تطور فهرسة بيانات البلوكتشين: من العقدة إلى خدمات البيانات الكاملة المدعومة بالذكاء الاصطناعي

1 المقدمة

من ظهور أول دفعة من dApp في عام 2017، إلى تنوع تطبيقات البلوكتشين اليوم، هل فكرنا في مصدر البيانات التي تستخدمها هذه dApp؟

في عام 2024، أصبحت الذكاء الاصطناعي وWeb3 من المواضيع الساخنة. في مجال الذكاء الاصطناعي، تُعتبر البيانات بمثابة مصدر الحياة. تمامًا كما تحتاج النباتات إلى ضوء الشمس والماء، تعتمد أنظمة الذكاء الاصطناعي أيضًا على كميات هائلة من البيانات للتعلم والتطور بشكل مستمر. بدون بيانات، حتى أدق خوارزميات الذكاء الاصطناعي سيكون من الصعب عليها أن تظهر ذكاءها المطلوب.

ستتناول هذه المقالة من منظور قابلية وصول بيانات البلوكتشين تحليلًا عميقًا لتطور فهرسة البيانات خلال عملية تطوير الصناعة، ومقارنة بين بروتوكولات الفهرسة التقليدية The Graph والبروتوكولات الناشئة Chainbase وSpace and Time، حيث سيتم مناقشة أوجه الشبه والاختلاف بين هذين البروتوكولين الجديدين اللذين يجمعان بين تقنيات الذكاء الاصطناعي في خدمات البيانات وهياكل المنتجات.

2 تعقيد وبساطة فهرسة البيانات: من عقدة البلوكتشين إلى قاعدة بيانات السلسلة الكاملة

2.1 مصدر البيانات:البلوكتشين عقدة

البلوكتشين يعتبر دفتر حسابات لامركزي. عقدة هي أساس شبكة البلوكتشين, مسؤولة عن تسجيل وتخزين ونشر جميع بيانات المعاملات على الشبكة. كل عقدة لديها نسخة كاملة من بيانات البلوكتشين, مما يحافظ على خاصية اللامركزية في الشبكة. لكن بالنسبة للمستخدمين العاديين, فإن بناء وصيانة عقدة ليس بالأمر السهل. فهذا يتطلب مهارات احترافية, بالإضافة إلى تكاليف باهظة في الأجهزة وعرض النطاق. كما أن قدرة الاستعلام للعقدة العادية محدودة, ولا يمكنها الحصول على البيانات بالشكل الذي يحتاجه المطورون. لذا, على الرغم من أنه من الناحية النظرية يمكن للجميع تشغيل عقدة, إلا أن المستخدمين يعتمدون في الواقع على خدمات الطرف الثالث.

لحل هذه المشكلة، ظهرت مزودي عقدة RPC. هم مسؤولون عن تكلفة وإدارة العقد، ويوفرون البيانات من خلال نقاط نهاية RPC. يمكن للمستخدمين الوصول إلى بيانات البلوكتشين دون الحاجة إلى بناء عقدة خاصة بهم. نقاط نهاية RPC العامة مجانية ولكنها تخضع لقيود على السرعة، مما قد يؤثر على تجربة dApp. نقاط نهاية RPC الخاصة تقدم أداءً أفضل، ولكن حتى استرجاع البيانات البسيطة يتطلب الكثير من الاتصالات، مما يجعل الكفاءة منخفضة وصعوبة التوسع. ومع ذلك، فإن واجهة API الموحدة لمزودي العقدة تقلل من عوائق الوصول إلى البيانات، مما يضع الأساس لتحليل البيانات والتطبيقات اللاحقة.

2.2 تحليل البيانات: من البيانات الأولية إلى البيانات القابلة للاستخدام

تقدم بيانات العقدة في البلوكتشين بشكل عام بيانات أصلية تم تشفيرها وترميزها، مما يضمن السلامة والأمان، ولكنه يزيد أيضًا من صعوبة التحليل. بالنسبة للمستخدمين العاديين أو المطورين، فإن التعامل المباشر مع هذه البيانات يتطلب معرفة تقنية كبيرة وموارد حسابية.

