كتبه افايل. ترجمة: التمويل الذهبي كريبتوناتيف
في السنوات الأخيرة ، أدى التركيز على توسيع نطاق قدرات التنفيذ إلى موجة جديدة من التبني إلى الطبقة 2. في الوقت نفسه ، في مواجهة تحديات النمو التي تفرضها مساحة الكتلة المحدودة والتكاليف المرتفعة ، يدرك المزيد والمزيد من اللاعبين الآن أن طبقة توافر البيانات القابلة للتطوير أمر بالغ الأهمية لتوسيع نطاق blockchain بشكل فعال. لقد أدركوا أنهم بحاجة إلى طبقة أساسية اقتصادية مع مساحة كتلة قابلة للتطوير يمكنها دعم أنواع مختلفة من Rollups.
تقوم Avail والعديد من الفرق الأخرى ببناء حلول توافر بيانات قابلة للتطوير من الألف إلى الياء ، بينما يحاول آخرون ، مثل Ethereum ، زيادة سعة توافر البيانات في blockchains الحالية. في كلتا الحالتين ، هناك حقيقة واحدة دائما. سيحدد مطورو الطبقة الأساسية الذين يختارون اليوم ميزتهم التنافسية لسنوات قادمة.
يعد Avail جزءا من نظام بيئي معياري متنام مخصص لزيادة توافر البيانات على blockchain. تقوم حلول DA الأخرى ، مثل Celestia و EigenDA ، بعمل مماثل. اختار كل حل مسارا مختلفا على طريق قابلية التوسع في blockchain ، بما في ذلك Ethereum ، التي تقوم حاليا بتنفيذ Proto-Danksharding ، المعروف أيضا باسم EIP-4844 ، كنقطة انطلاق لتحقيق هدفها طويل الأجل المتمثل في Danksharding الشامل.
ستقيم هذه المقالة مزايا وعيوب كل حل. سنسلط الضوء على خيارات التصميم المختلفة ، ومع العلم أن هذه المقارنة تجلبها ، نأمل أن يجد القراء طبقة DA التي تناسبهم.
قبل الغوص في كل فئة ، دعنا نقدم بعض النظرة العامة:
! [cIutJPU5ClVC95ZshfL0scuvFM5y3xbYuSYF95xb.jpeg] (https://img.jinse.cn/7116198_watermarknone.png “7116198”)
أمن الشبكات
عند النظر في الطبقة الأساسية ، فإن أمان ومرونة الشبكة هما أول الأشياء التي يجب مراعاتها. فيما يلي العوامل الرئيسية للتحقق من قوة شبكتك.
آلية التوافق
في آلية توافق الآراء، هناك معضلة أساسية بين البقاء والأمن. يضمن البقاء على قيد الحياة معالجة المعاملات بسرعة ويحافظ على عمل الشبكة بشكل صحيح ، بينما يضمن الأمان دقة المعاملات وأمانها. تجد أنظمة blockchain المختلفة خيار التوازن الصحيح لحالات الاستخدام الفريدة الخاصة بها.
يستخدم Avail آليات إجماع BABE و GRANDPA الموروثة من Polkadot SDK. BABE ، كمحرك لتوليد الكتل ، يعطي الأولوية للبقاء على قيد الحياة من خلال التنسيق مع المدققين لتحديد مولدات الكتل الجديدة. الجد كحتمية نهائية ، فإنه يجعل من الممكن إكمال اليقين النهائي لجميع الكتل التي تؤدي إلى كتلة معينة في نفس الوقت عندما يوقع أكثر من ثلثي المدققين على السلسلة التي تحتوي على الكتلة. يجعل دفتر الأستاذ المختلط هذا Avail Cyber مرنا ويجعله مرنا لأقسام الشبكة العابرة وعدد كبير من حالات فشل العقدة.
تتشابه خيارات تصميم Avail مع تلك المستخدمة في Ethereum مثل Casper و LMD GHOST. LMD GHOST هو محرك توليد البلوك من Ethereum ، والذي يعتمد على اليقين النهائي الاحتمالي المشابه ل BABE ، بينما يوفر Casper FFG ، مثل GRANDPA ، ضمانات اليقين النهائي.
كان اختيار تصميم Celestia هو استخدام Tendermint ، مما سمح لها بوضع اللمسات الأخيرة على الكتل في نفس الوقت الذي تم إنشاؤه فيه. ومع ذلك ، فإن المقايضة مع هذا الاختيار هي أن السلسلة قد تتوقف عندما ينخفض أكثر من ثلث مشغليها أو مدققيها. من المهم أيضا ملاحظة أن نهائية الكتلة لا تضمن توفر البيانات. يعني التصميم القائم على مقاومة الاحتيال مثل Celestia أن المستخدمين بحاجة إلى انتظار ضمانات DA ، حتى لو حققت الكتلة اليقين النهائي الفوري.
