تحليل ميسّاري لفاروس: المعالجة المتوازية لدورة الحياة الكاملة، تحديد جيل L1 الجديد عالي الأداء

مؤلف النص الأصلي: يوسف حيدر، باحث في Messari

ترجمة النص الأصلية: تشوبير، أخبار فورسايت

ملخص سريع:

• فارويس هي سلسلة بلوكشين لطبقة أولى ذات تصميم معياري، وتستهدف أن تكون البنية التحتية العالمية العامة للأصول الواقعية (RWAs)، أسسها كبار المسؤولين عن فريق البنية التحتية للبلوكتشين في مجموعة ألي، بقيادة فريق موجه.
• على عكس الشبكات العامة التي تعالج فقط تنفيذ المعاملات بشكل متوازي، فإن فارويس تصمم دورة حياة كاملة للكتلة، بما يشمل الإجماع والتنفيذ والتخزين وتوفر البيانات، جميعها معماري بشكل متوازي، بهدف تحقيق 30 ألف معاملة في الثانية على الشبكة الرئيسية.
• يدمج متجر فارويس شجرة ميركل مباشرة في طبقة التخزين الأساسية، مما يقلل من عمليات الإدخال والإخراج من 8-10 مرات إلى 1-3 مرات، مما يحل مشكلة عنق الزجاجة غير المرئية في الأداء العالي المتوازي للشبكات.
• توحيد EVM وWASM تحت آلة افتراضية حتمية (DTVM)، حيث يمكن لعقود Solidity استدعاء عقود Rust بشكل أصلي، بدون الحاجة إلى جسور بين السلاسل أو عبء إضافي بين الآلات الافتراضية.
• يدعم الشبكة الخاصة (SPN) المطورين لبناء طبقات تنفيذ مخصصة للسيناريوهات ذات الأحمال العالية، مثل تداول المشتقات، والتحقق من إثبات ZK، من خلال إعادة الرهن الأصلية لضمان أمان الشبكة الرئيسية، بدون الحاجة لبناء مجموعة من عقد التحقق المستقلة من الصفر.

مقدمة

فارويس هي شبكة بلوكشين عالية الأداء، ذات تصميم معياري لطبقة أولى، تهدف إلى بناء بنية تحتية عالمية للأصول الواقعية (RWAs). تدعم الشبكة سرعة بلوك من دون ثوانٍ، ويمكنها استيعاب مليار مستخدم متزامن. رؤية المشروع هي بناء نظام مالي شامل: يوفر تجربة سلسة على الإنترنت Web2، مع الحفاظ على خصائص الأمان واللامركزية الأصلية للشبكة العامة. تركز فارويس على “النوعية لا الكمية” في توزيع الأصول، حيث تساعد المؤسسات التقليدية على تحرير سيولتها على السلسلة، وتوفر قنوات تداول للأشخاص الذين يعانون من نقص الخدمات المالية.

الميزة الأساسية لفارويس مقارنة مع الشبكات المتوافقة مع EVM العادية، هي بنية الحوسبة المتوازية العميقة (DP). معظم الشبكات تقتصر على معالجة تنفيذ المعاملات بشكل متوازي، بينما تعتمد فارويس على تسريع مخصص للأجهزة، لتحقيق دورة حياة كاملة للكتلة بشكل متوازي، يشمل توفر البيانات، وتسوية التنفيذ، وتأكيد الإجماع.

من خلال معالجة عنق الزجاجة غير المرئية في الأداء عبر كامل السلسلة، يمكن للشبكة تحقيق معدل نقل 30 ألف معاملة في الثانية، وسرعة نقل بيانات 2 جيجابت في الثانية، وهو ما يكفي لدعم مليار مستخدم عالمي يتاجرون في الوقت نفسه. بعد نجاح اختبار AtlanticOcean في أكتوبر 2025، تخطط فارويس لإطلاق الشبكة الرئيسية في الربع الثاني من 2026، وبدء حدث إصدار الرموز (TGE).

