نظرة عامة على المفهوم مرحبًا بكم في طليعة توسيع نطاق شبكة الإيثريوم! إذا شعرت يومًا بوخزة الرسوم المرتفعة للغاز أو انتظرت بصبر تأكيد معاملة على شبكتك المفضلة من الطبقة الثانية (L2)، فقد اختبرت التحدي الأساسي للبلوك تشين: الموازنة بين الأمان والسرعة والتكلفة. تعد لفات الإيثريوم (Ethereum Rollups) - مثل اللفات المتفائلة (Optimistic) ولفات إثبات المعرفة الصفرية (ZK-Rollups) - الحل الرائد، حيث تنقل الحسابات *خارج السلسلة* مع نشر البيانات الضرورية مرة أخرى إلى شبكة الإيثريوم الرئيسية (L1) الآمنة. إذًا، ما هي المشكلة؟ حتى مع الضغط، فإن نشر كل تلك البيانات - "الدليل" الحاسم على أن المعاملات قد حدثت بالفعل - في مساحة البيانات الرئيسية للإيثريوم (calldata) مكلف لأن مساحة الكتل لـ L1 محدودة. هنا يأتي دور أخذ عينات توافر البيانات (DAS) والضغط. فكر في الأمر بهذه الطريقة: بدلاً من مطالبة كل حارس أمن (عقدة) في المبنى بقراءة كل سطر من سجل ضخم (بيانات المعاملات)، نستخدم ترميزًا متقدمًا للسماح لهم بفحص عينات صغيرة وعشوائية من السجل بسرعة. إذا بدت جميع العينات صالحة، فإننا نثق في أن الكتاب بأكمله موجود ولم يتم العبث به. تهدف طريقة الفحص الفعالة هذه، أخذ عينات توافر البيانات (DAS)، جنبًا إلى جنب مع تقنيات الضغط الأكثر ذكاءً، إلى تقليل تكلفة إثبات وجود البيانات على الإيثريوم بشكل كبير. يعد هذا التحسين أمرًا حيويًا لأنه يترجم مباشرة إلى انخفاض رسوم المعاملات وزيادة الإنتاجية للمستخدمين على شبكات L2، مما يضمن بقاء رؤية توسيع نطاق الإيثريوم ميسورة التكلفة ومتاحة لتبنيها على نطاق واسع. شرح مفصل يمثل تطبيق أخذ عينات توفر البيانات (DAS) والضغط تطوراً محورياً في كيفية قيام شبكات الطبقة الثانية (L2) على الإيثيريوم بتأمين وإرسال بيانات معاملاتها إلى الشبكة الرئيسية. من خلال تحسين هيكل التكلفة لنشر هذه البيانات الحاسمة، تعالج هذه التقنيات بشكل مباشر العنق الزجاجي الأساسي الذي يحد من إنتاجية التجميع (rollup throughput) ويزيد من رسوم المستخدمين. الآليات الأساسية: كيف يعمل DAS والضغط الهدف الأساسي هو ضمان توفر البيانات (DA) - أي التأكد من أن بيانات المعاملات خارج السلسلة متاحة للجمهور بحيث يمكن لأي شخص التحقق من حالة التجميع - دون إجبار كل عقدة إيثيريوم واحدة على تنزيل وتخزين كميات هائلة من بيانات الطبقة الثانية. # ١. الضغط قبل أن تلامس البيانات الإيثيريوم، يطبق مشغلو الطبقة الثانية تقنيات ضغط قوية على دفعات المعاملات الأولية. تقلل هذه الخطوة من حجم البيانات الأولية عن طريق إزالة التكرار وتحسين الترميز قبل نشر الملخص في `calldata` الإيثيريوم أو، في الآونة الأخيرة، باستخدام الكتل (blobs) المتخصصة التي تم تقديمها في EIP-4844 (Proto-Danksharding). على الرغم من أن الضغط وحده فعال، إلا أنه لا يزال يستهلك مساحة محدودة في البلوك. # ٢. أخذ عينات توفر البيانات (DAS) DAS هي الآلية التي تتيح هذا النطاق الرخيص والضخم من خلال الاستفادة من ترميز المحو (Erasure Coding) والاحتمالية الإحصائية: * ترميز المحو: