شكرا لقراءة بحوث Shoal! اشترك مجانًا لتلقي مقالات جديدة ودعم عملي.
الاشتراك
ولكن ما هو بالضبط عملية تحويل الأموال؟
المعاملات على البلوكتشين تتضمن نقل الأصول الرقمية من عنوان واحد على دفتر الأستاذ الموزع إلى آخر، مؤمنة باستخدام التشفير بالمفتاح العام. يمكن استخدام المعاملات للتحويلات النقالة اللامركزية، أو لمختلف عمليات المصادقة والتحقق أيضًا.
مثال على معاملة يمكن لأي شخص مراقبتها على مستكشف البلوكتشين مثل سيتريس### 1.1 كيف تعمل معاملات البلوكتشينعندما يتم بدء عملية تحويل، أي أن بوب يرسل بعض الرموز إلى أليس، يتم بث عملية بوب إلى شبكة البلوكتشين الأساسية. بعد ذلك، تقوم مجموعات من العقدة المتخصصة على الشبكة بالعمل على التحقق والتحقق من صحة العملية. بمجرد أن يقوم عدد كافٍ من هذه العقد بالتحقق من محتويات العملية، يتم إضافة العملية إلى كتلة جنبًا إلى جانب مع عمليات المستخدم الأخرى. بمجرد أن تمتلئ الكتلة، يتم إضافتها إلى السلسلة، ومن هنا يأتي اسم 'البلوكتشين'. تصبح عملية بوب الآن جزءًا من دفتر الأستاذ الآمن والشفاف، ويمكن لكل منه وأليس التحقق من المحتويات.
بشكل عام، تحتوي جميع معاملات البلوكتشين على البيانات الوصفية التي تساعد العقد التشغيلية وتأمين الشبكة في تحديد وتنفيذ مجموعة معينة من التعليمات والمعلمات. ستحتوي كل معاملة على بيانات مدخلات عالية المستوى من المرسل الأصلي، مثل المبلغ المراد نقله، وعنوان الوجهة، والتوقيع الرقمي لتأكيد المعاملة، فضلاً عن العديد من البيانات منخفضة المستوى التي تم إنشاؤها والتي ترتبط تلقائيا، على الرغم من أن هذه البيانات تختلف من شبكة إلى أخرى وتصميم.
في النهاية، ومع ذلك، تختلف العمليات التي تقوم بها خلف الكواليس على طبقة الشبكات قبل تنفيذ المعاملة حسب تصميم البلوكتشين.
لفهم أفضل، يمكننا رسم دورة حياة عملية على سلسلة كتلية تستخدم محفظة الذاكرة؛

دعنا نتعرف على دورة حياة المعاملة على blockchain غير mempool:

هذا أدى إلى ارتفاع كبير في تكدس الشبكة الأساسية، حيث يقتصر عدد المعاملات التي يمكن إضافتها إلى الكتلة، مما يؤدي إلى زمن انتظار أطول وارتفاع غير مسبوق في تكاليف المعاملات التي يمكن أن تجعل الشبكة غير قابلة للاستخدام في بعض الأحيان. علاوة على ذلك، نماذج التنفيذ التسلسلي تستخدم مكونات الأجهزة بشكل غير كفء، وبالتالي لا تستفيد من الابتكارات في مجال الحوسبة، أي أنوية المعالج المتعددة.

