مقدمة

في حوالي شهر، #بيتكوينمن المقرر أن تبدأ بلوكشين في تقليص النصف القادم. ومع ذلك، يعتقد الكاتب أن رؤية ساتوشي ناكاموتو - الإجماع المتاح للجميع عبر وحدة المعالجة المركزية - لم تتحقق بعد. في هذا الصدد، قد تتماشى آليات Arweave الاستدورية بشكل أكثر وفاء مع الرؤية الأصلية لناكاموتو، حيث يمثل الإصدار 2.6 خطوة هامة نحو تحقيق توقعاته. يجلب هذا الإصدار تحسينات كبيرة على من سبقه، بهدف:

• تقييد تسريع الأجهزة، مما يسمح بصيانة التوافق باستخدام وحدة معالجة مركزية عامة + قرص صلب ميكانيكي، مما يقلل من تكاليف التخزين؛
• توجيه تكاليف التوافق المباشر نحو تخزين البيانات الفعال بدلاً من المنافسة على التجزئة ذات الطاقة الكبيرة؛
• حفز المُنقبين على إنشاء نُسخ كاملة من مجموعة بياناتهم على Arweave، مما يمكن توجيه البيانات بشكل أسرع وزيادة التخزين الموزع.

آلية التوافق

استنادًا إلى الأهداف أعلاه، يكون آلية الإصدار 2.6 تقريبًا كما يلي:

• تمت إضافة مكون جديد إلى آلية SPoRA الأصلية المسماة سلسلة التجزئة، والتي هي ساعة خوارزمية التشفير المذكورة سابقًا وتولد تجزئة تعدين SHA-256 كل ثانية.
• يختار المُنقب مؤشر قسم في البيانات المخزنة لديه ويستخدمه مع تجزئة التعدين وعنوان التعدين كمعلومات إدخال التعدين لبدء التعدين.
• توليد نطاق استدعاء 1 في القسم المختار ونطاق استدعاء آخر 2 في موقع عشوائي في الشبكة المتشابكة.
• استخدم كتل البيانات المسترجعة (شرائح) ضمن النطاق 1 بتسلسل لحساب ما إذا كانت حلاً للكتلة. إذا تجاوزت نتيجة الحساب صعوبة الشبكة الحالية ، يحصل المنقب على الحق في التعدين ؛ إذا لم ينجح ، فإنه يتابع حساب الكتلة المسترجعة التالية في النطاق.
• يمكن أيضًا حساب وتحقق كتل البيانات في النطاق 2، ولكن حلولها تتطلب التجزئة من النطاق 1.

الرسم البياني 1: مخطط آلية التوافق في الإصدار 2.6

دعونا نتعرف على مختلف المصطلحات والمفاهيم التي تظهر في هذه الآلية:

بيانات Arweave: المعروفة أيضًا باسم شبكة النسيج. يتم تقسيم جميع البيانات في الشبكة إلى كتل بيانات فردية، تُسمى الشظايا (التي تشبه الكتل جداراً من الطوب في الرسم البياني). توزع هذه الكتل بشكل متساوٍ في جميع أنحاء شبكة Arweave ويتم عنونتها باستخدام هيكل شجرة Merkle (المعروف أيضًا باسم الإزاحة العالمية)، مما يسمح بتحديد موقع أي كتلة بيانات داخل شبكة النسيج.

Chunk: كل كتلة بيانات عادة ما تكون بحجم 256 كيلو بايت. يجب على المنقبين تجميع الكتل البيانية المقابلة وتجزئتها للفوز بحق التنقيب، مثبتين أنهم يخزنون نسخا من البيانات أثناء عملية تعدين SPoRA.

التقسيم: 'التقسيم' هو مفهوم جديد تم تقديمه في الإصدار 2.6. كل تقسيم يغطي 3.6 تيرابايت من البيانات. يتم ترقيم التقسيمات من بداية شبكة Weave (الفهرس 0) حتى العدد الإجمالي للتقسيمات التي تغطي كامل شبكة Weave.

