كان التخزين أحد المسارات الساخنة في صناعة blockchain. كانت Filecoin، كمشروع رائد خلال الدورة الصاعدة السابقة، قد تجاوزت قيمتها السوقية 10 مليارات دولار في مرحلة ما. تركز Arweave على التخزين الدائم، حيث وصلت قيمتها السوقية إلى 3.5 مليار دولار. ولكن مع الشكوك حول جدوى تخزين البيانات الباردة، تم وضع علامة استفهام على آفاق التخزين اللامركزي.
ظهور Walrus مؤخراً قد جلب اهتماماً جديداً لرواية التخزين التي كانت هادئة لفترة طويلة. بينما مشروع Shelby الذي تم إطلاقه بالتعاون بين Aptos وJump Crypto، يحاول دفع التخزين اللامركزي في مجال البيانات الساخنة إلى آفاق جديدة. فهل يمكن أن يعود التخزين اللامركزي ليصبح بنية تحتية ذات استخدام واسع؟ أم أنه مجرد جولة أخرى من الضجيج؟ ستستند هذه المقالة إلى مسار تطوير أربعة مشاريع هي Filecoin وArweave وWalrus وShelby، لتحليل تطور رواية التخزين اللامركزي واستكشاف اتجاهات تطوره المستقبلية.
Filecoin: التخزين مجرد مظهر، التعدين هو الجوهر
Filecoin هو واحد من مشاريع العملات المشفرة التي ظهرت في وقت مبكر، حيث يدور اتجاه تطويره حول اللامركزية. هذه سمة شائعة في مشاريع التشفير المبكرة - البحث عن معنى اللامركزية في مختلف المجالات التقليدية. تحاول Filecoin دمج التخزين مع اللامركزية، حيث قدمت وجهة نظر حول وجود مخاطر الثقة في التخزين المركزي. ومع ذلك، فإن بعض التضحيات التي تم تقديمها لتحقيق اللامركزية أصبحت نقاط ألم تحاول مشاريع مثل Arweave أو Walrus حلها لاحقًا.
لفهم لماذا تعتبر Filecoin في الأساس مجرد عملة تعدين، يجب فهم القيود الموضوعية لتكنولوجيا IPFS الأساسية التي تجعلها غير مناسبة لتخزين البيانات الساخنة.
IPFS:اللامركزية الهيكل، ولكن يقتصر على عنق الزجاجة النقل
تم إطلاق نظام الملفات بين الكواكب IPFS( في حوالي عام 2015، بهدف إحداث ثورة في بروتوكول HTTP التقليدي من خلال توجيه المحتوى. لكن أكبر مشكلة تواجه IPFS هي بطء سرعة الاسترداد. في عصر يمكن لمزودي البيانات التقليديين تحقيق استجابة في حدود المللي ثانية، لا يزال يستغرق استرداد ملف واحد عبر IPFS عشرات الثواني، مما يجعل من الصعب الترويج له في التطبيقات العملية، كما يفسر سبب قلة استخدامه في الصناعات التقليدية باستثناء عدد قليل من مشاريع البلوكشين.
بروتوكول P2P في طبقة IPFS مناسب بشكل أساسي لـ "البيانات الباردة" - المحتوى الثابت الذي لا يتغير كثيرًا مثل الفيديوهات والصور والمستندات. ولكن عند التعامل مع البيانات الساخنة، مثل صفحات الويب الديناميكية، والألعاب عبر الإنترنت، أو تطبيقات الذكاء الاصطناعي، فإن بروتوكول P2P لا يقدم مزايا واضحة مقارنة بشبكات CDN التقليدية.
على الرغم من أن IPFS ليس بلوكتشين بحد ذاته، إلا أن مفهوم التصميم القائم على الرسم البياني الموجه غير الدوري )DAG( الذي يعتمد عليه يتماشى بشكل كبير مع العديد من سلاسل الكتل العامة وبروتوكولات Web3، مما يجعله مناسبًا بطبيعته كإطار أساسي لبناء البلوكتشين. لذلك، حتى في غياب القيمة العملية، فإن كونه إطارًا أساسيًا يحمل سرد البلوكتشين يكفي. المشاريع المبكرة كانت بحاجة فقط إلى إطار يعمل لبدء رؤية عظيمة، ولكن عندما تطور Filecoin إلى مرحلة معينة، بدأت القيود التي فرضها IPFS تعيق تطوره الإضافي.
