في الوقت الحالي، تجد نفسها Web3 في موقف صعب، ليس فقط بسبب الظل الطويل الذي يلقيه الممثلون السيئين ذوي الملف الشخصي العالي على نظام البلوكشين. تجاوز ثلاث تحديات كبيرة دون التخلي عن المبادئ التي جعلت من التكنولوجيا الموزعة جاذبية مهمة صعبة:

1. بالمقارنة مع منتجات الويب 2.0 المماثلة، تكلفة تخزين البيانات على السلسلة وعمليات الكتابة مرتفعة بشكل لا يمكن تحمله.

2. تخزين السلسلة وعمليات الكتابة على السلسلة بطيئة للغاية (من الناحية التصميمية) لضمان الأمان الموعود من خلال أنظمة السلسلة القائمة على التقنية. مع إضافة العقد إلى الشبكة وزيادة حجم طلبات الكتابة، تتدهور الأداء بشكل أكبر بسبب الحاجة إلى التوافق من أكثر من 51% من العقد على صحة البيانات الجديدة.

3. ينمو طول (حجم) دفتر السجل اللامركزي لأي بلوكشين مع استخدامه بشكل كبير، مكسراً حدود معظم البنى التحتية لقواعد البيانات المتوفرة في السوق اليوم.

قواعد البيانات التشغيلية وقواعد البيانات التحليلية والأدلة الموزعة هي أنواع فعالة ومتميزة من أنظمة إدارة قواعد البيانات. ما يربك الكثيرين حول شبكات سلسلة الكتل النامية هو أنها ليست مجرد "قواعد بيانات"؛ بل يخدم العديد منها أيضًا كـ "خوادم" لاستضافة تطبيقات الإنترنت (أو "التطبيقات اللامركزية") التي تمت كتابتها من قبل أي مطور مؤهل.

تمر معظم التقنيات الجديدة بمرحلة من التعميم المفرط حتى يتم العثور على منتج مناسب أو مناسب للسوق. يكمن جذر هذه التحديات الثلاثة في نفس مشكلة "استخدام الأداة المناسبة للوظيفة الخطأ". على سبيل المثال ، لن يستخدم معظم متخصصي تكنولوجيا المعلومات قواعد البيانات التشغيلية كقواعد بيانات تحليلية ، والعكس صحيح. يعد استخدام دفاتر الأستاذ الموزعة كقواعد بيانات تشغيلية أو تحليلية (على سبيل المثال ، تحت dApp تم نشره على شبكة blockchain) تطابقا سيئا بشكل خاص ، كما هو موضح أدناه.

بالفعل، تقوم مجتمع البلوكشين باستكشاف طرق مبتكرة للتعامل مع مشاكل الأداء دون المساس بالأمان، ولكن هذا يأخذ وقتًا. قامت إثيريوم ببعض التغييرات في هذا الصدد مؤخرًا. يجب وضع الثقة في مكان ما. ينقل البلوكشين هذه الثقة بعيدًا عن نموذج الويب 2.0 التقليدي، لكنه لا يقضي على الحاجة إلى الثقة - على الأقل حتى الآن.

توفير البيانات خارج السلسلة الزمنية يوفر مسارًا مباشرًا لـ Web3 للعثور على توافق المنتج / السوق. ومع ذلك، تجد هذه النهج الثقة في شكل بيانات العمليات / التحليل لتطبيقات اللامركزية داخل أنظمة الويب 2.0. ومع ذلك، فقد قامت أكثر تطبيقات اللامركزية نجاحًا وخدمات البلوكشين بجعل هذا التضحية، باستخدام الأدوات المناسبة للعمل المناسب من خلال الاستفادة من كل تكنولوجيا لنقاط قوتها.

قبل أن نتعمق في كيف ولماذا يمكن لـ Web3 التقدم بالبيانات في الوقت الحقيقي، دعنا ننظر أولاً إلى الآفاق المستقبلية لـ Web3، بغض النظر عن التحديات الثلاث التي تم تحديدها للتو.

