنسخ الاحتياطي والاستعادة مصمم حول سيناريوهات اللامركزية. مقارنةً بالرموز التقليدية (مثل Reed-Solomon)، لم يعد RedStuff يسعى لتحقيق اتساق رياضي صارم، بل قام بموازنة واقعية تتعلق بتوزيع البيانات، والتحقق من التخزين، وتكاليف الحساب. تتخلى هذه النموذج عن آلية فك التشفير الفوري المطلوبة للجدولة المركزية، وتحول إلى من خلال السلسلة.
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 21
أعجبني
21
7
مشاركة
تعليق
0/400
LiquidityNinja
· 07-19 18:11
أنا أستمر في العمل كعامل السيولة
شاهد النسخة الأصليةرد0
FarmToRiches
· 07-19 11:35
خداع، ما زلنا نلعب بنفس الفخ!
شاهد النسخة الأصليةرد0
DuckFluff
· 07-16 18:52
يا إلهي، لقد جاءوا مرة أخرى لإعادة炒冷饭.
شاهد النسخة الأصليةرد0
SchroedingerMiner
· 07-16 18:52
التعدين一把梭！fil天下第一！
شاهد النسخة الأصليةرد0
DeFiDoctor
· 07-16 18:50
إضافة الأعراض السريرية المرتبطة بالتخزين كما هو معتاد تفتقر إلى دعم البيانات
من FIL إلى شيلبي: استكشاف مسار تطور التخزين اللامركزي وآفاقه المستقبلية
من FIL إلى Shelby: مسار تطور التخزين اللامركزي
كان التخزين واحدًا من المسارات الساخنة في صناعة blockchain. تجاوزت القيمة السوقية لـ Filecoin، كأحد المشاريع الرائدة في الجولة السابقة من السوق الصاعدة، 10 مليارات دولار في وقت ما. بينما استندت Arweave إلى التخزين الدائم كميزة رئيسية، حيث وصلت قيمتها السوقية إلى 3.5 مليار دولار. مع تزايد الشكوك حول إمكانية تخزين البيانات الباردة، أثار ضرورة التخزين اللامركزي جدلاً. جلب ظهور Walrus حيوية جديدة للسرد المخزني الذي كان خاملاً لفترة طويلة، بينما تهدف مشاريع Shelby التي أطلقتها Aptos وJump Crypto إلى دفع التخزين اللامركزي إلى آفاق جديدة في مجال البيانات الساخنة. فهل يمكن أن يعيد التخزين اللامركزي الظهور ويوفر سيناريوهات تطبيق واسعة؟ أم أنه مجرد جولة أخرى من الضجيج؟ ستناقش هذه المقالة تطور السرد الخاص بالتخزين اللامركزي من خلال تحليل مسارات التطوير لأربعة مشاريع: Filecoin وArweave وWalrus وShelby، وستحاول الإجابة على هذا السؤال: إلى أي مدى تبعد مسافة انتشار التخزين اللامركزي؟
FIL: اسم التخزين، وواقع التعدين
Filecoin هو أحد مشاريع العملات المشفرة التي ظهرت في وقت مبكر، وتدور اتجاهاته حول اللامركزية. هذه هي السمة العامة للعملات البديلة المبكرة - البحث عن معنى اللامركزية في مختلف المجالات التقليدية. يرتبط Filecoin بالتخزين واللامركزية، ويؤكد على وجود مخاطر الثقة مع مقدمي خدمات تخزين البيانات المركزية. ومع ذلك، فإن بعض الجوانب التي تم التضحية بها لتحقيق اللامركزية أصبحت نقاط الألم التي حاولت مشاريع مثل Arweave أو Walrus حلها لاحقًا. لفهم أن Filecoin في جوهره مجرد عملة تعدين، يجب أن نفهم القيود الموضوعية لتقنيته الأساسية IPFS التي تجعلها غير مناسبة لمعالجة البيانات الساخنة.