خلفية المشروع

أسس فارويس كل من أليكس زانغ وويش وو في نوفمبر 2024، وكان كلاهما من كبار المسؤولين في فريق البنية التحتية للبلوكتشين في مجموعة ألي. أليكس زانغ كان سابقًا الرئيس التنفيذي لشركة ZAN التابعة لمجموعة ألي، والمدير التقني لشبكة ألي، بينما ويش وو هو كبير مسؤولي الأمن في ZAN، ولديه خبرة واسعة في مجال الامتثال والأمان المؤسسي.

فارويس نشأت من نظام تقني متطور لمجموعة ألي، وتم فصلها وتطويرها بشكل مستقل، بهدف بناء شبكة لطبقة أولى لامركزية ومفتوحة المصدر. يضم فريق المؤسسين خبرات من شركات وجامعات مرموقة مثل مايكروسوفت، بايبال، جامعة ستانفورد، وريبل، مع تراكم تقني عميق.

في نوفمبر 2024، أكمل فارويس جولة تمويل أولية بقيمة 8 ملايين دولار، بقيادة Hack VC وLightspeed Faction. وفي الوقت نفسه، أبرم المشروع شراكة استراتيجية عميقة مع ZAN، تركز على بناء البنية التحتية للعقد، وأنظمة الأمان، وتسريع الأداء المادي، لضمان استقرار الشبكة على مستوى المؤسسات.

التقنيات الأساسية

يرى فريق فارويس أن دورة حياة الكتلة الكاملة يجب أن تعتبر عملية جدولة متوازية. ويعتقدون أنه إذا تم تحسين وحدة تنفيذ واحدة فقط، فإن الشبكة ستظل تعاني من عنق زجاجة في الأداء عند مراحل توفر البيانات، وتأكيد الإجماع، وتوزيع البيانات.

للتخلص من هذه الاختناقات، تعتمد فارويس على بروتوكول معياري، يفصل بين عمليات التنفيذ، والإجماع، والتسوية، ويدعمها محرك تخزين مخصص وبيئة آلة افتراضية مزدوجة.

طبقة الإجماع

يعتمد الإجماع التقليدي القائم على تحمل أخطاء بزيانتين (BFT) على اقتراح واحد للكتل من قبل عقدة واحدة، مما يحد من الأداء ويعرض الشبكة لمخاطر نقطة فشل واحدة. تتجاوز فارويس هذا القيد باستخدام بروتوكول BFT غير متزامن بالكامل، لا يعتمد على فرضية الوقت الثابت، حيث يمكن لعقد التحقق أن يتقدم بشكل ديناميكي وفقًا لحالة الشبكة الفعلية، بدلاً من الانتظار السلبي للمهلات.

معظم بروتوكولات BFT المعتمدة على الجولات تتطلب الانتظار حتى يتم تأكيد الجولة السابقة، مما يحد من القدرة على المعالجة بسبب أكبر تأخير. فارويس تفصل بين مرحلة اقتراح الكتلة ومرحلة التأكيد، حيث يعالج عقد التحقق المعاملات وفقًا لقدرة الشبكة في الوقت الحقيقي، حتى في حالات التقلبات الشديدة، مع الحفاظ على النشاط والأمان. حتى في ظروف عدم التنبؤ في زمن الرسائل، يظل هذا البروتوكول فعالًا.

لتجنب ازدحام الشبكة بسبب المعاملات المكررة، تستخدم خوارزمية تحويل حتمية توزع كل معاملة على عقد التحقق المحددة. يوضح الشكل ذلك بوضوح: يتم توزيع المعاملات على شكل شرائح من قبل حوض المعاملات، حيث تتعامل عقدة التحقق 1 مع المعاملتين 1 و2، وعقدة التحقق 2 مع 3 و4، وعقدة التحقق 3 مع 5، بينما تظل عقدة التحقق 4 غير نشطة، ولا تبث بيانات زائدة. تقوم عقد التحقق النشطة بتجميع معاملات خاصة بها لإنشاء اقتراحات الكتل. مع زيادة عدد العقد، تتوسع الموارد بشكل خطي، مع مضاعفة عرض النشر، دون وجود عقد زائدة غير نشطة.

