jakiro
المؤلف: مصدر نادي ستانفورد بلوكشين:ترجمة W-Source: شان أوبا ، عالم الرؤية Baitchain
مقدمة
منذ ولادتها ، التزمت blockchain والعملات المشفرة بتغيير النمط المالي من خلال توفير أذونات وصول أوسع وإزالة الوسطاء.بمرور الوقت ، قام تطوير Web3 بتوسيع سيناريوهات التطبيق ، مع التركيز على إمكانات تقنية blockchain في إنترنت إنشاء بيانات الرخاء ومراقبة المستخدم.
على الرغم من ضمان اللامركزية ، فإن الجزء الرئيسي من البنية التحتية لتمكين المستخدمين النهائيين هو التأكد من تخزين البيانات في قاعدة بيانات ذات مراجعة صعبة ومضادة.على الرغم من أن قاعدة البيانات المركزية مريحة ومألوفة ، إلا أنها تفشل في توفير ضمان أمان ضروري ، ويطلب من إذن مالك قاعدة البيانات الحد من التطبيق العالمي.
يفي نظام تخزين البيانات الموزع بالطلب على التخزين المتسامح والمتسامح إلى الأعطال من خلال إنشاء شبكة عقدة تخزن البيانات وإدارتها ومشاركتها.قم بإزالة احتياجات السلطة المركزية وتوزيع البيانات في P2P لتعزيز الأمان والشفافية.عادةً ما يعتمد نظام التخزين الموزع على blockchain أو تقنية مماثلة ، ويميل إلى نسخ البيانات عن طريق المتكرر والتوافر.
على الرغم من أن نظام التخزين الموزع يعتمد على سعة التخزين غير المستخدمة لتوفير الأمان ، ومتانة البيانات ، وفوائد التكلفة المحتملة ، إلا أنها تواجه تحديات من حيث اللوائح وقابلية التشغيل البيني.
للشبكات المفتوحة ويمكن الوصول إليها حقًا ، يعد التخزين الموزع ضروريًا.أي جانب رئيسي في أي نظام تخزين هو كيفية إثبات طريقة تخزين البيانات وصيانتها.بالنسبة للمستخدمين ، فإن المشكلة الأكثر أهمية هي ،كيف يمكن إثبات تخزين البيانات والحفاظ عليها؟يتم حل هذا عن طريق إثبات البيانات.
بشكل عام ، لقد ميزنا نوعين من الإثبات:
-
تحديد دليل: السماح لحاملي البيانات بإنشاء شهادات لبيانات محددة لإثبات قيمة التجزئة لبيانات إنشاءها ومطابقة البيانات.يستخدم هذا النوع من الإثبات علنًا فقط البيانات كجسم لتوليد الإدخال.
-
دليل الاحتمالات: قد يكون الاحتمال التابع لعرض ارتفاع البيانات الأساسية متاحًا.هذا دليل على درجة بعض الافتراض الذي يظهر فرضية محددة ، وهي مناسبة للبيانات التي تم إصدارها ويمكن استردادها عند الضرورة.
-
فوز بوست (فوز بوست): يتحقق عمال المناجم من تخزين نسخة البيانات في وقت معين ، عادة عندما تحدد الخوارزمية عامل المناجم لحفر الكتلة التالية.يضمن الموعد النهائي المدى القصير أن يكون لديهم بيانات.
-
شهادة النافذة والمساحة (WindowPost): تحدٍ متكرر ، قدم عمال المناجم شهادة ، مما يشير إلى أنهم حافظوا على البيانات كما هو مطلوب.بيانات الختم فقط عند تقديمها إلى عمال المناجم أكثر تكلفة.
-
البيانات نفسها
-
عمال المناجم الذين يختمون البيانات
-
وقت الختم والتاريخ
-
ارتفاع كتلة ختم البيانات
-
إنشاء كتلة بيانات.
-
افصل بيانات الكتلة في كتلة من K × K لتشكيل مصفوفة.
-
قم بتوسيع المصفوفة عن طريق إضافة بيانات تم تحديدها للدمى لإنشاء مصفوفة 2K × 2K مع ترميز ريد سولومون.يسمح هذا النوع من الترميز لمجموعة البيانات بأكملها من المجموعة الفرعية من البيانات.
-
حساب ودمج Merkelgen المستقلة لكل سطر وعمود من المصفوفة الموسعة.
