مفاهيم وممارسات وآفاق التخزين اللامركزي

المصدر: PermaDAO

الملخص

تتضمن منصات التخزين اللامركزية الرئيسية الموجودة حاليًا في السوق Arweave وFilecoin وStorj، والتي تقدم خدمات لا تقدم خدمات. الاعتماد على طريقة واحدة لتخزين بيانات نقطة التحكم المركزية تتناقض مع خدمات التخزين السحابية التقليدية. تركز Arweave على التخزين طويل الأجل أو الدائم وتعتمد نموذج دفع لمرة واحدة؛ وتقوم Filecoin وStorj ببناء أسواق تخزين قائمة على blockchain لتوفير حلول تخزين مرنة. تستخدم Arweave آلية "التنقيب الفعال عن البيانات" لتحفيز القائمين بالتعدين، بينما تضمن Filecoin تخزين البيانات من خلال إثبات النسخ وإثبات الزمان والمكان. عملية التخزين في Arweaveسهلة، في حين أن Filecoin وStorj يستهدفان على التوالي السوق الاحترافية ومستخدمي التخزين السحابي التقليدي. إن آفاق التطوير المستقبلي للتخزين اللامركزي واسعة، خاصة في مجالات لامركزية البيانات ومقاومة الرقابة وتطبيقات الذكاء الاصطناعي.

التخزين اللامركزي هو طريقة لتخزين البيانات لا تعتمد على نقطة تحكم مركزية واحدة. يتناقض هذا النهج مع التخزين المركزي التقليدي (مثل خدمات التخزين السحابية التقليدية مثل Amazon S3 أو Google Cloud)، والتي تتم إدارتها عادةً بواسطة مؤسسة أو مؤسسة واحدة.

التخزين اللامركزي السائد

تشمل أنظمة التخزين اللامركزية السائدة حاليًا في السوق Arweave وFilecoin وStorj. يتمتع كل منها بميزات ومفاهيم تصميمية فريدة:

• يركز Arweave على تخزين البيانات على المدى الطويل أو الدائم.

• Filecoin يوفر سوقًا لا مركزيًا مشابهًا للتخزين السحابي التقليدي ويدعم احتياجات التخزين المرنة.

• Storj هي خدمة تخزين سحابية لامركزية تركز على توفير الحماية الأمنية والخصوصية.

تستخدم هذه المنصات الثلاث جميعها تقنية blockchain، ولكن سيناريوهات التطبيق والتطبيقات الفنية ونماذج الدفع مختلفة، وكل منها مناسب لأنواع مختلفة من احتياجات التخزين.

1. Arweave

• الهدف:توفير فترة طويلة- مصطلح، حل تخزين البيانات الدائم. هدف Arweave هو تخزين البيانات "إلى الأبد" ويستخدم بشكل أساسي لحفظ البيانات على المدى الطويل.

• التقنية:استخدام تقنية blockchain فريدة تسمى "Blockweave". على عكس سلاسل الكتل التقليدية، يحتوي Block Fabric على إشارات إلى كتل عشوائية سابقة في كل كتلة جديدة، مصممة لتشجيع الاحتفاظ بالبيانات على المدى الطويل.

• نموذج الدفع: يدفع المستخدمون رسومًا لمرة واحدة مقابل تخزين البيانات، ويمكن نظريًا الوصول إلى البيانات بشكل دائم بعد تخزينها.

2. Filecoin

• الهدف: يهدف إلى إنشاء سوق تخزين لامركزي، على غرار خدمات التخزين السحابية التقليدية.

• التكنولوجيا:Filecoin هي طبقة الحوافز في IPFS (نظام ملفات الإنترنت). ويستخدم "إثبات التخزين" و"إثبات المكان والزمان" لضمان تخزين البيانات بشكل صحيح.

• نموذج الدفع:يدفع المستخدمون لموفر التخزين بناءً على كمية البيانات المخزنة ومدة تخزينها. يعد هذا نموذج تأجير أكثر تقليدية حيث يمكن للمستخدمين زيادة أو تقليل مساحة التخزين حسب الحاجة والدفع وفقًا لذلك.

