لتحقيق اللامركزية ، استفد من عدم الثقة المتأصل في التشفير ، والحوافز الاقتصادية الطبيعية لـ MEV لدفع التبني الجماعي ، وإمكانات تقنية ZK ، والحاجة إلى الحوسبة اللامركزية للأغراض العامة ، بما في ذلك التعلم الآلي ، وظهور العالم أصبحت أجهزة الكمبيوتر العملاقة ضرورية.
** العنوان الأصلي: "**** Towards World Supercomputer ****" **
** بقلم: msfew و Kartin و Xiaohang Yu و Qi Zhou **
** التجميع: Deep Tide TechFlow **
يقدم
ما مدى قرب Ethereum من أن تصبح في نهاية المطاف كمبيوترًا عملاقًا في العالم؟
من خوارزمية إجماع Bitcoin من نظير إلى نظير إلى EVM الخاص بـ Ethereum إلى مفهوم دولة الشبكة ، كان أحد أهداف مجتمع blockchain دائمًا هو بناء كمبيوتر عملاق عالمي ، وبشكل أكثر تحديدًا ، دولة موحدة لا مركزية ولا يمكن إيقافها ولا تثق بها وقابلة للتطوير آلة.
في حين أنه من المعروف منذ فترة طويلة أن كل هذا ممكن للغاية من الناحية النظرية ، فإن معظم الجهود الجارية حتى الآن كانت مجزأة للغاية ولها مفاضلات وقيود خطيرة.
في هذه المقالة ، نستكشف بعض المفاضلات والقيود التي تواجهها المحاولات الحالية لبناء كمبيوتر عالمي ، ثم نحلل المكونات اللازمة لمثل هذه الآلة ، ونقترح أخيرًا بنية عالمية جديدة للحواسيب العملاقة.
إمكانية جديدة تستحق فهمنا.
1. قيود الطريقة الحالية
أ) تراكمي Ethereum و L2
كانت Ethereum أول محاولة حقيقية لبناء كمبيوتر عملاق في العالم ، ويمكن القول إنها الأكثر نجاحًا. ومع ذلك ، أثناء تطويرها ، أعطت Ethereum الأولوية إلى حد كبير للامركزية والأمن على قابلية التوسع والأداء. لذلك ، في حين أن Ethereum العادية والموثوقة بعيدة كل البعد عن كونها الكمبيوتر العملاق في العالم - فهي ببساطة لا تتسع.
الحل الحالي هو L2 Rollups ، والذي أصبح أكثر حلول القياس المعتمدة على نطاق واسع لتحسين أداء أجهزة الكمبيوتر في عالم Ethereum. كطبقة إضافية مبنية على قمة Ethereum ، تقدم L2 Rollups مزايا كبيرة ويدعمها المجتمع.
على الرغم من وجود تعريفات متعددة لمجموعات L2 ، فمن المقبول عمومًا أن L2 Rollups عبارة عن شبكات ذات خاصيتين رئيسيتين: توافر البيانات على السلسلة وتنفيذ المعاملات خارج السلسلة على Ethereum أو الشبكات الأساسية الأخرى. بشكل أساسي ، يمكن الوصول إلى بيانات الحالة التاريخية أو معاملات الإدخال بشكل عام وملتزمة بالتحقق على Ethereum ، ولكن يتم نقل جميع المعاملات الفردية وانتقالات الحالة خارج الشبكة الرئيسية.
بينما قامت L2 Rollups بالفعل بتحسين أداء "أجهزة الكمبيوتر العالمية" هذه بشكل كبير ، فإن العديد منها لديها مخاطر نظامية تتعلق بالمركزية ، والتي تقوض بشكل أساسي مبادئ blockchain كشبكة لامركزية. وذلك لأن التنفيذ خارج السلسلة لا يشمل فقط انتقالات الحالة الفردية ، ولكن أيضًا تسلسل هذه المعاملات أو تجميعها. في معظم الحالات ، يقوم مُنشئ المستوى L2 بالترتيب ، بينما يقوم مدققو المستوى الثاني بحساب الحالة الجديدة. ومع ذلك ، فإن توفير إمكانية الطلب هذه لمقدمي الطلبات من المستوى الثاني يخلق خطرًا مركزيًا ، حيث يمكن لأمر النظام المركزي إساءة استخدام سلطته لفرض رقابة تعسفية على المعاملات وتعطيل فعالية الشبكة والربح من التقاط MEV.
على الرغم من وجود العديد من المناقشات حول طرق تقليل مخاطر مركزية المستوى الثاني ، مثل من خلال المشاركة أو الاستعانة بمصادر خارجية أو الحلول القائمة على الطلب ، وحلول النظام اللامركزية (مثل PoA ، واختيار قائد PoS ، و MEV المزاد ، و PoE) ، من بينها العديد لا تزال المحاولات في مرحلة التصميم المفاهيمي وهي بعيدة كل البعد عن كونها حلاً سحريًا لهذه المشكلة. بالإضافة إلى ذلك ، يبدو أن العديد من مشاريع L2 مترددة في تنفيذ حل فارز لامركزي. على سبيل المثال ، يقترح Arbitrum فارز لامركزي كميزة اختيارية. بالإضافة إلى مشكلة الأمر المركزي ، قد تواجه L2 Rollup مشكلات مركزية من متطلبات أجهزة العقدة الكاملة ، ومخاطر الحوكمة ، واتجاهات تجميع التطبيقات.
ب) L2 Rollups و World Computer Trilemma
كل هذه المشكلات المركزية التي تأتي مع الاعتماد على L2 Rollups لتوسيع نطاق Ethereum تكشف عن مشكلة أساسية ، "مشكلة ثلاثية الكمبيوتر العالمية" ، مشتقة من blockchain الكلاسيكي "trilemma":
ستؤدي الأولويات المختلفة لهذه الثلاثية إلى مقايضات مختلفة:
دفتر أستاذ إجماعي قوي: يتطلب بشكل أساسي تخزينًا وحسابًا متكررًا ، لذا فهو غير مناسب لتوسيع التخزين والحساب.
قوة حوسبة قوية: من الضروري إعادة استخدام الإجماع عند إجراء عدد كبير من مهام الحوسبة والإثبات ، لذا فهي غير مناسبة للتخزين على نطاق واسع.
سعة تخزين قوية: من الضروري إعادة استخدام الإجماع عند إجراء أدلة متكررة لمساحة أخذ العينات العشوائية ، لذا فهي غير مناسبة للحوسبة.
مخطط L2 التقليدي هو في الواقع بناء كمبيوتر عالمي بطريقة معيارية. ومع ذلك ، نظرًا لأن الوظائف المختلفة لا يتم تقسيمها بناءً على الأولويات المذكورة أعلاه ، فإن الكمبيوتر العالمي يحافظ على بنية Ethereum المركزية الأصلية حتى مع القياس. لا يمكن لهذه البنية أن تفي بوظائف أخرى مثل اللامركزية والأداء ، ولا يمكنها حل المشكلة الثلاثية للكمبيوتر العالمي.