) منطق العملات المعدنية المخزنة تحت الغلاف
تم تصميم IPFS لتمكين المستخدمين من تخزين البيانات وفي نفس الوقت أن يكونوا جزءًا من شبكة التخزين. ومع ذلك، في ظل غياب الحوافز الاقتصادية، سيكون 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، ولكنهم لن يساهموا بمساحة تخزينهم الخاصة أو يخزنوا ملفات الآخرين. وفي هذا السياق، ظهرت Filecoin.
يتضمن نموذج الاقتصاد الرمزي لفايلكوين ثلاثة أدوار رئيسية: يتولى المستخدمون مسؤولية دفع الرسوم لتخزين البيانات؛ يحصل عمال التخزين على حوافز رمزية مقابل تخزين بيانات المستخدمين؛ بينما يقدم عمال الاسترجاع البيانات عند الحاجة ويكسبون الحوافز.
هذا النموذج يحتوي على مساحة محتملة للقيام بأعمال ضارة. قد يقوم عمال المناجم بتخزين البيانات بعد تقديم مساحة التخزين، بملء بيانات غير ذات قيمة للحصول على المكافآت. نظرًا لأن هذه البيانات غير ذات قيمة لن يتم استرجاعها، حتى لو فقدت، فلن يتم تفعيل آلية العقوبة ضد عمال المناجم. وهذا يسمح لعمال المناجم بحذف البيانات غير ذات القيمة وتكرار هذه العملية. إثبات النسخ في Filecoin لا يمكنه سوى ضمان عدم حذف بيانات المستخدم بشكل غير قانوني، ولكنه لا يستطيع منع عمال المناجم من ملء البيانات غير ذات القيمة.
تعتمد عملية تشغيل Filecoin إلى حد كبير على الاستثمارات المستمرة للمعدنين في اقتصاد الرموز، بدلاً من أن تكون مبنية على الطلب الحقيقي من المستخدمين النهائيين على التخزين الموزع. على الرغم من أن المشروع لا يزال يتطور، إلا أن بناء النظام البيئي لـ Filecoin في المرحلة الحالية يتماشى أكثر مع "منطق التعدين" بدلاً من تعريف مشاريع التخزين المدفوعة بالتطبيقات.
Arweave: نشأت من الفكر طويل الأمد، وانتهت بفكر 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 حوسبة موزعة، بل إن نظامها بالكامل يدور حول فرضية أساسية - يجب تخزين البيانات المهمة مرة واحدة، وتبقى دائمًا في الشبكة. هذه الرؤية طويلة الأمد المتطرفة تجعل Arweave تختلف تمامًا عن Filecoin من حيث الآلية ونموذج التحفيز، ومن متطلبات الأجهزة إلى زاوية السرد.
تحاول Arweave استخدام البيتكوين كموضوع للدراسة، وتهدف إلى تحسين شبكة التخزين الدائم الخاصة بها باستمرار على مدى فترات طويلة تقاس بالسنوات. لا تهتم Arweave بالتسويق ولا تنافس أو تتبع اتجاهات السوق. إنما تواصل تقدمها في تطوير بنية الشبكة، حتى لو لم يهتم بها أحد، لأنها جوهر فريق تطوير Arweave: اللامركزية. بفضل اللامركزية، لاقت Arweave رواجًا كبيرًا خلال سوق الثور السابق؛ وأيضًا بسبب اللامركزية، حتى لو انخفضت إلى القاع، قد تتمكن Arweave من الصمود خلال عدة دورات من الثور والدب. لكن هل سيكون لـ Arweave مكان في مستقبل التخزين اللامركزي؟ لا يمكن إثبات قيمة الوجود للتخزين الدائم إلا من خلال الوقت.
منذ الإصدار 1.5 حتى الإصدار 2.9 الأخير ، على الرغم من أن شبكة Arweave الرئيسية فقدت حرارة المناقشات في السوق ، إلا أنها كانت ملتزمة بتمكين عدد أكبر من المعدنين للمشاركة في الشبكة بأقل تكلفة ممكنة ، وتحفيز المعدنين لتخزين البيانات بأقصى حد ممكن ، مما يعزز قوة الشبكة بشكل مستمر. تدرك Arweave أنها لا تتوافق مع تفضيلات السوق ، لذا اتبعت مسارًا محافظًا ، ولم تحتضن مجتمع المعدنين ، مما أدى إلى جمود كامل في النظام البيئي. قامت بترقية الشبكة الرئيسية بأقل تكلفة ممكنة ، مع تقليل عتبة الأجهزة باستمرار دون التأثير على أمان الشبكة.