IPFS:瓶颈 النقل في اللامركزية المعمارية
ظهر IPFS (نظام الملفات بين الكواكب) حوالي عام 2015، ويهدف إلى تغيير بروتوكول HTTP التقليدي من خلال العنوان المضمون للمحتوى. أكبر عيب في IPFS هو أن سرعة الوصول إليه بطيئة للغاية. في زمن يمكن لمزودي خدمات البيانات التقليديين الوصول إلى استجابة في نطاق المللي ثانية، لا يزال الحصول على ملف من IPFS يستغرق عشر ثوانٍ، مما يجعل من الصعب ترويجه في التطبيقات العملية، كما يفسر سبب قلة استخدامه في الصناعات التقليدية بخلاف عدد قليل من مشاريع blockchain.
بروتوكول P2P الأساسي لـ IPFS مناسب بشكل رئيسي 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، والألعاب عبر الإنترنت، أو تطبيقات الذكاء الاصطناعي، لا يقدم بروتوكول P2P ميزة واضحة مقارنة بشبكات توزيع المحتوى التقليدية.
على الرغم من أن IPFS ليس في حد ذاته سلسلة كتلة، إلا أن مفهوم تصميم الرسم البياني الموجه غير الدوري (DAG) الذي يعتمد عليه يتناسب بشكل كبير مع العديد من سلاسل الكتل وبروتوكولات Web3، مما يجعله مناسبًا بشكل طبيعي كإطار بناء أساسي لسلسلة الكتل. لذلك، على الرغم من أنه يفتقر إلى القيمة العملية، إلا أنه كإطار أساسي يحمل سرد سلسلة الكتل يكفي، حيث يحتاج مشاريع العملات البديلة المبكرة فقط إلى إطار قابل للتشغيل لبدء رؤية عظيمة، ولكن عندما تتطور Filecoin إلى مرحلة معينة، تبدأ القيود التي يجلبها IPFS في عرقلة تقدمها.
منطق العملات المعدنية تحت غلاف التخزين
تم تصميم IPFS ليتيح للمستخدمين تخزين البيانات في الوقت نفسه كجزء من شبكة التخزين. ومع ذلك، في ظل غياب الحوافز الاقتصادية، يصبح 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، دون أن يساهموا بمساحة التخزين الخاصة بهم أو يخزنوا ملفات الآخرين. وفي هذا السياق، ظهرت Filecoin.
في نموذج الاقتصاد الرمزي لـ Filecoin، هناك ثلاثة أدوار رئيسية: المستخدم مسؤول عن دفع الرسوم لتخزين البيانات؛ يحصل عمال التخزين على حوافز رمزية بسبب تخزين بيانات المستخدمين؛ بينما يقوم عمال الاسترجاع بتوفير البيانات عندما يحتاجها المستخدمون ويحصلون على حوافز.
هذا النموذج لديه مساحة محتملة للسلوك السيئ. 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 تؤدي إلى تفعيل آلية العقوبات لعمال التخزين. هذا يسمح لعمال التخزين بحذف البيانات غير المفيدة وتكرار هذه العملية. يمكن لإجماع إثبات النسخ في Filecoin أن يضمن فقط أن بيانات المستخدم لم يتم حذفها بشكل غير قانوني، ولكنه لا يستطيع منع عمال المناجم من ملء البيانات غير المفيدة.
يعتمد تشغيل Filecoin إلى حد كبير على الاستثمار المستمر للعمال في الاقتصاد الرمزي، بدلاً من الاعتماد على الطلب الحقيقي من المستخدمين النهائيين على التخزين الموزع. على الرغم من أن المشروع لا يزال يتطور باستمرار، إلا أن مرحلة Filecoin الحالية تتماشى مع تعريف "منطق التعدين" بدلاً من تعريف مشاريع التخزين "المعتمدة على التطبيقات".
