نظرة عامة

في 13 مارس 2024 ، أكملت إثريوم عملية فصل السوق دينكون ، وقامت رسمياً بتنشيط EIP-4844 (blobs) ، الذي يوفر حلاً لتوفر البيانات بتكلفة منخفضة للطبقة 2 (L2) rollups ، مما يدفع بقدرة إثريوم على التوسع إلى مستوى جديد. ومع ذلك ، فإن آلية blobs الحالية لا تزال تتطلب من العقد الكاملة تخزين البيانات بشكل كامل ، مما يقيد قدرة الشبكة على التوسع.

PeerDAS (Peer-to-Peer Data Availability Sampling)، كخطوة تحسين حرجة تالية، تهدف إلى تقليل حمل العقد من خلال التعاون في شبكة الند للند (P2P) وعينات البيانات، مما يعزز كفاءة توزيع البيانات ويعزز كمية البيانات في الشبكة.

اقترح فيتاليك بوتيرين هدفًا في مشاركته X: لإطلاق شبكة اختبار فوساكا في اليوم التالي لانقسام بيكترا الصعب، للتحقق من معلمات الكتل الجديدة (الهدف / الحد المحدد عند 48/72)، ووضع الأسس لنشر الشبكة الرئيسية لبيرداس.

المصدر: https://x.com/VitalikButerin/status/1895863075527700959

ما هو بيرداس؟

PeerDAS هو حلاً لعينات توافر البيانات النظيرة للنظير (DAS) مصمم خصيصًا لزيادة قدرة بلوكتشين. هدفه الأساسي هو السماح للعقد بالتحقق من توافر البيانات دون تنزيل جميع البيانات، مما يمهد الطريق لترقيات مستقبلية مثل Danksharding. تتضمن ميزاته الرئيسية:

التخزين الجزئي: تخزين العقد فقط لجزء من البيانات والتحقق من توافر البيانات الإجمالي من خلال عينات.

توزيع P2P: يستخدم شبكات الند للند لتحسين توزيع البيانات، مما يقلل من متطلبات النطاق الترددي والتخزين.

قابلية التوسع العالية: تدعم حمولات بيانات أكبر الحجم، مما يجعلها مناسبة لسيناريوهات عالية الإنتاجية.

مبادئ تقنية

تعتمد تنفيذ PeerDAS على تنسيق سلسلة من التقنيات والبروتوكولات. هنا نظرة عامة على مبادئها التقنية الأساسية:

1. تجزئة البيانات وترميز المحو الخطأ

يتم توسيع البيانات الأصلية (الحجم N) من خلال رموز المسح (مثل رموز ريد-سولومون) لتصبح k·N (حيث k > 1) وتقسم إلى عدة قطع أصغر. يمكن للبيانات الأصلية أن تُستعاد حتى لو تم الحصول على جزء فقط من هذه القطع (على سبيل المثال، m قطعة، حيث m < k·N). على سبيل المثال، مع k=2، يمكن استعادة البيانات حتى لو فقد 50% منها، مما يضمن توفرًا عاليًا.

2. عينة عشوائية والتحقق الاحتمالي

تقوم العقد بسحب عينة عشوائية من عدد صغير من شظايا البيانات (عادة عدة عشرات). نظرًا للخصائص الرياضية لترميز المحوسبة، يمكن تأكيد اكتمال البيانات بإحتمالية تقريبية تصل إلى 100% إذا كان حجم العينة كافيا.

على سبيل المثال، إذا تم أخذ عينات من 30 قطعة بيانات، وكان معدل الفقدان أقل من عتبة معينة (مثل 10%)، يمكن للشخص استنتاج توافر البيانات العام.

3. توزيع وتعاون الشبكة الند للند

تم تخزين شظايا البيانات عبر عدة عقد وتوزيعها عبر بروتوكولات نقطة لنقطة (مثل نظام الاتصال الجماعي في libp2p). كل عقد يخزن فقط جزءًا من البيانات ويوفر الوصول إلى العقود الأخرى، مما يجنب نقاط الفشل الفردية ويحسن كفاءة التوزيع.

4. آلية الحوافز

لتشجيع التخزين والمشاركة الصادقة، قد يحفز PeerDAS العقداء من خلال مكافآت الرهان (مثل جزء من رسوم غاز Ethereum). يمكن أن تؤدي السلوك الخبيث (مثل إخفاء البيانات) إلى فرض عقوبات على تقليص الرهان، مما يضمن استقرار النظام.