مراجعة طريق الترقية من 1.5 إلى 2.9
أظهرت نسخة Arweave 1.5 ثغرة يمكن فيها للمعدنين الاعتماد 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 القدرة الحاسوبية المتخصصة، وتتطلب بدلاً من ذلك مشاركة وحدات المعالجة المركزية العامة في التعدين، مما يضعف اللامركزية في القدرة الحاسوبية.
في الإصدار 2.0، اعتمد Arweave SPoA، حيث تم تحويل إثبات البيانات إلى مسار مختصر هيكلي لشجرة ميركل، وتم إدخال المعاملات من النوع 2 لتقليل عبء التزامن. لقد خفف هذا الهيكل الضغط على عرض النطاق الترددي للشبكة، مما عزز بشكل كبير القدرة التعاونية للعقد. ومع ذلك، لا يزال بإمكان بعض عمال المناجم التهرب من مسؤولية حيازة البيانات الحقيقية من خلال استراتيجية تجمع التخزين السريع المركزي.
لتصحيح هذا الانحياز، أطلقت 2.4 آلية SPoRA، مما أدخل فهرسًا عالميًا والوصول العشوائي البطيء إلى الهاش، مما يجعل عمال المناجم يجب أن يمتلكوا بيانات الكتل بشكل حقيقي للمشاركة في إنتاج الكتل الفعالة، مما يضعف من تأثير تراكم قوة الحوسبة من الناحية الميكانيكية. كانت النتيجة أن بدأ عمال المناجم بالتركيز على سرعة الوصول إلى التخزين، مما أدى إلى زيادة استخدام SSD وأجهزة القراءة والكتابة عالية السرعة. 2.6 أدخلت سلسلة هاش للتحكم في إيقاع إنتاج الكتل، مما يوازن بين العائد الهامشي للأجهزة عالية الأداء، ويقدم مساحة عادلة للمشاركة لعمال المناجم الصغار والمتوسطين.
الإصدارات اللاحقة تعزز قدرة التعاون الشبكي وتنوع التخزين: النسخة 2.7 تضيف التعدين التعاوني وآلية تجمعات التعدين، مما يزيد من تنافسية المعدنين الصغار؛ النسخة 2.8 تقدم آلية التعبئة المركبة، مما يسمح للأجهزة ذات السعة الكبيرة والبطيئة بالمشاركة بمرونة؛ أما النسخة 2.9 فتقدم عملية التعبئة الجديدة بصيغة replica_2_9، مما يزيد بشكل كبير من الكفاءة ويقلل الاعتماد على الحوسبة، ويكمل نموذج التعدين القائم على البيانات.
بشكل عام، يظهر مسار ترقية Arweave بوضوح استراتيجيتها طويلة المدى الموجهة نحو التخزين: حيث تستمر في مقاومة اتجاه تركيز قوة الحوسبة، مع تقليل عوائق المشاركة لضمان إمكانية تشغيل البروتوكول على المدى الطويل.
Walrus: هل احتضان البيانات الساخنة هو مجرد ضجة أم يحتوي على أسرار خفية؟
من حيث التصميم، يختلف Walrus تمامًا عن Filecoin وArweave. نقطة انطلاق Filecoin هي إنشاء نظام تخزين لامركزي يمكن التحقق منه، والثمن هو تخزين البيانات الباردة؛ نقطة انطلاق Arweave هي إنشاء مكتبة الإسكندرية على السلسلة التي يمكن أن تخزن البيانات بشكل دائم، والثمن هو قلة السيناريوهات؛ نقطة انطلاق Walrus هي تحسين تكلفة التخزين لبروتوكول تخزين البيانات الساخنة.
تعديل رمز التصحيح: هل هو ابتكار في التكلفة أم مجرد إعادة تقديم القديم في زجاجة جديدة?
في تصميم تكاليف التخزين، تعتبر Walrus أن تكاليف التخزين في Filecoin وArweave غير معقولة، حيث يعتمد كلاهما على هيكل النسخ الكامل، وتتمثل الميزة الرئيسية لهما في أن كل عقدة تحتفظ بنسخة كاملة، مما يمنحها قدرة قوية على تحمل الأخطاء واستقلالية بين العقد. هذا النوع من الهياكل يضمن أن الشبكة لا تزال تتمتع بتوافر البيانات حتى لو كانت بعض العقد غير متصلة. ومع ذلك، فإن هذا يعني أيضًا أن النظام يحتاج إلى تكرار النسخ للحفاظ على المتانة، مما يؤدي إلى زيادة تكاليف التخزين. خاصةً في تصميم Arweave، فإن آلية الإجماع تشجع في حد ذاتها على تخزين النسخ الزائدة من العقد، لتعزيز أمان البيانات. بالمقارنة، فإن Filecoin أكثر مرونة في التحكم في التكاليف، ولكن الثمن هو أن بعض التخزين منخفض التكلفة قد يكون لديه مخاطر أعلى لفقدان البيانات. تحاول Walrus العثور على توازن بين الاثنين، حيث تعمل آليتها على التحكم في تكاليف النسخ في حين تعزز التوافر من خلال أسلوب التكرار الهيكلي، مما يخلق مسارًا جديدًا للتسوية بين توفر البيانات وكفاءة التكاليف.