مجلس توافر البيانات ، أو DAC ، هو الكيان المسؤول عن توفير أو التصديق على توافر البيانات. يستخدمون توقيعات مشفرة للإشارة إلى أن واحدا أو غالبية أعضاء اللجنة يوافقون على أن البيانات متاحة. EigenDA هو DAC خارج السلسلة يمكن لمدققي Ethereum الاشتراك فيه. يقدم أعضاء DAC دليلا على التحقق من صحة العقد الذكي ويعتمدون على خدمة خارجية مستقلة لفرز البيانات.
اللامركزية
عند النظر في أمان الشبكة ، هناك عاملان رئيسيان يجب مراعاتهما: المبلغ الإجمالي المرهون وتوزيع هذا التخزين. تؤثر درجة اللامركزية ، أي توحيد توزيع المبلغ المربوط ، بشكل مباشر على أمان الشبكة. بالنظر إلى تكلفة هجوم محتمل ، يعد هذا مؤشرا على مدى أمان الشبكة. نظرا لأن الخصم الذي يحاول مهاجمة الشبكة يحتاج إلى تدمير المزيد من العقد لالتقاط نفس الرهان ، يكون الهجوم أكثر تكلفة إذا تم توزيع الحصة بالتساوي عبر مجموعة أكبر من المدققين.
ترث Avail إثبات الحصة المرشح (NPoS) من Polkadot ، مما يمكنها من دعم ما يصل إلى 1000 مدقق. تخفف NPoS من مخاطر المركزية بسبب توزيعها على الرهان من خلال طريقة Phragmén المتسلسلة ، وهي طريقة الاختيار متعدد الفائزين ، مع توزيع المكافآت بكفاءة.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن Avail هي طبقة DA الوحيدة التي يمكنها أخذ عينات من شبكة Light Client P2P دون الاعتماد على العقد الكاملة لجلب البيانات في حالة انقطاع الشبكة أو اختناقها. هذه الإمكانية الفريدة تميز Avail عن جميع حلول توفر البيانات الحالية والمستقبلية ، وتوفر آلية قوية لتجاوز الفشل ، وتعزز مرونة شبكة توفر البيانات الخاصة ب Avail.
! [bQ55EOrxKLi9t7hdoXANmRHdmgW2dPubzQe6dtuI.jpeg] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-40baef27dd-3d4adfd490-dd1a6f-69ad2a.webp “7116199”) تستخدم Celestia Tendermint كبروتوكول إجماع لها ، ومجموعة المدققين الخاصة بها تصل إلى بضع مئات.
على الرغم من أن Ethereum ككل blockchain قد وصل إلى المعيار الذهبي من حيث الأمان ، مع وجود أكثر من 900000 عقدة للتحقق من الصحة ، إلا أن مستوى توزيع الشبكة لا ينعكس بشكل كاف من حيث الكمية.
في المقابل ، تتكون لوحة توافر البيانات عادة من عدة عقد مسؤولة عن تأكيد توفر البيانات إلى blockchain.
من المهم ملاحظة أن إعادة الاستعادة لا تستعير الأمان من Ethereum. يعتمد أمانها على المبلغ الإجمالي ل Ethereum الذي تمت إعادة تشغيله على منصته. بمعنى آخر ، لا تفيد عملية الاستعادة أمنها ، باستثناء استخدام جزء صغير من الرهان الحالي المقفل في Ethereum.
بصفتها DAC ، تقوم EigenDA المستندة إلى Ethereum بتجميع التوقيعات من العقد الكاملة. لا يمكن أن يوفر إثبات التحقق من صحة العقد الذكي مستوى مماثلا من ضمان DA لأخذ عينات توافر البيانات. كما أثار استخدام EigenLayer لإعادة التخزين ، بما في ذلك Ethereum المغلق لدعم شبكتها ، انتقادات للمدققين المتعددين وخطر التحميل الزائد على إجماع Ethereum.
النفقات العامة لبيئة التنفيذ
قدمت سلاسل الكتل المتجانسة ذات العقود الذكية ابتكارات رائدة على مدار العقد الماضي. ومع ذلك ، حتى التقنيات المتطورة في ذلك الوقت ، مثل Ethereum ، حيث تم دمج توافر البيانات وتنفيذها وتسويتها في واحدة ، أدخلت قيودا كبيرة على قابلية التوسع. أدت هذه القيود إلى تحول التنفيذ إلى الطبقة 2 خارج السلسلة ودفعت إلى تطوير مبادرات تحسين مثل EIP-4844 ، المعروف أيضا باسم Proto-danksharding و Danksharding.
