FIBER POOL: هندسة متعددة البلوكشين للتعدين اللامركزي

جدول المحتويات

• 1. المقدمة
• 2. الأعمال ذات الصلة
  • 2.1 برك التعدين المركزية
  • 2.2 P2Pool
  • 2.3 Smart Pool
• 3. هندسة FIBER POOL
  • 3.1 تصميم السلسلات الثلاث
  • 3.2 التحقق من المشاركات
  • 3.3 نظام الدفع
• 4. التنفيذ التقني
  • 4.1 الأساس الرياضي
  • 4.2 تنفيذ الكود
• 5. النتائج التجريبية
• 6. التطبيقات المستقبلية
• 7. المراجع
• 8. التحليل النقدي

1. المقدمة

تعتمد أنظمة البلوكشين القائمة على إثبات العمل (PoW) مثل البيتكوين على التعدين للأمان، لكن المعدنين يواجهون عدم استقرار في الإيرادات بسبب التوزيع الأسي لأوقات توليد الكتل. الوقت المتوقع حتى استلام مكافأة الكتلة هو $T/\alpha$، مع تباين $T^2/\alpha^2$، حيث $\alpha$ هي نسبة معدل التجزئة للمعدن و$T$ هو متوسط الفاصل الزمني لتوليد الكتلة. هذا يخلق تقلبًا كبيرًا في الإيرادات للمعدنين الصغار.

2. الأعمال ذات الصلة

2.1 برك التعدين المركزية

تركز برك التعدين التقليدية معدل التجزئة، مما يقوض مبادئ اللامركزية في البلوكشين ويخلق نقاط فشل فردية.

2.2 P2Pool

أول بركة تعدين لامركزية تستخدم سلسلة جانبية لمشاركات التعدين. تواجه قيودًا في قابلية التوسع ونقاط ضعف أمنية خلال المراحل المبكرة عندما يكون معدل التجزئة منخفضًا.

2.3 Smart Pool

تستخدم عقودًا ذكية في السلسلة الرئيسية مع التحقق الاحتمالي عبر أشجار ميركل. تعاني من رسوم عالية وعدم توازن في الميزانية بسبب نظام الدفع Pay-Per-Share.

3. هندسة FIBER POOL

3.1 تصميم السلسلات الثلاث

يستخدم FIBER POOL ثلاث سلاسل كتلة مترابطة: عقد ذكي في السلسلة الرئيسية للحوكمة، وسلسلة تخزين لبيانات المشاركات، وسلسلة فرعية لتوزيع المكافآت بكفاءة من حيث التكلفة.

3.2 التحقق من المشاركات

يقلل التحقق المحلي من المشاركات بواسطة المعدنين من ازدحام السلسلة الرئيسية. تتيح سلسلة التخزين مشاركة البيانات بكفاءة مع الحفاظ على الأمان.

3.3 نظام الدفع

يضمن نظام FIBER POOL التناسبي توازن الميزانية وتوافق الحوافز مع الحفاظ على استقرار المكافآت.

4. التنفيذ التقني

4.1 الأساس الرياضي

يتبع احتمال قيام معدن بإيجاد كتلة توزيع بواسون مع المعامل $\lambda = \alpha/T$. يستخدم التحقق من المشاركات التجزئة التشفيرية: $H(share) < target_{share}$ حيث $target_{share} > target_{block}$.

4.2 تنفيذ الكود

class FiberPool:
    def __init__(self, main_chain, storage_chain, child_chain):
        self.main_contract = main_chain
        self.storage = storage_chain
        self.child = child_chain
    
    def submit_share(self, share, proof):
        # التحقق المحلي أولاً
        if self.verify_share_locally(share, proof):
            self.storage.store_share(share)
            return True
        return False
    
    def verify_share_locally(self, share, proof):
        return hash(share + proof) < SHARE_TARGET

5. النتائج التجريبية

أظهر الاختبار أن FIBER POOL يقلل الرسوم بنسبة 68٪ مقارنة بـ Smart Pool مع الحفاظ على الأمان. تظهر هندسة السلسلات الثلاث قابلية توسع خطية مع زيادة مشاركة المعدنين.

6. التطبيقات المستقبلية

يمكن أن تمتد هندسة FIBER POOL لتشمل تطبيقات التمويل اللامركزي (DeFi)، وتحويل الأصول عبر السلاسل، وأنظمة الحوكمة متعددة السلاسل. يتوافق مفهوم السلسلة الفرعية مع حلول التوسع من الطبقة الثانية في الإيثيريوم.

7. المراجع

1. Nakamoto, S. (2008). Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System
2. Gervais, A. et al. (2016). On the Security and Performance of Proof of Work Blockchains
3. Eyal, I. (2015). The Miner's Dilemma
4. Rosenfeld, M. (2011). Analysis of Bitcoin Pooled Mining Reward Systems
5. Buterin, V. (2014). Ethereum White Paper

8. التحليل النقدي

باختصار: FIBER POOL يقوم في جوهره بالبحث عن نقطة توازن جديدة في مثلث المستحيل للبلوكشين (اللامركزية، الأمان، قابلية التوسع)، لكن تعقيد هندسة السلسلات الثلاث قد يصبح أكبر عائق للتبني.

سلسلة المنطق: من برك التعدين المركزية → P2Pool → Smart Pool → FIBER POOL، يبقى التناقض الأساسي في التطور التقني هو 'كيفية خفض تكاليف المعاملات مع الحفاظ على اللامركزية'. من خلال نقل أعمال التحقق إلى المستوى المحلي وفصل تخزين البيانات عن التسوية، نجح FIBER POOL نظريًا في اختراق اختناقات الجيلين السابقين. لكن كما أثبت انتقال الإيثيريوم من PoW إلى PoS، فإن التعقيد المعماري غالبًا ما يتناسب طرديًا مع المخاطر الأمنية.

الإيجابيات والسلبيات: تكمن أكبر ميزة في فلسفة تصميم تقسيم العمل بين السلسلات الثلاث - وهذا أكثر دقة من مجرد سلسلة جانبية أو قنوات حالة. فسلسلة التخزين مخصصة لمعالجة التحقق من البيانات، والسلسلة الفرعية تركز على المعاملات الصغيرة، والسلسلة الرئيسية مسؤولة عن التسوية النهائية. هذا النموذج من 'تقسيم العمل المتخصص' له ما يشابهه في أبحاث Microsoft Research حول طبقات البلوكشين. لكن العيب الواضح هو: بدء التشغيل يتطلب قوة حسابية كافية لدعم أمان سلسلة التخزين، وهذا بالضبط هو الفخ الذي تموت فيه معظم المشاريع الجديدة. بالإضافة إلى ذلك، فإن 'التحقق المحلي' المذكور في الورقة البحثية، رغم أنه يوفر في الرسوم، قد يقدم ثغرات هجوم سايبيل، وهو ما كانت له عواقب وخيمة في شبكة Tor وأنظمة BitTorrent المبكرة.

توصيات عملية: بالنسبة للمستثمرين، يجب التركيز على ما إذا كان الفريق يمتلك خبرة في تطوير السلاسل المتقاطعة (مثل خلفية في Cosmos/Polkadot). بالنسبة للمطورين، يمكنهم giving الأولوية لتنفيذ واجهات متوافقة مع برك التعدين الحالية لتقليل تكاليف الهجرة. بالنسبة للباحثين، هناك حاجة لمزيد من التحقق من متانة نظام الدفع المقترح على مستوى نظرية الألعاب - ففي النهاية، انهيار Mt. Gox يذكرنا بأن أفضل التقنيات لا تستطيع تعويض عيوب النموذج الاقتصادي.