توافر البعد(DA) هي تقنية أساسية في توسيع Ethereum، تسمح لعقدة بالتحقق بكفاءة من توافر البيانات للشبكة دون الحاجة إلى استضافة البيانات المعنية. هذا أمر أساسي لبناء rollups بشكل فعال وأشكال أخرى من التوسيع الرأسي، مما يتيح لعقدة التأكد من توافر بيانات المعاملة خلال فترة التسوية. وهذا أيضًا أمر حاسم للتجزئة وأشكال أخرى من التوسيع الأفقي، تحديث مستقبلي مخطط له في شبكة Ethereum، حيث ستحتاج العقد إلى إثبات توافر بيانات المعاملةالتخزين البارد) يتوفر في أماكن تخزين الشبكة.

تم مناقشة العديد من حلول DA وإصدارها مؤخرا (على سبيل المثال، Celestia, EigenDA, Avail)، كل ذلك بهدف توفير بنية تحتية أداء وآمنة للتطبيقات لنشر DA.

ميزة حلا DA الخارجي على L1 مثل Ethereum هي أنه يوفر وسيلة رخيصة وفعالة لنقل البيانات على السلسلة. حلول DA غالبًا ما تتكون من سلاسل عامة تم بناؤها لتمكين تخزين رخيص وغير محدود. حتى مع التعديلات، يظل الأمر أن استضافة البيانات بشكل أصلي من سلسلة كتلية غير فعالة للغاية.

وهكذا نجد أنه منطقي استكشاف حل محسن للتخزين مثل ملف عملةلأساس طبقة DA. يستخدم FileCoin blockchain الخاص به لتنسيق صفقات التخزين بين العملاء ومزودي التخزين ولكنه يسمح بتخزين البعد عن السلسلة.

في هذا المنشور، نحقق جدوى حلاً DA مبنيًا على شبكة تخزين موزعة (DSN). ننظر إلى FileCoin على وجه التحديد، حيث أنها أكثر DSN تبنيًا حتى الآن. نحدد الفرص التي قد تقدمها مثل هذا الحل، والتحديات التي يجب التغلب عليها لبنائه.

توفر طبقة DA التالي للخدمات التي تعتمد عليها:

1. سلامة العميل: لا يمكن إقناع أي عقد بأن البيانات غير المتاحة متاحة.
2. السلامة العالمية: يتم الاتفاق على توفر / عدم توفر البيانات من جميع الأطراف ما عدا أقلية صغيرة في أكبر قدر من العقد.
3. استرداد البيانات الفعال.

يجب أن تتم جميع هذه العمليات بكفاءة لتمكين التوسيع. يوفر طبقة DA أداءً أعلى بتكلفة أقل عبر النقاط الثلاثة المذكورة أعلاه. على سبيل المثال، يمكن لأي عقدة طلب نسخة كاملة من البيانات لإثبات الوصاية، ولكن هذا غير كفؤ. من خلال وجود نظام يوفر كل هذه النقاط الثلاثة، نحقق طبقة DA توفر الأمان المطلوب للطبقة L2 للتنسيق مع L1، جنبًا إلى جنب مع حدود أدنى أقوى في حالة وجود غالبية خبيثة.

حضانة البعد

البعد المنشور إلى@vbuterinإن لدى الحلول المتاحة فترة حياة مفيدة: كافية بما فيه الكفاية لتسوية النزاعات أو التحقق من انتقال الحالة. يجب أن تكون بيانات المعاملات متاحة فقط لمدة كافية للتحقق من انتقال الحالة الصحيح أو لإعطاء المصادقين فرصة كافية لبناء دلائل الغش. حالياً، تُعد بيانات الاتصال بـ Ethereum الحل الأكثر شيوعًا المستخدمة بواسطة المشاريع (التكدسات) التي تتطلب توافر البيانات.

التحقق الفعال من البيانات

أخذ عينات من توافر البيانات (DAS) هو الطريقة القياسية للرد على سؤال DA. يأتي مع فوائد أمان إضافية، مما يعزز قدرة ممثلي الشبكة على التحقق من معلومات الحالة من نظرائهم. ومع ذلك، يعتمد على العقد لأداء عينات: يجب الرد على طلبات DAS لضمان عدم رفض المعاملات المعدنية، ولكن لا يوجد حافز إيجابي أو سلبي لعقد لطلب العينات. من وجهة نظر العقد التي تطلب العينات، لا يوجد عقوبة سلبية لعدم أداء DAS. كمثال، توفر Celestia أول تنفيذ لعميل الضوء لأداء DAS، مما يوفر افتراضات أمان أقوى للمستخدمين ويقلل من تكلفة التحقق من البيانات.

وصول فعال

يجب على DA توفير وصول فعّال إلى البيانات للمشاريع التي تستخدمها. قد يصبح DA البطيء Eng. العقبة للخدمات التي تعتمد عليه، مما يسبب عدم الكفاءة في أحسن الأحوال وفشل النظام في أسوأ الأحوال.

شبكة تخزين موزعة

شبكة التخزين اللامركزية (DSN، كما تم تنظيمها في ورقة بيضاء لـ FileCoin¹) هي شبكة لا تتطلب إذنًا من مقدمي خدمات التخزين الذين يقدمون خدمات تخزين لمستخدمي الشبكة. بشكل غير رسمي، يسمح بشكل مستقل لمقدمي خدمات التخزين بتنسيق صفقات التخزين مع العملاء الذين يحتاجون إلى خدمات التخزين ويوفر تخزين بيانات رخيص ومتين للعملاء الذين يبحثون عن خدمات تخزين بسعر منخفض. يتم تنسيق ذلك من خلال بلوكشين يسجل صفقات التخزين ويمكن تنفيذ العقود الذكية.

مخطط DSN هو ثلاثي من ثلاث بروتوكولات: وضع، واحضار، وإدارة. يأتي هذا الثلاثي مع خصائص مثل ضمانات تحمل الأخطاء وحوافز المشاركة.

وضع (البعض) → مفتاح
ينفذ العملاء Put لتخزين البيانات تحت مفتاح فريد. يتم ذلك من خلال تحديد المدة التي ستتم فيها تخزين البيانات على الشبكة، وعدد نسخ البيانات التي يجب تخزينها للتكرار، وسعر مفاوضة مع مزودي التخزين.