Arweave: سلاح ذو حدين للاحتفاظ طويل الأمد
إذا كان الهدف من تصميم Filecoin هو بناء "سحابة بيانات" لامركزية قابلة للتحفيز وقابلة للإثبات، فإن Arweave تتجه نحو التطرف في اتجاه آخر للتخزين: توفير القدرة على التخزين الدائم للبيانات. لا تحاول Arweave بناء منصة حوسبة موزعة، بل إن نظامها بالكامل يدور حول فرضية مركزية - يجب تخزين البيانات المهمة مرة واحدة، ويجب أن تبقى موجودة في الشبكة إلى الأبد. هذه النزعة المتطرفة نحو الأمد الطويل تجعل Arweave تختلف اختلافًا جذريًا عن Filecoin من حيث الآليات ونماذج التحفيز ومتطلبات الأجهزة والزاوية السردية.
تحاول Arweave استخدام بيتكوين كموضوع للتعلم، وتسعى باستمرار لتحسين شبكة التخزين الدائم الخاصة بها على مدى فترات طويلة تقاس بالسنوات. لا تهتم Arweave بالتسويق أو بالمنافسين أو اتجاهات السوق. إنها فقط تمضي قدمًا في طريق تطوير بنية الشبكة، حتى لو لم يسأل عنها أحد، فهي لا تهتم، لأن هذه هي طبيعة فريق تطوير Arweave: التفكير على المدى الطويل. بفضل التفكير على المدى الطويل، شهدت Arweave إقبالًا كبيرًا خلال سوق الصعود السابق؛ وأيضًا بسبب التفكير على المدى الطويل، حتى عند الانخفاض إلى القاع، قد تتمكن Arweave من الصمود خلال عدة دورات من الصعود والهبوط. لكن هل سيكون ل Arweave مكان في مستقبل التخزين اللامركزي؟ يمكن إثبات قيمة الوجود للتخزين الدائم فقط مع مرور الوقت.
على الرغم من أن شبكة Arweave الرئيسية قد فقدت اهتمام السوق من الإصدار 1.5 إلى الإصدار 2.9 الأخير، إلا أنها تواصل العمل على تمكين مجموعة أكبر من المعدنين للمشاركة في الشبكة بتكاليف منخفضة، وتحفيز المعدنين على تخزين البيانات إلى أقصى حد، مما يعزز بشكل مستمر متانة الشبكة بأكملها. تدرك Arweave أنها لا تتماشى مع تفضيلات السوق، لذا تتبنى مسارًا محافظًا، ولا تتبنى جماعات المعدنين، مما يؤدي إلى ركود كامل في النظام البيئي، وتحديث الشبكة الرئيسية بتكاليف منخفضة، مع الحفاظ على أمان الشبكة، وتخفيض عتبة الأجهزة باستمرار.
1.5-2.9 تاريخ الترقية
كشفت نسخة Arweave 1.5 عن ثغرة يمكن أن يعتمد فيها المعدنون على تراص GPU بدلاً من التخزين الحقيقي لتحسين فرص استخراج الكتل. للحد من هذه الظاهرة، قدمت النسخة 1.7 خوارزمية RandomX، التي تحد من استخدام قوة الحوسبة المتخصصة، وتطلب بدلاً من ذلك مشاركة وحدة المعالجة المركزية العامة في التعدين، مما يضعف مركزية قوة الحوسبة.
في الإصدار 2.0 ، اعتمد Arweave SPoA ، محولاً إثبات البيانات إلى مسار بسيط هيكلي شجرة ميركل ، وقدم معاملات تنسيق 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 مسؤولية حيازة البيانات الحقيقية من خلال استراتيجيات تجمع التخزين السريع المركزي.
لتصحيح هذا التحيز، أطلقت 2.4 آلية SPoRA، حيث تم إدخال الفهرسة العالمية والوصول العشوائي البطيء إلى التجزئة، مما يتطلب من المعدنين أن يمتلكوا كتل البيانات فعليًا للمشاركة في إنتاج الكتل الفعالة، مما يضعف من تأثير تراكم قوة الحوسبة من الناحية الميكانيكية. وكانت النتيجة أن بدأ المعدنون بالاهتمام بسرعة الوصول إلى التخزين، مما أدى إلى زيادة استخدام أجهزة SSD وأجهزة القراءة والكتابة عالية السرعة. تم إدخال التحكم في وتيرة إنتاج الكتل عبر سلسلة التجزئة في 2.6، مما يوازن بين العوائد الحدية للأجهزة عالية الأداء، ويوفر مساحة مشاركة عادلة للمعدنين الصغار والمتوسطين.