بمعنى آخر ، تقوم L2 Rollups بالفعل بتنفيذ الوظائف التالية:
نمذجة الكمبيوتر العالمي (مزيد من التجارب على طبقة الإجماع وبعض الثقة الخارجية في النظام المركزي) ؛
تحسينات إنتاجية الكمبيوتر العالمية (على الرغم من عدم "توسيعها" بشكل صارم) ؛
فتح ابتكار عالم الكمبيوتر.
ومع ذلك ، لا توفر L2 Rollups:
اللامركزية في عالم الكمبيوتر.
تحسين أداء الكمبيوتر العالمي (الحد الأقصى من TPS المجمَّع لـ Rollups ليس كافيًا في الواقع ، ولا يمكن أن يكون لـ L2 نهائية أسرع من L1) ؛
الحساب بواسطة الكمبيوتر العالمي (يتضمن ذلك عمليات حسابية تتجاوز معالجة المعاملات ، مثل التعلم الآلي و oracles).
في حين أن بنية الكمبيوتر العالمية يمكن أن تحتوي على L2 و blockchain المعيارية ، إلا أنها لا تحل المشكلة الأساسية. يمكن لـ L2 حل مشكلة ثلاثية بلوكتشين ، ولكن ليس حل المشكلة الثلاثية للكمبيوتر العالمي نفسه. لذلك ، كما رأينا ، فإن الأساليب الحالية ليست كافية لإدراك حقيقة الكمبيوتر العملاق العالمي اللامركزي الذي تصوره Ethereum في الأصل. نحن بحاجة إلى توسيع الأداء واللامركزية وليس توسيع الأداء واللامركزية التدريجية.
2. أهداف تصميم أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم
لهذا ، نحتاج إلى شبكة يمكنها حل العمليات الحسابية المكثفة للأغراض العامة (خاصة التعلم الآلي و oracles) ، مع الحفاظ على اللامركزية الكاملة لـ blockchain للطبقة الأساسية. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن نتأكد من أن الشبكة قادرة على دعم العمليات الحسابية المكثفة ، مثل التعلم الآلي (ML) ، والتي يمكن تشغيلها مباشرة على الشبكة والتحقق منها في النهاية على blockchain. بالإضافة إلى ذلك ، نحتاج إلى توفير طاقة تخزين وحوسبة كافية بالإضافة إلى تطبيقات الكمبيوتر العالمية الحالية ، والأهداف وطرق التصميم هي كما يلي:
أ) متطلبات الحساب
لتلبية احتياجات وأغراض كمبيوتر عالمي ، نقوم بتوسيع مفهوم الكمبيوتر العالمي الموصوف بواسطة Ethereum ونهدف إلى تحقيق كمبيوتر عالمي عملاق.
يحتاج الكمبيوتر العملاق في العالم أولاً إلى إكمال المهام التي يمكن لأجهزة الكمبيوتر إكمالها الآن وفي المستقبل بطريقة لامركزية. للتحضير للتبني الجماعي ، يحتاج المطورون إلى أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم لتسريع تطوير واعتماد التعلم الآلي اللامركزي لتشغيل الاستدلال النموذجي والتحقق من صحته.
بالنسبة لمهام الحوسبة كثيفة الاستخدام للموارد مثل التعلم الآلي ، فإن تحقيق مثل هذا الهدف لا يتطلب فقط تقليل الثقة في تقنيات الحوسبة مثل براهين المعرفة الصفرية ، ولكن أيضًا سعة بيانات أكبر على الشبكة اللامركزية. لا يمكن تحقيق ذلك على شبكة P2P واحدة (مثل blockchain التقليدية).
ب) حلول لاختناقات الأداء
في الأيام الأولى للحوسبة ، واجه روادنا اختناقات أداء مماثلة حيث قاموا بإجراء المفاضلات بين قوة الحوسبة وسعة التخزين. خذ أصغر مكون في الدائرة كمثال.
يمكننا مقارنة الحساب بالمصباح الكهربائي / الترانزستور والتخزين بمكثف. في الدائرة الكهربائية ، يتطلب المصباح الكهربائي تيارًا كهربائيًا ليبعث الضوء ، على غرار المهمة الحسابية التي تتطلب إجراء حساب. من ناحية أخرى ، تقوم المكثفات بتخزين الشحن ، على غرار الطريقة التي يمكن للتخزين من خلالها تخزين البيانات.
لنفس الجهد والتيار ، قد تكون هناك مقايضة في توزيع الطاقة بين المصباح والمكثف. عادةً ما تتطلب العمليات الحسابية الأعلى تيارًا أكبر لأداء مهمة الحساب ، وبالتالي تتطلب طاقة أقل ليتم تخزينها بواسطة المكثف. يمكن أن تخزن المكثفات الأكبر طاقة أكبر ، ولكنها قد تؤدي إلى أداء حسابي أقل عند أحمال حسابية أعلى. تجعل هذه المقايضة من المستحيل الجمع بين الحوسبة والتخزين في بعض الحالات.
في هندسة الكمبيوتر von Neumann ، أدى ذلك إلى مفهوم فصل جهاز التخزين عن وحدة المعالجة المركزية. على غرار فصل المصباح الكهربائي عن المكثف ، يمكن أن يحل هذا اختناق أداء أنظمة الكمبيوتر العملاقة في العالم.
بالإضافة إلى ذلك ، تتبنى قواعد البيانات التقليدية الموزعة عالية الأداء مخطط تصميم يفصل بين التخزين والحوسبة. تم اعتماد هذا المخطط لأنه متوافق تمامًا مع خصائص أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم.
ج) طوبولوجيا العمارة الجديدة
يتمثل الاختلاف الرئيسي بين سلاسل الكتل المعيارية (بما في ذلك L2 Rollups) وهياكل الكمبيوتر العالمية في الغرض منها:
blockchain المعياري: يهدف إلى إنشاء بلوكشين جديد عن طريق اختيار الوحدات (الإجماع ، طبقة توافر البيانات DA ، التسوية والتنفيذ) ودمجها في بلوكشين معياري.
World Supercomputer: يهدف إلى بناء كمبيوتر / شبكة لامركزية عالمية من خلال الجمع بين الشبكات (blockchain للطبقة الأساسية ، وشبكة التخزين ، وشبكة الحوسبة) في كمبيوتر عالمي.
نقترح بديلاً يتمثل في أن الكمبيوتر العملاق العالمي في نهاية المطاف سوف يتكون من ثلاث شبكات P2P غير متجانسة طوبولوجيًا متصلة بواسطة حافلات (موصلات) غير موثوق بها مثل تقنية إثبات المعرفة الصفرية: دفتر الأستاذ الإجماعي ، وشبكة الحوسبة ، وشبكة التخزين. يتيح هذا الإعداد الأساسي لأجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم حل مشكلة ثلاثية الكمبيوتر في العالم ، ويمكن إضافة مكونات أخرى حسب الحاجة لتطبيق معين.