تقنية Redstuff التي أنشأتها Walrus هي التقنية الرئيسية لتقليل تكرار العقد، وهي مستمدة من تشفير Reed-Solomon ### RS (. يعتبر تشفير RS خوارزمية تقليدية جدًا لرموز الحذف، حيث تعتبر رموز الحذف تقنية تسمح بزيادة مجموعة البيانات من خلال إضافة مقاطع زائدة ) erasure code (، ويمكن استخدامها لإعادة بناء البيانات الأصلية. من CD-ROM إلى الاتصالات الفضائية إلى رموز QR، تم استخدامها بشكل متكرر في الحياة اليومية.
تسمح رموز التصحيح للمستخدمين بالحصول على كتلة، مثل 1 ميغابايت، ثم "تكبيرها" إلى 2 ميغابايت، حيث تكون الـ 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 إذا فقدت كتلة تصل إلى 1 ميغابايت، يمكنك استعادة الكتلة بأكملها. نفس التقنية تمكن الكمبيوتر من قراءة جميع البيانات الموجودة في قرص CD-ROM، حتى لو تعرض للتلف.
في الوقت الحالي، الأكثر استخدامًا هو ترميز RS. طريقة التنفيذ هي بدءًا من k كتلة معلومات، بناء متعددة الحدود المرتبطة، وتقييمها عند إحداثيات x مختلفة للحصول على كتل الترميز. باستخدام ترميز RS، فإن احتمال فقدان كتل كبيرة من البيانات عن طريق العينة العشوائية صغير جدًا.
على سبيل المثال: يتم تقسيم ملف إلى 6 كتل بيانات و 4 كتل تحقق، بمجموع 10 أجزاء. طالما تم الاحتفاظ بأي 6 منها، يمكن استعادة البيانات الأصلية بالكامل.
المميزات: قدرة عالية على تحمل الأخطاء، تُستخدم على نطاق واسع في CD/DVD، وأنظمة RAID)، وكذلك أنظمة التخزين السحابية( مثل Azure Storage، و Facebook F4).
العيوب: التعقيد العالي في حساب فك التشفير، التكاليف المرتفعة؛ غير مناسب لسيناريوهات البيانات التي تتغير بشكل متكرر. لذلك، يُستخدم عادةً في استعادة البيانات والجدولة في بيئات اللامركزية خارج السلسلة.
في ظل اللامركزية، قامت Storj و Sia بتعديل ترميز RS التقليدي ليتناسب مع الاحتياجات الفعلية للشبكة الموزعة. كما قدمت Walrus نسختها الخاصة - خوارزمية ترميز RedStuff، لتحقيق آلية تخزين زائدة أكثر مرونة وأقل تكلفة.
ما هي الميزة الرئيسية لـ Redstuff؟ من خلال تحسين خوارزمية الترميز القابل للتصحيح، يمكن لـ Walrus ترميز الكتل غير الهيكلية بسرعة وموثوقية إلى شظايا أصغر، يتم تخزين هذه الشظايا بشكل موزع في شبكة عقد التخزين. حتى مع فقدان ما يصل إلى ثلثي الشظايا، يمكن استخدام بعض الشظايا لإعادة بناء الكتلة الأصلية بسرعة. وهذا ممكن مع الحفاظ على عامل النسخ فقط من 4 إلى 5 مرات.
لذلك، من المنطقي تعريف Walrus كبروتوكول خفيف الوزن للنسخ الاحتياطي والاسترداد مصمم حول مشهد اللامركزية. بالمقارنة مع رموز التصحيح التقليدية ( مثل Reed-Solomon )، لم يعد RedStuff يسعى لتحقيق اتساق رياضي صارم، بل قام بتوازن واقعي حول توزيع البيانات، والتحقق من التخزين، وتكاليف الحساب. هذه الحالة تتخلى عن الجدولة المركزية.
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.