الإصدارات اللاحقة تعزز قدرة التعاون الشبكي وتنوع التخزين: 2.7 تضيف التعدين التعاوني وآلية تجمع التعدين، مما يعزز من تنافسية المناجم الصغيرة؛ 2.8 تطلق آلية التعبئة المركبة، مما يسمح للأجهزة ذات السعة الكبيرة والسرعة المنخفضة بالمشاركة بمرونة؛ 2.9 تقدم عملية تعبئة جديدة بتنسيق replica_2_9، مما يزيد من الكفاءة بشكل كبير ويقلل من الاعتماد على الحسابات، لإكمال النموذج المدفوع بالبيانات للتعدين.
بشكل عام، يظهر مسار ترقية Arweave بوضوح استراتيجيتها طويلة الأجل الموجهة نحو التخزين: مع مقاومة مستمرة لاتجاه تركيز القوة الحاسوبية، مع استمرار خفض عتبة المشاركة، مما يضمن إمكانية تشغيل البروتوكول على المدى الطويل.
Walrus: احتضان الابتكارات في البيانات الساخنة
تختلف فكرة تصميم Walrus تمامًا عن Filecoin و Arweave. ينطلق Filecoin من إنشاء نظام تخزين لامركزي قابل للتحقق، بتكلفة تخزين البيانات الباردة؛ بينما ينطلق Arweave من إنشاء مكتبة الإسكندرية على السلسلة لتخزين البيانات بشكل دائم، بتكلفة نقص في السيناريوهات؛ بينما ينطلق Walrus من تحسين تكلفة التخزين لبروتوكول تخزين البيانات الساخنة.
تعديل الشيفرات السحرية: هل هو ابتكار في التكاليف أم مجرد إعادة تقديم القديم في زجاجة جديدة؟
في تصميم تكاليف التخزين، ترى Walrus أن تكاليف التخزين في Filecoin و Arweave غير معقولة، حيث أن كلاهما يعتمد على بنية النسخ الكاملة، والتي تتمثل ميزتها الرئيسية في أن كل عقدة تحتفظ بنسخة كاملة، مما يمنحها قدرة قوية على تحمل الأخطاء واستقلالية بين العقد. هذه البنية تضمن أنه حتى لو كانت بعض العقد غير متصلة، لا يزال الشبكة تحتفظ بتوافر البيانات. ومع ذلك، فهذا يعني أيضًا أن النظام يحتاج إلى نسخ متعددة من البيانات للحفاظ على القوة، مما يزيد من تكاليف التخزين. خاصة في تصميم Arweave، فإن آلية الإجماع تشجع نفسها على التخزين الزائد للعقد، لتعزيز أمان البيانات. بالمقارنة، يتمتع Filecoin بمرونة أكبر في التحكم في التكاليف، ولكن الثمن هو أن بعض تخزين التكاليف المنخفضة قد يحمل مخاطر أعلى لفقدان البيانات. تحاول Walrus إيجاد توازن بين الاثنين، حيث تعزز آليتها التوافر من خلال طريقة النسخ الهيكلية بينما تتحكم في تكاليف النسخ، مما يؤدي إلى إنشاء مسار جديد للتسوية بين قابلية البيانات وكفاءة التكاليف.