تصبح عملية تحليل البيانات بالتالي بالغة الأهمية. من خلال تحويل بيانات النموذج المعقدة إلى تنسيق سهل الفهم والتشغيل، يمكن للمستخدمين الاستفادة من هذه البيانات بشكل أكثر وضوحًا. يؤثر نجاح تحليل البيانات بشكل مباشر على كفاءة تطبيقات بيانات البلوكتشين، وهو خطوة حاسمة في عملية الفهرسة بأكملها.

2.3 تطور فهرس البيانات

مع زيادة حجم بيانات البلوكتشين، تزداد الحاجة إلى المفهرسين. تنظم المفهرسات البيانات على السلسلة وترسلها إلى قاعدة البيانات للاستعلام. إنها تفهرس بيانات البلوكتشين، وتجعل البيانات متاحة في أي وقت من خلال لغة استعلام شبيهة بـ SQL ( مثل واجهة API GraphQL ). توفر المفهرسات واجهة استعلام موحدة، مما يسمح للمطورين باسترجاع المعلومات بسرعة ودقة باستخدام لغة موحدة، مما يبسط العملية بشكل كبير.

تختلف طرق استرجاع البيانات حسب أنواع الفهارس المختلفة:

1. مُؤَشِّر عُقَدَة كاملة: يعمل على استخراج البيانات مباشرةً من تشغيل عقدة بلوكتشين كاملة، مما يضمن الدقة والكمال، لكنه يتطلب سعة تخزين وقدرة معالجة كبيرة.
2. فهرس خفيف الوزن: يعتمد على العقدة الكاملة للحصول على بيانات محددة عند الطلب، مما يقلل من متطلبات التخزين ولكن قد يزيد من وقت الاستعلام.
3. مُؤَشِّر مُخَصَّص: يهدف إلى تحسين استرجاع البيانات لأنواع معينة أو البلوكتشين، مثل بيانات NFT أو معاملات DeFi.
4. مجمع الفهارس: استخراج البيانات من عدة بلوكتشين ومصادر، بما في ذلك المعلومات خارج السلسلة، وتوفير واجهة استعلام موحدة، مناسبة لتطبيقات dApp متعددة السلاسل.

حاليًا، يشغل عقدة أرشيف إيثيريوم حوالي 13.5 تيرابايت من التخزين في عميل Geth، وحوالي 3 تيرابايت في عميل Erigon. مع نمو البلوكتشين، تزداد احتياجات التخزين باستمرار. في مواجهة كميات البيانات الضخمة، تدعم بروتوكولات الفهرسة الرئيسية فهرسة متعددة السلاسل، وتخصص إطار بيانات التحليل لتلبية احتياجات التطبيقات المختلفة، مثل إطار "الرسوم الفرعية" لـ The Graph.

محرك الفهرسة يعزز بشكل ملحوظ كفاءة فهرسة البيانات واستعلاماتها. بالمقارنة مع نقاط نهاية RPC التقليدية، يمكن لمحرك الفهرسة فهرسة كميات كبيرة من البيانات بكفاءة ودعم الاستعلامات عالية السرعة. يمكن للمستخدمين تنفيذ استعلامات معقدة، مما يسهل تصفية البيانات وتحليلها. بعض محركات الفهرسة تدعم أيضًا تجميع مصادر بيانات متعددة السلاسل، مما يتجنب الحاجة لنشر العديد من واجهات برمجة التطبيقات لـ dApp متعددة السلاسل. التشغيل الموزع يوفر أمانًا وأداءً أقوى، مما يقلل من مخاطر الانقطاع التي قد تسببها مزودي RPC المركزيين.

تتيح الفهارس للمستخدمين الحصول على المعلومات المطلوبة مباشرة دون الحاجة إلى التعامل مع البيانات الأساسية المعقدة من خلال لغة استعلام محددة مسبقًا. وهذا يعزز بشكل كبير من كفاءة وموثوقية استرجاع البيانات، وهو ابتكار مهم في الوصول إلى بيانات البلوكتشين.