ماذا سيستمر في دفع Web3 للأمام؟

في مثل هذه الأوقات ، من المهم أن تتذكر blockchain ≠ عملة مشفرة. العملة المشفرة هي تطبيق لمفهوم blockchain والتكنولوجيا الأساسية. الشيء نفسه ينطبق على NFTs والمفهوم الأوسع ل Web3. لا يزال المفهوم الأساسي ل blockchain - المعاملات والمواقف وسجلات الملكية العامة غير القابلة للتغيير - يقدم تباينا مثيرا للاهتمام مع النظام المالي الحالي ، حيث توجد دفاتر الأستاذ هذه في قواعد بيانات خاصة لا يمكن الوصول إليها إلا من خلال بوابات مؤسسية وقانونية. ما هي حالات الاستخدام القيمة وذات المغزى في العالم الحقيقي؟

وفقًا لماكنزي، أصدرت أكبر منصات الإقراض عبر الويب3 200 مليار دولار في عام 2021. أصبحت القروض والودائع والتحويلات المالية وتبادل الأصول وتمويل التجارة والتأمين حالات استخدام قابلة للتطبيق. بينما تظهر البدايات المبكرة للأقران إلى الأقران والألعاب ووسائل التواصل الاجتماعي ووسائط الإعلام عبر الإنترنت نشاطًا كبيرًا.

خدمات الهوية الرقمية وإدارة سلسلة التوريد والخدمات اللوجستية تظل احتمالات واضحة. حالات الاستخدام الافتراضية في العالم الافتراضي المفترض تدفع بالدولارات الاستثمارية الحقيقية، مع شركات مثل فيسبوك التي تغير اتجاهها، وإعادة تسميتها إلى ميتا، والمضي قدمًا.

يمكن أن تكون أنظمة سلسلة الكتل الخاصة على الشبكات المغلقة والمحمية (مثل Hyperledger Fabric) ليست كما تصورها الخالقون ولكن يمكنها الآن تقديم حالات استخدام أكثر عمومية لصناعات ومؤسسات محددة (بتكلفة أن تكون نظامًا مفتوحًا Web3 للجمهور). تحمل NFTs، أو مفهوم الرموز الفريدة واللاقسمية والمتماثلة، قيمة تجارية حقيقية في تمثيل الأصول الظاهرية في العالم الحقيقي والموجودة على الإنترنت فقط بشكل رقمي.

هذه تكهنات عامة آمنة تم إمكانيتها، ومع ذلك لم تُحل بعد. تأسيس اتصالات بين العالم الحقيقي وNFTs الرقمية بشكل قانوني (وفي بعض الحالات، بدنيًا) لا يزال يخضع لاستكشاف واسع النطاق. لاحظت Alchemy مزود Web3 في تقريره الفصلي أن نموَّ نشر العقود الذكية بلغ 143% مقارنة بالربع نفسه من عام 2021.

بينما لا تزال هناك تحديات كبيرة تحتاج إلى التغلب عليها، مثل أي فكرة جديدة، فإن جاذبية صناديق الاستثمار والمطورين والاهتمام المؤسسي لها بالفعل القدرة على استقطاب الطاقة التي تدفع التكنولوجيا الحية للأمام. مع نضوج التكنولوجيا الأساسية، سيتم إنشاء قيمة Web3 أكثر. مع توليد المزيد من القيمة، ستظهر فرص جديدة، مما يثير الاهتمام في معالجة اللوائح، والقضايا القانونية، وخصوصية البيانات، وتحسين تجارب المطور والمستخدم النهائي.

اعتبارات مطوري Web3 للبيانات على السلسلة

تواجه منتجات سلسلة الكتل القائمة على دليل العمل تحديات تمتد إلى البنية التحتية لها. تعتبر قواعد البيانات التشغيلية ملائمة تمامًا لتخزين البيانات واسترجاعها بسرعة وكفاءة. تتفوق قواعد البيانات التحليلية في الاستعلامات السريعة والمفتوحة والاستكشاف. تقدم قواعد البيانات غير العلاقية مجموعة متنوعة من الميزات التشغيلية أو التحليلية دون التضحية بالأداء والتوفر.