تقنية Redstuff التي ابتكرتها Walrus هي تقنية رئيسية لتقليل فائض العقد، وهي مستمدة من ترميز Reed-Solomon (RS). يعد ترميز RS خوارزمية تقليدية جدًا لشفرة تصحيح الأخطاء، حيث تعتبر شفرة تصحيح الأخطاء تقنية تسمح بزيادة حجم مجموعة البيانات عن طريق إضافة مقاطع زائدة، مما يمكن استخدامها لإعادة بناء البيانات الأصلية. من CD-ROM إلى الاتصالات الفضائية وصولاً إلى رموز QR، يتم استخدامها بشكل متكرر في الحياة اليومية.
تسمح رموز التصحيح للمستخدمين بالحصول على كتلة، مثل 1 ميغابايت كبيرة، ثم "توسيعها" إلى 2 ميغابايت كبيرة، حيث تكون 1 ميغابايت الإضافية هي بيانات خاصة تُسمى رموز التصحيح. إذا فقد أي بايت في الكتلة، يمكن للمستخدم استعادة هذه البايتات بسهولة من خلال الرموز. حتى لو فقدت كتلة تصل إلى 1 ميغابايت، يمكن استعادة الكتلة بالكامل. نفس التقنية يمكن أن تسمح لأجهزة الكمبيوتر بقراءة جميع البيانات الموجودة على قرص CD-ROM، حتى لو كان تالفًا.
حاليا، الأكثر استخداما هو تشفير RS. طريقة التنفيذ هي بدءا من k كتلة معلومات، بناء متعددات ذات صلة، وتقييمها عند إحداثيات x المختلفة للحصول على كتل التشفير. باستخدام تشفير RS، فإن احتمال فقدان كتل كبيرة من البيانات عن طريق العينة العشوائية هو صغير جدا.
على سبيل المثال: تقسيم ملف إلى 6 كتل بيانات و 4 كتل تحقق، بإجمالي 10 أجزاء. يكفي الاحتفاظ بأي 6 أجزاء لاستعادة البيانات الأصلية بالكامل.
المزايا: قدرة عالية على التحمل، تُستخدم على نطاق واسع في أقراص CD/DVD، ومصفوفات الأقراص الصلبة المقاومة للأخطاء (RAID)، وأنظمة التخزين السحابية (مثل Azure Storage، Facebook F4).
العيوب: تعقيد حساب فك التشفير، التكاليف مرتفعة؛ غير مناسب لسيناريوهات البيانات المتغيرة بشكل متكرر. لذلك عادة ما يستخدم في استعادة البيانات وجدولة البيانات في بيئات مركزية خارج السلسلة.
في الهيكل اللامركزي، قامت Storj و Sia بتعديل الترميز RS التقليدي ليتناسب مع الاحتياجات الفعلية للشبكة الموزعة. كما قدم Walrus على هذا الأساس نوعه الخاص - خوارزمية ترميز RedStuff، لتحقيق آلية تخزين زائدة بتكلفة أقل ومرونة أكبر.
ما هي الميزة الرئيسية لـ Redstuff؟ من خلال تحسين خوارزمية الترميز والتصحيح، يمكن لـ Walrus ترميز كتل البيانات غير المهيكلة بسرعة وبشكل موثوق إلى شظايا أصغر، يتم تخزين هذه الشظايا بشكل موزع في شبكة من عقد التخزين. حتى في حالة فقدان ما يصل إلى ثلثي الشظايا، يمكن إعادة بناء الكتلة الأصلية بسرعة باستخدام الشظايا الجزئية. وهذا ممكن مع الحفاظ على عامل النسخ بين 4 إلى 5 مرات.
لذلك، من المعقول تعريف Walrus بروتوكول خفيف الوزن للنسخ الاحتياطي والاستعادة مصمم حول سيناريوهات اللامركزية. مقارنةً بالرموز التقليدية (مثل Reed-Solomon)، لم يعد RedStuff يسعى لتحقيق اتساق رياضي صارم، بل قام بموازنة واقعية تتعلق بتوزيع البيانات، والتحقق من التخزين، وتكاليف الحساب. تتخلى هذه النموذج عن آلية فك التشفير الفوري المطلوبة للجدولة المركزية، وتحول إلى من خلال السلسلة.