احصل (key) → البيانات
يقوم العملاء بتنفيذ Get لاسترداد البيانات التي تم تخزينها تحت مفتاح معين.

Manage()
يتم استدعاء بروتوكول إدارة من قبل مشاركي الشبكة لتنسيق مساحة التخزين والخدمات المتاحة من قبل مقدمي الخدمات وإصلاح الأخطاء. في حالة ملف كوين، يتم إدارتها عبر سلسلة كتل. تسجل هذه السلسلة البيانات المتعلقة بالصفقات التي تتم بين العملاء ومزودي البيانات والأدلة على تخزين البيانات بشكل صحيح لضمان تنفيذ الصفقات. يتم إثبات تخزين البيانات بشكل صحيح من خلال نشر الأدلة التي تم إنشاؤها من قبل مقدمي البيانات ردًا على التحديات من الشبكة. خطأ في التخزينيحدث عندما يفشل مزود التخزين في توليد دليل على التكرار أو دليل على الزمن بسرعة عند طلب بروتوكول إدارة، مما يؤدي إلى تقليص حصة مزود التخزين. يمكن للصفقات أن تتعافى بنفسها في حالة خطأ التخزين إذا كان أكثر من مزود واحد يستضيف نسخة من البيانات على الشبكة من خلال العثور على مزود تخزين جديد لتكريم صفقة التخزين.

فرص الشبكة الموزعة

العمل الذي تم إنجازه حتى الآن في مشاريع DA كان تحويل البلوكشين إلى منصة للتخزين الساخن. نظرًا لأن DSN محسن للتخزين، بدلاً من تحويل البلوكشين إلى منصة تخزين، يمكننا ببساطة تحويل منصة تخزين إلى واحدة توفر توفر البيانات. الضمان الذي يقدمه مزودو التخزين على شكل أصلي FILالرمز يمكن أن يوفر أمانًا مشفرًا اقتصاديًا يضمن تخزين البيانات. أخيرًا، يمكن لقابلية التخزين البرمجي أن توفر مرونة حول شروط توافر البيانات.

أكثر دافعًا مقنعًا لتحويل قدرات DSN لحل DA هو تقليل التكلفة في تخزين البيانات بموجب حل DA. كما نناقش أدناه، فإن تكلفة تخزين البيانات على FileCoin أرخص بشكل كبير من تخزين البيانات على Ethereum. بالنظر إلى أسعار Ether/USD الحالية، يكلف أكثر من 3 مليون دولار أمريكي كتابة 1 جيجابايت من calldata إلى Ethereum، فقط ليتم تقليمه بعد 21 يومًا. يمكن أن تسهم هذه التكلفة في calldata في أكثر من نصف تكلفة المعاملة للرول أب معتمد على Ethereum. ومع ذلك، يكلف 1 جيجابايت من التخزين على FileCoin أقل من 0.0002 دولار أمريكي شهريًا. تأمين DA بتكلفة كهذه أو أي تكلفة مماثلة سيخفض تكلفة المعاملات للمستخدمين وسيسهم في أداء وقابلية توسيع Web3.

الأمان الاقتصادي

في FileCoin، يتطلب وجود ضمانات لتوفير مساحة التخزين. يتم خصم هذه الضمانات عندما يفشل مقدم الخدمة في الامتثال لصفقاته أو الوفاء بضمانات الشبكة. مقدم الخدمة للتخزين الذي يفشل في تقديم الخدمات يواجه خسارة كليه ضماناته المنشورة وأي ربح كان سيتحقق من تقديم خدمات التخزين.

محاذاة الحوافز

العديد من حوافز بروتوكول FileCoin تتماشى مع أهداف DA.FileCoin يوفر حوافز للسلوك الخبيث أو الكسول: يجب على موفري التخزين تقديم أدلة نشطة على التخزين أثناء التوافق في شكل دليل النُسُخودليل على الزمكان, مما يثبت باستمرار أن التخزين موجود دون افتراضات الأغلبية الصادقة. فشل مزود التخزين في تقديم دليل يؤدي إلى تقليص الرهان وإزالته من التوافق، بالإضافة إلى عقوبات أخرى. حلول DA الحالية تفتقر إلى حغيز لتحفيز العقد على أداء DAS، وتعتمد على سلوك إنساني عرضي لدليل DA.

القابلية للبرمجة

القدرة على تخصيص صفقات البيانات يجعل من DSN منصة جذابة لDA. يمكن أن تكون صفقات البيانات ذات مدد متنوعة، مما يتيح لمستخدمي DA المعتمدين على DSN دفع DA الذين يحتاجون إليه فقط. يمكن ضبط تحمل الأخطاء أيضًا عن طريق تعيين عدد النسخ التي يجب تخزينها عبر الشبكة. يتم دعم المزيد من التخصيص عبر العقود الذكية على FileCoin (المسمىالممثلون)، التي تُنفذ على الFEVM. يؤدي هذا إلى نظام البيانات المتزايد لـ FileCoin من تطبيقات العقود الذكية، من حلول الحوسبة عبر التخزين مثل Bacalhauإلى حلول ديفي والرهان السائل مثل بوابة.استرجاعيستخدم FileCoin Actors لتوفير استرداد محفز موازن مع حكام مصرح لهم. يمكن استخدام قابلية برمجة FileCoin لتخصيص متطلبات DA المطلوبة للحلول المختلفة، بحيث لا تدفع المنصات التي تعتمد على DA مقابل DA أكثر مما تحتاج إليه.

التحديات التي تواجهها الهندسة المعمارية المبنية على شبكة الاتصالات الرقمية

في تحقيقنا، قمنا بتحديد تحديات كبيرة يجب التغلب عليها قبل بناء خدمة DA على DSN. ونظرًا لأننا نتحدث الآن عن جدوى التنفيذ، سنستخدم FileCoin كتركيز رئيسي للنقاش.

