فهم توفر البيانات في البلوكتشين: لماذا هو أكثر أهمية مما تعتقد

المشكلة الأساسية: لماذا لا يمكن أن تثق العقدة فقط

يواجه كل مشارك في سلسلة الكتل تحديًا أساسيًا: كيف يمكنك التحقق من أن البيانات التي تحتاجها موجودة بالفعل ويمكن الوصول إليها؟ هنا تأتي أهمية توافر البيانات (DA). في شبكات سلسلة الكتل، يضمن توافر البيانات أن جميع المشاركين في الشبكة يمكنهم الوصول إلى المعلومات المخزنة على سلسلة الكتل والتحقق منها - من تفاصيل المعاملات وبيانات الكتل إلى حالة السجل نفسه.

بدون آليات توفر البيانات المناسبة، ستضطر العقدة إلى تنزيل مجموعات بيانات كاملة، مما يصبح غير عملي للمشاركين ذوي الموارد المحدودة. لهذا السبب، طور مجال blockchain حلولاً متخصصة لمعالجة هذه الحاجة الأساسية للبنية التحتية.

ثلاثة حلول رئيسية تعيد تشكيل بنية Blockchain التحتية

طبقات توفر البيانات: بناء بنية تحتية مخصصة

تعمل طبقات توفر البيانات (DALs) كحلول تخزين متخصصة تعمل بشكل مستقل عن تنفيذ معاملات البلوكتشين. من خلال فصل تخزين البيانات عن الحساب، تعمل DALs على تبسيط عمليات الشبكة.

تستخدم هذه الطبقات تقنيات متقدمة مثل ترميز المحو وتقسيم البيانات. يضيف ترميز المحو تكرارًا للبيانات، مما يمكّن من الاسترداد حتى عندما تصبح أجزاء منها غير متاحة مؤقتًا. يقوم تقسيم البيانات بتقسيم قواعد البيانات إلى قطع أصغر يمكن معالجتها بشكل مستقل - وهو ابتكار حاسم لإدارة أحجام البيانات المتزايدة.

يفصل هذا الانفصال بين الاهتمامات الشبكات لتحسين تخزين البيانات دون المساس بكفاءة التنفيذ.

عينة توفر البيانات: تمكين المشاركة الخفيفة

بدلاً من الحاجة إلى أن تتحقق كل عقدة من مجموعات البيانات بالكامل، فإن أخذ عينات من توفر البيانات (DAS) يقدم التحقق الاحتمالي. تقوم العقد بتجميع عينات عشوائية من أجزاء صغيرة من البيانات بدلاً من تحميل كل شيء.

تعتبر هذه التقنية تحويلية: يمكن للعقدة التي تملك موارد حسابية محدودة أن تشارك بشكل هادف في التحقق من الشبكة. من خلال التحقق من عينة تمثيلية، تؤكد العقدة بشكل احتمالي توفر مجموعة البيانات الكاملة. إذا كانت الأجزاء المأخوذة من العينة متاحة، فمن المحتمل أن تكون مجموعة البيانات الكاملة متاحة - وهي حل أنيق لمشكلة قيود الموارد.

لجان توافر البيانات: مجموعات الموثوق بها من المدققين

تتكون لجان توفر البيانات (DACs) من العقدة الموثوقة التي تم اختيارها من خلال عمليات التصويت اللامركزية. تتحقق هذه المجموعات من أن المعاملات وتغييرات الحالة مخزنة بشكل صحيح وقابلة للوصول من قبل جميع المشاركين في الشبكة.

تثبت DACs أنها ذات قيمة خاصة في حلول Layer 2 مثل rollups، حيث تدير بيانات الحسابات خارج السلسلة. في سلاسل الكتل المجزأة، تنسق DACs توفر البيانات عبر الشظايا الموزعة، مما يمنع وجود معلومات منعزلة قد تهدد سلامة الشبكة.

لماذا تعتبر توفر البيانات أمرًا غير قابل للتفاوض

تؤثر توافر البيانات مباشرة على أربع وظائف حيوية في البلوكتشين:

انتشار الكتل: يجب أن تصل الكتل الجديدة وتظل متاحة لجميع المشاركين في الشبكة. بدون ذلك، تتجزأ الشبكة.

تحقق من المعاملات: يجب على العقدة الوصول إلى بيانات المعاملات الكاملة للتحقق من الامتثال لقواعد الشبكة. تجعل البيانات غير الكاملة التحقق مستحيلاً.

استمرارية السلسلة: العقدة تتحقق من أن الكتل الجديدة تشير بشكل صحيح إلى الكتل السابقة. تتيح توفر البيانات هذا الربط التاريخي.

امتثال الإجماع: سواء كانت شبكتك تستخدم إثبات العمل أو إثبات الحصة، يحتاج المدققون إلى الوصول إلى بيانات تجزئة الكتلة، وتعديلات الصعوبة، ومعلومات أخرى حيوية للإجماع.

كل من هذه الوظائف يعتمد على توفر بيانات موثوقة - مما يجعلها بنية تحتية أساسية بدلاً من ميزة اختيارية.

التوازنات الصعبة: الأمان، القابلية للتوسع، والتشغيل البيني

مفارقة القابلية للتوسع والأمان

يمكن أن يؤدي تحسين توافر البيانات إلى تحسين قدرة معالجة المعاملات، ولكن يمكن أن تؤدي التحسينات العدوانية إلى إدخال ثغرات أمنية. يجب على الشبكات ضبط هذه المعلمات بعناية. يمثل هذا توتر الثلاثي الكلاسيكي في البلوكتشين: يتطلب تحقيق التوازن بين اللامركزية والأمان وقابلية التوسع خيارات تصميم مدروسة.

تجزئة عبر السلاسل

بينما تطور شبكات البلوكشين المختلفة نهجها الخاص لتوافر البيانات، تظهر تحديات التشغيل البيني. تصبح العمليات عبر السلاسل أكثر تعقيدًا عندما تقوم الأنظمة بتنفيذ آليات DA غير المتوافقة. في حين أن هذا التنوع يعزز الابتكار، فإنه يعقد تماسك النظام البيئي.

الاستنتاج

تظل توفر البيانات أساسياً لجدوى البلوكشين. سواء من خلال طبقات مخصصة، أو أخذ العينات الاحتمالية، أو الأساليب القائمة على اللجان، يجب على الشبكات حل هذه المشكلة لتمكين كل من الأمان وقابلية التوسع. مع نضوج تكنولوجيا البلوكشين، من المحتمل أن تصبح حلول توفر البيانات أكثر تعقيداً، مما يدعم الجيل القادم من تطبيقات البلوكشين وزيادة التبني.