بعد أن تقدم جميع عقد التحقق اقتراحاتها، يتم إجراء تصويت متبادل مكثف. إذا وافق أكثر من ثلثي العقد على الاقتراح، يتم بثه واعتماده عبر الشبكة خلال ثلاث جولات، مع إخراج سجل معاملات فريد ومرتب.

طبقة التنفيذ

تتمحور طبقة تنفيذ فارويس حول آلة افتراضية حتمية (DTVM)، وتستخدم بنية مزدوجة لآلتين افتراضيتين بدلاً من النموذج التسلسلي التقليدي.

بنية DTVM

تتوافق DTVM بشكل أصلي مع EVM وWASM في بيئة تشغيل واحدة، دون الحاجة إلى آلات افتراضية مستقلة، مما يتيح استدعاء عقود Solidity بشكل مباشر من عقود Rust وC++ وGo. لضمان الحتمية الصارمة، تقوم DTVM بترجمة جميع التعليمات البرمجية إلى تمثيل وسيط حتمي (dMIR)، يزيل الغموض في العمليات العائمة، ويعالج الاستثناءات غير المحددة بشكل حتمي. يحدد dMIR قواعد توقف موحدة، ويستخدم حسابات ثابتة، مع مكدس استدعاء ثابت بحجم 8 ميجابايت، لا يتأثر بمعمارية المضيف، مما يضمن تطابق السجلات على عُقد x86 وARM.

كون dMIR هو واجهة متعددة التعليمات البرمجية، يمكن أن تتوافق مع محركات JIT التي تدعم EVM وWASM، وتجنب تكرار البنى المعمارية. فقط الوحدات المترجمة بنجاح إلى تنسيق dMIR يمكن تنفيذها على السلسلة، مما يرسخ الحتمية بشكل طبيعي.

لتقليل تأخير الترجمة الفورية التقليدية، تدمج DTVM محرك Zeta. تواجه معظم آلات افتراضية سلاسل الكتل خيارين: إما تأخير النشر عبر الترجمة المسبقة، أو تأخير التنفيذ عند الاستدعاء الأول. يختصر Zeta ذلك عبر ترجمة الوظائف بشكل دقيق، حيث يتم التحقق من صحة العقود، وتوليد dMIR، ثم ترجمة الوظائف بشكل غير متزامن. إذا لم تكتمل الترجمة، يتم استخدام ترجمة مؤقتة خفيفة، ثم يتم استبدالها لاحقًا بالكود الأصلي. أظهرت الاختبارات أن التأخير عند الاستدعاء الأول يقل عن 1 مللي ثانية، ويصبح التنفيذ بالكامل باستخدام الكود الأصلي بعد ذلك.

خط أنابيب فارويس

يعمل خط أنابيب فارويس على دمج جميع المكونات، ويقسم دورة حياة الكتلة إلى مراحل متزامنة ومتوازية. عادة، تتبع سلاسل الكتل التقليدية ترتيب “اقتراح → تنفيذ → تأكيد”، حيث تنتظر كل مرحلة إتمام المرحلة السابقة. تعتمد فارويس على إطار عمل متعدد النوى (64 نواة)، يخصص موارد المعالجة وI/O بشكل ديناميكي، ويشغل عمليات التنفيذ، وتجزئة ميركل، والتأكيد النهائي للحالة بشكل متوازي، مع استغلال كامل للعتاد.

يدعم هذا الهيكل أيضًا مستويات مرنة من الحتمية النهائية: ترتيب المعاملات النهائي (تحديد دائم لترتيب المعاملات)، نتائج التنفيذ الحتمية، والحصول النهائي على الكتلة الكاملة. يمكن للتطبيقات الحساسة للوقت مثل الألعاب أو المعاملات أن تتلقى نتائج الترتيب والتنفيذ قبل اكتمال التحقق النهائي للكتلة، مما يحسن تجربة المستخدم بشكل كبير؛ بينما تنتظر أدوات التحقق والبنى التحتية مثل المؤشرات الكاملة للكتل التحقق النهائي.