-
أخيرًا ، أضف كل هذه Merkelen مجتمعة إلى التزام بيانات الكتلة في رأس الكتلة لتأكيد توفر البيانات.
ستناقش بقية هذه المقالة اختيار تصميم تخزين البيانات وسلامتها في ثلاثة أنظمة مختلفة.الأول هو التركيز على Tagion على البيانات العالية والبيانات القابلة للتطوير ، ثم يناقش كيفية ضمان التخزين الكبير للبيانات من شبكة التخزين اللامركزية فيليكوين.أخيرًا ، ستستكشف هذه المقالة سيليستا مع التركيز على تخزين وتوفير بيانات blockchain.
تاجون
بنيان
Tagion هي شبكة لا مركزية ملتزمة بالمعاملات ذات الحجم العالي.يعتمد المشروع على بنية قاعدة البيانات المبتكرة وتقنية التشفير لتحقيق النطاق الكبير.إنه ليس blockchain ، ولكنه دفتر الأستاذ الموزع الذي يعمل على تحسين التخزين باستخدام قاعدة بيانات DART.آلية إثبات Tagion هي مثال على إثبات التأكيد.
الوظيفة الأساسية لقاعدة بيانات DART هي جدول تجزئة موزع لتخزين البيانات بناءً على مفاتيح التجزئة.مع زيادة تخزين المعلومات ، ستقوم الهيكل بشكل طبيعي بإنشاء المزيد من الفروع ، ويدعم كل فرع ما يصل إلى 256 ملفًا ومختلطًا.
بالإضافة إلى جدول التجزئة الموزعة ، يمكن أيضًا فهم البنية التحتية لـ Tagion على أنها شجرة Murchel المفرطة (SMT).SMT هي بنية بيانات المصادقة القائمة على القيمة التي تدعم عمليات قاعدة البيانات القياسية ، مثل العثور على وإدراج وتحديث وحذف.تمثل كل قيمة رئيسية ورقة ، ويتم إرسال نضج Merkelgen إلى Merkelgen لإرسال فرع الأسرة من خلال متكرر.
تتحقق SMT من وجود العنصر دون الوصول إلى عناصر البيانات غير ذات الصلة أو تنزيل شظايا بيانات محددة من خلال السماح للمصلحين بتحسين الكفاءة بشكل كبير.بالإضافة إلى ذلك ، يسمح استقلال الشجرة المتوسطة بالتحديثات بأي ترتيب دون تغيير الهيكل النهائي للشجرة.
يستخدم نظام Tagion تجزئة الجذر ، الذي يحتوي على جميع الولادة الفرعية ، للتحقق بسرعة من حالة البيانات مع أصغر حساب.من أجل تعزيز سعة المعالجة ، يمكن للنظام إنشاء نظام بيئي فرعي لنظام بيئي معين ، على غرار blockchain القطاع.تدير هذه العقد المحددة مجموعات البيانات الفرعية ، وزيادة الإنتاجية ، وتمكين الشبكة من التخصيص وفقًا للتطبيقات المختلفة ، على غرار سلسلة التطبيق.
استخدم DART لإنشاء سجل تاريخي كامل لا يحتاج إلى الحفاظ على تحويل النظام.هذا يعني أنه يمكن حذف البيانات ، والحد الكلي للطلب على التخزين ، وزيادة اللامركزية للأنظمة من خلال الوزن الخفيف.
يستخدم Tagion Hibon (ممثل ثنائي غير متغير) لزيادة الترويج لإجراء التخزين للتأكد من أن البيانات لا تزال دون تغيير عند الدخول ، وبتبسيط استرجاع البيانات استنادًا إلى التجزئة المرتبطة.لا تتدهور Hachs أن البيانات تنشئ دائمًا نفس التجزئة عندما يكون تسلسل معالجة البيانات مختلفًا.هذه تقنية تم التحقق منها تستخدم لتسريع استرجاع البيانات والكتابة في قاعدة البيانات.
من خلال هذه الآليات ، لا يقوم Tagion بتخزين البيانات بشكل آمن ، ولكن أيضًا التحقق من إدراجه وسلامته في الشبكة بكفاءة.
سلامة البيانات
ستقوم جميع الأنظمة الفرعية لـ Tagion بإجراء المشي العشوائي الذي تم تسمية ذلك ، تحقق مما إذا كانت البيانات مخزنة وتوفيرها عند الطلب.سيتم استبعاد العقد التي تفشل في الاحتفاظ بتحدي التحقق من الشبكة.