المصدر: https://medium.com/gaudiy-web3-lab/3ace46a3a9af

تطبيق في إيثيريوم

تم اقتراح PeerDAS لأول مرة ومناقشته على نطاق واسع داخل نظام الإيثيريوم، خاصة في سياق تصميم "Sharding" و"Data Availability Layer" للإيثيريوم. يخطط خارطة طريق مستقبل الإيثيريوم (مثل EIP-4844 والترقيات اللاحقة) لإدخال DAS لتحسين إنتاجية الشبكة مع الحفاظ على اللامركزية.

في تنفيذ Ethereum لـ PeerDAS ، يُستخدم عينات توافر البيانات لدعم تخزين البيانات والتحقق منها لـ Rollups. على سبيل المثال:

دعم EIP-4844
EIP-4844 يقدم نوع بيانات الكُتْلة لتخزين البيانات المؤقتة التي تم تقديمها من قِبَل Rollups. يحسن PeerDAS توزيع وتحقق بيانات الكُتْلة، مما يسمح للعملاء الخفيفين بالمشاركة من خلال تحميل عينة صغيرة فقط.

تقليل حمل العقدة
يجب على العُقَد الكاملة التقليدية تخزين جميع البيانات، بينما يُسمح لعُملاء PeerDAS الخفيفة بالتحقق من البيانات بكفاءة، مما يقلل بشكل كبير من متطلبات الأجهزة (على سبيل المثال، يقلل التخزين من جيجابايت إلى ميجابايت)، ويعزز اللامركزية.

تعزيز أداء اللف
تمكن PeerDAS Rollups من تقديم المزيد من البيانات على السلسلة، مما يزيد من الإنتاجية مع الحفاظ على تكاليف منخفضة. على سبيل المثال، يمكن تقليل رسوم المعاملات على Optimism و Arbitrum بشكل أكبر.

المصدر:https://www.eip4844.com/

مقارنة حلول توفر البيانات

بالإضافة إلى PeerDAS، هناك العديد من حلول توافر البيانات الأخرى (DA)، كل منها له خصائص تخزين ونطاق تردد وكفاءة التحقق الخاصة به. فيما يلي مقارنة أكثر شمولا:

المزايا والرؤية المستقبلية

النشر القصير الأجل: تعزيز كفاءة التحقق واللامركزية

تقدم PeerDAS مزايا كبيرة، خاصة في تحسين قابلية توسع blockchain وتقليل تكاليف تشغيل العقد. في المدى القصير، يجلب PeerDAS فوائد في الجوانب التالية:

1. كفاءة التحقق المحسنة:

يستخدم PeerDAS طرق العينات لتحسين توزيع البيانات وعمليات التحقق. تحتاج العقد فقط إلى التركيز على والتحقق من جزء صغير من البيانات، مما يحسن بشكل كبير كفاءة التحقق ويقلل من التأخير أثناء عملية التحقق.

2. التمركز المحسّن:

من خلال خفض متطلبات الأجهزة، يمكن لمزيد من المستخدمين تشغيل العُقد. وفقًا لبيانات إيثرسكان من 17 مارس 2025، فإن عدد العُقد الكاملة الحالي يتراوح حوالي 7،000. يمكن أن يزيد PeerDAS ذلك إلى عشرات الآلاف. على سبيل المثال، حتى 22 مارس 2025، قد ارتفع عدد العُقد إلى 9،228.

المصدر:https://etherscan.io/nodetracker

3. تكاليف تشغيل العقد المخفضة:

نظرًا لأن العقد لم يعد يحتاج إلى معالجة جميع البيانات، يمكنهم تقليل استخدام التخزين والنطاق الترددي، مما يقلل من تكاليف التشغيل. وهذا يتيح للمزيد من العقد ذات التكلفة المنخفضة المشاركة في الشبكة، مما يعزز تمركزية سلسلة الكتل.

4. أمان سلسلة الكتل المحسن:

يستخدم PeerDAS آليات التحقق الموزعة والتشفير الومضي، مما يزيد بشكل كبير من صعوبة التلاعب بالبيانات. يمكن لـ PeerDAS منع فقدان البيانات أو التلاعب الخبيث بشكل فعال من خلال التحقق من توافر البيانات بشكل متمركز.

حتى إذا فشل بعض العقد، يمكن للنظام ما زال ضمان سلامة البيانات وتوفرها من خلال آليات التكرار والتحقق، مما يعزز الأمان والمتانة الشبكية العامة.