يساعد هذا الهيكل في تحقيق قدرة معالجة تصل إلى 500,000 معاملة في الثانية، مع تقليل زمن التأخير بنسبة 30-50% مقارنة بالأنظمة التسلسلية التقليدية.

Ph-WASM

لا تتوافق EVM بشكل طبيعي مع المهام الحسابية المكثفة، بسبب عرض 256 بت، وبنيتها التراكمية، وغياب دعم الميزات الحديثة. لذلك، طورت فارويس بيئة تشغيل WebAssembly مخصصة، تعمل جنبًا إلى جنب مع EVM، وتتحمل الأحمال العالية، مثل جدولة نماذج الذكاء الاصطناعي، والمعاملات المستمرة على السلسلة، والتحقق من إثباتات ZK. تتضمن تحسينات عالية المستوى مثل تسريع المعالجة باستخدام التعليمات المتعددة البيانات، ودمج التعليمات، مما يجعل العمليات الحسابية المكثفة والتفاعلات I/O أكثر كفاءة.

القيمة العملية: يكتب المطورون منطقهم الحرج باستخدام Rust أو C++، ويقومون بنشره على Ph-WASM، بينما تظل عقود Solidity تعمل على EVM. يتم ترجمة كلا النوعين إلى تنسيق dMIR، ويمكن لعقود Solidity استدعاء عقود Rust بشكل أصلي، بدون جسور أو تداخل بين الآلات الافتراضية، وبدون تكاليف اتصال بين العمليات. يساهم ذلك في تحسين السيولة والتكوينات القابلة للتجميع، حيث يمكن أن تعتمد بروتوكولات DeFi على Solidity للواجهة الأمامية، بينما يتم تنفيذ المنطق الديناميكي في Rust على Ph-WASM، لتلبية متطلبات الأداء في الوقت الحقيقي.

طبقة التخزين

تضخم حالة السجل وبطء عمليات الإدخال والإخراج على الأقراص، يمثلان عائقًا رئيسيًا في توسعة الشبكة. حتى مع محركات التنفيذ عالية الأداء، فإن انتظار قراءة بيانات ميركل التقليدية من الأقراص يسبب توقفًا. على سبيل المثال، في إيثريوم، يتطلب استعلام حالة حساب واحد 8-10 عمليات قراءة من القرص، مع عمليات تجزئة متكررة تؤدي إلى ضغط على قاعدة البيانات، وتستهلك عرض نطاق كبير. مع زيادة حجم الشبكة إلى مئات الملايين من الحسابات، تتراكم هذه التكاليف، وتصبح التخزين عنق زجاجة في الأداء.

يقدم متجر فارويس (Pharos Store) محرك تخزين أصلي يعتمد على مبدأ التخزين الموثوق والفعال المبني على الهيكلية السجلية (LETUS)، بهدف القضاء على هذه الاختناقات من الأساس. الابتكار الرئيسي هو دمج بنية ميركل المصدقة مباشرة في طبقة التخزين، بدلاً من تصميمها كطبقة خارجية مزدوجة، مما يقلل عمليات الإدخال والإخراج من 8-10 مرات إلى 1-3 مرات، مع تحسينات هيكلية تتراكم مع كل معاملة.

يعتمد المحرك على ثلاثة هياكل مخصصة لتنظيم البيانات:

• شجرة ميركل متعددة الإصدارات (DMM-Tree): شجرة ميركل ذات فروع عالية، مدمجة مع ترميز زيادة، وتخزن فقط التغييرات، دون إعادة كتابة كامل الحالة.
• تخزين الصفحات متعدد الإصدارات (LSVPS): يوفر فهرسة بين الذاكرة والأقراص، باستخدام أرقام إصدارات تصاعدية بدلاً من التجزئة، مما يقلل من ضغط ضغط البيانات ويخفض استهلاك عرض النطاق بنسبة 96.5%.
• تدفق سجل الإصدارات (VDLS): يخزن البيانات الوصفية للمستخدمين بشكل إضافي، لضمان تكامل البيانات، ويساعد على استعادة العقد عند التعطل بسرعة.