تحدد العقود الذكية المعمول بها الدولة وتعمل كجسر للتراكمات. في هذا النهج ، تعمل Ethereum كسلطة للتحقق من دقة عمليات التراكم.
الاستفادة من تنفيذ التقسيمات والتسوية من الطبقة الأساسية وتمكين عمليات التجميع من نشر البيانات مباشرة إلى Avail. تكمن قوة هذا النهج المعياري في حقيقة أن عمليات التجميع المبنية عليه يمكنها التحقق من الحالة باستخدام شبكة عميل P2P الخفيفة من Avail ، وإذا تم استخدامها لنشر إثبات التنفيذ ، فلديهم المرونة لترقية مجموعات البيانات دون الحاجة إلى الاعتماد على العقود الذكية والطبقات الأساسية لتحديد الحالة. يمنح هذا النهج الجديد المطورين طبقة أساسية يمكن توسيع نطاقها وفقا لاحتياجاتهم ، مما يمنحهم خيار اختيار أي طبقة تنفيذ مدعومة من حيث التسوية.
تتخذ سيليستيا نهجا مشابها ل Avail. الفرق الوحيد هو أن عملائها الخفيفين غير قادرين حاليا على دعم الشبكة في حالة تعطل العقدة بالكامل.
لا يحتوي EigenDA أيضا على طبقة تسوية ثابتة.
إمكانات النمو
بالإضافة إلى أمان ومرونة طبقة DA ، فإن القدرة على التكيف مع الطلب المتزايد على عمليات التجميع و blockchains المبنية عليها أمر بالغ الأهمية لنجاحها. لنلق نظرة على بعض الاعتبارات الرئيسية.
إثبات الصلاحية
وعند مناقشة إثبات الصلاحية، من الأهمية بمكان فهم المفاضلة بين إثبات الاحتيال وإثبات الصلاحية في طبقة أجندة التنمية. وعد KZG المستخدم من قبل Avail هو نوع من إثبات الصلاحية المستخدم لضمان صحة DA ، مما يقلل من متطلبات الذاكرة وعرض النطاق الترددي والتخزين ، ويوفر البساطة ، مما يعني أن حجم الإثبات ثابت ولا يتأثر بدرجات كثيرة الحدود. هذا يجعل KZG Promise مناسبا تماما لسلاسل الكتل القائمة على المعرفة الصفرية حيث تكون الكفاءة والخصوصية وقابلية التوسع أمرا بالغ الأهمية.
بالإضافة إلى ذلك ، مقارنة بإثبات الاحتيال ، يمكن لعملاء Avail Light الوصول بسرعة إلى البيانات وأخذ عينات منها ، وضمان تشفير الكتلة الصحيح بعد الانتهاء من الكتل الجديدة ، وتوفير ضمانات توافر البيانات دون انتظار نهاية فترة التحدي. يعمل الجمع بين وعد KZG وعميل Avail الخفيف على تسريع عملية التحقق على Avail ، مما يتيح عمليات التجميع أو السلاسل المستقلة المبنية عليها الاستفادة من عملية التحقق السريعة ، مما يوفر قابلية التوسع والمرونة لتصميمات blockchain في السنوات القادمة. بالمقارنة مع Celestia وغيرها ، تعد طريقة التحقق هذه عاملا رئيسيا يميز Avail.
تستخدم Celestia وظيفة تجزئة آمنة أسرع بكثير في التوليد من وعود KZG. ومع ذلك ، فإن المقايضة مع هذا الاختيار هي أنه يجب عليهم الاعتماد على البراهين الاحتيالية لتأكيد دقة تشفير المحو ، مما قد يؤدي إلى تأخيرات محتملة في ضمان ضمانات توافر البيانات.
لا يمكن للعقد الضوئية في Celestia تحديد ما إذا كانت البيانات متاحة أو انتظار استلام دليل الاحتيال المعلق. بمعنى آخر ، نظرا للفترة الصعبة من التحقق المتفائل ، فإن استخدام البراهين الاحتيالية يقلل من قدرة العقد الخفيفة للشبكة على تأكيد توافر البيانات بعد أخذ العينات بشكل لا لبس فيه.
أما بالنسبة ل EigenDA ، فهو يستخدم وعود KZG ويقوم بتنزيل كمية صغيرة فقط من البيانات بدلا من الكتل الكاملة ، ويستخدم دليلا على الصلاحية. يتمثل نهجها في تقسيم البيانات إلى أجزاء أصغر باستخدام تشفير المحو ويتطلب من المشغلين تنزيل وتخزين كتلة واحدة فقط ، وهو جزء صغير من حجم النقطة الكاملة.