توفر أنظمة مبنية على تقنية سلسلة الكتل سجلات آمنة وغير قابلة للتغيير ولكن على حساب الأداء. محاولة استخدام سجلات آمنة للإضافة فقط وغير قابلة للتغيير كقواعد بيانات تشغيلية أو تحليلية أو غير علاقية ستؤدي إلى القضايا التالية:

أداء غير مقبول

مجموعة تقنيات الويب 2.0 قد حددت توقعات تجربة رقمية سريعة لمعظم الناس في جميع أنحاء العالم، سواء كانوا يستخدمون أقراصًا لوحية أو هواتف ذكية أو أجهزة كمبيوتر محمولة/مكتبية، دون الحاجة إلى دقيقتين إلى ست ساعات. معظم تطبيقات سلسلة الكتل تعتمد على خوارزميات Proof of Work بطيئة لتأمين عمليات الكتابة إلى تخزين بيانات سلسلة الكتل وبطيئة للاتفاق الند للند لضمان قراءات البيانات المتسقة عبر شبكة العقد.

حجم البعمل يسبب انقطاع الإنتاج

البلوكشين ليس مجرد مشكلة "بيانات ضخمة"؛ بل هو مشكلة بيانات ضخمة بشكل هائل، تزداد حجماً بزيادة الاستخدام. قليل من قواعد البيانات التشغيلية أو التحليلية يمكن أن تصل إلى هذا المستوى، وحتى القليل منها يمكن أن يحقق حقاً هذا المستوى من التوسع الخطي، مما يقلل بشكل كبير من نطاق الاختيار.

بيانات متناقضة وغير دقيقة

تصميم سلسلة الكتل الواسع الانتشار والتوافق التدريجي وطبيعة دليل العمل تجعلها آمنة ولكن تؤدي إلى بيانات غير متسقة، مما يجعلها غير مناسبة كقاعدة بيانات تشغيلية أو تحليلية لتطبيقات الويب3. نظرًا لعدم وجود رسائل خطأ أو رموز خطأ لهذه المشكلات، فإن كتابة رمز معالجة الأخطاء لاختبار أو تفسير أو حل هذه الأخطاء من أجل محاولة التعويض يستغرق وقتًا طويلاً أو يكون مستحيلاً. من الطبيعي أن يكون تصحيح الأخطاء في الإنتاج أو في اللحظات الحرجة الأخرى كابوسًا لجميع الأطراف المعنية. سيكون دعم التكنولوجيا الفورية غير قادر على تقديم إجابات للمستخدمين المحبطين، وسيكون المطورون غير قادرين على تقديم إجابات لموظفي دعم التكنولوجيا. وهذا يؤدي إلى تقييمات سلبية في متاجر التطبيقات.

تكاليف تخزين/استخدام غير مقبولة

العمليات على السلسلة مكلفة: تخزين 1 جيجابايت من البيانات على سلسلة الكتل الخاصة بإيثريوم يمكن أن يكلف آلاف الدولارات.

اعتبارات أخرى

فهرسة أو مزامنة البيانات خارج السلسلة للبيانات الخاصة بالبلوكشين ليست بسيطة، حيث أن هذه البيانات ليست قابلة للقراءة بواسطة الإنسان. تتطلب بيانات البلوكشين فك رموزها وإثراؤها وإعادة تنظيمها ونمذجتها من خلال خدمات البيانات من الطرف الثالث قبل أن يمكن استخدامها بسهولة من قبل المطورين.