في الأصل تم تنفيذ الحوسبة المتوازية فقط في أنظمة الحوسبة عالية الأداء، وقد تطورت لتصبح المذهب السائد في هندسة الحواسيب اليوم، نظرًا لزيادة الطلب على الحساب بشكل هائل في عصر الإنترنت، الذي تفاقمت فيه القيود المتعلقة بتحجيم التردد في العقود السابقة.
تنطبق هذه المعيارية المعمارية على البلوكتشين بنفس الطريقة تقريبًا، إلا أن المهمة الأساسية التي يقوم بها الحواسيب هي معالجة وتنفيذ المعاملات، أو نقل القيمة من العقد الذكي أ إلى العقد الذكي ب، ومن هنا جاء مصطلح التنفيذ المتوازي.
يعني التنفيذ الموازي أنه بدلاً من معالجة المعاملات بتسلسل، يمكن للبلوكتشين معالجة معاملات متعددة غير متعارضة في نفس الوقت. يمكن أن يزيد ذلك بشكل كبير من إنتاجية شبكة البلوكتشين، مما يجعلها أكثر قابلية للتوسيع وكفاءة في التعامل مع أحمال نشاط أعلى وطلب لمساحة الكتلة.
للحصول على تشبيه أبسط. اعتبر كفاءة متجر بقالة يحتوي على ممرات متعددة للزبائن للدفع مقابل ممر واحد للجميع.
في حين أن هذا قد يبدو ببساطة كميزة توازن الحياة الذاتية، إلا أن فتحات في أداء الشبكة التي تمكنها التنفيذ الموازي تفتح الباب أمام تطوير حالات استخدام وتطبيقات جديدة ومبتكرة يمكن أن تستفيد من انخفاض التأخير والأحجام العالية، وهو ما يمهد بدوره الطريق لاستقطاب الفوج الضخم التالي من المستخدمين للنظم الرمزية.
يمكن تصنيف التنفيذ المتوازي على سلاسل الكتل على أنه إما حتمي أو متفائل. يتطلب التنفيذ الموازي الحتمي ، الذي تستخدمه سلاسل الكتل مثل Solana ، بطبيعته المعاملات للإعلان عن جميع تبعيات الذاكرة مقدما ، أي أجزاء الدولة العالمية التي يرغبون في الوصول إليها مقدما. في حين أن هذه الخطوة تخلق عبئا إضافيا للمطورين ، إلا أنها تسمح للشبكة على نطاق أوسع بفرز وتحديد المعاملات غير المتضاربة قبل التنفيذ ، مما يؤدي إلى إنشاء نظام محسن يمكن التنبؤ به وفعال. على العكس من ذلك ، يتم تنظيم التنفيذ المتوازي المتفائل لمعالجة جميع المعاملات بالتوازي ، ويعمل في ظل افتراض متأصل بعدم وجود تعارضات. وهذا يمكن blockchain الأساسي من تقديم تنفيذ أسرع للمعاملات ، على الرغم من أنه على حساب إعادة التنفيذ المحتملة بعد ذلك في حالة حدوث تعارض. إذا تم العثور على معاملتين متعارضتين ، فيمكن للنظام بعد ذلك إعادة معالجتهما وإعادة تنفيذهما إما بالتوازي أو بالتتابع.
من أجل فهم أفضل لتداعيات هذه التفاصيل التصميمية، يمكن أن يكون من المفيد تحليل التنفيذ المتوازي من خلال عدسة الفرق التي تدفع حدود التنفيذ المتوازي اليوم.