تشمل جميع المحفوظات الطوابع الزمنية ، والتي تتطلب الدفع لتمديد وقت التخزين.أثناء عملية المشي ، سيتحقق النظام مما إذا كان يتم استلام الدفعة.
فيليكوين
FileCoin هي شبكة تخزين لا مركزية تلهم عمال المناجم لتوفير سعة التخزين من خلال عملاتها الأصلية فيليكوين.من أجل كسب هذه المكافآت ، يجب على عمال المناجم إنشاء دليل للتحقق من قدرات التخزين الخاصة بهم.
تسمى وحدة التخزين الأساسية لـ FileCoin القطاع ، الذي يحتوي على حجم قياسي ودورة حياة يمكن للمزود تمديده.لقد توازن التصميم بعناية بين الأمن والتوافر.يتم تشفير جميع بيانات المستخدم المخزنة على FileCoin ، ويتم توزيع نسخ متعددة على الإنترنت لضمان عدم تمكن عمال المناجم من الوصول إلى محتوى الملف.
يتناسب تأثير عمال المناجم في شبكة FileCoin بشكل مباشر مع حجم التخزين الخاص به ، مما يسمح لهم أيضًا بالمشاركة في آلية الإجماع للشبكة.يعد FileCoin Virtual Machine مسؤولاً عن أداء العقود الذكية وتعزيز عمليات السوق ، مثل مزودي التخزين والمستخدمين.
بنية FileCoin معيارية ، مما يسمح للعقد بتشغيل الجزء المحدد من نظام التشغيل حسب الحاجة.على سبيل المثال ، لا يمكن استخدام العقدة إلا كعقدة تخزين دون المشاركة في عمليات السوق.
من أجل ضمان سلامة البيانات وتوافرها ، يعتمد FileCoin على خوارزميتين: دليل التخزين وإثبات النسخ المتماثل.
شهادة التخزين
يقوم عمال المناجم في FileCoin بإنشاء دليل للتحقق من أنهم يحتفظون بنسخ البيانات في أي وقت معين.يمكن تحقيق هذا الدليل من خلال التحديات: يمكن للنظام أن يطلب من عمال المناجم الإجابة على الإجابات الصحيحة بشكل صحيح.
من أجل التأكد من أن عمال المناجم لا ينسخون البيانات عندما يقترحون تحديات ، ويتم تصميم التحدي لاستهداف أجزاء مختلفة بشكل عشوائي من البيانات ضمن فاصل غير متوقع.إن الجمع بين العشوائية وعدم اليقين في الفاصل الزمني يجعل عمال المناجم الذين يحصلون على البيانات مستحيلًا واقتصاديًا وغير عقلاني عندما يقترحون تحديات.
شهادة الوقت والمساحة (بعد)
قدم FileCoin شهادة الوقت والمساحة لضمان التخزين المستمر وتوافر البيانات.يثبت الوقت والمكان أنه من خلال اقتراح تحدي تشفير للعبامة للتحقق من التخزين خلال الفاصل الزمني.فقط عندما يتم تخزين الملف في الإطار الزمني المحدد ، يمكن للعبامة الطعن.
يشمل المنشور نوعين من التحديات:
يعد الختم جزءًا من نسخة من خوارزمية التصديق ، والنوع الكثيف الحساب يجعل عمال المناجم العقلانيين يرغبون في تقليل الطلب على الختم قدر الإمكان.
شهادة النسخ
يعد الختم جزءًا من نسخة خوارزمية التصديق ، وحساب الأنواع الكثيفة ، وتشجيع عمال المناجم على تقليل تردد الختم.نسخة من الإثبات للتأكد من أن المستخدمين وعمال المناجم من إنشاء وتخزين النسخة الوحيدة على أجهزتهم المادية.يشمل هذا الدليل:
يُطلب من عمال المناجم إنشاء دليلين لتزويد المستخدمين بتخزين أمان تخزين الأمان ، ويمكن للعبامة فقط الذين يقدمون تخزينًا فعليًا الحصول على مكافآت.لأنه ثبت أنه من الضروري أن يكون على السلسلة ، فإن عمال المناجم يولدون صفرًا -على علم بساطة وتوضيح المعرفة غير المهنية (Zksnark) ، ثم يقدمون إلى السلسلة لجعل فيليكوين أكبر مستخدم Zksnark ، مع 6 ملايين إلى 7 ملايين شهادة يوميًا.