من الجدير بالذكر أن عدم التجانس الطوبولوجي لا يشمل الاختلافات المعمارية والبنيوية فحسب ، بل يشمل أيضًا الاختلافات الأساسية في الأشكال الطوبولوجية. على سبيل المثال ، في حين أن Ethereum و Cosmos غير متجانسين من حيث طبقات الشبكة والترابط ، إلا أنهما لا يزالان متكافئين من حيث عدم التجانس الطوبولوجي (blockchains).
في أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم ، تتبنى blockchain لدفتر الأستاذ الجماعي شكل blockchain ، وتتخذ العقد شكل رسم بياني كامل ، في حين أن شبكة zkOracle مثل Hyper Oracle هي شبكة بدون دفاتر ، وتشكل العقد رسمًا بيانيًا دوريًا ، بينما الشبكة هيكل لتخزين التراكمية هو نوع آخر ، أقسام تشكل شبكات فرعية.
باستخدام براهين المعرفة الصفرية كحافلة بيانات ، يمكننا تحقيق كمبيوتر عملاق عالمي لا مركزي بالكامل ولا يمكن إيقافه وبدون إذن وقابل للتطوير من خلال توصيل ثلاث شبكات نظير إلى نظير غير متجانسة طوبولوجيًا.
3. هندسة الكمبيوتر العملاق العالمية
على غرار بناء جهاز كمبيوتر مادي ، يجب علينا تجميع شبكة الإجماع المذكورة سابقًا وشبكة الحوسبة وشبكة التخزين في كمبيوتر عالمي عملاق.
سيساعدنا الاختيار والاتصال المناسبان لكل مكون على تحقيق توازن بين دفتر الأستاذ المتفق عليه وقوة الحوسبة وسعة التخزين ، وفي النهاية ضمان اللامركزية والأداء العالي والأمن لأجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم.
يتم وصف بنية أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم على النحو التالي وفقًا لوظائفها:
يشبه هيكل العقدة لشبكة الحواسيب العملاقة العالمية مع الإجماع والحساب وشبكة التخزين ما يلي:
لإطلاق الشبكة ، ستعتمد عقد الكمبيوتر العملاق في العالم على البنية التحتية اللامركزية لـ Ethereum. يمكن للعقد ذات الأداء الحوسبي العالي أن تنضم إلى شبكة الحوسبة الخاصة بـ zkOracle لتوليد البراهين للحوسبة العامة أو التعلم الآلي ، بينما يمكن للعقد ذات السعة التخزينية العالية أن تنضم إلى شبكة تخزين EthStorage.
تصف الأمثلة المذكورة أعلاه العقد التي تشغل كلاً من Ethereum وشبكات الحوسبة / التخزين. بالنسبة للعقد التي تشغل شبكات الحوسبة / التخزين فقط ، يمكنهم الوصول إلى أحدث كتل Ethereum أو إثبات توفر البيانات المخزنة من خلال ناقل لتقنيات إثبات المعرفة الصفرية مثل zkPoS و zkNoSQL دون ثقة.
أ) توافق الإيثيريوم
حاليًا ، تستخدم شبكة الإجماع الخاصة بأجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم Ethereum حصريًا. تتمتع Ethereum بإجماع اجتماعي قوي وأمن على مستوى الشبكة ، مما يضمن إجماعًا لامركزيًا.
تم بناء أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم على بنية تتمحور حول دفتر الأستاذ العام. يخدم دفتر الأستاذ الإجماعي غرضين رئيسيين:
توفير الإجماع للنظام بأكمله ؛
تحديد دورة ساعة وحدة المعالجة المركزية مع الفاصل الزمني للكتلة.
بالمقارنة مع شبكات الحوسبة أو شبكات التخزين ، لا تستطيع Ethereum التعامل مع عدد كبير من مهام الحوسبة في نفس الوقت ، ولا يمكنها تخزين كميات كبيرة من بيانات الأغراض العامة.
من بين أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم ، تعد Ethereum شبكة إجماع لتخزين البيانات ، مثل L2 Rollup ، للوصول إلى توافق في الآراء لشبكة الحوسبة والتخزين ، ولتحميل البيانات الرئيسية حتى تتمكن شبكة الحوسبة من إجراء المزيد من العمليات الحسابية خارج السلسلة.
ب) Store Rollup
تعد Proto-danksharding و Danksharding من Ethereum طرقًا أساسية لتوسيع نطاق شبكة الإجماع. لتحقيق سعة التخزين التي تتطلبها أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم ، نحتاج إلى حل موطن لـ Ethereum ويدعم التخزين الدائم لكميات كبيرة من البيانات.
مجموعات التخزين ، مثل EthStorage ، تعمل بشكل أساسي على توسيع نطاق Ethereum للتخزين الضخم. أيضًا ، نظرًا لأن التطبيقات كثيفة الاستخدام للموارد الحسابية مثل التعلم الآلي تتطلب كميات كبيرة من الذاكرة لتشغيلها على أجهزة الكمبيوتر المادية ، فمن المهم ملاحظة أن "ذاكرة" Ethereum لا يمكن تجاوزها. تعد مجموعات التخزين ضرورية من أجل "التبديل" الذي يسمح لأجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم بتشغيل مهام حسابية مكثفة.
بالإضافة إلى ذلك ، يوفر EthStorage بروتوكول الوصول إلى الويب 3: // (ERC-4804) ، والذي يشبه عنوان URI الأصلي أو عنوان موارد التخزين لأجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم.
ج) شبكة الحوسبة المعجزة zkOracle
تعد شبكة الحوسبة أهم عنصر في أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم لأنها تحدد الأداء العام. يجب أن تكون قادرة على التعامل مع الحسابات المعقدة مثل أوراكل أو التعلم الآلي ، ويجب أن تكون أسرع من الإجماع وشبكات التخزين من حيث الوصول إلى البيانات ومعالجتها.
شبكة zkOracle هي شبكة حوسبة لامركزية ومحدودة الثقة قادرة على معالجة الحسابات التعسفية. يولد أي برنامج قيد التشغيل إثبات ZK ، والذي عند استخدامه يمكن التحقق منه بسهولة عن طريق الإجماع (Ethereum) أو مكونات أخرى.
Hyper Oracle هي شبكة من zkOracles ، مدعومة من zkWASM و EZKL ، والتي يمكنها تشغيل أي حساب باستخدام آثار إثبات التنفيذ.
شبكة zkOracle هي عبارة عن blockchain بدون دفتر الأستاذ (ليست حالة عالمية) تتبع بنية سلسلة blockchain الأصلية (Ethereum) ، ولكنها تعمل كشبكة حوسبة بدون دفاتر الأستاذ. لا تضمن شبكة zkOracle الصلاحية الحسابية من خلال إعادة التنفيذ مثل سلاسل الكتل التقليدية ؛ بدلاً من ذلك ، توفر إمكانية التحقق الحسابي من خلال البراهين التي تم إنشاؤها. يسمح التصميم الذي لا يحتوي على دفتر الأستاذ والإعداد المخصص للعقدة للحوسبة لشبكات zkOracle (مثل Hyper Oracle) بالتركيز على الحوسبة عالية الأداء والمصداقية للثقة. يتم إخراج نتيجة الحساب مباشرة إلى شبكة الإجماع بدلاً من توليد إجماع جديد.
