Lưu ý: Bài viết này từ @BlazingKevin_Twitter , MarsBit sắp xếp nó như sau:
1/ Phiên bản Arweave 2.6 đã được phát hành và quá trình nâng cấp Hard fork sẽ hoàn tất vào ngày 6 tháng 3. Chủ đề xoay quanh cách giảm mức tiêu thụ năng lượng và tăng khuyến khích lưu trữ.
Bản nâng cấp quan trọng cuối cùng của Arweave bắt đầu từ phiên bản 2.4 vào ngày 21 tháng 2, phiên bản này đã hoàn thành việc nâng cấp từ SPoA lên SPoRA, khuyến khích các thợ đào tăng tốc độ truy cập dữ liệu.
Nhân dịp Arweave chuẩn bị cho một đợt nâng cấp lớn khác, bài viết này sẽ điểm lại những lần nâng cấp trước để mọi người hiểu rõ hơn
2/ Arweave 1.5 (ra mắt mainnet vào tháng 10 năm 2018)
Kích thước dệt khi mới ra mắt chỉ là 177Mi, trong phần này mình sẽ giới thiệu một số danh từ riêng trong mạng Arweave, ở đây chúng ta bắt gặp danh từ đầu tiên là dệt khối (block weave).
Khối vuông là cấu trúc khối của mạng Arweave, khác với phương thức kết nối chuỗi khối phổ biến.
3/ Cấu trúc dữ liệu của Arweave không hoàn toàn là danh sách liên kết đơn mà là cấu trúc đồ thị phức tạp hơn, mỗi khối trong cấu trúc liên quan đến 3 khối là khối trước và khối tiếp theo của khối hiện tại và một điểm ngẫu nhiên đến một khối khối trước đó. Khối này được gọi là khối thu hồi (recall block/recall chunk), cấu thành khối quay (trích từ Arweave yellow paper).
4/ Khối bộ nhớ được xác định theo hàm băm và chiều cao của khối trước đó, nguyên tắc mật mã đảm bảo rằng khối bộ nhớ vừa chắc chắn vừa không thể đoán trước khi được chọn.
Tại thời điểm này, hiệu suất của Arweave như sau:
5/ Khác với cơ chế khai thác của PoW và PoS, cơ chế khai thác của Arweave là Proof of Access. Trong những ngày đầu của Arweave, Proof of Access có nghĩa là để người khai thác có quyền đóng gói một khối mới, anh ta phải chứng minh rằng anh ta có thể truy cập dữ liệu của khối lịch sử, điều đó có nghĩa là người khai thác phải lưu trữ dữ liệu lịch sử. dữ liệu.
6/ Trong công việc thực tế, bất cứ khi nào một khối mới được tạo, PoA sẽ chọn ngẫu nhiên một khối lịch sử làm khối bộ nhớ và yêu cầu người khai thác đặt khối bộ nhớ vào khối mới.
7/ Do đó, không có khái niệm nút đầy đủ và nút nhẹ trong mạng Arweave, sau khi những người khai thác mới tham gia mạng, họ chỉ cần bắt đầu bằng cách lưu trữ các khối mới và khối họp, thay vì lưu trữ tất cả các khối lịch sử. Số lượng bản sao (khối thu hồi) được lưu trữ giữa các thợ mỏ cũng khác nhau.
8/ Sự đồng thuận của PoA yêu cầu người khai thác lưu trữ các khối bộ nhớ, nhưng không yêu cầu người khai thác lưu trữ tất cả dữ liệu lịch sử. Trong hình trước, chúng ta đã thấy rằng thời gian tạo khối của Arweave là 2 phút. Trong hai phút này, cũng có một cuộc cạnh tranh PoW khốc liệt và vâng, proof-of-work được đưa vào sự đồng thuận của PoA trong Arweave.
9/ Quá trình khai thác kéo dài hai phút có thể được chia thành hai phần Phần đầu tiên chúng ta đã hiểu là bằng chứng truy cập. Khi một khối mới xuất hiện, trong vòng 2 phút, sự đồng thuận PoA sẽ chọn ngẫu nhiên một khối lịch sử làm khối bộ nhớ và chỉ những người khai thác có đường dẫn truy cập vào khối bộ nhớ mới đủ điều kiện tham gia phần thứ hai của proof-of-work Nếu một người khai thác không lưu trữ các khối bộ nhớ, anh ta có thể gửi yêu cầu đến những người khai thác gần đó.
