آرویو (Arweave)، پروتکل ذخیره‌سازی غیرمتمرکز و دائمی اطلاعات

آرویو چیست؟

آرویو (Arweave) یک پروتکل ذخیره‌سازی داده غیرمتمرکز بر بستر وب 3 (web 3.0) است که برای کاربران خود امکان ذخیره‌سازی اطلاعات را فراهم کرده و «وب بدون سرور» را ممکن می‌سازد. این ویژگی به کاربران و توسعه‌دهندگان شبکه امکان آن را می‌دهد تا با استفاده از یک سرور توزیع‌شده با مالکیت جمعی، به ذخیره‌سازی داده‌ها به صورت دائمی بپردازند.

شبکه آرویو از این نظر شباهت زیادی با دیگر پلتفرم‌های ذخیره‌سازی غیرمتمرکز مانند فایل‌کوین (Filecoin) و سیاکوین (Siacoin) دارد. هر دوی این پلتفرم‌ها با استفاده از رمزارزها برای کاربرانی که قصد خرید و فروش سرویس ذخیره‌سازی داده‌ها را دارند، فروشگاه ایجاد می‌کند.

آرویو نیز همانند این پروژه‌ها به دنبال بر هم زدن بازاری‌ است که در حال حاضر غول‌هایی مانند گوگل (Google)، آمازون (Amazon) و مایکروسافت (Microsoft) سلطه آن را در دست دارند. با این‌حال آنچه پروتکل آرویو را از رقبای آن متمایز می‌کند، تعهد به ذخیره دائمی اطلاعات از طریق پاداش‌هایی منحصربه‌فرد است که رمزارز AR در راس آن قرار دارد.

هرکسی که هارد درایو اضافی با فضای خالی داشته باشد، می‌تواند با اجاره دادن آن به دیگر کاربران از طریق شبکه آرویو، درآمد منفعل داشته باشد. بعلاوه از آنجایی که مالکیت آرویو متعلق به سهامداران است، همه می‌توانند روی آن برنامه ساخته و در توسعه اکوسیستم مشارکت داشته باشند.

شبکه آرویو به شرکت یا نهاد واحدی تعلق ندارد، بلکه کاملا غیرمتمرکز بوده و هیچ نقطه شکستی در آن موجود نیست. علاوه بر این، آرویو برای آرشیو و ذخیره‌سازی داده‌ها، آن‌ها را میان صدها کامپیوتر در سراسر دنیا تکرار و توزیع می‌کند. بدین ترتیب داده نگهداری شده در شبکه به علت‌هایی مانند خرابی، آتش‌سوزی یا سیل از بین نخواهد رفت؛ امکانی که برای راه‌حل‌های ذخیره‌سازی متمرکز وجود دارد.

برای آشنایی با سایر پروژه‌های وب 3، پیشنهاد می‌شود این مطلب را مطالعه کنید.

تاریخچه آرویو

آرویو در سال 2017 تحت عنوان آرچین (Archain) بنیان‌گذاری شد، اما در سال 2018 زمانی که تیم شبکه آرویو برای شرکت در برنامه حمایتی استارتاپ‌ Techstars پذیرفته شد، تغییر نام داد.

شبکه اصلی آرویو در ماه ژوئن سال 2018 با یک گروه 1800 نفره از شرکت‌کنندگان که به صورت دست‌چین از کشورهای مختلف گزینش شده بودند، راه‌اندازی شد. تیم آرویو همچنین پیش از راه‌اندازی شبکه، عرضه اولیه توکن خود را برای تعداد محدودی انجام داد.

شبکه آرویو در ماه نوامبر سال 2019 در ازای 5 میلیون دلار توکن خود، 5 میلیون دلار سرمایه از چند شرکت سرمایه‌گذاری جذب کرد. این تیم 6 ماه بعد نیز 8.3 میلیون دلار در ازای توکن‌های AR جمع‌آوری کرد. شرکت پس از دور دوم اعلام کرد از سرمایه‌های جدید برای فراگیری و رشد بیشتر جامعه سهامداران استفاده می‌کند.