في شبكة الحوسبة الخاصة بـ zkOracle ، يتم تمثيل كل وحدة حوسبة أو ملف قابل للتنفيذ بواسطة zkGraph. تحدد هذه الرسوم البيانية zkGraphs سلوك إنشاء الحساب والإثبات ، تمامًا مثل العقود الذكية التي تحدد حساب شبكة الإجماع.
I. الحوسبة العامة خارج السلسلة
يمكن استخدام برنامج zkGraph في حساب zkOracle بدون مكدس خارجي لحالتين رئيسيتين:
الفهرسة (الوصول إلى بيانات blockchain) ؛
الأتمتة (مكالمات العقود الذكية الآلية) ؛
أي حساب آخر خارج السلسلة.
يمكن لهاتين الحالتين تلبية متطلبات البرامج الوسيطة والبنية التحتية لأي مطور عقد ذكي. هذا يعني أنه بصفتك مطورًا للكمبيوتر العملاق في العالم ، يمكنك متابعة عملية التطوير اللامركزية الشاملة بالكامل عند إنشاء تطبيق لامركزي كامل ، بما في ذلك العقود الذكية على السلسلة على شبكة الإجماع والسلاسل على شبكة الحوسبة. احسب.
II. حسابات ML / AI
لتحقيق اعتماد على نطاق الإنترنت ودعم أي سيناريو تطبيقي ، تحتاج أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم إلى دعم حوسبة التعلم الآلي بطريقة لامركزية.
من خلال تقنية إثبات المعرفة الصفرية ، يمكن دمج التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي في أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم والتحقق منهما على شبكة إجماع Ethereum لتحقيق حوسبة حقيقية على السلسلة.
في هذه الحالة ، يمكن توصيل zkGraph بمكدسات التكنولوجيا الخارجية ، وبالتالي دمج zkML نفسه مع شبكة الحوسبة الخاصة بأجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم. يتيح ذلك لجميع أنواع تطبيقات zkML:
ML / AI لحماية خصوصية المستخدم ؛
ML / AI لحماية خصوصية النموذج ؛
ML / AI بكفاءة حسابية.
من أجل تحقيق التعلم الآلي وقوة حوسبة الذكاء الاصطناعي لأجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم ، سيتم دمج zkGraph مع مجموعات تكنولوجيا zkML المتقدمة التالية ، مما يوفر لهم تكاملًا مباشرًا مع شبكات الإجماع وشبكات التخزين.
EZKL: إجراء الاستدلال في zk-snark لنماذج التعلم العميق والرسوم البيانية الحسابية الأخرى.
المتبقي: عمليات التعلم الآلي السريعة في Halo2 Prover.
circomlib-ml: مكتبة دائرة سيركوم للتعلم الآلي.
هـ) zk كناقل بيانات
الآن بعد أن أصبح لدينا جميع المكونات الأساسية للحاسوب العملاق في العالم ، نحتاج إلى مكون نهائي لربطها. نحن بحاجة إلى حافلة يمكن التحقق منها ومحدودة الثقة للتواصل والتنسيق بين المكونات.
Hyper Oracle zkPoS هو مرشح مناسب لـ zk Bus لأجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم التي تستخدم Ethereum كشبكة إجماع. يعد zkPoS مكونًا رئيسيًا لـ zkOracle ، والذي يتحقق من إجماع Ethereum من خلال ZK ، بحيث يمكن نشر إجماع Ethereum والتحقق منه في أي بيئة.
بصفتها ناقلًا لامركزيًا ومحدودًا للثقة ، يمكن لـ zkPoS توصيل جميع مكونات أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم من خلال ZK ، مع عدم وجود نفقات حساب للتحقق تقريبًا. طالما يوجد ناقل مثل zkPoS ، يمكن للبيانات أن تتدفق بحرية داخل أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم.
عندما يمكن تمرير إجماع Ethereum من طبقة الإجماع إلى الناقل باعتبارها بيانات الإجماع الأولية لأجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم ، يمكن لـ zkPoS إثبات ذلك من خلال إثبات الحالة / الحدث / المعاملة. يمكن بعد ذلك تمرير البيانات التي تم إنشاؤها إلى شبكة الحوسبة لشبكة zkOracle.
بالإضافة إلى ذلك ، بالنسبة لناقل شبكة التخزين ، تعمل EthStorage على تطوير zkNoSQL لتمكين إثباتات توفر البيانات ، مما يسمح للشبكات الأخرى بالتحقق بسرعة من أن BLOB بها نسخ متماثلة كافية.
و) حالة أخرى: بيتكوين كشبكة إجماع
مثل العديد من المجموعات السيادية من الطبقة الثانية ، يمكن لشبكة لامركزية مثل Bitcoin أن تكون بمثابة شبكة إجماع تدعم أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم.
من أجل دعم مثل هذا الكمبيوتر العملاق العالمي ، نحتاج إلى استبدال ناقل zkPoS ، لأن Bitcoin عبارة عن شبكة blockchain تعتمد على آلية PoW.
يمكننا استخدام ZeroSync لتنفيذ zk كحافلة للكمبيوتر العملاق في عالم Bitcoin. ZeroSync مشابه لـ "zkPoW" ، الذي يزامن إجماع Bitcoin من خلال أدلة المعرفة الصفرية ، مما يسمح لأي بيئة حوسبة بالتحقق والحصول على أحدث حالة Bitcoin في غضون مللي ثانية.
ز) سير العمل
فيما يلي نظرة عامة على عملية المعاملات للكمبيوتر العملاق في العالم استنادًا إلى Ethereum ، مقسمة إلى عدة خطوات:
الإجماع: تتم معالجة المعاملات والتوصل إلى إجماع باستخدام Ethereum.
الحساب: تقوم شبكة zkOracle بإجراء عمليات حسابية خارج السلسلة ذات صلة (محددة بواسطة zkGraph محملة من EthStorage) عن طريق التحقق بسرعة من البراهين وبيانات الإجماع المقدمة من zkPoS كحافلة.
الإجماع: في بعض الحالات ، مثل الأتمتة والتعلم الآلي ، ستقوم شبكة الحوسبة بتمرير البيانات والمعاملات مرة أخرى إلى Ethereum أو EthStorage من خلال البراهين.
التخزين: لتخزين كميات كبيرة من البيانات من Ethereum (مثل بيانات NFT الوصفية) ، يعمل zkPoS كرسول بين عقود Ethereum الذكية و EthStorage.
طوال العملية ، تلعب الحافلة دورًا حيويًا في ربط كل خطوة:
عندما يتم تمرير بيانات الإجماع من Ethereum إلى حوسبة شبكة zkOracle أو تخزين EthStorage ، فإن إثباتات zkPoS والحالة / الأحداث / المعاملات تنشئ أدلة يمكن للمستلم التحقق منها بسرعة للحصول على البيانات الدقيقة ، مثل المعاملة المقابلة.