وقت التأكيد

البراهين الكربتوغرافية التي تضمن سلامة الصفقات والبيانات المخزنة على FileCoin تستغرق وقتًا للإثبات. عندما يتم التزام البيانات بالشبكة، يتم تقسيمها إلى 32 غيغابايتقطاعات و “ مختوم. تخزين البعيد هو أساس كل من دليل النسخ (PoRep)، والذي يثبت أن مزود التخزين يقوم بتخزين نسخة واحدة أو أكثر من البيانات، ودليل على زمن المكان (Proof-of-Spacetime)PoST)، مما يثبت أن مزود التخزين قد قام بتخزين نسخة فريدة بشكل مستمر طوال مدة صفقة التخزين. يجب أن تكون عملية الختم مكلفة حسابيًا لضمان عدم قيام مزودي الخدمة بختم البيانات حسب الطلب لتقويض PoReP المطلوب. عندما يقدم البروتوكول التحدي الدوري لمزود تخزين لتقديم دليل على التخزين الفريد والمستمر، يجب أن يستغرق الختم وقتًا أطول بأمان من نافذة الاستجابة بحيث لا يمكن لمزود الخدمة تزوير الأدلة أو النسخ على الطاير. لهذا السبب، يمكن أن يستغرق من مزودي الخدمة نحو ثلاث ساعات لختم قطاع من البيانات.

حد التخزين

نظرًا لتكلفة العملية الحسابية لعملية الختم، يجب أن يكون حجم القطاع الذي يتم ختم البيانات فيه يستحق اقتصاديًا. يجب أن يبرر سعر التخزين تكلفة الختم لمزود التخزين، وبالمثل، يجب أن تكون تكلفة البيانات التي يتم تخزينها منخفضة بما يكفي على نطاق واسع (في هذه الحالة، لقطعة بحجم 32 جيجابايت تقريبًا) بحيث يرغب العميل في تخزين البيانات على FileCoin. على الرغم من أنه يمكن ختم القطاعات الأصغر، إلا أن ذلك سيؤدي إلى زيادة سعر التخزين لتعويض مزودي التخزين. للتغلب على هذا،وكلاء البعضجمع قطع صغيرة من البيانات من المستخدمين ليتم تعهد FileCoin بها كمجموعة تقترب من 32 جيجابايت. تلتزم مجمعات البيانات ببيانات المستخدم عبر دليل على تضمين قطاع البياناتPoDSI)، والذي يضمن إدراج بيانات المستخدم في قطاع، ومعرف الجزء الفرعي (pCID) الذي سيتمكن المستخدم من استخدامه لاسترداد البيانات من الشبكة.

قيود التوافق

آلية التوافق في فايل كوين، التوافق المتوقع، لديه وقت كتلة يبلغ 30 ثانية واستقرار في غضون ساعات، والذي قد يتحسن في المستقبل القريب (انظر FIP-0086للحصول على سرعة نهائية في FileCoin). هذا عمومًا بطيء جدًا لدعم الطاقة الاستيعابية للمعاملات اللازمة للطبقة 2 التي تعتمد على DA لبيانات المعاملات. وقت الكتلة في FileCoin أدنى حدوده من قبل أجهزة مزودي التخزين؛ كلما انخفض وقت الكتلة، زادت صعوبة توليد مزودي التخزين وتوفير دلائل التخزين، وزادت احتمالية معاقبة مزودي التخزين بشكل خاطئ لعدم وجود نافذة الإثبات لتخزين البيانات بشكل صحيح. للتغلب على هذا، شبكات الاتفاق بين الكواكب (IPC)يمكن الاستفادة منها للاستفادة من أوقات التوافق الأسرع. يستخدم IPCتيندرمينتمثل الاتفاق وDRANDللعشوائية: في حالة أن DRAND هو Eng توقف, سنكون قادرين على تحقيق وقت كتلة بمقدار 3 ثوان مع شبكة IPC. في حالة توقف Tendermint, PoCs مثل Narwhalلقد تم التوصل إلى أوقات كتل في مئات الأجزاء من الثانية.

سرعة الاسترجاع

الحاجز النهائي للبناء هو الاسترجاع. من القيود أعلاه، يمكننا أن نستنتج أن FileCoin مناسب للتخزين البارد أو الفاتر. ومع ذلك، فإن بيانات DA ساخنة وتحتاج إلى دعم تطبيقات تأدية. الاسترجاع الموجه نحو الحوافز صعب في FileCoin؛ البيانات تحتاج إلى فتح قبل أن تُقدم للعملاء، مما يزيد من التأخير. حاليًا، يتم الحصول السريع على البيانات من خلال SLAs أو تخزين البيانات غير المختومة بجانب القطاعات المختومة، ولا يمكن الاعتماد على أي منهما في الهندسة المعمارية لتطبيق آمن وغير مرخص على FileCoin. خاصة مع استرجاعثبت أن الاسترداد يمكن ضمانه عبر FVM، والاسترداد السريع المحفز على FileCoin يبقى مجالًا يجب استكشافه بشكل أعمق.

تحليل التكلفة

في هذا القسم، ننظر إلى التكلفة التي تأتي من هذه الاعتبارات التصميمية. نظهر تكلفة تخزين 32 جيجابايت كبيانات Ethereum، وبيانات Celestia blobdata، وبيانات EigenDA blobdata، وكقطاع على FileCoin باستخدام أسعار السوق الحالية تقريبًا.

تسليط الضوء على سعر بيانات Ethereum calldata: 100 مليون دولار لـ 32 جيجابايت من البيانات. يعكس هذا السعر تكلفة الأمان وراء توافق Ethereum، وهو عرضة لتقلبات سعر الإيثر والغاز. ترقية Dencun، التي قدمت Proto-Danksharding (EIP-4844)، قدمت معاملات الكتلة المقدمة بمعدل 3 كتل بحد أقصى يبلغ حوالي 125 كيلوبايت لكل كتلة، وتسعير الغاز المتغير للكتلة للحفاظ على كمية الكتل المستهدفة لكل كتلة. قطعت هذه الترقية تكلفة Ethereum DA بنسبة ⅕: 20 مليون دولار أمريكي مقابل 32 جيجابايت من بيانات الكتلة.