ارز دیجیتال آرویو (AR)

توکن بومی شبکه آرویو با نماد اختصاری AR، یک توکن چندکاره است که از آن در اکوسیستم آرویو استفاده می‌شود. توکن آرویو همچنین از طریق سیستم پاداش‌دهی، پایه مهمی برای امنیت آرویو به‌شمار می‌آید. “پاداش به ماینرهای شبکه” و “پرداخت کارمزد آپلود اطلاعات درون شبکه”، دو کاربرد مهم این توکن هستند.

ماینرهای شبکه برای استخراج توکن‌ها باید AR جدید، باید در به ارائه و ذخیره‌سازی داده‌ها بپردازند. همچنین شرکت‌کنندگان در شبکه آرویو می‌توانند از کیف‌پول یکسان هم برای کاربر بودن و هم ماینر بودن استفاده کنند. طبق سایت CoinGecko کل عرضه AR در زمان نگارش این مقاله 66 میلیون توکن و عرضه در گردش 50 میلیون توکن است.

نحوه کار شبکه آرویو

آرویو برخلاف بلاکچین‌های معمول (که زنجیره‌ای از بلوک‌های حاوی تراکنش را ذخیره می‌کنند) اطلاعات را در نموداری از بلوک‌ها ذخیره می‌کند. با این روش هر بلوک به دو بلوک قبلی متصل بوده و الگویی تشکیل می‌دهد که “بلاک‌ویو” (blockwave) نامیده می‌شود.

شبکه آرویو دارای چند قابلیت مهم است که آن را منحصربه‌فرد می‌کند. در ادامه هر یک از این قابلیت‌ها را دقیق‌تر مورد بررسی قرار می‌دهیم تا نحوه کار و علت اهمیت آن‌ها را دریابیم.

اثبات دسترسی تصادفی مختصر (SPoRA)

نحوه بررسی دقت تراکنش‌ها در آرویو با دیگر رمزارزها متفاوت است. معمولا زمانی که یک رمزارز از کامپیوترها می‌خواهد برای حل یک مسئله ریاضی (هش کردن) با یکدیگر رقابت کنند، از گواه اثبات کار استفاده می‌شود. پروتکل آرویو از روش دیگری برای این مسئله استفاده می‌کند که اثبات دسترسی تصادفی مختصر (Succinct Proofs of Random Access) یا به اختصار SPORA نام دارد.

آرویو از هر نود شبکه می‌خواهد بررسی کند که آیا یک بلوک جدید تراکنش حاوی یک بلوک تصادفی از قبل هست یا خیر، اگر باشد تراکنش جدید می‌تواند به شبکه اضافه شود و نودی که یک بلوک جدید اضافه می‌کند، به عنوان پاداش توکن AR دریافت خواهد کرد.

این مکانیزم اجماع به تایید دقت تراکنش‌های جدید کمک کرده و تصدیق می‌کنند که تراکنش‌های قبلی تغییر نکرده‌اند. بعلاوه این روش ماینرها را بیشتر تشویق می‌کند و رقابت برای بازیابی اطلاعات را افزایش می‌دهد.

وایلد فایر (WildFire)

برای آنکه سیستم ذخیره‌سازی اطلاعات در شبکه آرویو عملکردی بهینه داشته باشد، انتقال داده باید سریع و کارامد انجام شده و به‌ صورت آنی در دسترس باشد. همچنین دسترسی به اطلاعات باید در هر جای ممکن رایگان باشد. آرویو برای پاسخ به این مسئله از یک لایه تشویقی اضافه استفاده می‌کند تا اشتراک‌گذاری اطلاعات را رایگان نماید.

Wildfire یک سیستم رده‌بندیست که مبنای آن سرعت نودهای شبکه در پاسخ دادن و تکمیل کردن درخواست‌های داده است. هرچه یک همتای شبکه سریع‌تر بتواند بلوک‌ها و تراکنش‌های جدید را در شبکه توزیع کند، در رده بالاتری قرار خواهد گرفت.