عندما تحتاج شبكة zkOracle إلى تحميل البيانات من التخزين للحساب ، فإنها تستخدم zkPoS للوصول إلى عنوان البيانات من شبكة الإجماع ، ثم تستخدم zkNoSQL للحصول على البيانات الفعلية من التخزين.
عندما يلزم عرض البيانات من شبكة zkOracle أو Ethereum في نموذج الإخراج النهائي ، ينشئ zkPoS أدلة للعملاء (مثل المتصفحات) للتحقق السريع.
ختاماً
وضعت Bitcoin أساسًا قويًا لإنشاء الكمبيوتر العالمي v0 ونجحت في بناء "دفتر الأستاذ العالمي". بعد ذلك ، أثبتت Ethereum بشكل فعال نموذج "الكمبيوتر العالمي" من خلال تقديم آلية عقد ذكية أكثر قابلية للبرمجة. لتحقيق اللامركزية ، استفد من عدم الثقة المتأصل في التشفير ، والحوافز الاقتصادية الطبيعية لـ MEV ، ودفع الاعتماد الجماعي ، وإمكانيات تقنية ZK ، والحاجة إلى الحوسبة اللامركزية للأغراض العامة ، بما في ذلك التعلم الآلي ، وظهور أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم أصبح ضروريا.
سيعمل حلنا المقترح على بناء كمبيوتر عملاق عالمي من خلال ربط شبكات P2P غير المتجانسة طوبولوجيًا باستخدام براهين عدم المعرفة. كدفتر أستاذ إجماعي ، ستوفر Ethereum الإجماع الأساسي وتستخدم الفاصل الزمني للكتلة كدورة ساعة للنظام بأكمله. كشبكة تخزين ، ستقوم مجموعة التخزين بتخزين كميات كبيرة من البيانات وتوفير معايير URI للوصول إلى البيانات. كشبكة حوسبة ، ستعمل شبكة zkOracle على عمليات حسابية كثيفة الموارد وتنتج أدلة قابلة للتحقق من الحساب. كحافلة بيانات ، ستعمل تقنية إثبات المعرفة الصفرية على ربط المكونات المختلفة والسماح بربط البيانات والإجماع والتحقق منها.
شاهد النسخة الأصلية
المحتوى هو للمرجعية فقط، وليس دعوة أو عرضًا. لا يتم تقديم أي مشورة استثمارية أو ضريبية أو قانونية. للمزيد من الإفصاحات حول المخاطر، يُرجى الاطلاع على إخلاء المسؤولية.
نحو الكمبيوتر العملاق في العالم: نموذج جديد للتنفيذ اللامركزي في Hyperscale
** العنوان الأصلي: "**** Towards World Supercomputer ****" **
** بقلم: msfew و Kartin و Xiaohang Yu و Qi Zhou **
** التجميع: Deep Tide TechFlow **
يقدم
ما مدى قرب Ethereum من أن تصبح في نهاية المطاف كمبيوترًا عملاقًا في العالم؟
من خوارزمية إجماع Bitcoin من نظير إلى نظير إلى EVM الخاص بـ Ethereum إلى مفهوم دولة الشبكة ، كان أحد أهداف مجتمع blockchain دائمًا هو بناء كمبيوتر عملاق عالمي ، وبشكل أكثر تحديدًا ، دولة موحدة لا مركزية ولا يمكن إيقافها ولا تثق بها وقابلة للتطوير آلة.
في حين أنه من المعروف منذ فترة طويلة أن كل هذا ممكن للغاية من الناحية النظرية ، فإن معظم الجهود الجارية حتى الآن كانت مجزأة للغاية ولها مفاضلات وقيود خطيرة.
في هذه المقالة ، نستكشف بعض المفاضلات والقيود التي تواجهها المحاولات الحالية لبناء كمبيوتر عالمي ، ثم نحلل المكونات اللازمة لمثل هذه الآلة ، ونقترح أخيرًا بنية عالمية جديدة للحواسيب العملاقة.
إمكانية جديدة تستحق فهمنا.
1. قيود الطريقة الحالية
أ) تراكمي Ethereum و L2
كانت Ethereum أول محاولة حقيقية لبناء كمبيوتر عملاق في العالم ، ويمكن القول إنها الأكثر نجاحًا. ومع ذلك ، أثناء تطويرها ، أعطت Ethereum الأولوية إلى حد كبير للامركزية والأمن على قابلية التوسع والأداء. لذلك ، في حين أن Ethereum العادية والموثوقة بعيدة كل البعد عن كونها الكمبيوتر العملاق في العالم - فهي ببساطة لا تتسع.
الحل الحالي هو L2 Rollups ، والذي أصبح أكثر حلول القياس المعتمدة على نطاق واسع لتحسين أداء أجهزة الكمبيوتر في عالم Ethereum. كطبقة إضافية مبنية على قمة Ethereum ، تقدم L2 Rollups مزايا كبيرة ويدعمها المجتمع.
على الرغم من وجود تعريفات متعددة لمجموعات L2 ، فمن المقبول عمومًا أن L2 Rollups عبارة عن شبكات ذات خاصيتين رئيسيتين: توافر البيانات على السلسلة وتنفيذ المعاملات خارج السلسلة على Ethereum أو الشبكات الأساسية الأخرى. بشكل أساسي ، يمكن الوصول إلى بيانات الحالة التاريخية أو معاملات الإدخال بشكل عام وملتزمة بالتحقق على Ethereum ، ولكن يتم نقل جميع المعاملات الفردية وانتقالات الحالة خارج الشبكة الرئيسية.
بينما قامت L2 Rollups بالفعل بتحسين أداء "أجهزة الكمبيوتر العالمية" هذه بشكل كبير ، فإن العديد منها لديها مخاطر نظامية تتعلق بالمركزية ، والتي تقوض بشكل أساسي مبادئ blockchain كشبكة لامركزية. وذلك لأن التنفيذ خارج السلسلة لا يشمل فقط انتقالات الحالة الفردية ، ولكن أيضًا تسلسل هذه المعاملات أو تجميعها. في معظم الحالات ، يقوم مُنشئ المستوى L2 بالترتيب ، بينما يقوم مدققو المستوى الثاني بحساب الحالة الجديدة. ومع ذلك ، فإن توفير إمكانية الطلب هذه لمقدمي الطلبات من المستوى الثاني يخلق خطرًا مركزيًا ، حيث يمكن لأمر النظام المركزي إساءة استخدام سلطته لفرض رقابة تعسفية على المعاملات وتعطيل فعالية الشبكة والربح من التقاط MEV.