تقدم كلستيا وإيجيندا تحسينات كبيرة: 8،000 و 26،000 دولار لـ 32 غيغابايت من البيانات على التوالي. كلاهما يخضع لتقلب أسعار السوق ويعكس إلى حد ما تكلفة تأمين الاتفاق على بياناتهما: كلستيا مع بروتوكولها الأصلي TIAالرمز، وEigenDA مع إيثر.

في جميع الحالات المذكورة أعلاه، البعض المخزن ليس دائما. يتم تخزين بيانات Ethereum calldata لمدة 3 أسابيع، مع تخزين blobs لمدة 18 يومًا. تخزين EigenDA للبلوبس لمدة افتراضية تبلغ14 أيام. بحلول تنفيذ Celestia الحالي، يتم تخزين بيانات blob بشكل دائم من قبل العقد الأرشيفية ولكن يتم فحصها فقط من قبل العقد الخفيفة لأقصى حد 30 يوماً.

الجدولان الأخيران هما مقارنتان مباشرتان بين FileCoin وحلول DA الحالية. يقوم التكافؤ التكلفة أولاً بسرد تكلفة بايت واحد من البيانات على المنصة المعطاة. ثم يتم عرض كمية بايت FileCoin التي يمكن تخزينها لنفس الفترة الزمنية بنفس التكلفة.

يظهر هذا أن FileCoin أرخص بأمرين من الحجم المعتاد من الحلول DA الحالية، حيث تكلف جزء من سنت لتخزين نفس كمية البيانات لنفس المدة. على عكس عقد Ethereum وتلك الخاصة بحلول DA الأخرى، تم تحسين عُقد FileCoin لتوفير خدمات التخزين، ويسمح نظام الدليل به إثبات التخزين من قبل العُقد بدلاً من تكرار التخزين عبر كل عُقد في الشبكة. بدون مراعاة اقتصاديات مزودي التخزين (مثل تكلفة الطاقة لختم البيانات)، يُظهر أن التكاليف الأساسية لعملية التخزين على FileCoin تكاد تكون معدومة. هذا يظهر الفرصة السوقية بملايين الدولارات للجيجابايت مقارنة بـ Ethereum لنظام يمكنه توفير خدمات DA آمنة وفعالة على FileCoin.

الإنتاجية

أدناه، نحن ننظر إلى قدرة حلول DA والطلب الذي يتم إنشاؤه من قبل الطبقة الفرعية 2 الرئيسية.

لأن سلسلة كتل FileCoin منظمة في tipsetsمع عدة كتل في كل ارتفاع للكتلة، فإن عدد الصفقات التي يمكن إجراؤها ليس مقيدًا بالتوافق أو حجم الكتلة. القيد الصارم للبيانات في FileCoin هو سعة تخزين شبكته على نطاق واسع، وليس ما يُسمح به عبر التوافق.

بالنسبة لطلب DA اليومي، نستخرج البيانات منRollups DA والتنفيذمن تيري تشونغ ووي داي، الذي يشمل متوسط يومي على مدى 30 يومًا ويوم عيني واحد. هذا يتيح لنا مراعاة الطلب المتوسط دون تجاهل الانحرافات عن المتوسط (على سبيل المثال، بلغ طلب التفاؤل في 15/8/2023 حوالي 261،000،000 بايت أكثر من 4 مرات مقارنة بمتوسط 30 يومًا البالغ 64،000،000 بايت).

من هذا الاختيار، نرى أنه على الرغم من الفرصة القائمة لتكلفة DA المنخفضة، سيكون هناك حاجة إلى زيادة هائلة في الطلب على DA للاستفادة بشكل كفء من حجم قطاع 32 جيجابايت من FileCoin. على الرغم من أن إغلاق قطاعات 32 جيجابايت بأقل من 32 جيجابايت من البيانات سيكون إهدارًا للموارد، يمكننا القيام بذلك مع الاستفادة من ميزة تكلفة.

الهندسة المعمارية

في هذا القسم، ننظر إلى الهندسة المعمارية التقنية التي يمكن تحقيقها إذا كنا ننوي بناء هذا اليوم. سننظر في هذه الهندسة المعمارية في سياق التطبيقات L2 التعسفية وسلسلة L1 التي يخدمها L2. نظرًا لأن هذا الحل هو حل DA خارجي، مثل Celestia و EigenDA، فإننا لا نعتبر FileCoin كمثال L1.

مكونات

حتى على مستوى عالٍ، سيستخدم DA على FileCoin العديد من الميزات المختلفة في نظام FileCoin.

المعاملات: يقوم المستخدمون النهائيون بإجراء المعاملات على منصة تتطلب DA. يمكن أن يكون هذا L2.

المنصات التي تستخدم DA: هذه هي المنصات التي تستخدم DA كخدمة. يمكن أن يكون هذا L2 الذي ينشر بيانات المعاملات إلى DA FileCoin والتزامات إلى L1، مثل Ethereum.

الطبقة 1: هذه أي L1 تحتوي على التزامات تشير إلى البيانات على حل DA. يمكن أن يكون هذا إثريوم، يدعم L2 الذي يستفيد من حلا DA FileCoin.

المجمع: واجهة حل DA القائم على FileCoin هي المجمع,عبارة عن مكون مركزي يستقبل بيانات المعاملات من L2 وعملاء DA الآخرين ويجمعها في قطاعات بحجم 32 جيجابايت مناسبة للختم. على الرغم من أن دليل السيناريو الأولي سيتضمن منفذًا مركزيًا، يمكن أيضًا للمنصات التي تستخدم حلاً DA تشغيل مجمعها الخاص، على سبيل المثال كجزء جانبي لجهاز تسلسل L2. يمكن اعتبار تركيز المجمع مشابهًا لتركيز جهاز تسلسل L2 أومبدع النشر لـ EigenDA. بمجرد أن يكون المجمع قد جمع تجميعة بالقرب من 32 جيجابايت، يتم إبرام صفقة تخزين مع موفري التخزين لتخزين البيانات. يتم منح العملاء ضمان بأن بياناتهم ستُدرج في القطاع في شكل PoDSI (إثبات الشق البياني)، و pCID لتحديد بياناتهم بمجرد أن تكون على الشبكة. هذا pCID هو ما سيتم تضمينه في التزامات الحالة على L1 للإشارة إلى بيانات المعاملات الداعمة.