علاوه بر این، همتایانی که بالاترین جایگاه را دارند، درخواست‌های اطلاعات را زودتر دریافت خواهند کرد. بدین ترتیب همتایان شبکه برای تکمیل کردن درخواست‌ها در سریع‌ترین زمان ممکن انگیزه مالی دارند، چراکه هرچه سریع‌تر پیش‌ بروند، شانس بیشتری برای انجام درخواست‌های بیشتر دارند. همچنین هر همتایی که عملکرد بشدت پایینی داشته باشد، به طور کامل از شبکه حذف خواهد شد.

پرماوب (Permaweb)

یکی از مهم‌ترین وجه‌های شبکه آرویو “Permaweb” است که در بالای لایه ذخیره‌سازی داده آن قرار دارد. Permaweb لایه‌ای قابل خوانش بوده و شامل مجموعه‌ای از اسناد و برنامه‌هاست که به طور دائمی روی پروتکل آرویو ذخیره شده‌اند. از آنجایی که شبکه آرویو روی پروتکل HTTP ساخته شده، مرورگرها امکان دسترسی به اسناد و برنامه‌های Permaweb را دارند.

زمانی که یک کاربر محتوا یا اطلاعاتی را به Permaweb اضافه کند، این داده‌ها (به استثنای محتوای غیرقانونی یا توهین‎‌آمیز) به صورت همیشگی ذخیره شده و در دسترس خواهند بود. پس از تحویل فایل‌ها به Permaweb هیچکس، ازجمله خود ناشر، نمی‌تواند آن‌ را تغییر دهد. این ویژگی محرمانگی و قابلیت تایید را در شبکه قوت می‌بخشد.

بلاک شدوز (Blockshadows)

بلاکچین‌های معمولی بعد از استخراج بلوک‌های جدید، یک بلوک کامل را میان هر نود در شبکه توزیع می‌کنند. حتی اگر یک نود از قبل بخش زیادی از داده یک بلوک را داشته باشد، همچنان یک نسخه دیگر دریافت خواهد کرد. این کار نه تنها دستیابی به اجماع را کندتر می‌کند، بلکه هنگام پخش این حجم بالای داده نالازم، منابع را نیز هدر می‌دهد.

Blockshadows با به حداقل رساندن مقدار پخش داده تکراری در شبکه، در صدد حل این مشکل است. بدین ترتیب شبکه سریع‌تر به اجماع رسیده و در نتیجه بازده آن افزایش می‌یابد. این لایه با مجزا کردن بخش‌های تراکنش از بلوک‌ها کار می‌کند. نودهای شبکه به جای دریافت یک بلوک کامل، یک “سایه” (shadow) از آن را دریافت می‌کنند. همتایان شبکه سپس می‌توانند این بلوک کوچک‎شده را مجددا به یک بلوک کامل تبدیل کنند.

علاوه بر مواردی که گفته شد، سیستم Blockshadows به لطف تسریع اجماع شبکه آرویو، توزیع منعطف بلوک‌ها را با سرعت‌ تراکنش‌های بسیار بالا تسهیل می‌کند. بعلاوه نوسان کارمزدهای شبکه در زمان‌های پرترافیک نسبتا پایین است. Blockshadowها دارای یک هش از لیست کیف‌پول‌ها، هش لیست و لیست هش‌های تراکنش از بلوک فعلی هستند.

باندل‌ها (Bundles)

Bundleها روشی هستند که تضمین می‌کنند که نهایتا مجموعه‌ای از تراکنش‌ها در یک بلوک استخراج خواهند شد. این جنبه به مشکلی که همه بلاکچین‌ها دارند، پاسخ می‌دهد: «در مواردی که افراد دیگر تراکنش‌هایی با پاداش بیشتر برای ماینرها ثبت کنند، ممکن است برخی تراکنش‌ها رد شوند.»

لزوم وجود Bundles زمانی حس شد که شبکه آرویو به عنوان روشی برای ذخیره پروژه‌های NFT با هزاران فایل رسانه‌ای که همگی بایستی یکباره آپلود می‌شدند، رواج پیدا کرد. ممکن بود پروژه‌ها متوجه شوند که تعدادی از فایل‌های آن‌ها جا مانده و این موضوع آپلود پروژه را نابود می‌کرد.