10/ Lưu trữ ngay khối bộ nhớ này và nhập proof-of-work với tốc độ chậm. Từ đó có thể thấy rằng một công cụ khai thác càng đồng bộ hóa nhiều khối lịch sử và càng đồng bộ hóa các khối hiếm thì khả năng vượt qua phần đầu tiên của yêu cầu càng cao. . Trong phần đầu tiên, những người khai thác sở hữu các khối được thu hồi nhập proof-of-work.
11/ Trong phiên bản 1.5 của Arweave, proof-of-work là một cuộc cạnh tranh sức mạnh băm thuần túy: tiêu tốn tài nguyên, tích lũy phần cứng. Những người khai thác điên cuồng tính toán về đích trong hai phút và khi hết thời gian hai phút, người khai thác có nhiều phép tính nhất sẽ thắng. Cuộc thi cho khối tiếp theo bắt đầu lại.
12/ Có một vấn đề với thiết kế PoA này, vì những người khai thác có thể tải xuống các khối bộ nhớ cho những người khai thác gần đó trong phần đầu tiên, nên nhiều người khai thác chọn không lưu trữ các khối lịch sử mà xếp chồng một số lượng lớn phần cứng gpu để tính toán song song. Bằng cách này, ngay cả khi bạn bước vào phần thứ hai chậm hơn một chút, bạn vẫn có thể dựa vào một lượng lớn sức mạnh tính toán để chuyển bại thành thắng.
13/ Chiến lược này đã dần trở thành xu hướng chủ đạo, những người khai thác từ bỏ việc lưu trữ dữ liệu lịch sử và truy cập nhanh vào các bản sao, và chọn tích lũy sức mạnh tính toán. Do chiến lược này, dữ liệu lịch sử sẽ dần được tập trung hóa và mức tiêu thụ tài nguyên của toàn bộ mạng sẽ bùng nổ.
Thiết kế mạng Arweave ban đầu có sai sót, không có giới hạn đối với việc xếp chồng GPU. Vào tháng 6 năm 2019, Arweave đã ra mắt phiên bản 1.7.
14/ Arweave 1.7 (Random X, tháng 6/2019)
Để hạn chế hành vi thợ mỏ điên cuồng chồng chất GPU, trong phiên bản 1.7, Arweave đã ra mắt Random X. Random X là một phương trình băm, có đặc điểm là khó chạy trên GPU hoặc Asics. Sau khi những người khai thác không thể tích lũy GPU để khai thác, họ chỉ có thể dựa vào một CPU duy nhất để hoàn thành proof-of-work, giảm mức tiêu thụ năng lượng.
15/ Trên Arweave không có khái niệm full node, nghĩa là thợ đào không phải duy trì sự đồng thuận, vậy khi người dùng gửi giao dịch thì thợ đào có chia sẻ và đồng bộ với nhau không? Câu trả lời là có, hãy tưởng tượng rằng tôi là một người khai thác, tôi phải hy vọng thu được lợi ích tối đa khi đào một khối mới, khi tôi nhận được giao dịch của người dùng, tôi sẽ chọn truyền giao dịch đó cho những người khai thác khác trong mạng, vì vậy rằng , những người khai thác khác cũng sẽ đồng bộ hóa các giao dịch nhận được của họ
16/ Chúng ta có thể coi đó là một biện pháp khuyến khích. Nếu những người khai thác không chia sẻ giao dịch với nhau, số lượng giao dịch trong các khối được đóng gói bởi những người khai thác chiến thắng sẽ giảm xuống. Sau khi trải nghiệm người dùng giảm sút, mạng sẽ rơi vào vòng xoáy tử thần. Vì lợi nhuận, những người khai thác tích cực đồng bộ hóa các giao dịch.
17/ Arweave là một mạng lưới lưu trữ, không giống như các chuỗi khối thông thường, một giao dịch lên tới 5,8 MB. Công cụ khai thác cần đồng bộ hóa tất cả các giao dịch trong vòng hai phút và hoàn thành proof-of-work, đưa ra các yêu cầu về tốc độ truyền của giao dịch.