2.4 قاعدة بيانات كاملة: التوافق مع التدفق أولاً

استخدام عقدة الفهرس لاستعلام البيانات عادة ما يعني أن واجهة برمجة التطبيقات تصبح الطريقة الوحيدة لمعالجة البيانات على البلوكتشين. ومع ذلك، عندما تدخل المشاريع في مرحلة التوسع، غالبًا ما تحتاج إلى مصادر بيانات أكثر مرونة، حيث يصعب على واجهات برمجة التطبيقات الموحدة تلبية هذه المتطلبات. مع تعقيد احتياجات التطبيقات، أصبح من الصعب على المفهرسين الأساسيين وتنسيقات الفهرسة الموحدة التعامل مع متطلبات الاستعلام المتنوعة، مثل البحث، والوصول عبر السلاسل، أو رسم البيانات خارج السلسلة.

في بنية أنابيب البيانات الحديثة، أصبحت طريقة "الأولوية للتدفق" حلاً لتجاوز قيود المعالجة الدُفعيّة التقليدية، مما يتيح التقاط البيانات ومعالجتها وتحليلها في الوقت الحقيقي. لقد جعل هذا التحول في النمط المؤسسات قادرة على الاستجابة فورًا للبيانات الواردة، واستخلاص الرؤى واتخاذ القرارات تقريبًا في الوقت الحقيقي. وبالمثل، تتجه مزودات خدمات بيانات البلوكتشين أيضًا نحو بناء تدفقات البيانات، حيث أطلقت شركات خدمات الفهرسة التقليدية منتجات تدفق بيانات البلوكتشين في الوقت الحقيقي، مثل Substreams من The Graph، وMirror من Goldsky، بالإضافة إلى بحيرات البيانات في الوقت الحقيقي التي تعتمد على البلوكتشين من Chainbase وSubSquid.

تهدف هذه الخدمات إلى تلبية الحاجة إلى解析实时交易 في البلوكتشين وتوفير قدرات استعلام شاملة. كما أن بنية "الأولوية للتيار" قامت بإحداث ثورة في طرق معالجة البيانات التقليدية من خلال تقليل التأخير وزيادة الاستجابة، تأمل هذه الشركات المزودة بخدمات بيانات البلوكتشين أيضًا في دعم المزيد من تطوير التطبيقات ومساعدة تحليل البيانات على السلسلة من خلال مصادر بيانات أكثر تطوراً ونضجاً.

من خلال إعادة فحص تحديات البيانات على البلوكتشين من منظور أنابيب البيانات الحديثة، يمكننا رؤية إمكانات إدارة البيانات وتخزينها وتقديمها من زاوية جديدة. عندما ننظر إلى المؤشرات مثل Subgraph و Ethereum ETL كتيارات بيانات بدلاً من مخرجات نهائية، يمكننا تخيل عالم يمكن فيه تخصيص مجموعات بيانات ذات أداء عالٍ لأي حالة استخدام تجارية.

3 الذكاء الاصطناعي + قاعدة البيانات؟ مقارنة متعمقة بين The Graph و Chainbase و Space and Time

3.1 الرسم البياني

يحقق شبكة The Graph خدمات فهرسة البيانات المتعددة السلاسل واستعلامها من خلال شبكة عقد مركزية، مما يسهل على المطورين فهرسة بيانات البلوكتشين وبناء التطبيقات. نموذج منتجاته الرئيسي هو سوق تنفيذ استعلام البيانات وسوق تخزين فهرس البيانات، وكلاهما يخدم احتياجات استعلام المستخدمين. يشير سوق تنفيذ الاستعلام إلى أن المستهلكين يدفعون لاختيار عقدة الفهرس المناسبة للبيانات المطلوبة، بينما سوق تخزين الفهرس هو الذي تقوم فيه عقد الفهرس بتوزيع الموارد وفقًا لشعبية التاريخ الفرعي و رسوم الاستعلام ومتطلبات المعرض.