من FIL إلى Walrus: تطور التخزين اللامركزي ومستقبله
اللامركزية存储的发展历程与未来展望
كان التخزين أحد المسارات الساخنة في صناعة blockchain. كانت Filecoin، كمشروع رائد خلال الدورة الصاعدة السابقة، قد تجاوزت قيمتها السوقية 10 مليارات دولار في مرحلة ما. تركز Arweave على التخزين الدائم، حيث وصلت قيمتها السوقية إلى 3.5 مليار دولار. ولكن مع الشكوك حول جدوى تخزين البيانات الباردة، تم وضع علامة استفهام على آفاق التخزين اللامركزي.
ظهور Walrus مؤخراً قد جلب اهتماماً جديداً لرواية التخزين التي كانت هادئة لفترة طويلة. بينما مشروع Shelby الذي تم إطلاقه بالتعاون بين Aptos وJump Crypto، يحاول دفع التخزين اللامركزي في مجال البيانات الساخنة إلى آفاق جديدة. فهل يمكن أن يعود التخزين اللامركزي ليصبح بنية تحتية ذات استخدام واسع؟ أم أنه مجرد جولة أخرى من الضجيج؟ ستستند هذه المقالة إلى مسار تطوير أربعة مشاريع هي Filecoin وArweave وWalrus وShelby، لتحليل تطور رواية التخزين اللامركزي واستكشاف اتجاهات تطوره المستقبلية.
Filecoin: التخزين مجرد مظهر، التعدين هو الجوهر
Filecoin هو واحد من مشاريع العملات المشفرة التي ظهرت في وقت مبكر، حيث يدور اتجاه تطويره حول اللامركزية. هذه سمة شائعة في مشاريع التشفير المبكرة - البحث عن معنى اللامركزية في مختلف المجالات التقليدية. تحاول Filecoin دمج التخزين مع اللامركزية، حيث قدمت وجهة نظر حول وجود مخاطر الثقة في التخزين المركزي. ومع ذلك، فإن بعض التضحيات التي تم تقديمها لتحقيق اللامركزية أصبحت نقاط ألم تحاول مشاريع مثل Arweave أو Walrus حلها لاحقًا.
لفهم لماذا تعتبر Filecoin في الأساس مجرد عملة تعدين، يجب فهم القيود الموضوعية لتكنولوجيا IPFS الأساسية التي تجعلها غير مناسبة لتخزين البيانات الساخنة.
IPFS:اللامركزية الهيكل، ولكن يقتصر على عنق الزجاجة النقل
تم إطلاق نظام الملفات بين الكواكب IPFS( في حوالي عام 2015، بهدف إحداث ثورة في بروتوكول HTTP التقليدي من خلال توجيه المحتوى. لكن أكبر مشكلة تواجه IPFS هي بطء سرعة الاسترداد. في عصر يمكن لمزودي البيانات التقليديين تحقيق استجابة في حدود المللي ثانية، لا يزال يستغرق استرداد ملف واحد عبر IPFS عشرات الثواني، مما يجعل من الصعب الترويج له في التطبيقات العملية، كما يفسر سبب قلة استخدامه في الصناعات التقليدية باستثناء عدد قليل من مشاريع البلوكشين.
بروتوكول P2P في طبقة IPFS مناسب بشكل أساسي لـ "البيانات الباردة" - المحتوى الثابت الذي لا يتغير كثيرًا مثل الفيديوهات والصور والمستندات. ولكن عند التعامل مع البيانات الساخنة، مثل صفحات الويب الديناميكية، والألعاب عبر الإنترنت، أو تطبيقات الذكاء الاصطناعي، فإن بروتوكول P2P لا يقدم مزايا واضحة مقارنة بشبكات CDN التقليدية.
على الرغم من أن IPFS ليس بلوكتشين بحد ذاته، إلا أن مفهوم التصميم القائم على الرسم البياني الموجه غير الدوري )DAG( الذي يعتمد عليه يتماشى بشكل كبير مع العديد من سلاسل الكتل العامة وبروتوكولات Web3، مما يجعله مناسبًا بطبيعته كإطار أساسي لبناء البلوكتشين. لذلك، حتى في غياب القيمة العملية، فإن كونه إطارًا أساسيًا يحمل سرد البلوكتشين يكفي. المشاريع المبكرة كانت بحاجة فقط إلى إطار يعمل لبدء رؤية عظيمة، ولكن عندما تطور Filecoin إلى مرحلة معينة، بدأت القيود التي فرضها IPFS تعيق تطوره الإضافي.