يتم توسيع دفعة البيانات المضغوطة رياضياً عن طريق إضافة معلومات زائدة (بيانات التكافؤ). هذا يشبه حماية بيانات RAID، حيث يمكن إعادة بناء البيانات الأصلية بالكامل حتى لو كانت بعض الأجزاء مفقودة، شريطة وجود *عتبة* كافية من الأجزاء موجودة. قد يؤدي الإعداد الشائع إلى مضاعفة حجم البيانات، ولكنه يتطلب فقط ٧٥٪ من إجمالي الأجزاء لاستعادة المجموعة الأصلية. * أخذ العينات العشوائي: بدلاً من تنزيل مجموعة البيانات الموسعة بأكملها (والتي قد تكون كبيرة)، تطلب وتنزّل العملاء الخفيفون أو المدققون فقط عدداً قليلاً من الأجزاء الصغيرة *المختارة عشوائياً* من هذه البيانات الموسعة من الشبكة. * ضمان احتمالي: إذا تم استرداد جميع العينات العشوائية المطلوبة بنجاح، تكتسب الشبكة ثقة إحصائية عالية للغاية - غالباً ما تتجاوز ٩٩.٩٩٩٪ - بأن مجموعة البيانات الأصلية *بأكملها* متاحة ويمكن إعادة بنائها إذا لزم الأمر. يسمح هذا بنشر أحجام بيانات أكبر بكثير على الإيثيريوم، حيث يتم توزيع عبء التحقق على العديد من المشاركين الذين يفحصون أجزاء صغيرة. في سياق خارطة طريق توسيع نطاق الإيثيريوم، يعتبر DAS جزءاً لا يتجزأ من Danksharding، حيث يتم نشر كميات كبيرة من البيانات في "كتل" ويتم التحقق منها باستخدام طريقة أخذ العينات هذه. حالات الاستخدام والتطبيقات في العالم الحقيقي في حين أن DAS هي آلية داخلية لضمان الأمان، إلا أن تأثيرها محسوس عبر جميع معماريات التجميع الرئيسية: * التجميعات التفاؤلية وZK على الإيثيريوم: تعتمد التجميعات التي تستخدم مساحة الكتل الجديدة (بعد EIP-4844) على المدققين الأساسيين للإيثيريوم لأداء DAS على هذه الكتل لتأكيد توفر البيانات. هذا هو المسار لجعل الإيثيريوم نفسه طبقة توفر البيانات المخصصة للطبقات الثانية (L2s). * طبقات توفر البيانات المعيارية (Modular DA Layers): المشاريع التي تركز فقط على توفير DA، مثل Celestia و Avail، تستخدم DAS بشكل مكثف كبدائية أساسية. تدعي طبقات DA الخارجية هذه أنها تستطيع تقديم تكاليف نشر بيانات أقل بكثير (تصل أحياناً إلى ٩٠٪ أو حتى ١٠٠ ضعف أرخص من النشر مباشرة في `calldata` الإيثيريوم) من خلال تصميمها خصيصاً لهذا الغرض. تستفيد التجميعات المبنية باستخدام هذه الطبقات المعيارية من وفورات التكلفة مع الاستمرار في تأمين بياناتها. * العملاء الخفيفون والمدققون: يسمح DAS للعقد غير المكتملة (العملاء الخفيفون) وحتى مدققي الشبكة الرئيسية بالتحقق من توفر دفعات بيانات L2 الضخمة دون الحاجة إلى التخزين وعرض النطاق الترددي اللازمين لمعالجة كل بايت، مما يحسن اللامركزية وضمانات الأمان لهؤلاء المشاركين. الإيجابيات والسلبيات / المخاطر والفوائد | الفئة | الفوائد (الإيجابيات) | المخاطر والعيوب (السلبيات) | | :--- | :--- | :--- | | التكلفة والإنتاجية | تخفض بشكل كبير تكلفة نشر البيانات على L1، حيث لم تعد L2 تتنافس فقط على `calldata` المكلفة، مما يؤدي مباشرة إلى انخفاض رسوم معاملات المستخدمين. | إذا نقلت التجميعات *الكثير* من البيانات إلى طبقات DA خارجية غير مؤمنة من قبل مدققي الإيثيريوم، فقد