3.ستورج

• الهدف:تزويد المستخدمين بحل تخزين سحابي لامركزي يركز على الأمان وحماية الخصوصية.

• التقنية: يستخدم Storj تقنية التشفير والمشاركة لحماية أمان البيانات والخصوصية. يتم تشفير البيانات وتقسيمها إلى أجزاء صغيرة متعددة على العميل قبل تحميلها، ثم يتم توزيعها وتخزينها على العقد حول العالم.

• نموذج الدفع: يشبه نموذج الدفع الخاص بـ Storj التخزين السحابي التقليدي، حيث تعتمد الفواتير على مساحة التخزين وعرض النطاق الترددي المستخدم.

في المقابل، تعتبر Arweave فريدة من نوعها من حيث أنها تؤكد على التخزين الدائم وتولي المزيد من الاهتمام لمقاومة الرقابة على البيانات ومتانتها. يستخدم كل من Filecoin وStorj سوق التخزين ويركزان على استخدام تقنية blockchain لإعادة بناء سوق التخزين.

تحليل هندسة الأعمال

يشبه الأساس النظري لـ Arweave للتخزين الدائم للبيانات "قانون مور". وفقاً لإحصائيات تكاليف تخزين البيانات منذ عام 1980 وحتى الوقت الحاضر، فإن تكاليف التخزين تنخفض بمعدل 20% كل عام. ووفقا لهذا القانون الإحصائي، فإن تكلفة تخزين البيانات سوف تتقارب إلى ثابت بعد سنوات لا نهائية. يعتمد Arweave Perpetual Storage على هذا ويحسب تكلفة تخزين البيانات لمدة 200 عام. سيدفع المستخدمون هذه الرسوم لمرة واحدة عند تخزين البيانات.

وفي الوقت نفسه، صممت Arweave آلية استخراج البيانات أنيقة وموجزة للغاية. يمكننا أن نسميها "التنقيب الفعال عن البيانات".

يشير ما يسمى بـ "البيانات الصالحة" إلى البيانات التي تم تخزينها في شبكة Arweave في الماضي، وقد دفع المستخدمون 200 عام من رسوم التخزين مقابل هذه البيانات الصالحة. مجموعة دور أخرى في الشبكة - عمال المناجم، يستخدمون بيانات صالحة لاستخراج البيانات وتقديم خدمات قراءة بيانات صالحة. يتمثل الاختلاف عن سلاسل التخزين الأخرى في أن Arweave لا تجبر القائمين بالتعدين على تخزين البيانات، بل إنها تضع بدلاً من ذلك قواعد حوافز لتشجيع كل عامل تعدين على زيادة تخزين "البيانات الصالحة" إلى الحد الأقصى. في شبكة Arweave، كلما زاد عدد "البيانات الصالحة" التي يخزنها المُعدن، زادت "القوة الحاسوبية" للتعدين.

بافتراض وجود 100 تيرابايت من البيانات الصالحة في شبكة Arweave، ليس من الضروري أن يقوم القائمون بالتعدين بتخزين كل 100 تيرابايت من البيانات. بمعنى آخر، يمكن للقائم بالتعدين التعدين عن طريق تخزين 100 ميجابايت فقط من البيانات، لكن القدرة الحاسوبية للقائم بالتعدين صغيرة جدًا. إذا اختار المُعدن تخزين جميع البيانات البالغة 100 تيرابايت، فإن مقدار قوة الحوسبة لديه سيكون عند الحد الأقصى.