نطاق الاسترجاع: نطاق الاسترجاع هو مفهوم جديد آخر في الإصدار 2.6. يمثل سلسلة من كتل البيانات المتجاورة (الشظايا) في شبكة Weave، بدءًا من إزاحة محددة وبطول 100 ميجابايت. مع كل كتلة بيانات بحجم 256 كيلوبايت، يتضمن نطاق الاسترجاع 400 كتلة بيانات. في هذا الآلية، هناك اثنان نطاقات استرجاع، كما هو موضح بالتفصيل أدناه.

الحلول المحتملة: يُعتبر كل كتلة بيانات بحجم 256 كيلوبايت ضمن نطاق الاسترجاع حلاً محتملاً للفوز بالحق في التعدين. كجزء من عملية التعدين، يتم تجزئة كل كتلة بيانات لاختبار ما إذا كانت تلبي متطلبات صعوبة الشبكة. في حال نجاح الاختبار، يفوز المعدني بالحق في التعدين ويحصل على مكافآت التعدين. إذا فشل، يستمر المعدني في محاولة كتلة 256 كيلوبايت التالية ضمن نطاق الاسترجاع.

سلسلة التجزئة: سلسلة التجزئة هي تحديث رئيسي في الإصدار 2.6 ، حيث تضيف ساعة مشفرة إلى SPora السابقة ، مما يحد من الحد الأقصى لمعدل التجزئة. تنشئ سلسلة التجزئة سلسلة من التجزئات عن طريق تجزئة جزء من البيانات على التوالي باستخدام الدالة SHA-256. لا يمكن موازاة هذه العملية (يمكن تحقيقها بسهولة باستخدام وحدات المعالجة المركزية من فئة المستهلك) ، وتحقيق تأخير 1 ثانية عن طريق إجراء عدد معين من عمليات التجزئة المتتالية.

التعدين هاش: بعد عدد كاف من عمليات التجزئة المتتالية (أي بعد تأخير 1 ثانية)، تنتج سلسلة التجزئة هاش قيمة تجزئة تُعتبر صالحة لعملية التعدين. من الجدير بالذكر أن التعدين هاش متسق عبر جميع المنقبين، ويمكن لجميع المنقبين التحقق منه.

الآن بعد أن قدمنا ​​جميع الشروط اللازمة، يمكننا فهم كيفية عمل الإصدار 2.6 بشكل أفضل من خلال مناقشة الاستراتيجيات الأمثل للحصول عليه.

أفضل استراتيجيات

تم تقديم هدف Arweave العام مرارًا وتكرارًا من قبل، وهو تعظيم عدد نسخ البيانات المخزنة على الشبكة. ولكن ماذا يجب تخزينه؟ كيف يجب تخزينه؟ هناك العديد من المتطلبات والتفاصيل المعقدة المتضمنة. هنا، سنناقش كيفية اعتماد استراتيجية الممارسة الأفضل.

النُسُخ مقابل النُسَخ

منذ الإصدار 2.6، واجهت بشكل متكرر مصطلحين في مستندات تقنية مختلفة: النسخ الاحتياطية والنسخ. يمكن ترجمة كل منهما إلى "نسخ" في اللغة الصينية، ولكن في الواقع، هناك اختلافات كبيرة بينهما، مما تسبب أيضًا بعض العقبات بالنسبة لي لفهم الآلية. لسهولة الفهم، أفضل ترجمة النسخ الاحتياطية بـ "نسخ احتياطية" والنسخ بـ "نسخ احتياطية".

النسخ تشير إلى ببساطة نسخ البيانات، حيث لا يوجد فرق بين النسخ الاحتياطية لنفس البيانات.

النسخ، من ناحية أخرى، تؤكد على الفرادة. يشير إلى عملية تخزين البيانات بعد أن تمت عملية الفرادة. يشجع شبكة Arweave على تخزين النسخ بدلاً من مجرد النسخ الاحتياطية.

ملاحظة: في الإصدار 2.7، تم تغيير آلية التوافق إلى SPoRes، والتي تعني البراهين الموجزة للتكرارات، استنادًا إلى تخزين النسخ. سأقدم تفسيرًا أوسع في المستقبل.

