ما هو توافر البيانات؟

ما هو توافر البيانات في العملات المشفرة؟

يضمن توافر البيانات (DA) إمكانية الوصول إلى البيانات الموجودة على شبكة التشفير للتحقق من صحتها دون الحاجة إلى تخزين دائم. فبدلاً من تخزين البيانات إلى أجل غير مسمى، يتضمن إتاحة البيانات (DA) إثبات أن البيانات متاحة ويمكن استرجاعها من قبل أي شخص يحتاج إليها.

يقلل هذا النهج من تكاليف التخزين، حيث يجب أن تكون البيانات متاحة لفترة محدودة فقط. على سبيل المثال، أدخلت ترقية إيثريوم 4844 "النقط" وتستخدم تقنية تسمى أخذ عينات توافر البيانات (DAS)، والتي تحسن بشكل كبير من قابلية التوسع.

وهذا يسمح للإيثيريوم والطبقات الأخرى من الطبقة الأولى بإتاحة قدر أكبر بكثير من البيانات مع الحفاظ على ضمانة عالية لإمكانية الوصول إليها عند الحاجة. في نهاية المطاف، يساعد DA في زيادة معالجة بيانات الإيثيريوم إلى أقصى حد من خلال تقليل تكاليف التخزين وتحسين القدرة على المعاملات المستقبلية.

جزء رئيسي آخر من DA هو النمطية، التي تفصل بين أدوار الإجماع والتنفيذ وتوافر البيانات، مما يسمح لأنظمة الطبقة الثانية بالتعامل مع التنفيذ خارج السلسلة مع الاستمرار في استخدام البنية التحتية للإيثريوم للتحقق من البيانات دون الحاجة إلى تخزينها كلها مباشرة على السلسلة الرئيسية.

‍

كيف يعمل توافر البيانات؟

تضمن آليات توافر البيانات أن بيانات المعاملات يتم نشرها والتحقق منها عبر شبكة البلوك تشين، مما يعالج تحديات قابلية التوسع والموثوقية.

• النسخ المتماثل والتكرار: يتم تكرار البيانات عبر عقد متعددة، وتخزين سجلات كاملة أو جزئية. تضمن تقنيات مثل 2D Reed-Solomon استعادة البيانات حتى في حالة فقدان أجزاء منها.
• الإجماع وتوافر البيانات: تضمن آليات الإجماع موافقة جميع العقد على توافر البيانات، مما يمنع هجمات حجب البيانات ويحافظ على اتساق البيانات.
• الحوافز الاقتصادية المشفرة: تُكافأ العُقد برسوم معاملات أو مكافآت تضخمية للحفاظ على توافر البيانات، مما يدعم اللامركزية وأمن الشبكة.
• نشر العقدة: توزع العقد الكاملة البيانات عبر الشبكة، مما يضمن توافرها للتحقق من صحتها. وهذا يسمح لأي مشارك بالوصول إلى البيانات والتحقق من صحتها عند الحاجة.
• طبقات DA المتخصصة: تتعامل طبقات DA مثل Celestia مع توافر البيانات أثناء تنفيذ تقنيات مثل براهين Merkle وأخذ عينات خفيفة من العقدة لتحسين التحقق من البيانات.

‍

ما هي طبقة توافر البيانات (DAL)؟

طبقة إتاحة البيانات (DAL) هي عبارة عن سلسلة بلوك تشين متخصصة توفر وظيفة DA هذه، مما يتيح التحقق اللامركزي من خلال طرق مثل أخذ عينات توافر البيانات (DAS)، مما يضمن لأي شخص التحقق من البيانات بكفاءة دون الاعتماد على أطراف ثالثة موثوق بها.

هناك نوعان رئيسيان من لجان توافر البيانات: أخذ عينات توافر البيانات (DAS) ولجان توافر البيانات (DACs). تستخدم DAS الأساليب الإحصائية اللامركزية للتحقق من توافر البيانات، بينما تعتمد لجان توافر البيانات على مجموعة موثوقة من الكيانات لضمان سلامة البيانات.

‍

أخذ عينات توافر البيانات (DAS)

يعتمد نظام DAS على أخذ عينات إحصائية للتحقق من توفر البيانات دون الحاجة إلى تحميل العقد لتحميل وتخزين مجموعات بيانات كاملة. هذا النهج مناسب بشكل خاص للشبكات اللامركزية ذات متطلبات قابلية التوسع.