المصدر:https://etherscan.io/nodetracker

التوسع في منتصف الفترة: التكامل والتكميل مع دانكشاردينج

سيدخل PeerDAS مرحلة التوسع الأوسط مع تقدم التكنولوجيا، ليقوم بدور أكبر في قابلية توسيع البلوكشين والتحقق من توفر البيانات. العلاقة المتطورة مع Danksharding ذات أهمية بارزة:

1. التحقق من توفر البيانات بكفاءة أكبر:

مع نمو تقنية البلوكشين ومتطلبات الاستخدام، ستواصل PeerDAS تحسين كفاءة التحقق من البيانات. قد تشمل التطورات المستقبلية استراتيجيات عينة محسنة وخوارزميات، مما يجعل عملية التحقق أكثر كفاءة ودقة، مما يقلل من استهلاك موارد العقد، ويزيد من دقة تحقق توافر البيانات.

2. تطبيق واسع في تكنولوجيا Cross-Chain:

يمكن لـ PeerDAS أن تكون حلاً للتحقق من توافر البيانات عبر السلاسل، مما يعزز كفاءة تبادل البيانات بين السلاسل وتعزيز التوافق. ومع ذلك، لحل الصراعات في التحقق الناجمة عن الفروق في نماذج الثقة، يتطلب تحسين آليات الاتفاق.

3. تعزيز اللامركزية والأمان للشبكة:

مع زيادة أعداد العقد وتقدم عملية اللامركزية، يمكن لآلية عينات PeerDAS تعزيز الأمان البيانات بفعالية ومقاومة التلاعب. في المستقبل، يمكن دمج PeerDAS مع تقنيات التشفير المتقدمة وآليات الاتفاق لتعزيز مقاومة شبكات البلوكتشين إلى الهجمات والتحمل الكلي للأخطاء.

رؤية طويلة المدى: تعزيز التنمية الشاملة للنظام البيئي للبلوكتشين

تتجاوز رؤية PeerDAS على المدى الطويل تعزيز قدرة توسيع السلسلة الكتلية والأمان - إنها تهدف إلى فتح مجموعة أوسع من التطبيقات:

1. دعم للعقود الذكية وتطبيقات الديفي:

مع تطور تمويل اللامركزي (DeFi) والعقود الذكية بسرعة، من المتوقع أن توفر تكنولوجيا PeerDAS ضمانات أكثر كفاءة لتوفر البيانات لهذه التطبيقات. من خلال تقليل تأخير التحقق وتحسين استخدام الموارد، يمكن لـ PeerDAS أن تقدم دعمًا أكثر استقرارًا لبروتوكولات DeFi، خاصة في سيناريوهات التداول عالية التردد وتنفيذ العقود بمقياس كبير.

2. التكامل مع الحوسبة الحافة وانترنت الأشياء (IoT):

في المستقبل، لدى PeerDAS القدرة على التكامل مع تقنيات الحوسبة الحافة والإنترنت من الأشياء، مما يتيح مزيدًا من التحقق الموزع والكفء للبيانات. يمكن لأجهزة الحواف وعقدة الإنترنت من الأشياء المشاركة في التحقق من البيانات عبر PeerDAS، مما يقلل من الاعتماد على الخوادم المركزية ويعزز توافر البيانات وكفاءة المعالجة على نطاق عالمي.

3. التكامل المحسن مع تقنيات الذكاء الاصطناعي:

قد يتمكن PeerDAS في المستقبل أيضًا من الجمع بين تقنيات الذكاء الاصطناعي (AI)، باستخدام خوارزميات التعلم الآلي لتحسين عمليات أخذ العينات والتحقق من البيانات، وبالتالي تحسين كفاءة وذكاء شبكات البلوكشين. يمكن أن يساعد هذا في أتمتة التحقق من البيانات، وإدارة العقد، ومهام تحسين الشبكة.

في المدى القصير، أظهرت PeerDAS بالفعل إمكانية قوية لتعزيز كفاءة التحقق من البلوكشين، اللامركزية، وتقليل التكاليف التشغيلية. سيعزز تكاملها مع Danksharding القابلية للتوسع والأمان في المدى المتوسط. في المدى الطويل، من المتوقع أن يشهد PeerDAS اعتمادًا واسعًا عبر العقود الذكية، وDeFi، والإنترنت الأشياء، والذكاء الاصطناعي— ليصبح جزءًا لا غنى عنه من البنية التحتية للبلوكشين ومساعدة التطبيقات اللامركزية في الوصول إلى الاعتماد الرئيسي.