تعبئة نسخ فريدة

النسخ المميزة أمر حيوي في آلية Arweave. يجب على المنقبين تعبئة جميع البيانات في تنسيق محدد لتشكيل نسخهم المميزة كشرط أساسي للفوز بحق التعدين.

إذا كنت ترغب في تشغيل عقدة جديدة والتفكير في نسخ البيانات مباشرة التي قامت بتجميعها المنقبون الآخرون بالفعل، فلن ينجح الأمر. أولاً، تحتاج إلى تنزيل ومزامنة البيانات الأصلية من شبكة Arweave Weave (بالطبع، لا ترغب في تنزيل كل شيء، بل يمكن أيضًا تنزيل جزء فقط، ويمكنك تعيين سياسات بياناتك الخاصة لتصفية البيانات المحفوفة بالمخاطر). ثم، استخدم وظيفة RandomX لتجميع كل كتلة بيانات من البيانات الأصلية، محولًا إياها إلى حلول تعدينية محتملة.

يتضمن عملية التعبئة توفير مفتاح التعبئة لوظيفة RandomX، مما يتيح لها توليد النتائج من خلال عدة عمليات حسابية لتعبئة البيانات الأصلية. عملية فك تعبئة كتل البيانات المعبأة بالفعل نفسها - توفير مفتاح التعبئة واستخدام النتائج التي تم توليدها من خلال عدة عمليات حسابية لفك تعبئة كتل البيانات.

في الإصدار 2.5، يعد نسخة احتياطية لمفتاح التعبئة عبارة عن تجزئة SHA256 مرتبطة مع chunk_offset (إزاحة من كتلة البيانات، ويُفهم أيضًا كمعلمة الموضع لكتلة البيانات) و tx_root (جذر التحويل). يضمن هذا أن كل حل تعدين مستخرج يأتي من نسخة فريدة من كتل البيانات ضمن كتلة محددة. إذا كان لدى كتلة بيانات عدة نسخ احتياطية في مواقع مختلفة في الشبكة المعطلة، فيجب نسخ كل نسخة احتياطية بشكل منفصل كنسخة فريدة.

في الإصدار 2.6، تم توسيع مفتاح النسخ الاحتياطي هذا إلى تجزئة SHA256 مرتبطة بموقع الكتلة، جذر tx، وعنوان المُنقب (عنوان المنقب). وهذا يعني أن كل نسخة طبق الأصل فريدة أيضًا لكل عنوان تعدين.

مزايا تخزين نسخ كاملة

يقترح الخوارزمية أن يقوم المنقبون بإنشاء نسخة كاملة فريدة بدلاً من النسخ المستنسخة جزئياً، مما يضمن توزيعًا متساويًا للبيانات في جميع أنحاء الشبكة.

كيف يجب أن نفهم هذا؟ دعونا نفهم من خلال مقارنة الصورتين التاليتين.

أولاً، دعنا نفترض أن الشبكة المجزأة بأكملها لـ Arweave قد أنتجت مجموع 16 تقسيم بيانات.

السيناريو 1:

• اكتشف المُنقب بوب أن تنزيل البيانات يتطلب وقتًا طويلاً، لذلك قام بتنزيل البيانات فقط من أول 4 أقسام في الشبكة المعطلة.
• لتعظيم تكرارات التعدين في هذه الأقسام الأربعة، ابتكر بوب فكرة ذكية. قام بإنشاء 4 نسخ من البيانات من هذه الأقسام الأربعة وقام بتجميعها في 4 موارد نسخ فريدة باستخدام عناوين تعدين مختلفة. الآن، بوب لديه 16 قسمًا في مساحة تخزينه. هذا على ما يرام ويتوافق مع قواعد التكرارات الفريدة.
• بعد ذلك، يمكن لبوب إجراء اختبارات انتهاك لكل كتلة من المواد البيانية في كل قسم كل ثانية عند الحصول على تعدين هاش. يتيح هذا لبوب الحصول على 400 * 16 = 6400 حل تعدين محتمل في ثانية واحدة.
• ولكن ذكاء بوب يأتي بتكلفة لأنه يجب عليه التنازل عن فرصة تعدين واحدة لكل نطاق استرداد. انظر تلك 'علامات الاستفهام'؟ تمثل النطاق الثاني للاسترداد الذي لا يمكن لبوب العثور عليه على القرص الصلب الخاص به لأنه يحدد أجزاء البيانات التي لم يقم بوب بتخزينها. بالطبع، بحظ سعيد، هناك مؤشرات منخفضة نسبيًا ترمز إلى أن بوب قام بتخزين فقط 25٪ من الأقسام الأربعة، مما يعني 1600 حلاً محتملاً.
• لذا، تسمح هذه الاستراتيجية لبوب بأن يكون لديه 6400 + 1600 = 8000 حل محتمل في الثانية الواحدة.