الحل: مزامنة البيانات خارج السلسلة الزمنية في الوقت الفعلي

تتطلب تنفيذ شبكات بلوكشين الشهيرة وقتًا لمعالجة قضايا الأداء الكامنة في تصميمها. يعتبر معالجة خارج السلسلة تقنية رئيسية تستخدمها الفنيون المحترفون الناجحون للاستفادة الكاملة من تقنيات قواعد البيانات الحالية ومزايا التكنولوجيا البلوكشين، حيث يتم تخصيص كل تقنية لأفضل غرض تصميم لها. ببساطة، يجب على تطبيقات الويب اللامركزية قراءة البيانات من قواعد بيانات خارج السلسلة وكتابة البيانات مرة أخرى إلى السلسلة (ولكن فقط تسجيل التفاصيل الحد الأدنى الضروري لنتيجة المعاملة النهائية).

من خلال مزامنة حالة سلسلة الكتل إلى قاعدة بيانات تشغيلية أو تحليلية في الوقت الحقيقي، يمكنك ضمان دقة وتحديث البيانات الحاسمة لسريعة تشغيل تطبيقك اللامركزي. ثم، بعد أن يكمل تطبيقك اللامركزي وقاعدة البيانات خارج السلسلة كل ما يمكن من المعالجة الأولية، يتم إرسال النتائج النهائية إلى السلسلة.

يمكن للأصول الثابتة والثنائية استخدام أنظمة مثل IPFS، ولكن لأسباب مماثلة، من الحكمة النظر في تخزين الكائنات خارج السلسلة (مثل S3) في أقصى حد ممكن. لذا، في الممارسة، يجب أن يصبح قاعدة بيانات خارج السلسلة مع نسخة متزامنة دائمًا من حالة السلسلة هدف القراءة/الكتابة لأكبر عدد ممكن من أعباء العمل أو التحليل.

ومع ذلك، كما تم مناقشته سابقا، يمكن أن يغمر حجم البيانات الهائل (خصوصا مع مرور الوقت) معظم البنية التحتية للبيانات. أباتشي كاساندرا هو أحد أقوى أنظمة قواعد البيانات التشغيلية على هذا المستوى من السعة والمقياس والأداء.

مع النموذج الصحيح للبيانات، يمكن للتطبيقات أن تجرب سرعات فائقة الثانية المتوقعة من ذاكرة التخزين المؤقتة مثل ريديس وأنظمة إدارة قواعد البيانات الدائمة. ماذا لو يمكن لخدمات البيانات غير العلاقية توفير البيانات التاريخية والبيانات خارج السلسلة (في الوقت الحقيقي) دائمًا محدثة؟

أثناء عملية التخزين، يتم فك تشفير البيانات الخام تلقائياً. بالنسبة للمطورين، يغير هذا تجربة العمل مع بيانات البلوكشين بشكل السداسي عشري الخام، كما يلي:

بالنسبة للبيانات التي يمكن قراءتها بواسطة الإنسان، كما يلي:

ثم، عادةً ما يحتاج مطورو Web3 إلى إعادة تنظيم وإثراء بيانات سلسلة الكتل من خدمات البيانات من الطرف الثالث مثل Etherscan، whatsabi، بيانات NFT، الخ، لجعلها مفيدة لأبسط الاستعلامات. إذا تم نمذجة البيانات المثرة فيما بعد في جداول قاعدة بيانات يمكن الاستعلام عنها، سيكون لدى المطورين كامل إمكانيات لغات استعلام قواعد البيانات القياسية (بدلاً من الحاجة إلى تعلم واجهات برمجة تطبيقات تحليلات سلسلة الكتل).

لنلق نظرة على مثال:

نية المطور: البحث عن خمس إدخالات من مجموعة الكتلة 134

الشيفرة الفعلية للاستعلام:

استجابة النظام:

إذا، كيف يبدو هذا عمليا؟ لجعلها حية، تحقق من هاتين التطبيقتين (في الوقت الحقيقي) كمثال على تطبيقات تستخدم بالضبط خدمات بيانات الويب الخارجية في الوقت الحقيقي. يجب أن يكون مطورو الويب3 ملمين بشيفرة مصدر التطبيق. فهي مكتوبة باستخدام مكتبة Web3.js الشهيرة.