18/ Đồng thời, khả năng mở rộng của mạng Arweave cũng bị hạn chế, các thợ mỏ cần đảm bảo rằng việc truy cập hoặc tải xuống khối được thu hồi đã hoàn thành trong phần đầu tiên và giao dịch mới của người dùng được đồng bộ hóa, nếu không thì trong phần thứ hai proof-of-work, những người khai thác không thể ở trên cùng một vạch xuất phát. Quá trình phát triển mạng của Arweave gặp phải tắc nghẽn đường truyền.
19/ Arweave 1.8 (kích thước giao dịch tối đa tăng gấp đôi lên 10MB vào tháng 10 năm 2019)
Kích thước 5,8 MB là quá đủ cho các giao dịch thông thường, nhưng nó vẫn còn quá nhỏ đối với mạng lưu trữ và đôi khi nó còn không chứa nổi một bức tranh chứ chưa nói đến âm thanh và video. Vào tháng 10 năm 2019, Arweave đã tăng kích thước tối đa của một giao dịch lên 10MB.
20/ Tuy nhiên, nút cổ chai trong việc truyền tải giao dịch vẫn chưa được giải quyết, mục tiêu cuối cùng của Arweave là lưu trữ lịch sử nhân loại và trở thành một thư viện hiện đại của Alexandria. Để đạt được điểm cuối này, Arweave phải giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng. Arweave là một kiến trúc mạng phân tán với các công cụ khai thác nằm rải rác ở các khu vực khác nhau trên thế giới. Về mặt khách quan, phần cứng được sử dụng bởi những người khai thác và điều kiện mạng của họ là khác nhau và không thể thống nhất.
21/ Hiệu suất của mạng Arweave thực tế phụ thuộc vào tốc độ truyền trung bình của tất cả các nút.Tăng số lượng người khai thác trong mạng sẽ tăng yêu cầu về tốc độ truyền của dữ liệu đồng bộ trên mỗi đơn vị thời gian.Tăng người khai thác một cách mù quáng hoặc tăng kích thước khối và giao dịch mở rộng mạng sẽ dẫn đến mất các giao dịch của người dùng nên ở giai đoạn này, Arweave không thể cải thiện khả năng mở rộng và tốc độ tăng của dữ liệu lịch sử trong mạng ở tốc độ thấp.
22/ Arweave 2.0 (SPoA tháng 3 năm 2020)
Để phá vỡ nút cổ chai đường truyền, Arweave đã đưa ra 2 khái niệm trong phiên bản 2.0: bằng chứng ngắn gọn (bằng chứng ngắn gọn) và giao dịch định dạng 2 (định dạng giao dịch mới).
Bằng chứng ngắn gọn sử dụng một kỹ thuật phổ biến, cây Merkle, khi những người khai thác đóng gói một khối mới, họ phải chứng minh rằng họ có bản sao/quyền truy cập của khối được thu hồi và bao gồm khối được thu hồi trong khối mới.
23/ Điều này làm cho những người khai thác chưa lưu trữ khối được thu hồi trước tiên sẽ sử dụng băng thông để tải xuống toàn bộ khối được thu hồi từ những người khai thác gần đó. Khi dung lượng của một giao dịch đơn lẻ tăng lên, kích thước khối cũng tăng lên và yêu cầu băng thông để truyền khối được thu hồi cũng tăng lên tăng lên.Cải thiện hơn nữa. Để tối đa hóa lợi nhuận, những người khai thác phải chờ giao dịch từ những người khai thác khác càng nhiều càng tốt và những người khai thác chưa lưu trữ các khối được thu hồi sẽ bắt đầu chia sẻ giao dịch sau khi đồng bộ hóa các khối được thu hồi.
24/ Việc tăng kích thước khối rút ngắn thời gian để các thợ đào chia sẻ giao dịch và một số thợ đào phải bắt đầu proof-of-work mà không đồng bộ hóa tất cả các giao dịch. Để giải quyết vấn đề này, bằng chứng ngắn gọn cho phép người khai thác đóng gói khối bộ nhớ theo phương pháp sắp xếp của cây Merkle và cuối cùng tạo ra bằng chứng gốc, còn được gọi là bằng chứng ngắn gọn, được sử dụng để chứng minh rằng công cụ khai thác có thể lưu trữ khối lịch sử.