المحققون: يُطلب من المحققين البيانات من موفري التخزين لضمان سلامة التزامات الحالة وبناء دلائل الاحتيال، التي تُلتزم بالمستوى الأول في حالة وقوع احتيال يمكن إثباته.

صفقة التخزين: بمجرد أن يكون المجمع قد جمع حمولة تقارب 32 جيجابايت، يقوم المجمع بعقد صفقة تخزين مع مزودي التخزين لتخزين البيانات.

نشر البقع (وضع): لبدء الوضع، سيقوم عميل DA بتقديم بلوبهم الذي يحتوي على بيانات المعاملات إلى المجمع. يمكن أن يتم ذلك بطريقة خارج السلسلة، أو بطريقة داخل السلسلة عبر مهمة مجمع البيانات داخل السلسلة. لتأكيد استلام البلوب، يعيد المجمع PoDSI إلى العميل لإثبات أن بلوبهم مدرج في القطاع المجمع الذي سيتم الالتزام به في الشبكة الفرعية. يتم أيضًا إرجاع pCID (معرف محتوى الجزء الفرعي). هذا ما سيرجع إليه العميل وأي طرف آخر مهتم لاستشهاد البلوب بمجرد أن يتم تقديمه على FileCoin.

سيظهر صفقات البيانات على السلسلة في غضون دقائق من إبرام الصفقة. أكبر عائق أمام التأخر هو وقت الختم، الذي قد يستغرق 3 ساعات. وهذا يعني أنه على الرغم من أن الصفقة قد تمت، ويمكن للعميل أن يكون واثقًا من أن البيانات ستظهر في الشبكة، فإنه لا يمكن ضمان قابلية الاستعلام عن البيانات حتى يتم اكتمال عملية الختم.لوتسالعميل لديهاسترداد سريعميزة تتيح تخزين نسخة غير مختومة من البيانات بجانب النسخة المختومة التي قد تكون قادرة على الخدمة بمجرد نقل البيانات غير المختومة إلى مزود تخزين البيانات، طالما أن عملية الاسترداد لا تعتمد على دليل على ظهور البيانات المختومة على الشبكة. ومع ذلك، يتوقف توافر هذه الوظيفة على تقدير مزود البيانات، ولا يتم ضمانها تشفيريًا كجزء من البروتوكول. إذا كان من المقرر توفير ضمان الاسترداد السريع، فسيكون هناك حاجة إلى تغييرات في آليات التوافق والحوافز الموجودة لفرضها.

استرجاع البلوبس (الحصول): الاسترجاع مشابه لعملية الوضع. يجب إجراء صفقة استرجاع، والتي ستظهر على السلسلة في غضون دقائق. سيعتمد تأخر الاسترجاع على شروط الصفقة وما إذا كانت نسخة غير مختومة من البيانات مخزنة للاسترجاع السريع. في حالة الاسترجاع السريع، سيعتمد تأخر الاسترجاع على ظروف الشبكة. بدون استرجاع سريع، ستحتاج البيانات إلى أن تكون غير مختومة قبل أن تقدم للعميل، مما يستغرق نفس الوقت كما هو الحال مع الختم، بحوالي 3 ساعات. وبالتالي بدون تحسينات لدينا رحلة ذهاب وإياب بحد أقصى 6 ساعات، سيتعين إجراء تحسينات كبيرة في خدمة البيانات قبل أن تصبح هذه النظام المستدام للDA أو دلائل الاحتيال.

برهان دا: يمكن اعتبار برهان دا في خطوتين؛ من خلال بودسي الذي يتم منحه عندما يتم الالتزام بالبيانات إلى المجمع أثناء إجراء الصفقة، ومن ثم الالتزام المتواصل ببروب وبوست الذي يقدمه مزودو التخزين عبر آلية التوافق في FileCoin. كما ناقشنا أعلاه، يمنح بروب وبوست ضمانات مجدولة وقابلة للإثبات بخصوص حفظ البيانات واستمراريتها.

سيستخدم هذا الحل بشكل كبير عمليات الجسر، حيث سيحتاج أي عميل يعتمد على DA (بغض النظر عن بناء الأدلة) إلى أن يكون قادرًا على التفاعل مع FileCoin. في حالة pCID المضمن في الانتقال الحالي الذي يتم نشره إلى L1، يمكن للمحقق أن يقوم بفحص أولي للتأكد من عدم إلتزام pCID مزيف. هناك طرق عدة يمكن من خلالها القيام بذلك، على سبيل المثال، عبر أوراق الشجر التي تنشر بيانات FileCoin على L1 أو عبر المحققين الذين يتحققون من وجود صفقة بيانات أو قطاع يتوافق مع pCID. بالمثل، قد تحتاج التحقق من صحة الأدلة أو الأدلة الاحتيالية التي تنشر على L1 إلى استخدام جسر ليتأكدوا من البرهان. الجسور المتاحة حاليًا هيAxelarوCeler.

تحليل الأمان

يتم فرض سلامة FileCoin من خلال تقطيع الضمانات. يمكن تقطيع الضمانات فيحالتان: أخطاء التخزينأوأخطاء الإجماع. تتوافق عيب التخزين مع موفر خدمة التخزين الذي لا يمكنه تقديم دليل على البيانات المخزنة (سواء كان PoRep أو PoST)، مما يتوافق مع عدم توفر البيانات في نموذجنا. عيب الاتفاق يتوافق مع الإجراءات الخبيثة في الاتفاق، وهو البروتوكول الذي يدير دفتر السجلات التي يتم استخراج FEVM منه.

• A خطأ في القطاعيشير إلى العقوبة المترتبة عن عدم نشر دليل على التخزين المستمر. يُسمح لمزودي التخزين بفترة سماح لمدة يوم واحد، خلالها لا تترتب عقوبة على التخزين الخاطئ. بعد 42 يومًا من تلف قطاع ما، يتم إنهاء القطاع. تُحرق الرسوم المكبوتة.