يتم فصل ضمان الأمان النهائي للتجميع جزئياً عن الشبكة الرئيسية. | | قابلية التوسع | تمكن أحجام كتل L2 من النمو بشكل كبير، حيث تتوسع آلية التحقق (DAS) أفقياً مع عدد العقد التي تأخذ العينات. | الطبيعة الاحتمالية تعني وجود فرصة رياضية ضئيلة جداً وغير صفرية لحجب البيانات دون أن يلاحظ، إذا تمكن الممثل الخبيث من إخفاء أجزاء من البيانات التي لا يتم أخذ عينات منها أبداً. | | اللامركزية | تسمح للعقد المحدودة الموارد (العملاء الخفيفون) بالمشاركة في التحقق من الأمان عن طريق تنزيل عينات بيانات صغيرة فقط، مما يضفي طابعاً ديمقراطياً على المشاركة. | إن تعقيد ترميز المحو وأخذ العينات يقدم حملاً تقنياً إضافياً ويتطلب تصميماً دقيقاً للبروتوكول لضمان إعادة بناء البيانات بشكل صحيح لحل النزاعات. | | الأمان | يوفر ضماناً تشفيرياً قوياً بأن البيانات *موجودة* في مكان ما في الشبكة، وهو أمر ضروري لإثبات الاحتيال في التجميعات التفاؤلية وإعادة بناء الحالة في تجميعات ZK. | إذا اعتمدت الشبكة على طبقة DA منفصلة، فإن التواطؤ بين العقد في تلك الطبقة يمكن أن يؤدي إلى تدهور الحيوية أو السلامة في ظل ظروف معينة، على عكس توفر البيانات المؤمّن بواسطة L1. | الملخص الخلاصة: تأمين قابلية التوسع من خلال براعة البيانات تعتمد الرحلة نحو نظام بيئي لإيثريوم يتمتع بقابلية توسع عالية على الإدارة الذكية لتكلفة وإمكانية الوصول لبيانات معاملات الطبقة الثانية (L2). يكشف استكشافنا لأخذ عينات توفر البيانات (DAS) والضغط (Compression) أنهما الركيزتان التكنولوجيتان الأساسيتان اللتان تقودان هذا المستقبل. يعمل الضغط على تقليص البصمة الأولية لدفعة L2 بشكل جذري قبل نشرها، مما يجعل استخدامًا فعالًا للمساحة المتاحة. بعد ذلك، يُحدث نظام DAS، المبني على أساس ترميز الاسترداد (Erasure Coding) والتحقق الاحتمالي، ثورة في ضمان توفر البيانات. بدلاً من عمليات التنزيل المتجانسة، يمكن للعملاء الخفيفين الآن تأكيد ما إذا كانت البيانات *قابلة* لإعادة البناء إحصائيًا عن طريق أخذ عينات صغيرة وعشوائية من الحصص الموسعة رياضيًا للبيانات. يعالج هذا النهج المزدوج مباشرة عنق الزجاجة المتمثل في نشر البيانات، واعدًا بخفض كبير في تكاليف المعاملات وإطلاق العنان لقدرة استيعابية أكبر بكثير لجميع شبكات رول أبس إيثريوم. بالنظر إلى المستقبل، من المرجح أن يتضمن التطور التالي مزيدًا من التنقيح لآليات أخذ العينات في DAS، وربما دمج نماذج إحصائية أكثر تطوراً أو تكاملاً أعمق مع نظام التجزئة الكامل (Danksharding) بمجرد تحقيقه. تبشر هذه التطورات بعصر يمكن فيه للطبقة الأساسية لإيثريوم دعم شبكات رول أبس المخصصة للتطبيقات والتي تتعامل مع ملايين المعاملات في الثانية، مع الحفاظ على ضمانات الأمان القوية التي يوفرها الطبقة الأولى. لم يعد فهم التفاعل بين هندسة البيانات وإجماع البلوك تشين خيارًا - بل هو أساسي. نشجع كل مطور ومستخدم على التعمق في مواصفات EIP-4844 والأبحاث الجارية حول التنفيذ الكامل لـ DAS، لأن هذه الابتكارات هي حجر الزاوية في التبني الجماعي لإيثريوم.