25/ Bằng chứng ngắn gọn thay thế khối bộ nhớ, khối này có thể được đồng bộ hóa bởi thợ mỏ hoặc đưa vào khối mới, tiết kiệm không gian khối và chi phí truyền khối.
giao dịch định dạng 2 là một định dạng giao dịch mới được Arweave giới thiệu, giúp nó tăng khối lượng giao dịch có thể được cung cấp trong một khối mà không có giới hạn trên. Dữ liệu giao dịch cũ bao gồm tiêu đề và dữ liệu, không thể tách rời.
26/ Có thể tách tiêu đề và dữ liệu của giao dịch ở định dạng 2. Tại sao việc tách giao dịch có thể làm tăng khối lượng giao dịch khối không giới hạn? Hãy quay lại thời gian tạo khối 2 phút của phiên bản 2.0. Trong phần đầu tiên, các thợ mỏ sẽ đồng bộ hóa các bằng chứng ngắn gọn, nhanh chóng thiết lập và gọi lại các kết nối khối, đồng thời, định dạng giao dịch của phiên bản cũ sẽ không bị xóa.
27/ Trong phần đầu tiên, các giao dịch ở định dạng 1 sẽ vẫn được đồng bộ hóa hoàn toàn giữa các thợ mỏ và tiêu đề và dữ liệu sẽ không bị phân chia. Sự khác biệt là chỉ có tiêu đề của giao dịch định dạng 2 do người dùng gửi được đưa vào khối mới và chỉ có tiêu đề được đồng bộ hóa giữa các công cụ khai thác.
28/ Việc giới thiệu các bằng chứng ngắn gọn và giao dịch định dạng 2 giúp giảm đáng kể lượng dữ liệu được đồng bộ hóa giữa các thợ mỏ trong phần đầu tiên và cải thiện khả năng mở rộng của Arweave. Khi một khối mới được tạo, thành phần khối của nó là: bằng chứng ngắn gọn để gọi lại khối, dữ liệu đầy đủ của giao dịch định dạng 1 và tiêu đề của giao dịch định dạng 2.
29/ Có thể hình dung block lúc này là một mô hình Lego khổng lồ, nhưng nhiều phần ở giữa bị bỏ trống, và những phần trống này chính là phần dữ liệu của giao dịch format 2. Dữ liệu dữ liệu sẽ được đồng bộ hóa khi khối tiếp theo tiến hành phần thứ hai, vì proof-of-work không chiếm băng thông và hoàn toàn có thể sử dụng băng thông để đồng bộ hóa dữ liệu dữ liệu chưa được truyền của khối trước đó khi CPU thực hiện băm phép tính.
30/ Không có vấn đề gì khi chỉ có tiêu đề giao dịch khi một khối mới được tạo, vì việc xác minh cũng có thể được hoàn thành thông qua tiêu đề, nhưng dữ liệu phải được hoàn thành sau đó, vì khối hiện tại sẽ được sử dụng làm khối bộ nhớ tại một số thời điểm điểm trong tương lai và khối bộ nhớ có thể tồn tại Bằng chứng chính xác, nhưng chỉ khi dữ liệu hoàn tất.
31/ Tại thời điểm này, khả năng mở rộng của Arweave đã được phát hành, nhưng các vấn đề mới lại phát sinh. Khác với chiến lược xếp chồng GPU đã đề cập ở trên, sự ra đời của SPoA đã dẫn các thợ mỏ đến một con đường khác. Chúng tôi biết rằng việc giới thiệu các bằng chứng ngắn gọn cho phép những người khai thác nhanh chóng nhớ lại thông tin khối một cách đồng bộ. Thay vì lưu trữ các khối lịch sử, những người khai thác chọn đợi những người khai thác khác đồng bộ hóa các bằng chứng ngắn gọn và chuyển chi phí sang phần cứng khai thác.
32/ Arweave 2.4 (SPoRA tháng 2 năm 2021)
PoA chỉ có thể đảm bảo lưu trữ vĩnh viễn, không đảm bảo tốc độ truy cập. Không có lợi thế cạnh tranh trong việc truy xuất dữ liệu, những người khai thác được hưởng lợi từ việc sử dụng nhóm lưu trữ từ xa thay vì duy trì các nút riêng biệt, phi tập trung. Để giải quyết vấn đề thợ mỏ không còn lưu trữ các bản sao lịch sử, Arweave đã nâng cấp SPoA lên SPoRA (bằng chứng ngắn gọn về truy cập ngẫu nhiên)
33/ Chúng ta hãy quay lại thời gian khối 2 phút một lần nữa. Trong phần đầu tiên, không có thay đổi nào. Người khai thác có thể đủ điều kiện cho phần thứ hai bằng cách đồng bộ hóa các bằng chứng ngắn gọn. Hầu hết người khai thác chọn sử dụng nhóm lưu trữ từ xa. Với tốc độ băng thông tăng lên, đồng bộ hóa nhanh và truy cập vào bộ nhớ từ xa, việc tự xây dựng kho lưu trữ không phải là một tùy chọn.