في آلية "التنقيب الفعال عن البيانات"، تحفز شبكة Arweave القائمين بالتعدين على تخزين أكبر قدر ممكن من البيانات، ولكنها لا تجبرهم على تخزين جميع البيانات. إذن، في نموذج الحوافز هذا، هل هناك احتمال لفقدان البيانات؟ فيما يلي عملية حسابية لمحاكاة فقدان البيانات:

يشير الرقم 0.5 في السطرين الأول والثاني إلى عقدة واحدة تخزن 50% من البيانات. افترض أن شبكة الكتلة تحتوي على 200000 كتلة و200 عقدة في الشبكة، كل عقدة تخزن بشكل عشوائي 100000 كتلة (50% من بيانات الكتلة)، ويمكن حسابها على أساس احتمال عدم قدرة كتلة واحدة على الوصول إلى احتمال الوصول هو 6.223^10 -61. تبلغ موثوقية البيانات التي توفرها الخدمة السحابية 99.9999999%، أي 10 أس 7. يصل حساب التفاضل والتكامل Arweave أعلاه إلى قوة مذهلة تبلغ 61.

يستخدم كل من Filcoin وStorj تقنية blockchain لبناء سوق لتخزين البيانات. التحسين الرئيسي لـ Storj هو خصوصية البيانات. تشرح هذه المقالة بشكل أساسي مبادئ Filecoin.

على غرار سجل الطلبات التقليدي، يحتاج المستخدمون الذين يستخدمون Filcoin إلى الذهاب أولاً إلى سوق التداول لتقديم العطاءات وتقديم الطلبات، وتحديد وقت تخزين البيانات وكمية النسخ الاحتياطي. وسيتلقى القائمون بالتعدين أوامر مربحة. من أجل ضمان عدالة سوق التداول بأكمله، أنشأت Filcoin نموذجًا اقتصاديًا معقدًا ووضعت قواعد مختلفة مثل المصادرة ومدفوعات الأقساط الصغيرة. تقنياتها الأساسية هي إثبات النسخ المتماثل والإثبات الزمكاني.

• إثبات النسخ: يثبت المُعدِّن للمستخدم أنه تم تخزين البيانات على جهاز فعلي مخصص . في كل مرة يقوم عامل التعدين بإجراء دليل لتخزين بيانات المستخدم، ستدفع الشبكة رسومًا للقائم بالتعدين.

• إثبات الزمان والمكان: إذا كان لديك نسخة فقط من الدليل لا يحميك. يتم تخزين البيانات دائمًا، ولا يمكن لعمال المناجم تخزين هذا الجزء من البيانات إلا عند تقديم الدليل. ولتحقيق هذه الغاية، أضافت Filecoin دليلاً على الزمكان، بهدف السماح للقائمين بالتعدين بتخزين هذه البيانات بشكل مستمر.

لتلخيص ما سبق، فإن الأساس وخطة التنفيذ لاستمرارية Arweave هي:

• < p> تتناقص تكلفة الدوام عامًا بعد عام

• من خلال "التنقيب الفعال عن البيانات"، يحفز "التعدين" القائمين بالتعدين على تحقيق استدامة البيانات

Filcoin وStorj هما أسواق تخزين لامركزية تم إنشاؤها باستخدام تقنية الكتل ونماذجها كلاهما يشبه دفتر الطلبات في سوق التداول التقليدي، حيث يوفر دفتر الطلبات الطلب ويقبل القائمون بالتعدين الطلب لضمان تخزين البيانات. النقاط الفنية الأساسية لـ Filcoin هي: إثبات التكرار وإثبات المكان والزمان.

ممارسة التخزين

هناك طريقتان لتخزين البيانات في Arweave. ترسل الطريقة الأولى البيانات مباشرة إلى عقدة Arweave وتدفع AR. الطريقة الثانية هي استخدام بروتوكول ربط البيانات ANS-104 (المجمع) لدفع بيانات الحزمة في Arweave.

تخزين البيانات مباشرة في Arweave
< /h3>

يحتاج المستخدمون فقط إلى إعداد AR والاحتفاظ به في محفظتهم لإكمال الإجراء. استخدم التعليمة البرمجية التالية لتخزين ملف باسم file.pdf في Arweave:

مزيد من مراجع المستندات:

https://github.com/ArweaveTeam/arweave-js

< h3>استخدم ANS-104 لتخزين البيانات في Arweave (موصى به)

معدل إنتاج كتلة Arweave منخفض، عادةً حوالي دقيقتين، وكتلة واحدة يمكنها معالجة 1000 معاملة فقط. مما يحد بشكل كبير من عدد المعاملات التي يمكن لـ Arweave تخزينها. على الرغم من أن سعة التخزين لمعاملة Arweave غير محدودة، إلا أنه يمكن للمستخدمين تخزين 100 ميجابايت أو حتى 10 جيجابايت من البيانات مباشرة في Arweave من خلال معاملة واحدة. . ومن أجل حل مشكلة زيادة عدد المعاملات، تم إنشاء ANS-104.