الشكل 2: استراتيجية "ذكية" لبوب: السيناريو الأول

السيناريو الثاني:

الآن، دعونا نلقي نظرة على السيناريو الثاني. نظرًا لترتيب نطاقي إعادة الاتصال، فإن استراتيجية أكثر أمانًا هي تخزين نسخ فريدة من البيانات مع مشاكل أكثر. يتم توضيح هذا في الشكل 3.

• أليس المُنقبة، على عكس النهج "الذكي" لبوب، تُنزل بجد بيانات القسم لجميع الأجزاء 16 وتستخدم عنوانًا واحدًا فقط للتعدين لتشكيل نسخة فريدة مع 16 نسخة احتياطية.
• نظرًا لأن لدى أليس أيضًا 16 تقسيمًا، فإن الحلول الإمكانية الإجمالية لنطاق الاستدعاء الأول هي نفسها التي لدى بوب، وهي 6400 أيضًا.
• ومع ذلك، في هذ scenario، تحصل أليس على جميع الحلول المحتملة لنطاق الاستدعاء الثاني. هذا 6400 إضافي.
• إذاً، تعطي استراتيجية أليس لها 6400 + 6400 = 12800 حلاً محتملًا في الثانية. الميزة واضحة.

الشكل 3: استراتيجية أليس لديها مزايا أكبر

دور نطاقات الاستدعاء

قد تتساءل لماذا، قبل الإصدار 2.5، تم تجزئة كتلة الاسترجاع الواحدة بشكل عشوائي باستخدام وظيفة للسماح للمنقبين بالبحث وتقديم أدلة تخزين، بينما في الإصدار 2.6، يتم تجزئة نطاق الاسترجاع بدلاً من ذلك.

السبب بسيط تمامًا: يتكون نطاق الاسترجاع من كتل بيانات متتالية، وهذه الهيكلية تخدم غرضًا رئيسيًا وهو تقليل حركة رأس القراءة لأقراص التخزين الصلبة الميكانيكية (HDDs). هذه الطريقة للتحسين الفعلي تسمح لأداء قراءة أقراص التخزين الصلبة أن يكون على قدم المساواة مع أقراص التخزين الصلبة الأكثر تكلفة (SSDs). إنها مثل ربط يد وقدم واحدة من SSD. بالطبع، يمكنها لا زالة الاستفادة من سرعة طفيفة من خلال القدرة على نقل أربعة نطاقات استرجاع في الثانية. ومع ذلك، بالمقارنة مع أقراص التخزين الصلبة الأرخص ثمنًا، سيكون عددهم هو المقياس الرئيسي الذي يدفع اختيار المنقبين.

التحقق من سلسلة الهاش

الآن دعونا نناقش التحقق من كتلة جديدة.

لقبول كتلة جديدة، يحتاج المحققون إلى التحقق من الكتلة الجديدة التي تم استلامها من منتج الكتلة، ويمكن القيام بذلك عن طريق استخدام تجزئة التعدين المولدة لديهم للتحقق من تجزئة التعدين للكتلة الجديدة.

إذا لم يكن المحقق في الرأس الحالي لسلسلة التجزئة، يتضمن كل تجزئة تعدين 25 نقطة تفتيش بمدة 40 مللي ثانية. هذه النقاط هي النتائج المتتالية للتجزئة لمدة 40 مللي ثانية، وتمثل معًا فترة زمنية تبدأ من التجزئة التعدينية السابقة بمدة ثانية واحدة.