BR(t) = العائد المتوقع الكسري(t) * الطاقة المعدلة بجودة القطاع

• A إنهاء القطاعيحدث بعد أن يكون قطاع معيب لمدة 42 يومًا أو يقوم مزود الخدمة بإنهاء صفقة عن عمد. رسوم الإنهاء مكافئة للحد الأقصى الذي حققه قطاع حتى الإنهاء، مع حد أقصى لفترة الأرباح لمدة 90 يومًا. تُعيد رسوم الصفقة غير المدفوعة إلى العميل. تحرق الرسوم التي تكبدت.

أقصى(SP(t) ، BR(StartEpoch، 20d) + BR(StartEpoch، 1d)عامل مكافأة الإنهاءmin(SectorAgeInDays, 140))

• سوق تخزين اللاعبين الذين يقومون بالتقليصيحدث في حالة صفقة مُنهيَة. هذا هو تقليص الضمانات التي يقدمها موفر التخزين خلف الصفقة.

يختلف الأمان الذي توفره FileCoin اختلافا كبيرا عن أمان سلاسل الكتل الأخرى. في حين يتم تأمين بيانات blockchain عادة عن طريق الإجماع ، فإن إجماع FileCoin يؤمن فقط دفتر الأستاذ للمعاملات ، وليس البيانات المشار إليها في المعاملة. البيانات التي يتم تخزينها على FileCoin لديها فقط ما يكفي من الأمان لتحفيز موفري التخزين لتوفير التخزين. هذا يعني أن البيانات المخزنة على FileCoin مؤمنة عن طريق عقوبات الخطأ والحوافز التجارية مثل السمعة مع العملاء. وبعبارة أخرى ، فإن خطأ البيانات على blockchain يعادل خرق الإجماع ، ويكسر سلامة السلسلة أو مفهومها عن صحة المعاملات. تم تصميم FileCoin لتكون متسامحة مع الأخطاء عندما يتعلق الأمر بتخزين البيانات ، وبالتالي تستخدم فقط إجماعها لتأمين دفتر الصفقات والأنشطة المتعلقة بالصفقات. تبلغ تكلفة عامل منجم التخزين الذي لا يفي بصفقة البيانات الخاصة به 90 يوما كحد أقصى من مكافأة التخزين في العقوبات ، وفقدان الضمان الذي وضعه عامل المنجم لتأمين الصفقة.

لذلك، يكون تكلفة الهجوم على منع البيانات الذي يتم إطلاقه من موفري FileCoin ببساطة تكلفة الفرصة لصفقة الاسترجاع. استرجاع البيانات على FileCoin يعتمد على تحفيز منقب التخزين من خلال رسوم مدفوعة من قبل العميل. ومع ذلك، لا توجد أي تأثير سلبي على منقب بسبب عدم الرد على طلب استرجاع البيانات. للتخفيف من مخاطر تجاهل منقب واحد لصفقات استرجاع البيانات، يمكن تخزين البيانات على FileCoin من قبل عدة مناقب.

نظرا لأن الأمن الاقتصادي وراء البيانات المخزنة على FileCoin أقل بكثير من الحلول القائمة على blockchain ، يجب أيضا مراعاة منع التلاعب بالبيانات. تتم حماية معالجة البيانات عبر نظام إثبات FileCoin. تتم الإشارة إلى البيانات عبر CIDs ، والتي من خلالها يمكن اكتشاف تلف البيانات على الفور. لذلك لا يمكن للمزود تقديم بيانات تالفة ، حيث من السهل التحقق مما إذا كانت البيانات التي تم جلبها تتطابق مع CID المطلوب. لا يمكن لموفري البيانات تخزين البيانات التالفة بدلا من البيانات غير التالفة. عند استلام بيانات العميل ، يجب على مقدمي الخدمة تقديم دليل على وجود قطاع بيانات مغلق بشكل صحيح لبدء صفقة البيانات (تحقق من ذلك). لذلك ، لا يمكن بدء صفقة تخزين ببيانات تالفة. خلال عمر صفقة التخزين ، يتم توفير PoSTs لإثبات الحضانة (تذكر أن هذا يثبت كلا من حضانة قطاع البيانات المختومة والوصاية منذ آخر PoST). نظرا لأن PoST يعتمد على القطاع المختوم في وقت توليد الإثبات ، فإن القطاع الفاسد سيؤدي إلى PoST مزيف ، مما يؤدي إلى فشل القطاع. لذلك ، لا يمكن لمزود التخزين تخزين البيانات التالفة أو تقديمها ، ولا يمكنه المطالبة بمكافأة مقابل الخدمات المقدمة للبيانات غير التالفة ، ولا يمكنه تجنب معاقبته على العبث ببيانات العميل.

يمكن تعزيز الأمن من خلال زيادة الضمانات التي يلتزم بها مزود التخزين لممثل سوق التخزين ، والتي يقررها حاليا مزود التخزين والعميل. إذا افترضنا أن هذا كان مرتفعا بما يكفي (على سبيل المثال ، نفس الحصة مثل مدقق Ethereum) لتحفيز المزود على عدم التخلف عن السداد ، فيمكننا التفكير في ما تبقى لتأمينه (على الرغم من أن هذا سيكون غير فعال للغاية لرأس المال ، حيث ستكون هناك حاجة إلى هذه الحصة لتأمين كل نقطة معاملة أو قطاع مع النقط المجمعة). الآن ، يمكن لمزود البيانات اختيار جعل البيانات غير متاحة لمدة أقصاها 41 يوما قبل إنهاء صفقة التخزين من قبل ممثل سوق التخزين. بافتراض صفقة بيانات أقصر ، يمكننا افتراض أنه يمكن جعل البيانات غير متاحة حتى اليوم الأخير من الصفقة. في غياب الجهات الفاعلة الخبيثة المنسقة ، يمكن التخفيف من ذلك عن طريق النسخ المتماثل على موفري تخزين متعددين بحيث يمكن الاستمرار في تقديم البيانات.