) منطق العملات المعدنية المخزنة تحت الغلاف
تم تصميم IPFS لتمكين المستخدمين من تخزين البيانات وفي نفس الوقت أن يكونوا جزءًا من شبكة التخزين. ومع ذلك، في ظل غياب الحوافز الاقتصادية، سيكون 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، ولكنهم لن يساهموا بمساحة تخزينهم الخاصة أو يخزنوا ملفات الآخرين. وفي هذا السياق، ظهرت Filecoin.
يتضمن نموذج الاقتصاد الرمزي لفايلكوين ثلاثة أدوار رئيسية: يتولى المستخدمون مسؤولية دفع الرسوم لتخزين البيانات؛ يحصل عمال التخزين على حوافز رمزية مقابل تخزين بيانات المستخدمين؛ بينما يقدم عمال الاسترجاع البيانات عند الحاجة ويكسبون الحوافز.
هذا النموذج يحتوي على مساحة محتملة للقيام بأعمال ضارة. قد يقوم عمال المناجم بتخزين البيانات بعد تقديم مساحة التخزين، بملء بيانات غير ذات قيمة للحصول على المكافآت. نظرًا لأن هذه البيانات غير ذات قيمة لن يتم استرجاعها، حتى لو فقدت، فلن يتم تفعيل آلية العقوبة ضد عمال المناجم. وهذا يسمح لعمال المناجم بحذف البيانات غير ذات القيمة وتكرار هذه العملية. إثبات النسخ في Filecoin لا يمكنه سوى ضمان عدم حذف بيانات المستخدم بشكل غير قانوني، ولكنه لا يستطيع منع عمال المناجم من ملء البيانات غير ذات القيمة.
تعتمد عملية تشغيل Filecoin إلى حد كبير على الاستثمارات المستمرة للمعدنين في اقتصاد الرموز، بدلاً من أن تكون مبنية على الطلب الحقيقي من المستخدمين النهائيين على التخزين الموزع. على الرغم من أن المشروع لا يزال يتطور، إلا أن بناء النظام البيئي لـ Filecoin في المرحلة الحالية يتماشى أكثر مع "منطق التعدين" بدلاً من تعريف مشاريع التخزين المدفوعة بالتطبيقات.
Arweave: نشأت من الفكر طويل الأمد، وانتهت بفكر 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 حوسبة موزعة، بل إن نظامها بالكامل يدور حول فرضية أساسية - يجب تخزين البيانات المهمة مرة واحدة، وتبقى دائمًا في الشبكة. هذه الرؤية طويلة الأمد المتطرفة تجعل Arweave تختلف تمامًا عن Filecoin من حيث الآلية ونموذج التحفيز، ومن متطلبات الأجهزة إلى زاوية السرد.
تحاول Arweave استخدام البيتكوين كموضوع للدراسة، وتهدف إلى تحسين شبكة التخزين الدائم الخاصة بها باستمرار على مدى فترات طويلة تقاس بالسنوات. لا تهتم Arweave بالتسويق ولا تنافس أو تتبع اتجاهات السوق. إنما تواصل تقدمها في تطوير بنية الشبكة، حتى لو لم يهتم بها أحد، لأنها جوهر فريق تطوير Arweave: اللامركزية. بفضل اللامركزية، لاقت Arweave رواجًا كبيرًا خلال سوق الثور السابق؛ وأيضًا بسبب اللامركزية، حتى لو انخفضت إلى القاع، قد تتمكن Arweave من الصمود خلال عدة دورات من الثور والدب. لكن هل سيكون لـ Arweave مكان في مستقبل التخزين اللامركزي؟ لا يمكن إثبات قيمة الوجود للتخزين الدائم إلا من خلال الوقت.
منذ الإصدار 1.5 حتى الإصدار 2.9 الأخير ، على الرغم من أن شبكة Arweave الرئيسية فقدت حرارة المناقشات في السوق ، إلا أنها كانت ملتزمة بتمكين عدد أكبر من المعدنين للمشاركة في الشبكة بأقل تكلفة ممكنة ، وتحفيز المعدنين لتخزين البيانات بأقصى حد ممكن ، مما يعزز قوة الشبكة بشكل مستمر. تدرك Arweave أنها لا تتوافق مع تفضيلات السوق ، لذا اتبعت مسارًا محافظًا ، ولم تحتضن مجتمع المعدنين ، مما أدى إلى جمود كامل في النظام البيئي. قامت بترقية الشبكة الرئيسية بأقل تكلفة ممكنة ، مع تقليل عتبة الأجهزة باستمرار دون التأثير على أمان الشبكة.