قبل نشر الكتلة الجديدة المستلمة إلى العقد الأخرى، سيقوم المحققون بإكمال التحقق السريع من أول 25 نقطة تفتيش في 40 ميلي ثانية. إذا كان التحقق ناجحًا، فإنه يؤدي إلى نشر الكتلة ومواصلة التحقق من نقاط التفتيش المتبقية.

يتم إكمال النقاط التحقق الكاملة عن طريق التحقق من جميع النقاط التحقق المتبقية. بعد النقطة التحقق الأولى والعشرين، هناك 500 نقطة تحقق، تليها 500 نقطة تحقق أخرى، مع تضاعف الفاصل الزمني لكل مجموعة من 500 نقطة تحقق تالية.

بينما يجب أن تتقدم سلسلة التجزئة بشكل متسلسل في توليد تجزئات التعدين، يمكن للمحققين أداء التحقق من التجزئة عند التحقق من نقاط التفتيش، مما قد يقصر الوقت اللازم للتحقق من الكتل وتحسين الكفاءة.

الشكل 4: عملية التحقق من سلسلة التجزئة

بذرة سلسلة التجزئة الهاشية

إذا كان لدى منقب أو مجموعة تعدين قدرات أسرع في تجزئة SHA256، فإن سلسلة التجزئة الخاصة بهم قد تتقدم على العقد الأخرى في الشبكة. مع مرور الوقت، قد تتراكم هذه الميزة في سرعة الكتلة لتصبح متأخرة بشكل كبير، مما يؤدي إلى تفاوت تجزئة الهاش بشكل كبير مع باقي المحققين. وقد يؤدي هذا إلى سلسلة من الفروع وإعادة التنظيم غير المتحكم فيها.

لتقليل احتمال حدوث تعويضات سلسلة التجزئة المشفرة مثل هذه، يزامن Arweave سلسلة التجزئة العالمية باستخدام رموز من الكتل التاريخية في فترات زمنية ثابتة. يوفر هذا بانتظام بذور جديدة لسلسلة التجزئة المشفرة، مما يضمن تزامن سلاسل التجزئة المشفرة بين المنقبين المختلفين مع كتلة محققة.

فترة بذور سلسلة التجزئة هي كل 50 * 120 هاش المعدنية (50 يمثل عدد الكتل، و 120 يمثل عدد الهاش المعدنية داخل دورة إنتاج الكتلة من 2 دقيقة) لاختيار كتلة بذور جديدة. هذا يعني أن كتل البذور تظهر تقريبًا كل ~50 كتلة Arweave، ولكن بسبب التباينات في أوقات الكتل، قد تظهر كتل البذور قبل أو بعد 50 كتلة بقليل.

الشكل 5: طريقة تكوين بذور سلسلة التجزئة

يوضح المحتوى أعلاه المقتطف من مواصفة الإصدار 2.6 من قبل الكاتب أن أرويف قامت بتنفيذ آليات منخفضة الطاقة وأكثر لفترة تشغيل الشبكة بأكملها ابتداءً من الإصدار 2.6. رؤية ساتوشي ناكاموتو تجد تحقيقًا عمليًا في أرويف.

Arweave 2.6: https://2-6-spec.arweave.dev/

بيان:

1. يتم استنساخ هذا المقال الذي كان بعنوان 'Arweave 2.6 也许更符合中本聪的愿景' من [PermaDAO]. جميع حقوق الطبع والنشر تنتمي إلى الكاتب الأصلي [أرويف أواسيس]. إذا كان لديك أي اعتراض على إعادة الطبع، يرجى التواصل معبوابة تعلمالفريق، سيتولى الفريق بذلك في أقرب وقت ممكن.

2. تنويه: الآراء والآراء المعبر عنها في هذه المقالة تمثل وجهات نظر الكاتب فقط ولا تشكل أي نصيحة استثمارية.

3. تتم ترجمة المقال إلى لغات أخرى من قبل فريق Gate Learn. ما لم يذكر غير ذلك، فإن نسخ أو توزيع أو نسخ المقالات المترجمة ممنوع.