34/ Sự ra đời của SPoRA làm cho phần thứ hai trở nên khác biệt. Tính toán băm do SPoRA đề xuất sẽ yêu cầu các thợ đào tính toán giá trị băm cho một giao dịch nhất định trong khối bộ nhớ, tạo ra bằng chứng ngắn gọn và nhẹ, và khi thực hiện phần thứ hai, Bằng chứng của sự ngắn gọn không thể được thông qua giữa các thợ mỏ.
35/ Đối với những người khai thác chưa xây dựng nhóm lưu trữ của riêng mình, có thể tưởng tượng rằng họ buộc phải quay lại phần đầu tiên, tìm giá trị băm trong nhóm lưu trữ từ xa, sau đó bước vào phần thứ hai của tính toán khối lượng công việc. Tuy nhiên, SPoRA là ngẫu nhiên và không bị gián đoạn trong việc gọi lại các tính toán băm trong các khối và những người khai thác không có nhóm lưu trữ cá nhân sẽ tiếp tục được đưa trở lại phần đầu tiên.
36/ Thiết kế như vậy yêu cầu các thợ mỏ duy trì kho lưu trữ cá nhân của riêng họ.SPoRA giảm trọng lượng xác suất tạo khối của các thợ mỏ trước đó và thêm vào việc xem xét tốc độ truy cập dữ liệu.
37/ SPoRA tạo ra một kiểu dệt khối phi tập trung và hiệu quả hơn bằng cách loại bỏ nhóm tài nguyên giữa các CPU, cho phép những người khai thác tập trung vào việc duy trì phần cứng và nút cục bộ, đạt được sự đa dạng hóa và phân cấp theo địa lý, từ đó khuyến khích những người khai thác Sao chép dữ liệu hiệu quả và nhanh chóng hơn. (Trích từ Arweave Yellow Paper)
38/ Thiết kế mới đã mang đến những vấn đề mới Giờ đây, chúng tôi có thể đảm bảo rằng những người khai thác lưu trữ càng nhiều bản sao lịch sử càng tốt trên ổ cứng cá nhân của họ. Tuy nhiên, như đã đề cập ở trên, SPoRA đã thêm các cân nhắc về tốc độ truy cập dữ liệu.Nếu những người khai thác không thể nhanh chóng tìm thấy dữ liệu giao dịch mà SPoRA yêu cầu trong đĩa cứng và không thể tạo ra các bằng chứng ngắn gọn và nhẹ nhàng kịp thời, thì họ sẽ không thể nhận được phần thưởng khai thác.
39/ SPoRA cho phép thợ mỏ theo đuổi tốc độ đọc đĩa cứng, truy xuất dữ liệu nhanh hơn và tính toán giá trị băm nhanh hơn đồng nghĩa với phần thưởng cao hơn. Ngoài ra, giá của ổ cứng về cơ bản tỷ lệ thuận với tốc độ đọc, tốc độ đọc của ổ cứng cơ 70 dao là 750 MB/giây, trong khi tốc độ đọc của ổ cứng thể rắn 700 dao là 7300 MB/giây. S.
40/ Thợ mỏ cần phải trả nhiều tiền hơn nếu họ muốn có thu nhập cao hơn. Đây là một cơ chế hợp lý, nhưng có nhiều giải pháp tốt hơn.SPoRA không xem xét ngưỡng đầu vào của những người khai thác Arweave, điều này hạn chế khả năng mở rộng của Arweave một cách trá hình.
Ở trên là dành cho @ArweaveEco Bài đánh giá các bản nâng cấp trước đây của @ArweaveNewsCN , bài viết hơi dài, cảm ơn các bạn đã đọc đến đây. Kế tiếp
Tôi sẽ hiểu Arweave2.6 từ quan điểm của riêng tôi, cảm ơn bạn