ANS-104 عبارة عن تقنية ربط معاملات متعددة يمكنها ربط عشرات الآلاف من كيانات البيانات المختلفة في معاملة Arweave مشتركة في وقت واحد. يمكن مقارنته بحل Ethereum to Layer2 Rollup، والفرق هو أن ANS-104 لا يفقد أمان البيانات، والبيانات المرتبطة هي أيضًا بيانات كاملة بنسبة 100٪ مخزنة على Arweave.

الشرح التوضيحي للكود لاستخدام ANS-104 لتخزين البيانات هو كما يلي:

< /p>

يستخدم هذا الكود العقدة الضوئية Arweave كخدمة ربط البيانات. العقدة الضوئية Arweave هي عقدة بيانات Arweave مفتوحة المصدر تمامًا وتدعم جميع واجهات عقدة Arweave الأصلية وتوسع واجهة ANS-104. في الوقت نفسه، يدمج Arseeding بروتوكول الدفع عبر السلسلة EverPay، لذلك بالإضافة إلى استخدام الواقع المعزز لدفع رسوم التخزين، يمكن للمستخدمين والمطورين أيضًا استخدام أصول مختلفة مثل ETH وBNB وUSDT وUSDC لاستمرار البيانات.

مزيد من مراجع المستندات:

https://web3infra.dev/docs/Arseeding/guide/quickStart

رسوم التخزين

تبلغ تكلفة تخزين 1 جيجابايت من البيانات حاليًا على Arweave 7.5 دولارات.

أحدث مرجع لرسوم التخزين:https://ar-fees.arweave.dev/

استرداد بيانات Arweave وتنزيلها

يحتوي Arweave على واجهة خدمة GraphQL موحدة، ويمكن لأي فرد أو مؤسسة تنفيذ فهرس Arweave وفقًا للمعايير. فيما يلي بوابتان فهرس نموذجيتان ومفيدتان:

• تحتوي بوابة ArweaveNet على الفهرس الأكثر شمولاً.

الرابط: https://arweave.net/graphql

• بوابة KNN3 ، استرجاع بيانات عقدة الزرع في الوقت الحقيقي، بسرعة.

الرابط: https://knn3-gateway.knn3‍.xyz/ars‍eeding/graphql

لتنزيل بيانات Arweave، ما عليك سوى معرفة ARID للبيانات أو ItemID يكفي، مثال الكود:

Filcoin طريقة التخزين

strong>

للأسف، Filcoin لا يوفر أدوات تخزين للمستخدمين والمطورين العاديين، وبالنسبة للمطورين العاديين، Filcoin غير متاح. من خلال المستندات الفنية المتفرقة، يمكنك العثور على بعض الحلول لتخزين Filecoin من خلال موفري خدمات الطرف الثالث، ومع ذلك، إذا نظرت بعناية إلى مستندات مزود الخدمة، فإن معظم مقدمي الخدمة يقدمون فقط تخزين IPFS، ولا يقوم مقدمو الخدمة هؤلاء بالضرورة بتخزين البيانات في فيلكوين. ربما بسبب المستوى المحدود للمؤلف، لا يمكنني حقًا العثور على طريقة أفضل لتخزين البيانات في Filcoin، ولا توجد واجهة مقابلة للحصول على البيانات مباشرة من Filecoin.