فروشگاه NFT سولانا (Solana) که متاپلکس (Metaplex) نام داشت، اولین پذیرنده‌ی bundleها بود و برای توسعه برنامه ” Metaplex Candy Machine” با Josh Benaron در Bundir همکاری کرد. این برنامه از آرویو به عنوان لایه ذخیره‌سازی استفاده کرده و به پروژه‌ها اجازه می‌داد داده‌های حجیم NFTهای خود را آپلود کنند. گرچه از این برنامه اغلب برای پروژه‌های غیر NFT نیز استفاده می‌شود.

اسمارت‌ویوز (SmartWeaves)

SmartWeaves یک پروتکل قرارداد هوشمند است که با استفاده از توکن AR به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد بوسیله جاوا اسکریپت (JavaScript) برنامه‌های قرارداد هوشمند بسازند. این کد مانند اکثر کدها توسط کامپیوتر کاربران اجرا می‌شود نه خود بلاکچین!

نحوه کار این پروتکل شباهتی به اجرای قراردادهای اتریوم ندارد؛ در اتریوم از تمام شبکه خواسته می‌شود تا یک تراکنش را تایید کنند. SmartWeaves برای انجام این بخش به کاربران قرارداد هوشمند متکی است تا کارهای سمت کلایت را انجام دهند.

این روش به قدرت محاسباتی زیادی نیاز ندارد، بنابراین گزینه‌‍‌‌ای سبزتر، اما ایمن‌تر است. بنابراین اگر کسی کد مخرب استفاده کند، کل بلاکچین تحت‌تاثیر قرار نخواهد گرفت. با این روش شبکه آرویو به بررسی‌های امنیتی و کنترلی زیادی نیاز نداشته و می‌تواند سریع‌تر عمل کند.

یکی دیگر از قابلیت‌های قابل ملاحظه این است که قراردادهای SmartWeaves می‌توانند بک‌اند (backend) کامل یک برنامه باشند. این یعنی توسعه‌دهندگان به سرور نیاز نداشته و کل برنامه می‌تواند از بلاکچین اجرا شود. تعامل با قراردادهای SmartWeaves برخلاف اتریوم کمتر از 1 سنت هزینه دارد.

Vartex Gateways

Vertex ابزاریست که به شما این امکان را می‌دهد تا با تنها چند فرمان، درگاه خود را راه‌اندازی کنید. با آنکه arweave.net یکی از راه‌های اصلی برای دسترسی به تمام داده‌های موجود در شبکه آرویو از طریق مرورگر است، اما توسط AWS ارائه می‌شود که خود یک نقص است.

از آنجایی که Vertex روشی است که همه می‌توانند بوسیله آن درگاه خود را راه بیاندازند، درگاه‌های بیشتر بدون اتکا به یک سرور متمرکز خواهیم داشت.

این کار روشی برای تمرکززدایی از permaweb و اطمینان از آن است که به یک شرکت بزرگ واحد متکی نیست. Vertex بر بستر Amplify، که یکی از فورک‌های آرویو اصلیست، ساخته می‌شود. توسعه‌دهندگان می‌توانند کد مرجع را در GitHub پیدا کرده، از آن ایده بگیرند و دستورالعمل‌های موجود را دنبال کنند.

تعدیل محتوا (Content Moderation)

 اداره و تعدیل کردن محتوای غیرقانونی و توهین‌آمیز برای تیم شبکه آرویو از اهمیت بالایی برخوردار است. این شبکه همان‌طور که وب سنتی چنین محتواهایی را اداره و بر آن‌ها نظارت می‌کند، این کار را انجام می‌دهد.

گرچه اعضای جامعه آرویو برای اطمینان از اینکه سانسور تنها در موارد ضروری اعمال می‌شود، از مجموعه‌ای از ابزار استفاده می‌کند. این ابزار داخل پروتکل آرویو بوده و به کاربران شبکه اجازه می‌دهند درباره اینکه چه محتوایی بایستی در دسترس بوده و دسترسی به کدام محتوا باید ممنوع شود، تصمیم‌گیری کنند.