في البيئات القائمة على SM، يستخدم Sealevel بنية متعددة الخيوط، مما يعني أنه يمكنه معالجة عدة معاملات في نفس الوقت إلى حد قدرة نواة المحقق.
المفتاح لتمكين التنفيذ المتزامن لـ سولانا هو أنه عند تمكين عملية معينة، ستقوم الشبكة بتعيين قائمة من التعليمات لتنفيذ تلك العملية، بشكل خاص أي الحسابات والحالة التي يتعين الوصول إليها وما الإجراءات التي يجب اتخاذها - هذا هو المفتاح لتحديد أي العمليات تكون غير متعارضة ويمكن تنفيذها بشكل متزامن، بالإضافة إلى تمكين العمليات التي تحاول الوصول إلى نفس الحالة من القيام بذلك بشكل متزامن.
النظر في الكفاءة التي توفرها التسميات لأنظمة الأمتعة المدروسة في المطارات.
تستخدم سولانا أيضًا كلوبيريك، قاعدة بيانات حساباتها المخصصة الخاصة، لتخزين وإدارة بيانات الحالة لتمكين القراءات والكتابات المتزامنة للمعاملات. يتم تحسين كلوبيريك للتنفيذ المتوازي، ويتم توسيعه أفقيًا لتوزيع وإدارة بيانات الحالة عبر عدة عقد.
بفضل تركيبته المتوازية، يمكن لسولانا التعامل مع عدد كبير من المعاملات وتنفيذها بسرعة، مما يمنح المعاملات نهائية تقريبية فورية. تتعامل سولانا بين 2،000 و10،000 معاملة في الثانية (TPS) في المتوسط اليوم. علاوة على ذلك، حالات الاستخدام لـ SVM تتوسع ببطء ولكن بتأكيد، حيث تقوم الفرق مثل Eclipse بإطلاق بنية تحتية من الطبقة الثانية تهدف إلى الاستفادة من SVM كبيئة تنفيذ.
في الأصل ، استخدم Sei نموذج تنفيذ متوازي حتمي ، حيث تعلن جهات الاتصال الذكية عن الوصول المطلوب إلى الحالة في وقت مبكر حتى يتمكن النظام من تشغيل المعاملات غير المتضاربة في وقت واحد. مع بداية ترقية V2 الخاصة بهم ، تنتقل Sei إلى نموذج مواز متفائل بدلا من ذلك ، مما يعني أنه ستتم معالجة جميع المعاملات بالتوازي عند تقديمها إلى الشبكة (مرحلة التنفيذ) ، ثم ستتم مراجعتها بحثا عن معلومات متضاربة مع المعاملات السابقة (مرحلة التحقق من الصحة). في حالة وجود معاملتين متعارضتين أو أكثر ، أي المعاملات التي تحاول الوصول إلى نفس حالة الشبكة ، يحدد Sei نقطة التعارض هذه ثم يعيد تشغيل المعاملات إما بالتوازي أو بالتتابع اعتمادا على طبيعة التعارض.

من أجل تخزين وصيانة بيانات المعاملات، ستقوم Sei أيضًا بإدخال SeiDB، وهو قاعدة بيانات مخصصة تهدف إلى تحسين نقاط الضعف في الإصدار الأول من خلال تحسين التنفيذ المتوازي. يهدف SeiDB إلى تقليل التكلفة الإضافية لتخزين البيانات الزائدة والحفاظ على استخدام القرص الفعال من أجل أداء شبكة أفضل. يقلل الإصدار الثاني من كمية البيانات الوصفية المطلوبة لأغراض التتبع والتخزين، ويمكن تمكين سجل الكتابة السابق للمساعدة في استعادة البيانات في حالة وقوع حادث.

وأخيرًا، أعلنت Sei مؤخرًا أيضًا عن إطلاق Parallel Stack الخاص بها، وهو إطار مفتوح المصدر لتمكين حلول توسيع الطبقة 2، أي rollups، من الاستفادة من التنفيذ المتوازي.

ينفذ Monad التنفيذ المتوازي وأنابيب الأنابيب الفائقة لتحسين سرعة وإنتاجية المعاملات. على غرار Sei v2 ، ستستخدم Monad نموذج التنفيذ المتفائل ، مما يعني أن الشبكة تبدأ في تنفيذ جميع المعاملات الواردة بشكل متزامن ، ثم تحلل وتحقق المعاملات للبحث عن الصراعات وإعادة التنفيذ وفقًا لذلك ، مع الهدف النهائي يكون أن يكون الناتج متطابقًا لو تم تنفيذ المعاملات بشكل تسلسلي.