طريقة تخزين Storj

طريقة تخزين Storj هي نفس طريقة تخزين Web2، مطورو You تحتاج إلى التسجيل في الموقع الرسمي والحصول على API-KEY. يتوافق تخزين Storj مع واجهة AWS S3، لذا لن أخوض في التفاصيل هنا. رسوم التخزين في Storj منخفضة، حيث تبلغ تكلفة التخزين 1 جيجابايت 0.004 دولار فقط لمدة شهر واحد. ومع ذلك، فإن تكلفة التخزين المحولة إلى 200 عام ستكون أعلى قليلاً من Arweave، عند 9.6 دولار.

يمكن رؤيته من الواقع عملية تخزين يتوافق نموذج معالجة المعاملات الخاص بـ Arweave مع سلاسل الكتل مثل Bitcoin/Ethereum. لا يوفر Filecoin SDK وواجهات قابلة للاستخدام، ولسوء الحظ، فإن ما يسمى قائد التخزين غير متاح للمطورين، وهو أمر محزن. طريقة تخزين Storj هي نفسها تمامًا طريقة Web2.

من الجدير بالذكر أن Arweave عبارة عن وحدة تخزين أصلية لسلسلة الكتل. وبمجرد إرسال البيانات إلى Arweave، لا يمكن حذفها أو التلاعب بها. Filcoin و Storj هما نموذجان للتأجير، ويمكن لطرف المشروع إيقاف خدمة تأجير التخزين في أي وقت، وفي هذا الوضع، لا تحتوي البيانات على خصائص blockchain، وتتوافق خصائص البيانات مع تلك المخزنة في الخدمات السحابية المركزية.

من أجل التمييز بوضوح أكبر بين تخزين البيانات مثل Arweave وFilcoin، يمكننا تسمية البيانات الموجودة على Arweave باسم "بيانات الإجماع"، سواء كانت بيانات عن BTC أو Ethereum، كلها تنتمي إلى بيانات متفق عليها، وهذه البيانات غير قابلة للتلاعب ويمكن تتبعها. لا يمكن تسمية البيانات المخزنة في سوق تأجير وحدات تخزين Filecoin ببيانات إجماعية.

آفاق التطوير

ظهر خطان عمل مختلفان تمامًا في التخزين اللامركزي. من بينها، خط الأعمال الذي تمثله Arweaveيأخذ البيانات المتفق عليها باعتبارها جوهرها ويؤكد على لامركزية البيانات ومقاومة الرقابة وإمكانية التتبع وخصائص أخرى. يتمحور خط الأعمال الذي تمثله Filecoin حول السوق اللامركزية ويؤكد على تخصيص موارد التخزين وإثبات نجاح التخزين. على غرار تطوير DeFi، استخدم IDEX المبكر تقنية blockchain لإنشاء سوق دفتر الطلبات، وهو نموذج عمل تقليدي للغاية، يهدف إلى حل مشكلة تبادل التذاكر باستخدام نموذج تعليق الطلب وأخذه. إن انفجار DeFi هو تقنية تعدين السيولة التي قدمها نموذج التداول Uniswap AMM، حيث تسمح AMM بأتمتة الأوامر وتشغيلها بالكامل، وتحقيق مزيج السيولة، وأخيراً إيذانا ببدء انفجار DeFi Summer. في مسار التخزين اللامركزي الحالي، تمثل Filecoin أيضًا تقنية blockchain التي تخلق سوق دفتر الطلبات، بينما يستخدم Arweave نموذجًا موحدًا مشابهًا لـ AMM لإدارة عرض البيانات والطلب عليها. يعد نموذج Arweave الموحد أكثر ملاءمة لتسعير البيانات ومعالجتها، ويمكن أن يؤدي استخدام Arweave إلى إكمال تحويل البيانات العادية إلى بيانات متفق عليها بسهولة أكبر، وقد تؤدي البيانات المستندة إلى هذا الإجماع إلى انفجار في "تكوين البيانات".