بالنسبة إلى Ethereum ، في حين أن الإصدار الحالي لا يستخدم إثبات الصلاحية ، سيتم تنفيذ EIP-4844 و Danksharding الكامل مع إثبات الصلاحية.
القابلية للتوسعة
ساهمت التكلفة العالية والقيود البطيئة على المعاملات على Ethereum في انتشار L2s. لقد أصبحوا الطبقة التنفيذية للمستقبل ، مما أدى إلى نمو الطلب على مساحة الكتل. حاليا ، تقدر تكلفة نشر البيانات إلى Ethereum ب 70٪ إلى 90٪ من التكلفة الإجمالية لعمليات التراكم. سيؤدي توسيع مساحة الكتلة إلى تكاليف إضافية للمدققين والتطبيقات المطورة على Ethereum.
تم تصميم الطبقات الأساسية مثل Avail و Celestia لحل هذه المشكلة. تم تحسينها لتوفر البيانات مع القدرة على توسيع أحجام القطع ديناميكيا. من خلال دمج العملاء الخفيفين مع أخذ عينات توفر البيانات (DAS) ، لديهم القدرة على توسيع نطاق حجم جزء توافر البيانات بناء على المتطلبات الموضوعة على الشبكة. هذا يعني أنه مع زيادة مساحة الكتلة ، تظل التطبيقات المبنية عليها غير متأثرة ، حيث يمكن للعملاء الخفيفين في هذه الشبكات تنفيذ DAS دون الحاجة إلى تنزيل الكتلة بأكملها. هذه القدرة الفريدة تميزهم عن سلاسل الكتل المتجانسة.
مع سقف سوقي يبلغ 191 مليار دولار ، تمتلك Ethereum أكبر مجتمع. على الرغم من أن البروتوكولات المبنية على Ethereum تتمتع بفوائد وفورات الحجم ، إلا أنها تواجه أيضا تكاليف معاملات عالية بسبب مساحة الكتلة المحدودة في السنوات القليلة الماضية. مع نمو مجموعة التحديثات ووصول عدد المستخدمين والمعاملات إلى ذروتها ، أصبح Rollup الخيار الأفضل للتنفيذ. نظرا لأن تقنية blockchain أصبحت أكثر شيوعا ، فإن الطلب على مساحة الكتلة سيزداد فقط.
بينما يمكن توسيع نطاق DACs باستخدام نهج مركزي مبسط ، تستخدم بعض المجموعات DACs كإجراء مؤقت حتى تجد حل DA لامركزي.
! [rUT70gtxWVY4LoJHRSuvYc9RVWb1mpbIfIkHruz3.jpeg] (https://img.jinse.cn/7116200_watermarknone.png “7116200”)
أخذ عينات من توافر البيانات
يدعم كل من Avail و Celestia العملاء الخفيفين من خلال أخذ عينات توافر البيانات (DAS) ، مما يتيح للعملاء الخفيفين توفير الأمان الذي يقلل من الثقة. كما ذكرنا سابقا ، فإن الاختلافات الرئيسية هي كيفية إجراء التحقق من الصحة وكيف تحل شبكة P2P للعميل الخفيف من Avail محل العقد الكاملة لدعم الشبكة في حالة انقطاع الشبكة أو اختناقها.
في المقابل ، لن يتم تجهيز Ethereum بعد EIP-4844 ب DAS. هذا يعني أن عملائها الخفيفين لن يكون لديهم ميزة الأمان التي تمت ترقيتها وتقليل الثقة إلى الحد الأدنى. لتعقيد الأمور أكثر ، فإن حل DA من Ethereum هو إيواء بيئة العقود الذكية. مع danksharding الكامل ، سيتم استخدام DAS لتوسيع مساحة blob ، والتي من المتوقع أن يتم تنفيذها في غضون بضع سنوات.
يعتمد أمان EigenDA على الثقة في عدد صغير من العقد الكاملة أو الكيانات الأخرى لأنه يفتقر إلى أخذ عينات توفر البيانات (DAS). تعتمد سلامة البروتوكول على أن أكثر من نصف أعضاء اللجنة صادقون وأن كيانا إضافيا واحدا على الأقل يحتفظ بنسخ من البيانات ، على غرار التركيبات المتفائلة. على الرغم من أن نهج التحكيم المزدوج يحسن الأمن مقارنة بالتحكيم الفردي, لا يفي بالسيناريو المثالي للمصادقة المستقلة من قبل DAS.