التحديات

على الرغم من تقديم العديد من المزايا، تواجه PeerDAS أيضًا عدة تحديات في التطبيقات العملية، تتضمن أساسا ما يلي:

دقة العينات والأمان:

يعتمد PeerDAS على عينات البيانات للتحقق، ودقة العينات أمر حرج لأمان النظام العام. إذا تعرض آلية العينة لهجوم (مثل هجمات سيبيل)، فقد يمكن أن تخطئ في تقدير توافر البيانات. وهذا يتطلب إدخال عمليات عينة متعددة الجولات أو التحقق المتكرر.

الاعتماد على توبولوجيا الشبكة:
تعتمد أداء PeerDAS على جودة الاتصالات بين العقد في الشبكة. في الشبكات اللامركزية ، قد تكون توصيلات العقد غير مستقرة ، مما قد يؤثر على كفاءة توزيع البيانات والتحقق ، خصوصًا في البيئات التي تحتوي على العديد من العقد.

معدل مشاركة العقدة:
لضمان التحقق من توافر البيانات بكفاءة ، يتطلب PeerDAS عددًا كافيًا من العقد للمشاركة في عملية التحقق.
إذا كان معدل المشاركة منخفضًا للغاية، فقد تكون نتائج العينة غير دقيقة. حتى 17 مارس 2025، فإن معدل مشاركة شبكة Ethereum الحالي يبلغ حوالي 98%.

التكاليف الحسابية والتخزين:
على الرغم من أن PeerDAS يقلل من البيانات التي يحتاجها كل عقدة للتحقق منها، إلا أنه لا يزال يتطلب من العقد أداء مهام التحقق. قد يؤدي ذلك إلى وضع ضغط على الموارد الحاسوبية والتخزين على العقد المحدودة (على سبيل المثال، الأجهزة ذات المستوى المنخفض). إذا لم تتمكن العقد من التعامل مع عبء العمل، فقد يؤدي ذلك إلى تراجع مشاركتها في الشبكة.

تعقيد البروتوكول:
يقدم PeerDAS آليات التحقق والبروتوكولات الجديدة، مما يجعل تنفيذه أكثر تعقيدًا من الأساليب التقليدية. يتطلب فهم ونشر هذا الحل التقني الجديد تعلمًا وتكييفًا للمطورين ومشغلي العقدة، مما قد يزيد من حاجز النظام التقني.

التوافق مع الأنظمة الحالية:
على الرغم من أن PeerDAS لديه قدرة توسعية نظرية قوية، إلا أنه في الواقع قد يحتاج إلى التكامل مع البنى المعمارية لسلسلة الكتل الحالية، مما ينطوي على قضايا توافق النظام. يمكن أن تستخدم منصات سلسلة الكتل المختلفة آليات توافق متنوعة وتنسيقات تخزين البيانات، مما يتطلب تكييف وتحسين PeerDAS.

المصدر: https://beaconscan.com/stat/networkparticipation

استنتاج

مع استمرار تقدم التكنولوجيا، أظهرت PeerDAS - حلاً ناشئًا لأخذ عينات توفر البيانات (DAS) - إمكانات كبيرة في تعزيز قدرة التوسع والأمان للبلوكشين. من خلال تقليل متطلبات التخزين والنطاق الترددي للعقد، وتحسين قدرة التوسع واللامركزية للشبكة، تعالج PeerDAS بفعالية التحديات ذات الإنتاجية العالية التي تواجه أنظمة البلوكشين حاليًا.

على الرغم من أن التكنولوجيا تواجه لا تزال بعض التحديات - مثل دقة العينات وتوبولوجيا الشبكة ومشاركة العقد - تشير التحسينات المستمرة وتوسيع حالات الاستخدام إلى أن PeerDAS من المرجح أن يصبح جزءًا لا غنى عنه من النظم الإيكولوجية لسلسلة الكتل في المستقبل. على وجه الخصوص ، في مجالات مثل العقود الذكية و DeFi وتقنية السلسلة العابرة والتكامل مع الحوسبة الحافة وإنترنت الأشياء (IoT) ، ستوفر PeerDAS دعمًا أكثر استقرارًا وكفاءة وأمانًا للابتكار والاعتماد على سلسلة الكتل.

بوجه عام، يمثل PeerDAS اتجاهًا هامًا في تطوير تقنية بلوكشين. إنه لا يحل فقط مشكلة توفر البيانات ولكنه يضع أسسًا لجيل الطبقة التالية من التطبيقات اللامركزية، مما يدفع تقنية البلوكشين نحو مستقبل أكثر كفاءة وأمانًا.