يمكننا النظر في تكلفة تجاوز المهاجم للإجماع إما لقبول دليل زائف أو إعادة كتابة سجل دفتر الأستاذ لإزالة صفقة من دفتر الطلبات دون معاقبة مزود التخزين المسؤول. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أنه في حالة حدوث مثل هذا الانتهاك للسلامة ، سيكون المهاجم قادرا على التلاعب بدفتر الأستاذ الخاص ب FileCoin كيفما يريد. لكي يرتكب المهاجم مثل هذا الهجوم ، سيحتاج على الأقل إلى حصة أغلبية في سلسلة FileCoin. ترتبط الحصة بالتخزين المقدم للشبكة ؛ مع وجود 25 EiB (10¹⁶ بايت) من البيانات التي تؤمن سلسلة FileCoin ، ستكون هناك حاجة إلى 12.5 EiB على الأقل لممثل ضار لتقديم سلسلته الخاصة التي ستفوز بقاعدة اختيار الشوكة. ومما يخفف من حدة ذلك أيضا عن طريق التخفيض المتعلق بأخطاء توافق الآراء، والتي تتمثل عقوبتها في فقدان جميع الضمانات الرهنية والمكافآت الجماعية وجميع حالات التعليق من المشاركة في توافق الآراء.

جانبا: حجب الهجمات على حلول DA الأخرى \
على الرغم من أن ما تم ذكره أعلاه يظهر أن FileCoin يعاني من نقص في حماية البيانات من هجمات الامساك بها، إلا أنه ليس وحده في ذلك.

• إيثيريوم: بوجه عام، الطريقة الوحيدة لضمان الحصول على إجابة على طلب إلى شبكة إيثيريوم هي تشغيل العقدة الكاملة. العقد الكاملة ليس لها متطلبات لاستيفاء طلبات استرداد البيانات خارج اتفاقية القواعد — وبالتالي. تشييد مثل هذاPeerDASقدم نظام تقييم الأقران لاستجابات العقد لاسترجاع البيانات حيث يمكن عزل العقد ذو النقاط القليلة بما يكفي (أساسا سمعة DA) عن الشبكة.
• سيليستيا: على الرغم من أن سيليستيا لديها أمان أقوى بكثير للبايت ضد الهجمات على الامتناع مقارنة ببنية FileCoin لدينا، إلا أن الطريقة الوحيدة للاستفادة من هذا الأمان هي استضافة العقدة الكاملة الخاصة بك. يمكن رش المطالبات إلى بنية سيليستيا التحتية التي لا تمتلك وتدير داخليًا دون عقوبة.
• مشابه لـ Celestia، يمكن لأي خدمة تشغيل عقدة مشغل EigenDA لضمان استرداد بياناتها الخاصة. وعلاوة على ذلك، يمكن رقابة أي طلب لاسترداد بيانات البروتوكول. يرجى أيضًا ملاحظة أن EigenDA يحتوي على موزع مركزي وموثوق به مسؤول عن ترميز البيانات، والتزام KZG، وتشتيت البيانات، على غرار منصتنا.

أمن الاسترجاع

الاسترداد ضروري لـ DA. في ال理想، تحفز القوى السوقية المعدينين الاقتصاديين بشكل رشيد لقبول صفقات الاسترداد، والتنافس مع المعدينين الآخرين للحفاظ على أسعار العملاء منخفضة. يُفترض أن هذا يكفي لمقدمي البيانات لتقديم خدمات الاسترداد، ومع ذلك نظرًا لأهمية DA، من العقلاني المطالبة بمزيد من الأمان.

الاسترداد ليس مضمونًا حاليًا من خلال الأمان الاقتصادي المحدد أعلاه. وذلك لأنه من الصعب على نحو تشفيري إثبات عدم تلقي البيانات من قبل العميل (في الحالة التي يحتاج فيها العميل لدحض ادعاء منقب تخزين بإرسال البيانات) بطريقة مُحدَّة الثقة. سيكون هناك حاجة إلى ضمان الاسترداد الأصلي للبروتوكول من أجل تأمين الاسترداد من خلال الأمان الاقتصادي لـ FileCoin. مع تغييرات بسيطة في البروتوكول، يعني هذا أنه سيتعين ربط الاسترداد بعطل القطاع أو إنهاء الصفقة.استرجاعهو دليل على الفكرة الذي تمكن من توفير ضمانات استرداد البيانات باستخدام "الحكام" الموثوق بهم للوساطة في نزاعات استرداد البيانات.

بالإضافة إلى: استرجاع على حلول DA الأخرى \
كما يمكن رؤيته أعلاه، يفتقر FileCoin إلى الضمانات الأصلية للبروتوكول اللازمة لمنع مقدمي التخزين (أو الاسترداد) من التصرف بشكل أناني. في حالة Ethereum وCelestia، الطريقة الوحيدة لضمان قراءة البيانات من البروتوكول هي استضافة خادم كامل بنفسك، أو الثقة باتفاقية مستوى الخدمة من مزود البنية التحتية. من الصعب ضمان الاسترداد كمزود خدمة تخزين FileCoin؛ وضع مماثل في FileCoin سيكون أن تصبح مزود خدمة تخزين (متطلباتتكلفة البنية التحتية الكبيرة) وقبول نفس صفقة التخزين بنجاح كمزود تخزين تم نشرها كمستخدم، في هذه الحالة سيكون المرء يدفع لنفسه لتوفير التخزين لنفسه.

تحليل التأخير

يتم تحديد التأخير على FileCoin بواسطة عدة عوامل، مثل الشبكة، والتوبولوجيا، وتكوين عميل تعدين التخزين، وقدرات الأجهزة. نحن نقدم تحليلا نظريا يناقش هذه العوامل، والأداء الذي يمكن توقعه من قبل بناءنا.

نظرا لتصميم نظام إثبات FileCoin ونقص حوافز الاسترجاع ، لم يتم تحسين FileCoin لتوفير زمن انتقال عالي الأداء ذهابا وإيابا من النشر الأولي للبيانات إلى الاسترجاع الأولي للبيانات. يعد الاسترجاع عالي الأداء على FileCoin مجالا نشطا للبحث يتغير باستمرار مع زيادة مزودي التخزين لقدراتهم ومع تقديم FileCoin لميزات جديدة. نحدد "رحلة ذهابا وإيابا" على أنها الوقت من تقديم صفقة البيانات إلى أقرب لحظة يمكن فيها تنزيل البيانات المقدمة إلى FileCoin.