على الرغم من وجود العديد من المناقشات حول طرق تقليل مخاطر مركزية المستوى الثاني ، مثل من خلال المشاركة أو الاستعانة بمصادر خارجية أو الحلول القائمة على الطلب ، وحلول النظام اللامركزية (مثل PoA ، واختيار قائد PoS ، و MEV المزاد ، و PoE) ، من بينها العديد لا تزال المحاولات في مرحلة التصميم المفاهيمي وهي بعيدة كل البعد عن كونها حلاً سحريًا لهذه المشكلة. بالإضافة إلى ذلك ، يبدو أن العديد من مشاريع L2 مترددة في تنفيذ حل فارز لامركزي. على سبيل المثال ، يقترح Arbitrum فارز لامركزي كميزة اختيارية. بالإضافة إلى مشكلة الأمر المركزي ، قد تواجه L2 Rollup مشكلات مركزية من متطلبات أجهزة العقدة الكاملة ، ومخاطر الحوكمة ، واتجاهات تجميع التطبيقات.
ب) L2 Rollups و World Computer Trilemma
كل هذه المشكلات المركزية التي تأتي مع الاعتماد على L2 Rollups لتوسيع نطاق Ethereum تكشف عن مشكلة أساسية ، "مشكلة ثلاثية الكمبيوتر العالمية" ، مشتقة من blockchain الكلاسيكي "trilemma":
ستؤدي الأولويات المختلفة لهذه الثلاثية إلى مقايضات مختلفة:
مخطط L2 التقليدي هو في الواقع بناء كمبيوتر عالمي بطريقة معيارية. ومع ذلك ، نظرًا لأن الوظائف المختلفة لا يتم تقسيمها بناءً على الأولويات المذكورة أعلاه ، فإن الكمبيوتر العالمي يحافظ على بنية Ethereum المركزية الأصلية حتى مع القياس. لا يمكن لهذه البنية أن تفي بوظائف أخرى مثل اللامركزية والأداء ، ولا يمكنها حل المشكلة الثلاثية للكمبيوتر العالمي.
بمعنى آخر ، تقوم L2 Rollups بالفعل بتنفيذ الوظائف التالية:
ومع ذلك ، لا توفر L2 Rollups:
في حين أن بنية الكمبيوتر العالمية يمكن أن تحتوي على L2 و blockchain المعيارية ، إلا أنها لا تحل المشكلة الأساسية. يمكن لـ L2 حل مشكلة ثلاثية بلوكتشين ، ولكن ليس حل المشكلة الثلاثية للكمبيوتر العالمي نفسه. لذلك ، كما رأينا ، فإن الأساليب الحالية ليست كافية لإدراك حقيقة الكمبيوتر العملاق العالمي اللامركزي الذي تصوره Ethereum في الأصل. نحن بحاجة إلى توسيع الأداء واللامركزية وليس توسيع الأداء واللامركزية التدريجية.
2. أهداف تصميم أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم
لهذا ، نحتاج إلى شبكة يمكنها حل العمليات الحسابية المكثفة للأغراض العامة (خاصة التعلم الآلي و oracles) ، مع الحفاظ على اللامركزية الكاملة لـ blockchain للطبقة الأساسية. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن نتأكد من أن الشبكة قادرة على دعم العمليات الحسابية المكثفة ، مثل التعلم الآلي (ML) ، والتي يمكن تشغيلها مباشرة على الشبكة والتحقق منها في النهاية على blockchain. بالإضافة إلى ذلك ، نحتاج إلى توفير طاقة تخزين وحوسبة كافية بالإضافة إلى تطبيقات الكمبيوتر العالمية الحالية ، والأهداف وطرق التصميم هي كما يلي:
أ) متطلبات الحساب
لتلبية احتياجات وأغراض كمبيوتر عالمي ، نقوم بتوسيع مفهوم الكمبيوتر العالمي الموصوف بواسطة Ethereum ونهدف إلى تحقيق كمبيوتر عالمي عملاق.
يحتاج الكمبيوتر العملاق في العالم أولاً إلى إكمال المهام التي يمكن لأجهزة الكمبيوتر إكمالها الآن وفي المستقبل بطريقة لامركزية. للتحضير للتبني الجماعي ، يحتاج المطورون إلى أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم لتسريع تطوير واعتماد التعلم الآلي اللامركزي لتشغيل الاستدلال النموذجي والتحقق من صحته.
بالنسبة لمهام الحوسبة كثيفة الاستخدام للموارد مثل التعلم الآلي ، فإن تحقيق مثل هذا الهدف لا يتطلب فقط تقليل الثقة في تقنيات الحوسبة مثل براهين المعرفة الصفرية ، ولكن أيضًا سعة بيانات أكبر على الشبكة اللامركزية. لا يمكن تحقيق ذلك على شبكة P2P واحدة (مثل blockchain التقليدية).
ب) حلول لاختناقات الأداء
في الأيام الأولى للحوسبة ، واجه روادنا اختناقات أداء مماثلة حيث قاموا بإجراء المفاضلات بين قوة الحوسبة وسعة التخزين. خذ أصغر مكون في الدائرة كمثال.
يمكننا مقارنة الحساب بالمصباح الكهربائي / الترانزستور والتخزين بمكثف. في الدائرة الكهربائية ، يتطلب المصباح الكهربائي تيارًا كهربائيًا ليبعث الضوء ، على غرار المهمة الحسابية التي تتطلب إجراء حساب. من ناحية أخرى ، تقوم المكثفات بتخزين الشحن ، على غرار الطريقة التي يمكن للتخزين من خلالها تخزين البيانات.
لنفس الجهد والتيار ، قد تكون هناك مقايضة في توزيع الطاقة بين المصباح والمكثف. عادةً ما تتطلب العمليات الحسابية الأعلى تيارًا أكبر لأداء مهمة الحساب ، وبالتالي تتطلب طاقة أقل ليتم تخزينها بواسطة المكثف. يمكن أن تخزن المكثفات الأكبر طاقة أكبر ، ولكنها قد تؤدي إلى أداء حسابي أقل عند أحمال حسابية أعلى. تجعل هذه المقايضة من المستحيل الجمع بين الحوسبة والتخزين في بعض الحالات.
في هندسة الكمبيوتر von Neumann ، أدى ذلك إلى مفهوم فصل جهاز التخزين عن وحدة المعالجة المركزية. على غرار فصل المصباح الكهربائي عن المكثف ، يمكن أن يحل هذا اختناق أداء أنظمة الكمبيوتر العملاقة في العالم.
بالإضافة إلى ذلك ، تتبنى قواعد البيانات التقليدية الموزعة عالية الأداء مخطط تصميم يفصل بين التخزين والحوسبة. تم اعتماد هذا المخطط لأنه متوافق تمامًا مع خصائص أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم.
ج) طوبولوجيا العمارة الجديدة
يتمثل الاختلاف الرئيسي بين سلاسل الكتل المعيارية (بما في ذلك L2 Rollups) وهياكل الكمبيوتر العالمية في الغرض منها:
نقترح بديلاً يتمثل في أن الكمبيوتر العملاق العالمي في نهاية المطاف سوف يتكون من ثلاث شبكات P2P غير متجانسة طوبولوجيًا متصلة بواسطة حافلات (موصلات) غير موثوق بها مثل تقنية إثبات المعرفة الصفرية: دفتر الأستاذ الإجماعي ، وشبكة الحوسبة ، وشبكة التخزين. يتيح هذا الإعداد الأساسي لأجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم حل مشكلة ثلاثية الكمبيوتر في العالم ، ويمكن إضافة مكونات أخرى حسب الحاجة لتطبيق معين.