من المهم أن نلاحظ أنه في الحفاظ على التزامن مع إيثيريوم، تقوم Monad بترتيب المعاملات في كتلة بترتيب خطي، حيث يتم تحديث كل معاملة بشكل تسلسلي.
من أجل الحفاظ على الوصول إلى بيانات البلوكتشين وصيانتها بشكل أكثر كفاءة من حالة عملاء إيثيريوم الحالية التي تقدمها، أنشأ Monad قاعدة بيانات MonadDB المخصصة الخاصة به، المبنية بشكل أصلي للبلوكتشينات. تستفيد Monad DB من ميزات نواة Linux المتقدمة لعمليات القرص اللا متزامنة الكفؤة، مما يقضي على قيود الوصول المتزامن للإدخال/الإخراج. تقدم MonadDB وصولًا للإدخال/الإخراج اللا متزامن (async I/O)، وهو ميزة رئيسية في تمكين التنفيذ الموازي، حيث يمكن للنظام بدء معالجة المعاملة التالية بينما ينتظر قراءة الحالة لمعاملة سابقة.
لمقارنة بسيطة، تخيل طهي وجبة متعددة الجوانب (معكرونة بالكرات اللحم). الخطوات المعنية هي 1) تحضير صلصة، 2) طهي الكرات اللحم، وج) طهي المعكرونة. يبدأ الطاهي الفعال بغلي الماء للمعكرونة، ثم تحضير مكونات الصلصة، ثم رمي المعكرونة في الماء المغلي الآن، ثم طهي الصلصة، وأخيرًا الكرات اللحم، بدلا من القيام بكل خطوة واحدة تلو الأخرى، واستكمال مهمة واحدة بشكل كامل قبل المضي قدمًا.
يعمل MoveVM كبيئة تنفيذية أصلية لسلاسل الكتل القائمة على Move، مستفيدًا من التوازي لتقديم سرعات تنفيذ المعاملات أسرع وكفاءة عامة أكبر.

كتلة-STM هو محرك تنفيذ متعدد الخيوط يتيح التنفيذ المتوازي المتفائل. تم ترتيب المعاملات مسبقًا وتسلسلها استراتيجيًا داخل الكتل، وهذا أمر أساسي لحل الصراعات بكفاءة وإعادة تنفيذ تلك المعاملات. أظهرت الأبحاث التي أجرتها Aptos أنه يمكن نظريًا دعم تصل إلى 160 ألف عملية في الثانية باستخدام توازي كتلة-STM.

مشابه لـ Solana، ينفذ Sui التنفيذ الموازي الحتمي، الذي يتطلب من المعاملات أن تحدد مسبقًا الحسابات التي تحتاج إلى الوصول إليها.
يقوم Movement ببناء مجموعة من أدوات تطوير البرمجيات وخدمات البنية التحتية للبلوكتشين لتمكين المطورين من الوصول بسهولة إلى فوائد البناء على Move. بتشغيله كموفر خدمة تنفيذ كخدمة AWS لمطوري Move، ينفذ Movement التوازي كميزة تصميم أساسية لتمكين زيادة الإنتاجية وزيادة كفاءة الشبكة العامة. يعد MoveVM بيئة تنفيذ معمارية تمكن شبكات البلوكتشين من توسيع وضبط قدرات معالجة المعاملات الخاصة بها حسب الحاجة لدعم زيادة حجم المعاملات، معززة قدراتها على معالجة وتنفيذ المعاملات بتوازي.

بنية MoveVM
سيتم إطلاق M2 أيضًا، وهو ZK-rollup الذي سيكون قابلًا للتشغيل مع عملاء EVM و Move على حد سواء. سيورث M2 محرك التوازن الأساسي للكتلة، ومن المتوقع أن يوفر عشرات الآلاف من عمليات التحويل في الثانية نتيجة لذلك.
ليس هذا المضمون نصيحة مالية أو ضريبية. الغرض من هذه النشرة هو تعليمي بحت ولا ينبغي اعتبارها نصيحة استثمارية أو قانونية، أو طلبًا لشراء أو بيع أي أصول، أو اقتراحًا لاتخاذ أي قرارات مالية. إنها ليست بديلًا عن النصيحة الضريبية. يرجى التشاور مع محاسبك وإجراء بحوثك الخاصة.
الكشف. جميع المشاركات هي ملك للمؤلفين ذاتهم، وليست آراء أرباب عملهم. تم رعاية هذه المشاركة من قبل مؤسسة Aster. بينما حصلت شركة Shoal Research على تمويل لهذه المبادرة، إلا أن الرعاة لا يؤثرون على المحتوى التحليلي. في شركة Shoal Research، نهدف إلى ضمان أن يكون جميع المحتوى موضوعيًا ومستقلاً. تحافظ عملياتنا الداخلية للمراجعة على أعلى معايير النزاهة، ويتم الكشف عن جميع الصراعات المحتملة للمصالح وإدارتها بحزم من أجل الحفاظ على مصداقية وحيادية بحوثنا.