مستكشف NFT

البحث عن كل NFT تم إنشاؤه في ثوانٍ

استخراج تاريخ التحويل لـ NFT في استدعاء واحد لواجهة برمجة التطبيقات

يتم بناء مستكشف NFT بتقنية React و Next JS، مما يوفر للمستخدمين رؤية كاملة للـ NFTs التي تم صكها أو نقلها في الوقت الحقيقي على سلسلة الكتل Ethereum.

مستكشف البلوكشين

سحب أسعار الغاز التاريخية حسب رقم الكتلة

احصل على كميات تحويل ERC20 حسب رقم الكتلة

مثل ال NFT Explorer، يستخرج مستكشف بيانات البلوكشين هذا جميع بيانات البلوكشين من البيانات الخارج البلوكشين، مما يوفر للمستخدمين عرضًا في الوقت الحقيقي لأحدث الكتل المُعدّنة وأحدث معاملات الإثيريوم.

يمكن أن تساعد تقديم كل هذه الخدمات على خدمات السحابة المستضافة في التغلب على الترددات التقليدية لتحقيق قابلية الاستخدام والوقت إلى السوق لنمط إدارة قاعدة البيانات العلاقاتية. بناء مثل هذه الخدمات على قمة كاساندرا يمكن أن تقدم بشكل فريد لتجميع هذه البيانات مع تطبيقات الويب3 الخاصة بك في أي منطقة أو متعددة المناطق بدون الحاجة إلى التقسيم. تم اختبار تكرار كاساندرا المدمج بشكل معركة في بيئات الإنتاج على نطاق الإنترنت الأكثر تطرفا لأكثر من عقد من الزمان.

مزايا لتطبيقات Web3 والمطورين

من خلال تقليل حجم التطبيقات اللامركزية، تخزين بيانات البلوكشين، ومعالجة البيانات خارج السلسلة لكتابة البيانات إلى البلوكشين، ستتم إعادة توجيه تكاليف التشغيل لمعظم حالات الاستخدام إلى مستويات الويب 2.0. تعود تجربة مستخدمي التطبيقات اللامركزية على جهازهم المفضل إلى المستويات المقبولة/المتوقعة. بعد ذلك، يمكن لمطوري التطبيقات اللامركزية تصميم حوارات الانتظار المناسبة والشاشات والتنبيهات لتعيين التوقعات عندما يحتاج المستخدمون إلى تقديم عمليات كتابة إلى نظام مبني على البلوكشين.

تم حل أكبر وأصعب مشاكل توافق البيانات، حيث يتم تخزين معظم البيانات التشغيلية لتطبيق اللامركزية في قواعد بيانات خارج السلسلة السريعة والموثوقة. يمكن أن يوفر هذا ساعات من الوقت المحبط (والمحتمل أن يكون بلا جدوى) لتصحيح الأخطاء وتجنب أخطاء الإنتاج التي قد تكون من المستحيل حلها.

نظرًا لأن أنظمة السلسلة خارج السلسلة مثل قواعد البيانات غير العلاقية يمكنها التعامل مع حجم كبير من البيانات، فسيستوفي تطبيق dApp الخاص بك توقعات الوقت الفعلي وزمن الاستجابة مع نمو البلوكشين، دون الحاجة إلى إعادة تصميم النظام بتكلفة عالية أو إعادة كتابة كاملة بعد أشهر من الإنتاج. العمل مع كاساندرا - التي يُعتبرها البعض أحد أكثر قواعد البيانات غير العلاقية موثوقية وقابلية للتوسعة والأسرع - هو أيضًا واحد من أعلى الوظائف أجرًا، وفقًا لأحدث استطلاع للمطورين على Stack Overflow.

