إعادة التفكير في الحوسبة اللامركزية مع AO و Arweave

المقدمة: إعادة بناء الثقة، نموذج جديد للحوسبة

في سياق الويب 3، كان مفهوم "عدم الحاجة للثقة" (trustless) لفترة طويلة مبدأً أساسياً في تصميم الأنظمة. تشكل اللامركزية، والانفتاح، ومقاومة الرقابة بنية الثقة في عالم العملات المشفرة. ومع ذلك، لم تقم أنظمة البلوكتشين في العالم الواقعي بالقضاء تماماً على الحاجة للثقة. لا تزال هناك حاجة للثقة في التنفيذ النزيه للعقد، وموثوقية بيانات الأوراكل، وعدم وجود ثغرات في الكود، وصحة الإثباتات التي تقدمها حلول الطبقة الثانية.

بعبارة أخرى، لم يقم الويب 3 بالقضاء على الثقة بل أعاد تشكيل موضوعها : بالتحول من الأفراد إلى التكنولوجيا، ومن المؤسسات المركزية إلى مسارات حسابية قابلة للتحقق. في هذا التقرير، سيقوم فريق أبحاث CoinEx بتحليل المنطق العملي واختيار المسار لمفهوم "عدم الحاجة للثقة"، مع التركيز على Arweave ومشروعها الجديد المقترح AO. نهدف إلى النظر، من منظور البيانات إلى التنفيذ، فيما إذا كان هناك نموذج حوسبة أبسط وأكثر أساسية وأكثر جدارة بالثقة.

المنطق التوفيقي لمسارات الحوسبة اللامركزية الحالية

تسعى مسارات الحوسبة اللامركزية الرئيسية الحالية - سواء كانت آلات EVM التقليدية، أو حلول الطبقة الثانية، أو تصميمات البلوكتشين المعيارية - جميعها للتغلب على "عنق زجاجة قابلية التوسع". ومع ذلك، فإنها تواجه حتماً مفاضلات بين قابلية التوسع، وقابلية التحقق، واللامركزية.

معضلة الكفاءة والعمومية في EVM

وضعت آلة إيثيريوم الافتراضية (EVM) الأساس للحوسبة اللامركزية، حيث وفرت بيئة تنفيذ كاملة تورينغ للعقود الذكية. ومع ذلك، فإن نموذج "التنفيذ المتكرر" في EVM، بينما يعزز قابلية التحقق من النظام، يحد بشدة من الكفاءة. عند التعامل مع منطق معقد أو بيانات واسعة النطاق، تواجه EVM تكاليف غاز مرتفعة واختناقات في الأداء، مما يجعل من الصعب دعم الحوسبة ذات الأغراض العامة أو تطبيقات لامركزية (DApps) عالية الأداء.

نهج التوسع في الطبقة الثانية والرولابس

لتخفيف العبء الحسابي على الطبقة الأولى، ظهرت تقنيات الطبقة الثانية مثل الرولابس (Rollups). فهي تزيد بشكل كبير من الإنتاجية وتقلل من تكاليف الغاز دون المساس بالأمان من خلال نقل معظم المهام الحسابية خارج السلسلة وتقديم بيانات المعاملات المضغوطة والإثباتات المقابلة فقط إلى الطبقة الأولى. ومع ذلك، غالباً ما تعتمد هذه الأنظمة على منظمي تسلسل مركزيين وآليات إثبات معقدة، مما يقدم افتراضات ثقة إلى حد ما.

محاولة التفكيك في البلوكتشين المعيارية

تمثل البلوكتشين المعيارية حلاً ناشئاً آخر يهدف إلى تعزيز قابلية التوسع. تحقق مشاريع مثل Celestia بنية نظام أكثر مرونة من خلال فصل التنفيذ والإجماع وتوافر البيانات إلى وحدات مستقلة. يحاول هذا النموذج كسر قيود قابلية التوسع للبلوكتشين الأحادية، مما يوفر دعم البنية التحتية لبيئات تنفيذ متنوعة. ومع ذلك، في المرحلة الحالية، لا تزال طبقات التنفيذ في معظم البلوكتشين المعيارية تعتمد على نماذج تشغيل مركزية نسبياً أو تواجه اختناقات في الأداء ونضج النظام البيئي، ولم تحقق بعد التوازن المثالي بين "النمطية + اللامركزية".

المفاضلة العالمية تحت المعضلة الثلاثية

بشكل عام، تواجه مسارات الحوسبة اللامركزية الحالية تحدياً أساسياً: عدم القدرة على تحسين قابلية التوسع واللامركزية وقابلية التحقق في وقت واحد. في ظل القيود التكنولوجية الحالية، يجب على معظم الحلول التنازل عن بعدين من هذه الأبعاد لتحسين البعد الثالث. وهذا يعني أن:

• لتوسيع الإنتاجية، قد تحتاج إلى إدخال المزيد من المنطق خارج السلسلة أو المكونات المركزية.
• لضمان شفافية التحقق، قد يتم تقييد تعقيد النظام أو أدائه.
• للحفاظ على اللامركزية، قد يتعين التخلي عن بعض التدابير المعززة للكفاءة.