وقت الكتلة \
في الاتفاق المتوقع لـ FileCoin، يمكن تضمين صفقات البيانات ضمن وقت الكتلة البالغ 30 ثانية. 1 ساعة هي الوقت النموذجي لتأكيد البيانات الحساسة على السلسلة (مثل تحويلات العملات).

معالجة البيانات \
يختلف وقت معالجة البيانات بشكل كبير بين موفري التخزين والتكوينات. تم تصميم عملية الختم لتستغرق 3 ساعات مع أجهزة تعدين التخزين القياسية. غالبا ما يتفوق عمال المناجم على عتبة 3 ساعات هذه عبر تكوينات العميل الخاصة والتوازي والاستثمار في أجهزة أكثر قدرة. يؤثر هذا الاختلاف أيضا على مدة إلغاء ختم القطاع ، والتي يمكن التحايل عليها تماما من خلال خيارات الاسترداد السريع في تطبيقات عميل FileCoin مثل Lotus. يخزن إعداد الاسترجاع السريع نسخة غير مختومة من البيانات جنبا إلى جنب مع البيانات المختومة ، مما يسرع وقت الاسترجاع بشكل كبير. بناء على ذلك ، يمكننا أن نفترض تأخيرا في أسوأ الحالات لمدة ثلاث ساعات من قبول صفقة البيانات إلى وقت توفر البيانات على السلسلة.

الاستنتاج والاتجاهات المستقبلية

يستكشف هذا المقال بناء DA من خلال استغلال DSN الحالي، FileCoin. نحن ننظر في متطلبات DA فيما يتعلق بدوره كعنصر حاسم من بنية التكبير في Ethereum. نحن ننظر في بناء فوق FileCoin لجدوى DA على DSN، ونستخدمه لننظر في الفرص التي ستوفرها الحلول على FileCoin لنظام ال Ethereum، أو أي نظام آخر قد يستفيد من طبقة DA فعالة من حيث التكلفة.

تثبت FileCoin أن نظام التخزين الموزع يمكن أن يحسن بشكل كبير كفاءة تخزين البيانات في نظام مبني على تقنية البلوكشين، مما يوفر توفيرًا مثبتًا بقيمة 100 مليون دولار أمريكي لكل 32 غيغابايت مكتوبة بأسعار السوق الحالية. على الرغم من عدم ارتفاع الطلب على DA بما يكفي بعد لملء قطاعات 32 غيغابايت، إلا أن ميزة تكلفة DA ما زالت قائمة إذا تم غلق القطاعات الفارغة. وعلى الرغم من أن التأخير الحالي للتخزين واسترجاع البيانات في FileCoin ليس مناسبًا بعد لاحتياجات التخزين الساخنة، إلا أن التنفيذات الخاصة بمنقدي التخزين يمكن أن توفر أداءً معقولًا حيث تكون البيانات متاحة في غضون 3 ساعات.

يمكن ضبط الثقة المتزايدة في موفري تخزين FileCoin عبر الضمان المتغير، مثل في EigenDA. يوسع FileCoin هذا الأمان القابل للضبط للسماح بتخزين عدد من النسخ عبر الشبكة، مما يضيف تحملًا قابلًا للضبط للأخطاء البيزانطية. سيكون هناك حاجة إلى استرداد البيانات مضمون وفعال يجب حله لصد هجمات احتجاز البيانات بشكل قوي، ومع ذلك مثل أي حل آخر، الطريقة الوحيدة لضمان إمكانية الاسترداد حقًا هي تشغيل عقدة بنفسك أو الثقة في موفري البنية التحتية.

نحن نرى فرصًا لـ DA في تطوير مزيد من PoDSI ، والتي يمكن استخدامها (جنبًا إلى جنب مع دلائل FileCoin الحالية) بدلاً من DAS لضمان إدراج البيانات في قطاع مختوم أكبر. اعتمادًا على شكل هذا الأمر، قد يجعل هذا الأمر تحول البيانات بطيئًا قابلاً للتحمل، حيث يمكن نشر دلائل الاحتيال في نافذة تتراوح بين يوم واحد إلى أسبوع واحد، في حين يمكن ضمان DA حسب الطلب. PoDSIs جديدة وتحت التطوير الكثيف، ولذا لا نقدم أي افتراض بعد حول شكل فعال لـ PoDSI أو المعدات اللازمة لبناء نظام حولها. نظرًا لوجود حلول للحسابات على بيانات FileCoin، فإن فكرة حلا يحسب PoDSI على بيانات مختومة أو غير مختومة قد لا تكون خارج نطاق إمكانيات المستقبل القريب.

مع نمو حقل كل من DA و FileCoin ، قد تمكن تراكيب جديدة من الحلول والتقنيات الممكنة من إمكانية ابتكار مفاهيم جديدة للدليل.التكامل الخاص بـ Solana مع شبكة FileCoin يظهر أن DSNs لديها إمكانات كتقنية تحجيم. توفر تكلفة تخزين البيانات على FileCoin فرصة مفتوحة مع نافذة كبيرة من التحسين. وعلى الرغم من أن التحديات التي نوقشت في هذه المقالة معروضة في سياق تمكين أجندة التنمية، فإن حلها النهائي سيفتح عددا كبيرا من الأدوات والأنظمة الجديدة التي سيتم بناؤها خارج أجندة التنمية.

تنصل:

1. تمت إعادة طبع هذه المقالة من [فينبوشي كابيتال]. جميع حقوق الطبع والنشر تنتمي إلى الكاتب الأصلي [فينبوشي كابيتال]. إذا كانت هناك اعتراضات على هذا النقل، يرجى الاتصال بالبوابة تعلمالفريق، وسوف يتولى التعامل معها بسرعة.
2. إخلاء المسؤولية عن الضرر: الآراء والآراء الواردة في هذه المقالة هي فقط تلك التي يعبر عنها المؤلف ولا تشكل أي نصيحة استثمارية.
3. تتم ترجمة المقال إلى لغات أخرى عن طريق فريق Gate Learn. ما لم يذكر غير ذلك، يُمنع نسخ أو توزيع أو نسخ المقالات المترجمة.