ما هي آلية الإجماع Proof of Replication (PoRep)؟

يتم تشغيل العديد من آليات الإجماع بواسطة تقنية البلوكتشين، وأحد تلك الأليات هو إثبات النسخ المتماثل Proof of Replication (PoRep).

ما هو PoRep؟

يتم وصف إثبات النسخ المتماثل PoRep كآلية إجماع، تثبت للأنظمة البيئية للـ blockchain أن المُعدِّن، يمكنه تخزين وتقديم نسخة طبق الأصل من البيانات على مساحة تخزين مُخصصة، أي إنه يدمج آليتين، إثبات المساحة/ الفضاء Proof Of Space (POS) وإثبات الموثوقية Proof Of Reliability (PoR)، حيث:

• يتيح إثبات الموثوقية (PoR) للمستخدمين تخزين البيانات على الخادم، والتحقق مما إذا كانت مُخزنة، وفي النهاية دعم استرداد البيانات.
• يسمح إثبات المساحة (PoS)، وهو مثال لإثبات السعة (PoC)، للمستخدم بالاستعانة بمصادر خارجية لمساحة التخزين لخادم الشبكة.

وطورت البلوكتشين لافتاتها باستمرار كحل مالي لامركزي، وتمت إضافة أدوات ترقيات وابتكار متعددة بالفعل إلى تقنية blockchain؛ لتمكينها من الوفاء بوعدها باللامركزية؛ إذ تعمل البلوكتشين باعتبارها شبكة عامة، على أساس التفاعلات بين مُشغلي العُقدة والمطورين والمستثمرين والمُعدّنين.

ومن الأهمية بمكان أن يتم تنفيذ الاتفاقيات التي تحافظ على الثقة المتبادلة بين المشاركين، وتُعرف الاتفاقيات في الغالب باسم "آلية توافق الآراء"؛ إذ إنها تمكن مجموعات من العُقد المستقلة من البقاء مُحدثًا والتحقق من صِحة التغييرات داخل شبكة لامركزية.

كما تمنح الاتفاقيات مُشغلي العُقد القدرة على تحديد التغييرات، واتخاذ قرار بشأنها ليتم تنفيذها على الشبكة، وبشكل عام، يحتفظ كل مشارك في البلوكتشين بسجل لمعاملات الشبكة، التي تضمن بقاءها مُتزامنة ومتصلة.

ويُذكر أن هناك العديد من آليات الإجماع نشطة على البلوكتشين، يتضمن بعضها إثبات الحصة (PoS) وإثبات الأهمية (PoI) و إثبات العمل (PoW) وإثبات الحصة المفوض (DPoS)، وتشمل الآليات البارزة الأخرى إثبات الفضاء/ المساحة (PoS) وإثبات السعة (PoC)، وفي نظام إثبات النسخ المتماثل (PoRep)، يرغب المشاركون في الشبكة في الإنضمام كمحققين وتخزين الكثير من البيانات؛ حيث يحصلون على مكافآت الشبكة مقابل مساحة التخزين.

لكن يُصر بعض مُنتقدي أنظمة الإثبات أو النسخ المتماثل (PoRep) على أنه في حين أن استخدام دليل النسخ من قِبل مزودي التخزين يعزز المتانة (يوفر ضمانًا بأن البيانات متاحة حتى في حالات فشل العقدة)، ويتجاهل PoRep حقيقة أن جميع البيانات المنسوخة يجب أن تكون كذلك؛ فعندما يتم نقلها في كل مرة، يتم فيها إضافة عُقدة جديدة إلى مجموعة التكرار، والتي قد تستهلك الكثير من النطاق الترددي.

آلية عمل PoRep.

الشرح التقني لـ PoRep

يستخدم تخزين أجزاء من المعلومات غير المرغوب فيها في آلية إجماع إثبات الفضاء (PoS) نصف المساحة المتاحة فقط لتخزين البيانات، لكن إثبات النسخ (PoRep) يستخدم المساحة المتاحة لتخزين المعلومات المفيدة.