إجمالي،يجمع FileCoin بين طريقة الإثبات النهائي (POREP) وإثبات الاحتمالات (POST) ، والذي يستخدم طريقة هجينة.
سيليستيا
المثال الثالث من هذه المقالة هو Celestia ، وهو عبارة عن مجموعة متوفرة لتوافر البيانات ، والتي توفر التنفيذ وتخزين البيانات لـ blockchain المعيارية ، مما يتيح لهم الاستعانة بمصادر خارجية للوظائف الأساسية.
مع ظهور Ethereum Rollup ، تعد حلول قابلية استخدام البيانات مثل Celestia شائعة لأنها توفر بدائل تخزين بيانات معاملة أرخص من العقد الأرشيف Ethereum.
قابلية استخدام البيانات
على عكس FileCoin ، لا توفر Celestia حلول تخزين للمستخدمين النهائيين ، ولكنها تركز على حل مشكلة قابلية استخدام البيانات.يضمن توافر البيانات إصدار بيانات blockchain بشكل صحيح.بشكل عام ، يجب على عقدة blockchain تنزيل الكتلة بأكملها للتحقق من توفرها.
لتبسيط هذه العملية ، تستخدم Celestia أخذ عينات توافر البيانات (DAS).تتضمن هذه الطريقة جزءًا صغيرًا فقط من بيانات العقد الإضاءة حتى يصل إلى المستوى المحدد مسبقًا.إذا كانت البيانات الواردة في العينة متوفرة ، فسيتم إصدار البيانات ، ويثبت احتمال توفر البيانات.
مبدأ العمل كما يلي:
من أجل التحقق من التوفر ، تستخرج عقدة الضوء بشكل عشوائي الإحداثيات الفريدة في مصفوفة التمديد ، ثم الاستعلام عن كتلة البيانات التي أثبتت في Merkel ، والتي تتوافق مع هذه الإحداثيات.إذا كانت الاستجابة صحيحة ، فهذا يعني أن بيانات الكتلة بأكملها لديها احتمال كبير بأنه متاح.
ثم تقوم العقدة ببث كتل البيانات المستقبلة التي يتلقاها Merkel الصحيح إلى بقية الشبكة.طالما أن أخذ العينات كافية ، يمكن للعقدة إعادة بناء الكتلة بأكملها ، بحيث يمكن للسيليستيا الاعتماد أكثر على العقد ذات الموارد المحدودة للتحقق منها ، مما يساعد على اللامركزية.
عند كتابة هذا المقال ، لا تزال سيليستيا جديدة.لكن،عينة توافر البيانات هي تقنية يمكن تبنيها خارج Celestia.
ختاماً
باختصار ، تعمل الطرق المختلفة المستخدمة لتخزين وتوافر البيانات في الشبكات الموزعة واستخدامها بنشاط.
يستخدم Tagion قاعدة بيانات DART لزيادة الإنتاجية ودعم تطوير النظم الإيكولوجية الفرعية الخاصة المحمية بواسطة شجرة Murchel المفرطة.
تستخدم بنية FileCoin خوارزميتين مختلفين ، إثبات الوقت والمساحة وإثبات النسخ المتماثل ، بحيث يمكن لعمال المناجم التحقق من البيانات بشكل موثوق وإثباتها.يتم تسجيل هذه الأدلة لاحقًا في السلسلة في شكل معرفة صفرية.
يتم استخدام Celestia كطبقة توافر البيانات ، ويتم توسيع كتلة البيانات إلى مصفوفة باستخدام ترميز REED-Solomon.يتيح هذا الهيكل عملاء الضوء بإجراء أخذ عينات عشوائية لتأكيد توفر البيانات وتجاوز الحاجة إلى تنزيل مجموعة البيانات بأكملها.
مع التطور المستمر لنظام التخزين الموزع ، اقترح كل من Tagion و FileCoin و Celestia استراتيجية فريدة لضمان تكامل البيانات وتوافرها وإمكانية الوصول إليها.قدمت هذه المنصات مساهمات مهمة في نظام الإصدار والتخزين الذي يدعم الشبكات اللامركزية.