كيفية تحقيق توازن ديناميكي بين هذه العناصر الثلاثة ستكون قضية رئيسية للتطور المستمر لمسارات الحوسبة اللامركزية في المستقبل.

فكرة Arweave + AO الجديدة: بيئة تنفيذ لا تتطلب الثقة؟

في نماذج الحوسبة التقليدية على السلسلة، سواء كانت EVM أو الرولابس أو البلوكتشين المعيارية، هناك دائماً اعتماد على درجة معينة من "كيان الحوسبة الموثوق به". في المقابل، يستكشف Arweave ومشروع AO الخاص به مساراً جديداً أكثر مرونة هيكلياً، وأقل اعتماداً، ولا يتطلب الثقة.

أرويف: الركيزة الحسابية للذاكرة على السلسلة

توفر أرويف طبقة تخزين بيانات "متاحة بشكل دائم". يضمن تصميمها، المبني على آلية إجماع SPoRA (إثباتات موجزة للوصول العشوائي)، أن البيانات التاريخية لا يتم تخزينها على المدى الطويل فحسب، بل يمكن التحقق منها بكفاءة أيضًا. توفر هذه الطبقة مجموعة نادرة من الميزات للحوسبة اللامركزية: استمرارية البيانات، ومقاومة الرقابة، وقابلية التحقق، مما يشكل أساس "الذاكرة على السلسلة".

في سلاسل الكتل التقليدية، غالبًا ما تكون الحالة "لقطة حالية"، بينما تحافظ أرويف على المسار الكامل للأحداث من البداية إلى الوقت الحاضر. وهذا يمهد الطريق لنماذج الحوسبة المدفوعة بالأحداث.

AO: محاولة لامركزية للحوسبة القائمة على الممثلين

بُنيت AO على أرويف، وتتبنى بنية تنفيذ لامركزية مشابهة لنموذج الممثل (Actor). كل وحدة هي ممثل مستقل يتواصل ويتم تنشيطه من خلال رسائل غير متزامنة. على عكس نهج إيثيريوم في الحفاظ على حالة عالمية، تستخدم AO نموذج تسجيل الأحداث ، حيث تتطور جميع الحالات ديناميكيًا من الرسائل التاريخية. يجعل هذا النموذج الحالة نفسها قابلة لإعادة البناء والتحقق .

تتميز بنية تنفيذ AO بالميزات الرئيسية التالية:

توازٍ عالٍ: مدفوع برسائل غير متزامنة، العمليات لا تعيق بعضها البعض، مما يدعم بشكل طبيعي التزامن واسع النطاق.

النمطية والمرونة: يمكن لكل عملية تخصيص بيئة التشغيل الخاصة بها دون الارتباط ببنية آلة افتراضية واحدة.

لا حاجة للطبقة الثانية / طبقات التوسع zk: يتم تنظيم تسلسل الرسائل وتنفيذها بواسطة المجدولين الأساسيين، دون الاعتماد على آليات إثبات خارجية.

مسارات جدولة لامركزية: يدير المجدولون ترتيب المهام من خلال آلية تنافسية، ويمكن للمستخدمين اختيار "مسارات الثقة" بناءً على أنظمة السمعة لتجنب الاختناقات المركزية.

بعبارة أخرى، آلية الثقة في AO لا تتعلق بـ "إثبات أنني لم أفعل شرًا" بل بالأحرى "كل خطوة قابلة للتكرار". إنها تحول "عدم الثقة" من إثباتات تشفير إلى نموذج تنفيذ يعتمد على "تاريخ قابل للتحقق + مسار شفاف".

إعادة بناء التحقق والإجماع: كيف تحقق AO "التحقق كثقة"؟

يكمن الابتكار الأساسي لـ AO في تحويل منطق الإجماع الأساسي لسلسلة الكتل من "اتساق الحالة العالمية" إلى "تطور حالة قابل للتحقق بناءً على سلاسل الرسائل" . في هذه البنية، لم يعد الإجماع يعتمد على "حقيقة واحدة" يجب أن تتفق عليها جميع العقد، بل يمنح كل مستخدم القدرة على التحقق بشكل مستقل من عملية الحساب .

يمكن إعادة تشغيل جميع تغييرات الحالة لكل عملية AO والتحقق منها من خلال سجلات رسائلها التاريخية (المخزنة بواسطة أرويف). يمكن لأي شخص إعادة تنفيذ هذه الرسائل بناءً على منطق العملية الخاص للتحقق من اتساق حالتها. هذا مشابه لنموذج "الحساب الكسول"، حيث لا يسعى النظام نفسه إلى إجماع في الوقت الفعلي بل إلى نهائية قابلة للتحقق.