وعادةً ما تكون تكلفة إجراء إثبات النسخ (PoRep) أكثر تكلفة مقارنةً بإثبات المساحة (PoS)؛ حيث يتعين على PoRep الاحتفاظ بالمعلومات المفيدة جنبًا إلى جنب مع المعلومات غير المرغوب فيها واسترداد الملفات.

ومن الناحية الفنية، يحتاج المستخدم إلى مساحة تصل إلى 2N لتشغيل بروتوكول إثبات النسخ المتماثل (PoRep)، ويستخدم المستخدم 50٪ من 2N لتشغيل بروتوكول PoS قياسي، يملأ المساحة ببيانات عشوائية، ثم يتم استخدام النصف المتبقي لتخزين معلومات مهمة عن الحجم N وإنتاج PoRs للملفات.

علاوة على ذلك، يحتاج إثبات النسخ المتماثل (PoRep) إلى أن يقوم المستخدم بإنشاء نسخ زائدة عن الحاجة من الملفات المُخزنة، بعد ذلك، يحتاج المستخدم إلى مساحة kN لتخزين نسخ k من الملف مع مساحة kN أخرى لتخزينها بشكل عشوائي، ولتمرير البروتوكول، مطلوب مساحة (K + 1) N؛ للتخزين الفعّال للبيانات العشوائية، ونسخة واحدة فقط من الملف.

بالإضافة إلى ما سبق، يحتوي PoRep على مكونات وخصائص مختلفة مماثلة لمخططات التسعير الأخرى، كما أن PoRep يمكن التحقق منه بشكل عام، وغير قابل للاستعانة بمصادر خارجية، وشفاف وديناميكي، فضلًا عن كونه مُحدد زمنيًا ويدعم إمكانية الإسترداد الفعّالة.

معلومة هامة: PoRep يسمح لأي طرف بالوصول إلى البيانات العامة عبر مفتاح التحقق، لكن لا يوجد وصول إلى البيانات والمعلومات الخاصة والسرية.

ولا تحتاج الآلية إلى عملية خاصة للوصول إلى البيانات، مما يوفر الشفافية المُثلى، كما تُتيح الميزة الديناميكية لبرنامج PoRep للمستخدمين استخراج البيانات والمعلومات المُخزنة، وتحديثها دون الحاجة إلى إعادة تشغيل البروتوكول، ولتجنب حوادث المحتالين، يتعين على المُعدّنين إظهار وإثبات PoRep الكامل في غضون فترة زمنية مُحددة.

وتم تصميم PoRep أيضًا بشكل مثالي؛ لمنع المُعدّنين من الاستعانة بمصادر خارجية لوظائفهم من المُعدّنين الآخرين، كما إنه لا يمكن لمُعدّن المطالبة بأي ملكية لأعمال مُعدّنين آخرين؛ نظرًا لأنه يتم التحقق من هوية المُثبِّت من خلال آلية إثبات.

والجدير بالذكر أن آلية PoRep لها وظيفة رئيسية واحدة، تعمل بفعالية في التخزين السحابي وشبكات التخزين اللامركزية، ويضمن إثبات النسخ المتماثل (PoRep) أن تحتوي ملفات البيانات المُخزنة على نسخة مُتماثلة مستقلة عن الملف الأصلي.

وتم تطوير PoRep واستخدامه من قِبل Protocol Labs، الفريق المسؤول عن تطوير العملة الرقمية Filecoin، ومن المثير للاهتمام، أن Filecoin PoRep تم تصميمه ليكون بمثابة دليل على المورد في المقام الأول، بدلًا من إستخدام إثبات العمل (PoW)؛ فهو مفيد من الناحية المالية للمُعدّنين؛ لأنهم يكسبون مكافآت لتأجير مساحة التخزين الخاملة الخاصة بهم.