الفوائد للشركات

التطبيقات التالفة أو البطيئة أو غير الدقيقة يمكن أن تؤدي إلى خسائر لا يمكن تصحيحها للمستخدمين والإيرادات وثقة المستثمرين. ولكن دعونا نناقش الحديث الذي نأمل جميعًا أن نتحدث عنه - ما هي الإمكانيات المثيرة التي قد يجلبها تزامن حالة البلوكشين في الوقت الحقيقي إلى البنية التحتية الخارجية غير العلاقية؟

تحليل تطبيقات الويب اللامركزية: تكامل تطبيقات الويب اللامركزية مع قواعد بيانات تحليلية خارج السلسلة يفتح آفاق الخيارات وحالات الاستخدام الكاملة "Web 2.0".

إمكانيات اكتشاف / منع الاحتيال: قم ببناء تطبيقات لامركزية يمكنها طرد العناصر السيئة أو إشارة / حظر الاعتداءات، مما يحمي مجتمع المستخدمين وعملك.

سلطة تبادل الأصول الرقمية: تتطلب تبادلات NFT بيانات سوق دقيقة / محدثة لتسهيل أفضل صفقات / مبيعات / تبادلات. منع ندم المشتري عندما يرون العنصر الذي اشتروه بسعر أقل بعد دقائق، بالإضافة إلى عمليات استرداد الموارد المكلفة والمراجعات السلبية من المستخدمين.

ميزات معتمدة على الموقع: معرفة الموقع الحالي أمر أساسي للعديد من تطبيقات الجوال الحالية. قم بإضافته إلى تطبيق dApp الخاص بك!

تطبيقات الإنترنت الأشياء: لا يمكن إدارة سرعة وسعة كتابة البيانات التي تم إنشاؤها من البرامج أو الأجهزة إلا بشكل لا يمكن المساومة من خلال قواعد بيانات غير علاقاتية.

سيادة البيانات: لأسباب تتعلق بالامتثال أو التنظيم أو القانون، ابحث عن نسخة متزامنة من حالة سلسلة الكتل الخاصة بك مع تطبيق الويب اللامركزي الخاص بك (أينما تم نشره في العالم).

يتم تحديد وقت تحليل المعاملات على سلسلة الكتل بواسطة البروتوكول، وبدون رسوم الغاز/المعاملة أو استخدام خدمات المسرع، لا يمكن تسريعه. من خلال معالجة ما يمكن مسبقًا خارج سلسلة الكتل، يمكنك تقليل حجم المعاملات وترددها للنتيجة النهائية. سيؤدي هذا إلى خفض تكاليف كتابة السلسلة لأي حالة استخدام وتحسين سرعة التطبيق اللامركزي.

جربها بنفسك كخدمة

تركز هذه النقطة على بيانات الوقت الحقيقي تتجاوز التكنولوجيا البلوكشين. إنها مجال قامت فيه الصناعة بالابتكار لأكثر من عقد. ولكن التقنيات مثل التكنولوجيا البلوكشين تساعد في إظهار أهمية بيانات الوقت الحقيقي كجزء من بنية البيانات ونماذج الأعمال.

بينما ننتظر تشفير الكم كخدمة، فإن سرعة ساعات الذرة والابتكارات الجديدة في خوارزميات التوافق الموزعة، يمكن الآن الحصول على البيانات في الوقت الحقيقي من خلال هيكل تكلفة الويب 2.0. ستظل البيانات في الوقت الحقيقي عنصراً أساسياً وجوهرياً في أي تنفيذ للبلوكشين في المستقبل.

إخلاء المسؤولية:

1. تمت إعادة طبع هذه المقالة من [AIcoin]. جميع حقوق الطبع والنشر تنتمي إلى الكاتب الأصلي [بيتر همفري، DataStax]. إذا كانت هناك اعتراضات على هذا النشر مرجع, يرجى الاتصال بالبوابة التعلمالفريق، وسوف يتولى التعامل معه على الفور.
2. إخلاء المسؤولية عن ال pass لا والآراء المعبر عنها في هذه المقالة هي فقط تلك الخاصة بالكاتب 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.