التكلفة
Ethereum هو الحل الأكثر تكلفة من حيث الازدحام والطلب. حتى مع EIP-4844 ، لا تزال تكلفة Ethereum مرتفعة لأنها لا يمكنها سوى زيادة مساحة الكتلة دفعة واحدة. DACs هي الأرخص ، ولكن هذا يأتي على حساب نهج أكثر مركزية.
مع عدم وجود طبقة تنفيذ ، ستتمكن Avail و Celestia من الحفاظ على انخفاض تكاليف التشغيل. يمكنهم أيضا زيادة مساحة الكتلة بسهولة ، والتي بدون DAS ، لا يمكن ل Ethereum الحالية القيام بها
أما بالنسبة لشركة EigenDA ، فقد قالت إنها ستقدم نموذج تكلفة مرن للرسوم المتغيرة والثابتة ، لكن تكاليفها الفعلية لم يتم الإعلان عنها بعد.
أبرز الأداء
الآن بعد أن استعرضنا إمكانات النمو ، سنلقي نظرة على أداء سلاسل الكتل هذه.
! [5Pvi7EYvAT1Rd7VOjCY0mZ914emY0M7kFhiWcFcM.jpeg] (https://img.jinse.cn/7116201_watermarknone.png “7116201”)
حظر الوقت
انظر الجدول أعلاه للحصول على معلومات حول الوقت المستغرق لإنتاج كل كتلة.
إن قياس أداء blockchain في الوقت الذي يستغرقه إنتاج كتلة لا يوفر سوى رؤية محدودة لأن هذا المقياس لا يمس سوى جانب واحد من العملية من تأكيد الكتلة إلى اكتمال التحقق. حتى مع وجود آلية توافق في الآراء توفر النهاية الفورية ، قد يستغرق الأمر بعض الوقت للتحقق من DA باستخدام طريقة قائمة على مقاومة الاحتيال.
تستخدم Ethereum Casper لوضع اللمسات الأخيرة على الكتل بين 64-95 فتحة ، مما يعني أن اليقين النهائي لكتل Ethereum يستغرق حوالي 12-15 دقيقة.
EigenLayer ليست blockchain ، ولكنها مجموعة من العقود الذكية التي تعمل على Ethereum. هذا يعني أنه يرث نفس الوقت الحتمي النهائي مثل Ethereum. لذلك ، إذا أرسل المستخدم معاملة إلى مجموعة التحديثات ، فيجب على مجموعة التحديثات إعادة توجيه بيانات المعاملة إلى EigenLayer لإثبات توفر البيانات. ومع ذلك ، حتى إذا قبلت RollUp المعاملة ، فلن يتم اعتبار المعاملة مكتملة إلا بعد تأكيد كتلة Ethereum أخيرا ، مما يتسبب في حدوث تأخيرات. وقد جرت مناقشات حول طرق توفير ضمانات أسرع لأجندة التنمية من خلال اعتماد وسائل الاقتصاد المشفر.
مساحة الكتلة
عندما تصبح عمليات التجميع طبقة التنفيذ المستقبلية ، سيستمر الطلب على مساحة الكتلة في الزيادة. ستتمكن طبقات DA مثل Avail و Celestia من التكيف مع الطلب لأن لديها تصميما معياريا ، في حين أن نمو مساحة كتلة Ethereum سيكون محدودا. قامت شبكة اختبار كيت من Avail بتكوين حجم الكتلة إلى 2 ميجابايت ، ونسخها وترميزها إلى 4 ميجابايت باستخدام المحو. Avail فريد من نوعه من حيث أنه يمكن أن يزيد من حجم الكتلة باستخدام تقنيات التحقق الفعالة من جانب العميل. من خلال المعايير الداخلية ، اختبرت Avail أحجام كتل تصل إلى 128 ميجابايت دون صعوبة. مع زيادة طلب DAS على مساحة الكتلة ، فإن Celestia قادرة أيضا على زيادة حجم الكتلة.
ستقوم EigenDA بتوسيع نطاق الإنتاجية عن طريق فصل DA والإجماع ، وتشفير المحو ، والبث الأحادي المباشر. ومع ذلك ، يأتي هذا على حساب عمليات التجميع المبنية على عدم قدرتها على وراثة مقاومة الرقابة للطبقة الأساسية.
ملخص
قد يكون اختيار طبقة أساسية قوية للبناء أمرا صعبا. نأمل أن تساعد هذه المقالة القراء على فهم إيجابيات وسلبيات خيارات التصميم المختلفة بشكل أفضل واختيار طبقة DA التي تناسبهم.