زمانی که کاربری یک تراکنش را ثبت می‌کند ذخیره‌کنندگان داده می‌توانند اطلاعات مرتبط را شبیه‌سازی کنند. این ذخیره‌کنندگان می‌توانند همه محتوا را بررسی و غربال کنند تا مطمئن شوند کاربران با مطالب غیرقانونی یا ناخوشایند مواجه نخواهند شد.

بعلاوه اگر آن‌ها داده‌ای را مضر تشخصی دهند، می‌توانند به راحتی از توزیعش جلوگیری کنند. پروتکل آرویو همچنین همکاری نزدیکی با بنیاد نظارت بر اینترنت (Internet Watch Foundation) دارد تا میزان پخش مطالب زننده و مضر را به حداقل برساند.

در صورت پخش اطلاعات غیرقانونی سرورهای permaweb می‌توانند سیاست‌های نظارتی بیشتری را برای مراقبت از کاربران به کار گیرند. کاربران permaweb نیز می‌توانند مطالب توهین‌آمیز را برای حذف به شبکه آرویو گزارش دهند.

آیا آرویو ارزش سرمایه‌گذاری دارد؟

شبکه آرویو از سال 2020 با همکاری‌ شرکای خود شروع به ذخیره داده از آرشیو اینترنت کرد و امیدوار است این اطلاعات ذخیره‌شده را از دستکاری در امان نگه‌دارد. آرویو به دنبال بر هم زدن بازاری‌ است که در حال حاضر غول‌هایی مانند گوگل (Google)، آمازون (Amazon) و مایکروسافت (Microsoft) سلطه آن را در دست داشته و همگی در صنعت چند میلیارد دلاری ذخیره‌های ابری مشغولند.

موضوع فراتر از این‌ها می‌رود. هر روز اطلاعات جدیدی با سرعتی افزاینده در حال تولید است و ما نمی‌توانیم به روشی مقرون به صرفه با تولید و ذخیره این اطلاعات همراه شویم. این روند موضوعِ ذخیره‌سازی داده و حفظ دقت آن را از هر زمانی مهم‌تر می‌کند.

پروتکل آرویو اخیرا در رکوردی جدید به بیش از 83 هزار تراکنش روزانه رسیده است که نتیجه پروژه‌های NFT متفاوت و آرشیو کردن روزنامه توقیف‌شده Apple Daily هنگ‌کنگ می‌باشد.

NFTها معمولا به سوی داده‌هایی با میزبان برون‌زنجیره‌ای می‌روند. اگر این داده سانسور شده و یا از بین برود، آن NFT ممکن است دیگر بدرد نخورد. شبکه آرویو از این نظر برتری بزرگی نسبت به دیگر شبکه‌های ذخیره‌سازی غیرمتمرکز دارد.

به همین دلیل است که OpenSea، بزرگ‌ترین فروشگاه NFT دنیا از لحاظ حجم معاملات از تکنولوژی آرویو استفاده می‌کند تا طول عمر فراداده خودش را تضمین کند. پروژه متاپلکس نیز اخیرا از آرویو به عنوان پلتفرم ذخیره‌سازی فراداده‌اش استفاده کرده است.

نتیجه‌گیری

شبکه آرویو افرادی که فضای هارد درایو اضافی دارند را به افرادی که به ذخیره‌سازی دائمی اطلاعات نیاز دارند، متصل می‌کند. علاوه بر این آرویو قصد دارد یک دفتر کل غیرمتمرکز پایدار و دائمی از داده‌ها، دانش و تاریخ ارائه کرده و در عین حال مکانیزم‌هایی را برای تشویق به انتقال کارآمد داده‌ها ایجاد کند.

همچنین پروتکل آرویو به لطف توکن آرویو (AR)، permaweb، blockwaves و الگوی اجماع SPORA امکان همانندسازی غیرموازی اطلاعات را بدون واسطه فراهم می‌کند.

منبع: academy.moralis , messari , arweave