مراجعة طريق الترقية من 1.5 إلى 2.9
أظهرت نسخة Arweave 1.5 ثغرة يمكن فيها للمعدنين الاعتماد 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 القدرة الحاسوبية المتخصصة، وتتطلب بدلاً من ذلك مشاركة وحدات المعالجة المركزية العامة في التعدين، مما يضعف اللامركزية في القدرة الحاسوبية.
في الإصدار 2.0، اعتمد Arweave SPoA، حيث تم تحويل إثبات البيانات إلى مسار مختصر هيكلي لشجرة ميركل، وتم إدخال المعاملات من النوع 2 لتقليل عبء التزامن. لقد خفف هذا الهيكل الضغط على عرض النطاق الترددي للشبكة، مما عزز بشكل كبير القدرة التعاونية للعقد. ومع ذلك، لا يزال بإمكان بعض عمال المناجم التهرب من مسؤولية حيازة البيانات الحقيقية من خلال استراتيجية تجمع التخزين السريع المركزي.
لتصحيح هذا الانحياز، أطلقت 2.4 آلية SPoRA، مما أدخل فهرسًا عالميًا والوصول العشوائي البطيء إلى الهاش، مما يجعل عمال المناجم يجب أن يمتلكوا بيانات الكتل بشكل حقيقي للمشاركة في إنتاج الكتل الفعالة، مما يضعف من تأثير تراكم قوة الحوسبة من الناحية الميكانيكية. كانت النتيجة أن بدأ عمال المناجم بالتركيز على سرعة الوصول إلى التخزين، مما أدى إلى زيادة استخدام SSD وأجهزة القراءة والكتابة عالية السرعة. 2.6 أدخلت سلسلة هاش للتحكم في إيقاع إنتاج الكتل، مما يوازن بين العائد الهامشي للأجهزة عالية الأداء، ويقدم مساحة عادلة للمشاركة لعمال المناجم الصغار والمتوسطين.
الإصدارات اللاحقة تعزز قدرة التعاون الشبكي وتنوع التخزين: النسخة 2.7 تضيف التعدين التعاوني وآلية تجمعات التعدين، مما يزيد من تنافسية المعدنين الصغار؛ النسخة 2.8 تقدم آلية التعبئة المركبة، مما يسمح للأجهزة ذات السعة الكبيرة والبطيئة بالمشاركة بمرونة؛ أما النسخة 2.9 فتقدم عملية التعبئة الجديدة بصيغة replica_2_9، مما يزيد بشكل كبير من الكفاءة ويقلل الاعتماد على الحوسبة، ويكمل نموذج التعدين القائم على البيانات.
بشكل عام، يظهر مسار ترقية Arweave بوضوح استراتيجيتها طويلة المدى الموجهة نحو التخزين: حيث تستمر في مقاومة اتجاه تركيز قوة الحوسبة، مع تقليل عوائق المشاركة لضمان إمكانية تشغيل البروتوكول على المدى الطويل.
Walrus: هل احتضان البيانات الساخنة هو مجرد ضجة أم يحتوي على أسرار خفية؟
من حيث التصميم، يختلف Walrus تمامًا عن Filecoin وArweave. نقطة انطلاق Filecoin هي إنشاء نظام تخزين لامركزي يمكن التحقق منه، والثمن هو تخزين البيانات الباردة؛ نقطة انطلاق Arweave هي إنشاء مكتبة الإسكندرية على السلسلة التي يمكن أن تخزن البيانات بشكل دائم، والثمن هو قلة السيناريوهات؛ نقطة انطلاق Walrus هي تحسين تكلفة التخزين لبروتوكول تخزين البيانات الساخنة.
تعديل رمز التصحيح: هل هو ابتكار في التكلفة أم مجرد إعادة تقديم القديم في زجاجة جديدة?
في تصميم تكاليف التخزين، تعتبر Walrus أن تكاليف التخزين في Filecoin وArweave غير معقولة، حيث يعتمد كلاهما على هيكل النسخ الكامل، وتتمثل الميزة الرئيسية لهما في أن كل عقدة تحتفظ بنسخة كاملة، مما يمنحها قدرة قوية على تحمل الأخطاء واستقلالية بين العقد. هذا النوع من الهياكل يضمن أن الشبكة لا تزال تتمتع بتوافر البيانات حتى لو كانت بعض العقد غير متصلة. ومع ذلك، فإن هذا يعني أيضًا أن النظام يحتاج إلى تكرار النسخ للحفاظ على المتانة، مما يؤدي إلى زيادة تكاليف التخزين. خاصةً في تصميم Arweave، فإن آلية الإجماع تشجع في حد ذاتها على تخزين النسخ الزائدة من العقد، لتعزيز أمان البيانات. بالمقارنة، فإن Filecoin أكثر مرونة في التحكم في التكاليف، ولكن الثمن هو أن بعض التخزين منخفض التكلفة قد يكون لديه مخاطر أعلى لفقدان البيانات. تحاول Walrus العثور على توازن بين الاثنين، حيث تعمل آليتها على التحكم في تكاليف النسخ في حين تعزز التوافر من خلال أسلوب التكرار الهيكلي، مما يخلق مسارًا جديدًا للتسوية بين توفر البيانات وكفاءة التكاليف.