من الجدير بالذكر أن عدم التجانس الطوبولوجي لا يشمل الاختلافات المعمارية والبنيوية فحسب ، بل يشمل أيضًا الاختلافات الأساسية في الأشكال الطوبولوجية. على سبيل المثال ، في حين أن Ethereum و Cosmos غير متجانسين من حيث طبقات الشبكة والترابط ، إلا أنهما لا يزالان متكافئين من حيث عدم التجانس الطوبولوجي (blockchains).
في أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم ، تتبنى blockchain لدفتر الأستاذ الجماعي شكل blockchain ، وتتخذ العقد شكل رسم بياني كامل ، في حين أن شبكة zkOracle مثل Hyper Oracle هي شبكة بدون دفاتر ، وتشكل العقد رسمًا بيانيًا دوريًا ، بينما الشبكة هيكل لتخزين التراكمية هو نوع آخر ، أقسام تشكل شبكات فرعية.
باستخدام براهين المعرفة الصفرية كحافلة بيانات ، يمكننا تحقيق كمبيوتر عملاق عالمي لا مركزي بالكامل ولا يمكن إيقافه وبدون إذن وقابل للتطوير من خلال توصيل ثلاث شبكات نظير إلى نظير غير متجانسة طوبولوجيًا.
3. هندسة الكمبيوتر العملاق العالمية
على غرار بناء جهاز كمبيوتر مادي ، يجب علينا تجميع شبكة الإجماع المذكورة سابقًا وشبكة الحوسبة وشبكة التخزين في كمبيوتر عالمي عملاق.
سيساعدنا الاختيار والاتصال المناسبان لكل مكون على تحقيق توازن بين دفتر الأستاذ المتفق عليه وقوة الحوسبة وسعة التخزين ، وفي النهاية ضمان اللامركزية والأداء العالي والأمن لأجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم.
يتم وصف بنية أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم على النحو التالي وفقًا لوظائفها:
يشبه هيكل العقدة لشبكة الحواسيب العملاقة العالمية مع الإجماع والحساب وشبكة التخزين ما يلي:
لإطلاق الشبكة ، ستعتمد عقد الكمبيوتر العملاق في العالم على البنية التحتية اللامركزية لـ Ethereum. يمكن للعقد ذات الأداء الحوسبي العالي أن تنضم إلى شبكة الحوسبة الخاصة بـ zkOracle لتوليد البراهين للحوسبة العامة أو التعلم الآلي ، بينما يمكن للعقد ذات السعة التخزينية العالية أن تنضم إلى شبكة تخزين EthStorage.
تصف الأمثلة المذكورة أعلاه العقد التي تشغل كلاً من Ethereum وشبكات الحوسبة / التخزين. بالنسبة للعقد التي تشغل شبكات الحوسبة / التخزين فقط ، يمكنهم الوصول إلى أحدث كتل Ethereum أو إثبات توفر البيانات المخزنة من خلال ناقل لتقنيات إثبات المعرفة الصفرية مثل zkPoS و zkNoSQL دون ثقة.
أ) توافق الإيثيريوم
حاليًا ، تستخدم شبكة الإجماع الخاصة بأجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم Ethereum حصريًا. تتمتع Ethereum بإجماع اجتماعي قوي وأمن على مستوى الشبكة ، مما يضمن إجماعًا لامركزيًا.
تم بناء أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم على بنية تتمحور حول دفتر الأستاذ العام. يخدم دفتر الأستاذ الإجماعي غرضين رئيسيين:
بالمقارنة مع شبكات الحوسبة أو شبكات التخزين ، لا تستطيع Ethereum التعامل مع عدد كبير من مهام الحوسبة في نفس الوقت ، ولا يمكنها تخزين كميات كبيرة من بيانات الأغراض العامة.
من بين أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم ، تعد Ethereum شبكة إجماع لتخزين البيانات ، مثل L2 Rollup ، للوصول إلى توافق في الآراء لشبكة الحوسبة والتخزين ، ولتحميل البيانات الرئيسية حتى تتمكن شبكة الحوسبة من إجراء المزيد من العمليات الحسابية خارج السلسلة.
ب) Store Rollup
تعد Proto-danksharding و Danksharding من Ethereum طرقًا أساسية لتوسيع نطاق شبكة الإجماع. لتحقيق سعة التخزين التي تتطلبها أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم ، نحتاج إلى حل موطن لـ Ethereum ويدعم التخزين الدائم لكميات كبيرة من البيانات.
مجموعات التخزين ، مثل EthStorage ، تعمل بشكل أساسي على توسيع نطاق Ethereum للتخزين الضخم. أيضًا ، نظرًا لأن التطبيقات كثيفة الاستخدام للموارد الحسابية مثل التعلم الآلي تتطلب كميات كبيرة من الذاكرة لتشغيلها على أجهزة الكمبيوتر المادية ، فمن المهم ملاحظة أن "ذاكرة" Ethereum لا يمكن تجاوزها. تعد مجموعات التخزين ضرورية من أجل "التبديل" الذي يسمح لأجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم بتشغيل مهام حسابية مكثفة.
بالإضافة إلى ذلك ، يوفر EthStorage بروتوكول الوصول إلى الويب 3: // (ERC-4804) ، والذي يشبه عنوان URI الأصلي أو عنوان موارد التخزين لأجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم.
ج) شبكة الحوسبة المعجزة zkOracle
تعد شبكة الحوسبة أهم عنصر في أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم لأنها تحدد الأداء العام. يجب أن تكون قادرة على التعامل مع الحسابات المعقدة مثل أوراكل أو التعلم الآلي ، ويجب أن تكون أسرع من الإجماع وشبكات التخزين من حيث الوصول إلى البيانات ومعالجتها.
شبكة zkOracle هي شبكة حوسبة لامركزية ومحدودة الثقة قادرة على معالجة الحسابات التعسفية. يولد أي برنامج قيد التشغيل إثبات ZK ، والذي عند استخدامه يمكن التحقق منه بسهولة عن طريق الإجماع (Ethereum) أو مكونات أخرى.
Hyper Oracle هي شبكة من zkOracles ، مدعومة من zkWASM و EZKL ، والتي يمكنها تشغيل أي حساب باستخدام آثار إثبات التنفيذ.
شبكة zkOracle هي عبارة عن blockchain بدون دفتر الأستاذ (ليست حالة عالمية) تتبع بنية سلسلة blockchain الأصلية (Ethereum) ، ولكنها تعمل كشبكة حوسبة بدون دفاتر الأستاذ. لا تضمن شبكة zkOracle الصلاحية الحسابية من خلال إعادة التنفيذ مثل سلاسل الكتل التقليدية ؛ بدلاً من ذلك ، توفر إمكانية التحقق الحسابي من خلال البراهين التي تم إنشاؤها. يسمح التصميم الذي لا يحتوي على دفتر الأستاذ والإعداد المخصص للعقدة للحوسبة لشبكات zkOracle (مثل Hyper Oracle) بالتركيز على الحوسبة عالية الأداء والمصداقية للثقة. يتم إخراج نتيجة الحساب مباشرة إلى شبكة الإجماع بدلاً من توليد إجماع جديد.