• أخذ عينات عشوائية: تطلب العقد الخفيفة أجزاء صغيرة من البيانات بشكل عشوائي، مما يضمن سلامة وتوافر مجموعة البيانات بأكملها. من خلال أخذ عينات من مجموعة فرعية فقط، تحقق العقد احتمالية عالية للكشف عن البيانات المفقودة أو المحجوبة.
• قابلية التوسع: يقلل نظام DAS من أعباء نقل البيانات وتخزينها على العقد الفردية، مما يمكّن الشبكة من التوسع مع الحفاظ على اللامركزية.
• اللامركزية: من خلال الاستغناء عن الاعتماد على الوسطاء الموثوقين، يضمن نظام DAS التشغيل غير الموثوق به ويتماشى مع المبادئ الأساسية لسلسلة الكتل.
• آليات متقدمة: تعمل تقنيات مثل ترميز المحو ثنائي الأبعاد ريد-سولومون على تعزيز نظام DAS من خلال تمكين العقد الخفيفة من استعادة مجموعات البيانات الكاملة من الأجزاء التي تم أخذ عينات منها.
• القيود: يمكن أن يكون نظام DAS عرضة لهجمات حجب البيانات إذا تنبأ الخصوم بأنماط أخذ العينات وتلاعبوا بها. بالإضافة إلى ذلك، تعتمد فعالية نظام DAS على وجود عدد كافٍ من العقد النزيهة التي تقوم بأخذ العينات.

‍

لجان توافر البيانات (DACs)

تتضمن DACs مجموعة معينة من الكيانات الموثوقة المسؤولة عن التحقق من صحة بيانات المعاملات وضمان توافرها. هذا النهج المركزي يستبدل بعض اللامركزية ببعض اللامركزية مقابل الكفاءة.

• الكفاءة: تقلل DACs من المتطلبات الحسابية وعرض النطاق الترددي على الشبكة، مما يتيح التحقق من البيانات ومعالجتها بشكل أسرع.
• نموذج الثقة: يجب على المشاركين أن يثقوا في اللجنة للتصرف بأمانة والحفاظ على سلامة البيانات. وهذا يقدم مستوى من المركزية قد لا يتماشى مع جميع مبادئ سلسلة الكتل.
• مخاطر المركزية: يؤدي تركيز المسؤولية في مجموعة صغيرة إلى زيادة مخاطر التواطؤ أو نقاط الفشل الفردية. إذا تم اختراق مركز التحكم في البيانات فإن أمن الشبكة وسلامتها معرضان للخطر.
• حالات الاستخدام: غالبًا ما يتم استخدام DACs في الشبكات المرخصة أو شبه المركزية، حيث تكون افتراضات الثقة مقبولة، مثل تطبيقات المؤسسات أو مشاريع البلوك تشين في مراحلها الأولى.
• النُهج الهجينة: تجمع بعض المشاريع بين مراكز تحليل البيانات الرقمية والضمانات المشفرة للتخفيف من المخاطر وتحسين الثقة دون تحقيق اللامركزية الكاملة.

‍

توفر البيانات في قوائم ZK Rollups

يُعدّ توافر البيانات عنصرًا حاسمًا في عمليات Rollups Zero Knowledge (ZK)، مما يضمن إمكانية التحقق من صحة المعاملات خارج السلسلة بفعالية. تقوم ZK Rollups بضغط بيانات المعاملات ونشرها على سلسلة بلوك تشين الطبقة الأولى مع براهين التشفير لضمان سلامة البيانات وصحتها.

على الرغم من استخدام براهين المعرفة الصفرية (ZKPs)، فإن DA ضروري لتأكيد أن بيانات المعاملات الأساسية تظل متاحة للتحقق منها. وهذا يضمن أن جميع المشاركين يمكنهم التحقق بشكل مستقل من صحة انتقالات الحالة في التجميع.

تختلف ZK Rollups عن ZK Rollups المتفائلة في متطلبات DA الخاصة بها، لأنها تعتمد على ضمانات التشفير بدلاً من براهين الاحتيال. تتضمن استراتيجيات DA في ZK Rollups آليات تخزين خارج السلسلة والتزامات على السلسلة.