وفقًا للبيانات الرسمية، يقلل متجر فارويس من استهلاك التخزين بنسبة 80%، ويزيد من معدل الإدخال والإخراج 15.8 مرة مقارنة بمزيج من شجرة ميركل التقليدية وقواعد البيانات الهرمية. يدعم المحرك القراءة المتزامنة، والحسابات المتعددة للخوارزميات، والكتابة غير المعوقة، لضمان توافق التخزين مع الأداء، دون عرقلة التدفق العكسي. كما يدعم الترحيل التلقائي للبيانات القديمة من الأقراص SSD عالية الأداء إلى أرشيف منخفض التكلفة، مع تقليل حجم التخزين بنسبة تتجاوز 42%.

طبقة الشبكة

تعتمد طبقة الشبكة على بروتوكول P2P محسّن لنشر الرسائل بسرعة منخفضة، لضمان توزيع المعاملات والبيانات بكفاءة. تستخدم الشبكة تخصيص عرض النطاق الترددي بشكل ديناميكي وفقًا لحمولة الشبكة، لضمان الأداء في ظروف الضغط الشديد.

الشبكة الخاصة المعالجة (SPNs)

أطلقت فارويس الشبكة الخاصة المعالجة (SPNs)، لدعم التوسع المخصص للتطبيقات. تعتبر SPNs طبقة تنفيذ مخصصة ومستقلة، ترث أمان فارويس بشكل أصلي، وتعمل بشكل شبه مستقل، مع إمكانية تخصيص معلمات الإجماع والمنطق. يمكن للمطورين تخصيص SPNs للأحمال الحسابية المكثفة غير الملائمة أو غير الاقتصادية للشبكة العامة، مثل التشفير التام (FHE)، والحوسبة الآمنة متعددة الأطراف (MPC)، واستنتاج نماذج الذكاء الاصطناعي، والتداول عالي التردد.

تستمد SPNs أمانها من إعادة الرهن الأصلية، حيث يراهن عقد التحقق على رموز فارويس الأصلية، ثم يعيد الرهن إلى شبكة فرعية واحدة أو أكثر. يهدف ذلك إلى بناء نظام أمان مشترك، يضمن أمان الشبكة الفرعية وفعالية التمويل، بدون الحاجة إلى توظيف عقد تحقق مستقلة من الصفر.

يمكن للمستخدمين التفاعل عبر بروتوكول التداخل بين الشبكات الفرعية، الذي يتضمن ثلاثة مكونات رئيسية: صندوق الرسائل، سجل التسجيل، والجسر بين السلاسل. يختلف عن شبكات الطبقة الثانية العامة، حيث يدمج البروتوكول بشكل عميق مع شبكة فارويس الرئيسية، ويدعم النقل منخفض التأخير للرسائل، وتحويل الأصول بشكل ذري، مع تجنب مشاكل السيولة الشائعة في الشبكات متعددة السلاسل.

عملية الاتصال بين الشبكات الفرعية تتضمن:

1. يطلق المستخدم معاملة عبر SPN1، ويحدد إرسالها إلى قائمة انتظار SPN2.
2. ينقل العقد الوسيط المعاملة، والأدلة المشفرة، ورأس الكتلة إلى الشبكة الرئيسية.
3. تتحقق الشبكة الرئيسية من صحة المعاملة، وتخزنها في صندوق الرسائل، كمصدر موثوق للرسائل بين الشبكات.
4. يقرأ SPN2 البيانات من صندوق الرسائل، ويخزنها محليًا، ويكمل عملية التنفيذ.

يتم التحكم في العملية عبر عقدتين ذكيّتين رئيسيتين: عقدة التحقق من البروتوكول، التي تتولى التحقق من الرسائل والتوجيه بين الشبكات، وعقدة الإدارة، التي تدير دورة حياة الشبكة الفرعية، وسجل التسجيل، وقواعد الحوكمة، لضمان توافق التكوين مع الشبكة الرئيسية. يتيح ذلك تنفيذ عمليات عبر الشبكات الفرعية بشكل ذري، مع مشاركة البيانات بشكل موثوق، بدون وسطاء موثوقين.