في شبكة الحوسبة الخاصة بـ zkOracle ، يتم تمثيل كل وحدة حوسبة أو ملف قابل للتنفيذ بواسطة zkGraph. تحدد هذه الرسوم البيانية zkGraphs سلوك إنشاء الحساب والإثبات ، تمامًا مثل العقود الذكية التي تحدد حساب شبكة الإجماع.
I. الحوسبة العامة خارج السلسلة
يمكن استخدام برنامج zkGraph في حساب zkOracle بدون مكدس خارجي لحالتين رئيسيتين:
يمكن لهاتين الحالتين تلبية متطلبات البرامج الوسيطة والبنية التحتية لأي مطور عقد ذكي. هذا يعني أنه بصفتك مطورًا للكمبيوتر العملاق في العالم ، يمكنك متابعة عملية التطوير اللامركزية الشاملة بالكامل عند إنشاء تطبيق لامركزي كامل ، بما في ذلك العقود الذكية على السلسلة على شبكة الإجماع والسلاسل على شبكة الحوسبة. احسب.
II. حسابات ML / AI
لتحقيق اعتماد على نطاق الإنترنت ودعم أي سيناريو تطبيقي ، تحتاج أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم إلى دعم حوسبة التعلم الآلي بطريقة لامركزية.
من خلال تقنية إثبات المعرفة الصفرية ، يمكن دمج التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي في أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم والتحقق منهما على شبكة إجماع Ethereum لتحقيق حوسبة حقيقية على السلسلة.
في هذه الحالة ، يمكن توصيل zkGraph بمكدسات التكنولوجيا الخارجية ، وبالتالي دمج zkML نفسه مع شبكة الحوسبة الخاصة بأجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم. يتيح ذلك لجميع أنواع تطبيقات zkML:
من أجل تحقيق التعلم الآلي وقوة حوسبة الذكاء الاصطناعي لأجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم ، سيتم دمج zkGraph مع مجموعات تكنولوجيا zkML المتقدمة التالية ، مما يوفر لهم تكاملًا مباشرًا مع شبكات الإجماع وشبكات التخزين.
هـ) zk كناقل بيانات
الآن بعد أن أصبح لدينا جميع المكونات الأساسية للحاسوب العملاق في العالم ، نحتاج إلى مكون نهائي لربطها. نحن بحاجة إلى حافلة يمكن التحقق منها ومحدودة الثقة للتواصل والتنسيق بين المكونات.
Hyper Oracle zkPoS هو مرشح مناسب لـ zk Bus لأجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم التي تستخدم Ethereum كشبكة إجماع. يعد zkPoS مكونًا رئيسيًا لـ zkOracle ، والذي يتحقق من إجماع Ethereum من خلال ZK ، بحيث يمكن نشر إجماع Ethereum والتحقق منه في أي بيئة.
بصفتها ناقلًا لامركزيًا ومحدودًا للثقة ، يمكن لـ zkPoS توصيل جميع مكونات أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم من خلال ZK ، مع عدم وجود نفقات حساب للتحقق تقريبًا. طالما يوجد ناقل مثل zkPoS ، يمكن للبيانات أن تتدفق بحرية داخل أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم.
عندما يمكن تمرير إجماع Ethereum من طبقة الإجماع إلى الناقل باعتبارها بيانات الإجماع الأولية لأجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم ، يمكن لـ zkPoS إثبات ذلك من خلال إثبات الحالة / الحدث / المعاملة. يمكن بعد ذلك تمرير البيانات التي تم إنشاؤها إلى شبكة الحوسبة لشبكة zkOracle.
بالإضافة إلى ذلك ، بالنسبة لناقل شبكة التخزين ، تعمل EthStorage على تطوير zkNoSQL لتمكين إثباتات توفر البيانات ، مما يسمح للشبكات الأخرى بالتحقق بسرعة من أن BLOB بها نسخ متماثلة كافية.
و) حالة أخرى: بيتكوين كشبكة إجماع
مثل العديد من المجموعات السيادية من الطبقة الثانية ، يمكن لشبكة لامركزية مثل Bitcoin أن تكون بمثابة شبكة إجماع تدعم أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم.
من أجل دعم مثل هذا الكمبيوتر العملاق العالمي ، نحتاج إلى استبدال ناقل zkPoS ، لأن Bitcoin عبارة عن شبكة blockchain تعتمد على آلية PoW.
يمكننا استخدام ZeroSync لتنفيذ zk كحافلة للكمبيوتر العملاق في عالم Bitcoin. ZeroSync مشابه لـ "zkPoW" ، الذي يزامن إجماع Bitcoin من خلال أدلة المعرفة الصفرية ، مما يسمح لأي بيئة حوسبة بالتحقق والحصول على أحدث حالة Bitcoin في غضون مللي ثانية.
ز) سير العمل
فيما يلي نظرة عامة على عملية المعاملات للكمبيوتر العملاق في العالم استنادًا إلى Ethereum ، مقسمة إلى عدة خطوات:
طوال العملية ، تلعب الحافلة دورًا حيويًا في ربط كل خطوة:
ختاماً
وضعت Bitcoin أساسًا قويًا لإنشاء الكمبيوتر العالمي v0 ونجحت في بناء "دفتر الأستاذ العالمي". بعد ذلك ، أثبتت Ethereum بشكل فعال نموذج "الكمبيوتر العالمي" من خلال تقديم آلية عقد ذكية أكثر قابلية للبرمجة. لتحقيق اللامركزية ، استفد من عدم الثقة المتأصل في التشفير ، والحوافز الاقتصادية الطبيعية لـ MEV ، ودفع الاعتماد الجماعي ، وإمكانيات تقنية ZK ، والحاجة إلى الحوسبة اللامركزية للأغراض العامة ، بما في ذلك التعلم الآلي ، وظهور أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم أصبح ضروريا.
سيعمل حلنا المقترح على بناء كمبيوتر عملاق عالمي من خلال ربط شبكات P2P غير المتجانسة طوبولوجيًا باستخدام براهين عدم المعرفة. كدفتر أستاذ إجماعي ، ستوفر Ethereum الإجماع الأساسي وتستخدم الفاصل الزمني للكتلة كدورة ساعة للنظام بأكمله. كشبكة تخزين ، ستقوم مجموعة التخزين بتخزين كميات كبيرة من البيانات وتوفير معايير URI للوصول إلى البيانات. كشبكة حوسبة ، ستعمل شبكة zkOracle على عمليات حسابية كثيفة الموارد وتنتج أدلة قابلة للتحقق من الحساب. كحافلة بيانات ، ستعمل تقنية إثبات المعرفة الصفرية على ربط المكونات المختلفة والسماح بربط البيانات والإجماع والتحقق منها.