علاوة على ذلك، تدعم AO "التحقق المتوازي متعدد المجدولين": يمكن للمستخدمين إرسال نفس الرسالة إلى مجدولين متعددين، مع مسارات تنفيذ مختلفة تعيد نتائج الحساب. يتم بناء المخرجات الجديرة بالثقة من خلال التحقق المتبادل. لا تعزز هذه الآلية متانة النظام فحسب، بل يمكنها أيضًا إدخال عمليات تصحيح أخطاء أكثر دقة من خلال "نوافذ التحدي" في المستقبل. يمكن لأي مستخدم رفع تحدٍ خلال فترة معينة بعد اكتمال الحساب، وإذا نجح، سيتم التراجع عن الحساب، وسيتم معاقبة المنفذ (CU).

هذا يمثل ولادة نموذج ثقة حسابي جديد: تتأسس الثقة ليس من خلال التوصل إلى إجماع حول الحالة، بل من خلال إمكانية التحقق من المسار. هذا بالضبط ما تعرّفه AO بـ "التحقق كثقة".

التحديات والآفاق: الأسئلة المفتوحة لـ AO

على الرغم من مبادئ التصميم المقنعة لـ AO، إلا أن تنفيذها لا يزال يواجه تحديات متنوعة.

مشكلات الأداء: ما إذا كانت البنية المعمارية غير المتزامنة يمكنها دعم سيناريوهات عالية التردد، مثل مطابقة المعاملات أو تطبيقات التغذية الراجعة في الوقت الفعلي، لا يزال يتطلب التحقق التجريبي.

آلية الجدولة: كيفية منع هجمات الرسائل المزعجة، والحفاظ على العدالة، وموازنة آليات التحفيز هي قضايا حاسمة للجدولة اللامركزية.

عرض النطاق الترددي للتخزين: قد تضع تدفقات الرسائل عالية التزامن ضغطًا على قدرة الكتابة في Arweave، مما يؤثر على استقرار النظام.

نظام تطوير النظام البيئي: يتطلب نموذج الممثل (Actor) نموذجًا ذهنيًا مختلفًا للمطورين، وسلسلة الأدوات الحالية لا تزال في مراحلها الأولى، وتفتقر إلى أطر عمل كافية وواجهات موحدة.

التعاون بين السلاسل: كيفية التفاعل مع النظم البيئية السائدة مثل EVM، وما إذا كان ينبغي بناء جسور بين السلاسل أو مسارات شبيهة بـ Rollup، أمر بالغ الأهمية للتوسع المستقبلي للنظام البيئي.

أمان الإجماع: مقاومة طبقة الجدولة لهجمات Sybil، وآليات الحماية من هجمات حجب الخدمة (DoS)، وتصميم نماذج الحوافز الاقتصادية كلها تؤثر على الحد الأدنى لأمان النظام.

هذه القضايا ليست مستعصية على الحل، ولكن حلها سيحدد ما إذا كان AO سيظل مجرد نقاش نظري أم يمكن أن يصبح حقًا اختراقًا في مجال الحوسبة اللامركزية متعددة الأغراض.

الخلاصة: من "عدم الثقة" إلى "إعادة بناء الثقة" - تحول نموذجي في الحوسبة

لم يحقق عالم الويب 3 أبدًا "الثقة الصفرية" بشكل حقيقي. ما يسمى بعدم الثقة هو في الواقع إعادة بناء للثقة - التحول من الثقة في الأفراد إلى الثقة في الكود والمسارات وآليات التحقق. البنية الجديدة التي بناها Arweave و AO، والتي تبدو كبيئة تنفيذ لامركزية "خالية من الثقة"، هي في جوهرها صحوة شاملة لقدرات التحقق لدى المستخدم. إنها تتخلى عن الاعتماد على الحالة العالمية الموجودة في سلاسل الكتل التقليدية مثل إيثيريوم، وتستبدلها ببنية معمارية قائمة على نموذج الممثل (Actor) + تتبع سلسلة الأحداث، في محاولة لصياغة مسار تكنولوجي جديد: خفيف الوزن، قابل للتوسع، قابل للتحقق، ومفتوح للجميع.

يعتقد فريق أبحاث CoinEx أن "عدم الثقة" الحقيقي لا يتعلق بالقضاء على الثقة، بل بـ جعل عملية بناء الثقة أكثر حرية وشفافية وخالية من الوسطاء . تمكّن الإمكانات التي يقدمها AO كل مستخدم، مما يتيح لهم عدم الاعتماد على "الحقيقة ما بعد الإجماع" بل التحقق شخصيًا من "عملية الحوسبة". إذا نجح هذا المسار، فإن مستقبل الحوسبة اللامركزية لن يكون محدودًا بعبء الإجماع بل سيتحرك نحو شبكة حوسبة حرة وجديرة بالثقة حقًا.