تقنية Redstuff التي أنشأتها Walrus هي التقنية الرئيسية لتقليل تكرار العقد، وهي مستمدة من تشفير Reed-Solomon ### RS (. يعتبر تشفير RS خوارزمية تقليدية جدًا لرموز الحذف، حيث تعتبر رموز الحذف تقنية تسمح بزيادة مجموعة البيانات من خلال إضافة مقاطع زائدة ) erasure code (، ويمكن استخدامها لإعادة بناء البيانات الأصلية. من CD-ROM إلى الاتصالات الفضائية إلى رموز QR، تم استخدامها بشكل متكرر في الحياة اليومية.
تسمح رموز التصحيح للمستخدمين بالحصول على كتلة، مثل 1 ميغابايت، ثم "تكبيرها" إلى 2 ميغابايت، حيث تكون الـ 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 إذا فقدت كتلة تصل إلى 1 ميغابايت، يمكنك استعادة الكتلة بأكملها. نفس التقنية تمكن الكمبيوتر من قراءة جميع البيانات الموجودة في قرص CD-ROM، حتى لو تعرض للتلف.
في الوقت الحالي، الأكثر استخدامًا هو ترميز RS. طريقة التنفيذ هي بدءًا من k كتلة معلومات، بناء متعددة الحدود المرتبطة، وتقييمها عند إحداثيات x مختلفة للحصول على كتل الترميز. باستخدام ترميز RS، فإن احتمال فقدان كتل كبيرة من البيانات عن طريق العينة العشوائية صغير جدًا.
على سبيل المثال: يتم تقسيم ملف إلى 6 كتل بيانات و 4 كتل تحقق، بمجموع 10 أجزاء. طالما تم الاحتفاظ بأي 6 منها، يمكن استعادة البيانات الأصلية بالكامل.
المميزات: قدرة عالية على تحمل الأخطاء، تُستخدم على نطاق واسع في CD/DVD، وأنظمة RAID)، وكذلك أنظمة التخزين السحابية( مثل Azure Storage، و Facebook F4).
العيوب: التعقيد العالي في حساب فك التشفير، التكاليف المرتفعة؛ غير مناسب لسيناريوهات البيانات التي تتغير بشكل متكرر. لذلك، يُستخدم عادةً في استعادة البيانات والجدولة في بيئات اللامركزية خارج السلسلة.
في ظل اللامركزية، قامت Storj و Sia بتعديل ترميز RS التقليدي ليتناسب مع الاحتياجات الفعلية للشبكة الموزعة. كما قدمت Walrus نسختها الخاصة - خوارزمية ترميز RedStuff، لتحقيق آلية تخزين زائدة أكثر مرونة وأقل تكلفة.
ما هي الميزة الرئيسية لـ Redstuff؟ من خلال تحسين خوارزمية الترميز القابل للتصحيح، يمكن لـ Walrus ترميز الكتل غير الهيكلية بسرعة وموثوقية إلى شظايا أصغر، يتم تخزين هذه الشظايا بشكل موزع في شبكة عقد التخزين. حتى مع فقدان ما يصل إلى ثلثي الشظايا، يمكن استخدام بعض الشظايا لإعادة بناء الكتلة الأصلية بسرعة. وهذا ممكن مع الحفاظ على عامل النسخ فقط من 4 إلى 5 مرات.
لذلك، من المنطقي تعريف Walrus كبروتوكول خفيف الوزن للنسخ الاحتياطي والاسترداد مصمم حول مشهد اللامركزية. بالمقارنة مع رموز التصحيح التقليدية ( مثل Reed-Solomon )، لم يعد RedStuff يسعى لتحقيق اتساق رياضي صارم، بل قام بتوازن واقعي حول توزيع البيانات، والتحقق من التخزين، وتكاليف الحساب. هذه الحالة تتخلى عن الجدولة المركزية.