وفي الوقت نفسه، علينا أن نذكر نظرية SCP (نموذج الإجماع القائم على التخزين)، وفكرتها الأساسية هي أنه طالما أن تخزين البيانات يحظى بإجماع، فإن التطبيقات المكونة من هذه البيانات يمكنها أيضًا تشكيل توافق في الآراء. تركز SCP على الحوسبة خارج السلسلة، حيث يمكن تخزين البيانات على سلاسل مختلفة مثل BTC وEthereum، ويتم تشكيل حالة فريدة من خلال تجميع البيانات على blockchain. وبما أن هذه الحالات ستنتج نفس النتائج عند تشغيلها على أي وحدة حاسوبية، فلماذا لا نزال بحاجة إلى العمل عليها في السلسلة؟ هل تضيع الكثير من موارد الحوسبة؟

يستخدم كل من BRC20 وBitcoin Inscription المشهورين حاليًا إجماع الحوسبة خارج السلسلة. إن إجماع التخزين الذي أكده بروتوكول BRC20 وArweave SCP متسق، فكلاهما يوفر بيانات معاملات غير قابلة للتغيير ويمكن تتبعها من خلال blockchain كطبقة بيانات، ويتم تنفيذ حساب الحالة بالكامل خارج السلسلة. بفضل إمكانات التخزين لدى Arweave، يمكن لـ SCP Theory الحصول على مجموعة بيانات إجماعية أكثر قوة. لقد طورت نظرية Arweave SCP مجموعة كاملة من حلول التطبيقات الهندسية - Permaweb، والتي تعادل الإصدار النهائي من مفهرس Bitcoin. لا تستطيع Permaweb معالجة الأصول فحسب، بل يمكنها أيضًا معالجة النصوص والصور وحتى مقاطع الفيديو. تخيل المستقبل القريب حيث يمكن للمفهرسين فائقي القوة دفق الوسائط، مما يؤدي إلى إنشاء Douyin لامركزي تمامًا.

في الوقت الحاضر، يدعم حل Permaweb مجموعة واسعة من أنواع التطبيقات. سواء كان ذلك قرص الشبكة، أو الإنشاء المشترك للمحتوى، أو الألعاب، يمكن تطويره بسهولة باستخدام هذه البنية. يمكن دمج البيانات بين تطبيقات Permaweb مع بعضها البعض. على سبيل المثال، يقوم الكاتب بتحميل النص وحقوق الطبع والنشر الخاصة بإنشائه إلى Arweave من خلال الإنشاء المشترك للمحتوى. وفي لعبة أخرى، يمكن للمطور أن يقتبس مباشرة محتوى الكاتب ويسمح للاعبين بالدفع للمؤلف مقابل حقوق الطبع والنشر.

إن أكبر صعوبة تواجهها DePIN حاليًا هي أداء blockchain. ستدخل أجهزة DePIN إلى آلاف الأسر، ولكن لا يمكن لأي blockchain أن يحمل مثل هذه التفاعلات الضخمة للمستخدم. لا تزال معظم شبكات DePIN تستخدم نهجًا مركزيًا لمعالجة البيانات، مما سيجعل شبكات DePIN تفقد طبيعتها اللامركزية. ومن الممكن أن تجلب البيانات المجمعة المزيد من التمكين القوي لـ DePIN. وبمجرد أن تصبح بيانات DePIN دائمة، فسوف تكتسب هذه البيانات أيضا خصائص اندماجية. على سبيل المثال، يمكن لشهادة الطاقة الخضراء أن تعوض استهلاك الطاقة أثناء حسابات إثبات العمل لـ blockchain، ويمكن أن تصبح شعارًا في إنشاء المحتوى، ويمكن أن تصبح أيضًا شارة في الألعاب. سوف تتدفق البيانات والقيمة في كل مكان.

تنطبق بيانات الإجماع أيضًا على مجال الذكاء الاصطناعي. يجب أن تستمر المعرفة البشرية والتاريخ إلى الأبد، ومن الممكن أن تضمن البيانات المجمعة عدم قدرة الذكاء الاصطناعي على تلويث المعرفة والتاريخ البشريين أو التلاعب بهما. وبالمثل، يمكن استخدام البيانات المجمعة باعتبارها أفضل مادة خام للبيانات للذكاء الاصطناعي، مما يسمح للذكاء الاصطناعي بتعلم ومعالجة مجموعة متنوعة من المعلومات الفعالة.