كما يتضمن النظام آلية أمان طارئة، تتيح للمستخدمين سحب أصولهم إلى الشبكة الرئيسية في أي وقت، لضمان مقاومة الرقابة، خاصة في سيناريوهات عالية المخاطر مثل DeFi أو الأصول المؤسسية.

النظام البيئي

لتحضير الإطلاق الرئيسي وTGE في الربع الثاني من 2026، تقوم مؤسسة فارويس ببناء نظام بيئي متكامل يشمل الأصول الواقعية (RWAs)، وBTCFi، والبورصات اللامركزية، والمنصات اللامركزية المستمرة، وأسواق التوقعات، والرهون اللامركزية، والتمويل الآلي، والبنك الذكي، واتفاقيات الإقراض، والبنى التحتية مثل المؤشرات، والمؤسسات، والمحافظ، وغيرها.

يركز النظام على مسار “التمويل الحقيقي” (RealFi): يختلف عن عوائد الأصول المشفرة الأصلية، حيث يركز على بناء نظام مالي مؤسسي على السلسلة باستخدام الأصول الواقعية. يتيح هذا النظام الوصول المفتوح بدون عوائق، حيث يتم إصدار RWAs عبر منصات مثل Centrifuge، التي ستطلق منتجات مديونية متمثلة في سندات الخزانة الأمريكية JTRSY، ومنتجات ائتمان عالية التصنيف JAAA.

أهم التحديات الحالية هي تشتت النظام البيئي، لذا أطلقت مؤسسة فارويس مبادرة بناء اتحاد RealFi. ضمن إطار شبكة فارويس، تتعاون مع:

• Chainlink، كمصدر موثوق عالمي للبيانات والأمان عبر السلاسل.
• LayerZero، لبروتوكول التفاعل بين الشبكات.
• TopNod، للمحافظ الأصلية الآمنة.
• Centrifuge، لإصدار RWAs عالية السيولة وقابلة للتجميع.
• Anchorage Digital، أول بنك رقمي مرخص ومتوافق مع اللوائح في الولايات المتحدة، لتوفير خدمات إدارة الأصول، وتشكيل الرموز، والتوزيع للمستثمرين المؤسساتيين.
• R25، لبروتوكولات الائتمان المهيكلة والأرباح الشفافة.
• Faroo، لبروتوكول الرهن اللامركزي للأصول الواقعية.

سيتم توسيع اتحاد RealFi تدريجيًا، بناءً على جودة الأصول، ونجاح التنفيذ التكنولوجي، ومعايير التعاون البيئي. بالإضافة إلى ذلك، أعلنت فارويس عن إنشاء صندوق بقيمة 10 ملايين دولار لدعم مطوري تطبيقات DeFi والبنى التحتية الأصلية، بالشراكة مع Hack VC، وDraper Dragon، وLightspeed Faction، وCentrifuge.

الخاتمة

الأساس الفكري لفارويس هو أن تحسين تنفيذ المعاملات بشكل متوازي وحده غير كافٍ لتجاوز حدود الأداء، بل يتطلب تصميم دورة حياة كاملة للكتلة بشكل متزامن، بهدف حل الاختناقات الهيكلية التي تحد من قدرة الشبكة على التوسع. تعتمد تقنية DTVM على بيئة تشغيل حتمية موحدة، تجمع بين EVM وWASM، بينما يهدف متجر فارويس إلى تقليل عمليات الإدخال والإخراج من 8-10 مرات إلى 1-3 مرات، لمعالجة مشكلة التوسع طويلة الأمد.

من المتوقع أن توفر الشبكة الخاصة المعالجة مسار توسعة مرن، وتجنب تشتت السيولة بين بيئات التنفيذ المنفصلة. من المقرر أن يتم الإطلاق الرئيسي وTGE في الربع الثاني من 2026، وسيعتمد نجاح المشروع على قدرته على تحويل التصميم المعماري إلى أداء فعلي للشبكة، وانتشار نظام RealFi على فارويس.