كما يعمل دليل Filecoin على النسخ المتماثل كدليل على التخزين وإثبات المساحة، وهما مختلفان تمامًا؛ ففي Filecoin، يتم تخزين وحدات البيانات في قطاعات، ويقوم المستخدمون بختم بيانات معينة في قطاع على القرص في عملية تشفير تدريجية ويلتزمون بإثبات ذلك في blockchain.

معلومة: الختم هو مقدار كبير من العمل الذي يتم إنفاقه على هذا الدليل المحدد، لكي يقوم أي شخص بتزوير دليل من هذا القبيل، سيحتاج إلى القيام بهذا العمل المحدد باستخدام البيانات الأصلية التي يخزنها العميل على Filecoin، على عكس التجزئة الرقمية في إثبات عمل البيتكوين.

ما الفرق بين PoRep و PoW؟

سيطر إثبات العمل (PoW) بإعتباره آلية الإجماع الأكثر شيوعًا في صناعة البلوكتشين، ولقد تم نشرها بشكل أساسِ من خلال الظهور الأول لشبكة البيتكوين في عام 2009، وفي هذه الآلية، يجب أن يثبت المُعَدِّن (يُطلق عليه أيضًا المُثبِت) للمدققين أنه قد تم إجراء بعض الجهد والعمل الحسابي.

وفي المقابل، تُتيح آلية PoRep للمُعدّنين إثبات وجود مساحة لتخزين البيانات، واسترجاعها على أجهزتهم، مثال على PoRep هو Filecoin (FIL)، إذ يُتيح Filecoin للمستخدمين تأجير مساحة تخزين إضافية كمُكافأة على رموز FIL.

وكل من آليات الإجماع هذه لا تدعم أي مُنتحل أو مُستغل؛ حيث يركز PoW على اللامركزية المالية، بينما يركز PoRep على حوسبة التخزين السحابية، ولا يمكن لأحد العبث بالبيانات المُخزنة والمعاملات التي تم التحقق منها على PoRep و PoW، على التوالي.

ويتم تحصين كلا الآليتين ضد سرقة البيانات المنظمة والقرصنة وهجمات Sybil، وغيرها من الجرائم الإلكترونية، إذ يمنع إثبات العمل PoW مضاعفة الإنفاق، بينما يعمل إثبات النسخ PoRep ضد إلغاء البيانات المكررة.

فوائد PoRep

تأتي العديد من الفوائد مع إثبات النسخ (PoRep)، من أهمها:

• يمنع PoRep المستخدمين من تخزين نفس النوع من الملفات على عِدة خوادم، كما يتيح للمستخدمين والخوادم تشكيل شبكة تخزين لامركزية موحدة حيث يتم تخزين جميع الملفات.
• على عكس معظم التخزين السحابي المركزي الآخر، فإن إثبات النسخ يمنع المستخدمين من التعرض لهجمات الاستعانة بمصادر خارجية وهجمات Sybil وهجمات الجيل.

ختامًا

يتسع استكشاف واعتماد واستخدام البلوكتشين كل يوم، وسيساعد هذا التفاعل بين blockchain والحوسبة السحابية في الحد من عمليات الاختراق التي يتم تنفيذها ضد بنوك تخزين البيانات المركزية والقضاء عليها في النهاية، وبالتالي، من المُتوقع زيادة معدل تبني الفضاء اللامركزي بين شركات التكنولوجيا التقليدية والمتحمسين لها.

كما أن Filecoin هي حالة استخدام شائعة لـ PoRep، إنه بمثابة فرصة كسب لا مركزية للمشاركين، وتنضم الآلية إلى مجموعة طرق أخرى لكسب blockchain مثل P2E والتمويل اللامركزي DeFi، وعلى وجه الخصوص، يجب تنفيذ التدابير التنظيمية للتحكم في تعريفات التخزين للمُعدّنين، وبالتالي زيادة مزاياها على شركات التخزين السحابية المركزية.

Powered by Froala Editor