الرسم البياني هو الهيكل الأساسي للبيانات في شبكة The Graph، ويحدد كيفية استخراج البيانات من البلوكتشين وتحويلها إلى تنسيق يمكن الاستعلام عنه. يمكن لأي شخص إنشاء رسم بياني، ويمكن إعادة استخدامه من قبل تطبيقات متعددة، مما يعزز قابلية إعادة استخدام البيانات وكفاءة استخدامها.

يتكون شبكة The Graph من أربعة أدوار: الفهارس، المنسقين، المفوضين، والمطورين، لدعم احتياجات بيانات تطبيقات الويب 3 بشكل مشترك. وتتمثل مسؤوليات كل دور فيما يلي:

• الفهرس: مشغل عقدة الشبكة، يشارك في الشبكة من خلال رهن GRT، ويقدم خدمات الفهرسة ومعالجة الاستعلام.
• الموكّل: يقوم بإيداع GRT لدى عقدة الفهرسة لدعم التشغيل، لكسب جزء من المكافآت من العقدة الموكلة.
• المنسق: مسؤول عن تحديد أي من الرسوم الفرعية يجب أن يتم فهرستها أولاً من قبل الشبكة، وضمان معالجة الرسوم الفرعية ذات القيمة.
• المطورون: المستخدمون الرئيسيون ل The Graph، يقومون بإنشاء وتقديم المخططات الفرعية إلى الشبكة، في انتظار تلبية احتياجات البيانات.

حاليًا، انتقل The Graph إلى خدمة استضافة تحتية لامركزية بالكامل، حيث توجد حوافز اقتصادية بين المشاركين لضمان تشغيل النظام:

• تكسب عقدة الفهرس الأرباح من خلال رسوم الاستعلام وجزء من مكافآت كتلة GRT.
• يحصل الموكل على جزء من المكافآت من عقدة الفهرسة المدعومة.
• إذا كان للمنظمين إشارات قيمة في الرسم البياني، يمكنهم الحصول على جزء من المكافآت من رسوم الاستعلام.

منتج The Graph يتطور بسرعة في موجة الذكاء الاصطناعي. تعمل Semiotic Labs كواحدة من الفرق الرئيسية في التطوير، ملتزمة باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي لتحسين تسعير الفهرس وتجربة استعلام المستخدم. الأدوات التي تم تطويرها حاليًا، AutoAgora وAllocation Optimizer وAgentC، حسّنت أداء النظام البيئي في عدة جوانب:

• تقدم AutoAgora آلية تسعير ديناميكية، تقوم بتعديل الأسعار في الوقت الحقيقي بناءً على حجم الاستعلام واستخدام الموارد، لتحسين استراتيجية التسعير وضمان القدرة التنافسية لمحركات الفهرسة وتعظيم الإيرادات.
• تقوم Allocation Optimizer بحل مشكلة توزيع موارد الرسم البياني الفرعي، مما يساعد الفهرسين على تحقيق التكوين الأمثل، وزيادة الإيرادات والأداء.
• AgentC يسمح للمستخدمين بالوصول إلى بيانات البلوكتشين من خلال اللغة الطبيعية، مما يحسن تجربة المستخدم.

تطبيق هذه الأدوات يجعل The Graph يجمع بين الذكاء الاصطناعي لتعزيز الذكاء النظامي وودية المستخدم.

3.2 قاعدة السلسلة

Chainbase هو شبكة بيانات كاملة للبلوكتشين، تجمع جميع بيانات البلوكتشين على منصة واحدة، مما يسهل على المطورين بناء وصيانة التطبيقات. تشمل ميزاته الفريدة ما يلي:

• بحيرة البيانات في الوقت الحقيقي: توفر بحيرة بيانات في الوقت الحقيقي مخصصة لتدفقات بيانات البلوكتشين، مما يجعل البيانات المتولدة قابلة للوصول على الفور.
• بنية مزدوجة السلسلة: مبنية على Eigenlayer AVS لإنشاء طبقة التنفيذ، مع خوارزمية توافق CometBFT لتشكيل بنية مزدوجة متوازية. يعزز هذا التصميم قابلية برمجة البيانات عبر السلاسل والتجميع، ويدعم قدرة عالية على المعالجة، ووقت استجابة منخفض، ونهائية، ويعزز أمان الشبكة من خلال الرهن المزدوج.
• معيار تنسيق البيانات المبتكر: إدخال معيار تنسيق بيانات "manuscripts" الجديد، وتحسين هيكلة واستخدام البيانات في صناعة التشفير.
• نموذج العالم المشفر: يجمع بين تقنية نموذج الذكاء الاصطناعي، ويستخدم موارد بيانات البلوكتشين الضخمة، لإنشاء نموذج ذكاء اصطناعي قادر على فهم وتوقع التفاعلات في معاملات البلوكتشين والتفاعل معها. تم إطلاق النسخة الأساسية من النموذج Theia للاستخدام العام.

تجعل هذه الميزات Chainbase تبرز في بروتوكول الفهرسة، مع التركيز بشكل خاص على إمكانية الوصول إلى البيانات في الوقت الحقيقي، وصيغ البيانات المبتكرة، بالإضافة إلى إنشاء نماذج أكثر ذكاءً من خلال دمج البيانات على السلسلة وخارج السلسلة لزيادة الرؤى.

نموذج الذكاء الاصطناعي Theia من Chainbase هو المفتاح الذي يميزه عن بروتوكولات خدمات البيانات الأخرى. يعتمد Theia على نموذج DORA الذي طورته NVIDIA، ويجمع بين البيانات على السلسلة وخارج السلسلة مع الأنشطة الزمنية والمكانية، ويتعلم تحليل أنماط التشفير، ويستجيب من خلال الاستدلال السببي، مما يعمق اكتشاف القيمة المحتملة والأنماط للبيانات على السلسلة، ويقدم للمستخدمين خدمات بيانات أكثر ذكاءً.

تتيح خدمات البيانات المدعومة بالذكاء الاصطناعي لشينبيس أن تكون ليس فقط منصة لخدمات بيانات البلوكتشين، بل أيضًا مزود خدمات بيانات ذكي تنافسي. من خلال موارد البيانات القوية والتحليل النشط بالذكاء الاصطناعي، يمكن لشينبيس تقديم رؤى بيانات أوسع وتحسين عملية معالجة البيانات للمستخدمين.

3.3 الفضاء والوقت

الفضاء والوقت (SxT) تهدف إلى إنشاء طبقة حساب قابلة للتحقق، وتوسيع الإثباتات الصفرية على مستودع بيانات لامركزي، لتوفير معالجة بيانات موثوقة للعقود الذكية، ونماذج اللغة الكبيرة، والشركات. وقد حصلت حاليًا على تمويل من الجولة الأولى بقيمة 20 مليون دولار، بقيادة Framework Ventures وLightspeed Faction وArrington Capital وHivemind Capital.

في مجال فهرسة البيانات والتحقق، تقدم Space and Time مسارات تقنية مبتكرة - Proof of SQL. هذه تقنية إثبات المعرفة الصفرية التي طورتها SxT، تضمن عدم التلاعب وقابلية التحقق من استعلامات SQL التي يتم تنفيذها على مستودع بيانات لامركزي. عند تشغيل الاستعلام، يولد Proof of SQL دليل تشفير، يتحقق من سلامة ودقة نتائج الاستعلام. يتم إرفاق الدليل بالنتائج، ويمكن لأي مُحقق ( مثل العقد الذكي ) تأكيد عملية معالجة البيانات بشكل مستقل وعدم تعرضها للتلاعب. تعتمد الشبكات التقليدية للبلوكتشين عادةً على آليات الإجماع للتحقق من صحة البيانات، بينما يحقق Proof of SQL طريقة أكثر كفاءة للتحقق من البيانات. في نظام SxT، تكون عقدة واحدة مسؤولة عن الحصول على البيانات، بينما تتحقق العقد الأخرى من صحة البيانات من خلال تقنية zk. هذا يغير استهلاك الموارد الناتج عن تكرار فهرسة البيانات من قبل عدة عقد في إطار آلية الإجماع، مما يعزز الأداء الكلي للنظام. مع نضوج التقنية، يوفر ذلك التركيز على موثوقية البيانات.