‍

أهم مشاريع DA

تتجلى براعة توافر البيانات في النهج المتنوعة التي تتبعها أفضل مشاريع DA لمعالجة تحديات البلوك تشين:

• سيليستيا: شبكة DA المعيارية التي تفصل بين الإجماع وتوافر البيانات، مما يتيح إمكانية التحقق من البيانات بكفاءة وقابلية للتطوير.
• بروتوكول NEAR: يستخدم التجزئة لتوزيع البيانات عبر عقد متعددة، مما يعزز الإنتاجية ويضمن توافر البيانات.
• EigenDA: خدمة توافر البيانات اللامركزية المبنية على الإيثيريوم، باستخدام الإيثيريوم المعاد صياغته ETH لتوفير إمكانيات DA لعمليات التجميع.
• Avail: طبقة توافر البيانات التي تستخدم أخذ عينات من توافر البيانات للسماح للعقد الخفيفة بالتحقق من البيانات دون تنزيل مجموعات بيانات كاملة.
• لوميا: يوفر توافر البيانات المخصصة لترميز الأصول في العالم الحقيقي، مما يضمن سلامة بيانات المعاملات وإمكانية الوصول إليها.

‍

الفرق بين توافر البيانات وتخزين البيانات

من المهم عدم الخلط بين إتاحة البيانات وتخزين البيانات، حيث أنهما يخدمان أغراضًا مختلفة. فبينما يضمن التوافر الفوري للبيانات للتحقق من صحتها، فإن تخزين البيانات يتعامل مع الحفاظ على البيانات القديمة واسترجاعها لاستخدامها في المستقبل.

في بروتوكولات غير بروتوكولات ADA، غالبًا ما تأتي الحوافز لتخزين البيانات من كيانات خارجية تحتاج إلى سجلات تاريخية، مثل مستكشفي الكتل أو المفهرسين أو التطبيقات أو اللفائف أو المستخدمين الذين يريدون ضمان الوصول إلى سجل معاملاتهم.

‍

تحديات ضمان توافر البيانات

على الرغم من أهميتها الحاسمة، فإن ضمان توافر البيانات في أنظمة البلوك تشين يواجه العديد من التحديات التي تؤثر على الإنتاجية والأمان واللامركزية:

• حجب البيانات: قد تحجب الجهات الفاعلة الخبيثة البيانات عن قصد، مما يمنع المدققين أو العقد من الوصول إلى المعلومات الأساسية.
• المفاضلة بين قابلية التوسع والأمان: غالبًا ما يؤدي تحقيق قابلية عالية للتوسع إلى الإضرار بالأمان، حيث يصعب التحقق من مجموعات البيانات الأكبر حجمًا وتخزينها.
• القيود التقنية: تجعل قيود الموارد من الصعب على العقد إدارة ونقل كميات كبيرة من البيانات بكفاءة.
• تضخم التخزين: يزيد النمو المتسارع لبيانات المعاملات من عبء التخزين على المشاركين في الشبكة.
• مشكلات قابلية التشغيل البيني: يظل الحفاظ على توافر البيانات بشكل موحد عبر شبكات سلاسل الكتل المختلفة تحديًا معقدًا.
• نفقات التحقق الزائدة: يتطلب التحقق من صحة مجموعات البيانات الكبيرة موارد حاسوبية كبيرة، مما يؤدي إلى التأخير وعدم الكفاءة.
• تعقيدات اللامركزية: إن الحفاظ على شبكة لامركزية مع توسيع نطاق أنظمة توافر البيانات هو توازن دقيق محفوف بالعقبات التقنية.

‍

الخلاصة

قد يكون فهم إتاحة البيانات معقدًا في البداية، ولكنه في الأساس يتعلق بالتأكد من إمكانية الوصول إلى بيانات المعاملات عند الحاجة إليها للتحقق من صحتها، دون تخزينها بشكل دائم.

وهي تسمح لشبكات البلوك تشين بالتحقق من المعاملات بكفاءة من خلال ضمان توفر البيانات لفترة قصيرة، مما يقلل من تكاليف التخزين.

في حين أن DA لا تزال تواجه تحديات، إلا أننا واثقون من أن البروتوكولات الرائدة في هذا القطاع ستحقق اختراقات مهمة في عام 2025.