فایل کوین چیست؟
ذخیرهسازی امن و بدون واسطه فایلها؛ ایدهای که فایل کوین (Filecoin) برای اجرای آن وارد میدان شده است. این پروژه احتمالاً پیچیدهترین چیزی است که صنعت بلاک چین تاکنون به بازار عرضه کرده است. این پروژه که با هدف ذخیرهسازی غیرمتمرکز داده پا به عرصه گذاشته است، در عرضه اولیه توکنهای خود که در سپتامبر ۲۰۱۷ (مهر ۹۶) به پایان رسید، ۲۵۷ میلیون دلار سرمایه جذب کرد و از آن زمان تاکنون تحتتوسعه بوده است. این پروژه قرار است نهایتاً تا ۲۰ اکتبر (۲۹ مهر) رسماً راهاندازی شود.
فایل کوین در طی این سه سال، بیسروصداتر از بسیاری پروژههای دیگر به کار خود ادامه داده است و اکنون در فاز آزمایشی خود قرار دارد که نامش اسپِیس رِیس (Space Race) است. نام ارز دیجیتال این شبکه فایل کوین (Filecoin) و با نماد اختصاری «FIL» است.
در طول فاز آزمایشی فایل کوین، از ماینرها دعوت شد تا بهمنظور آمادگی برای فاز اصلی با هاردهای کامپیوتر خود به این شبکه کمک کنند و ۱.۵ میلیون توکن FIL به شرکتکنندگان در این شبکه آزمایشی اختصاص داده شد. البته با توجه به اینکه شرکت سازنده، جزئیات خاصی در مورد قیمت توکنهای FIL منتشر نکرده است، نمیتوان ارزش این میزان توکن را ارزیابی کرد. با این حال، این شبکه محبوبیت قابلتوجهی به دست آورده است.
ایان درو (Ian Darrow)، مدیر ارشد اجرایی فایل کوین، اخیرا طی مصاحبهای گفته است:
ماینرها اطلاعات بسیاری کسب کردهاند. مجموع سختافزاری که به شبکه آزمایشی اختصاص پیدا کرده است، ارزشی معادل با بیش از ۱۰۰ میلیون دلار دارد. بیش از ۲۰۰ پبیبایت (حدود ۲۲۵,۰۰۰ ترابایت) ظرفیت داده ثبت شده است. در کل، همهچیز فراتر از حدانتظار خوب است.
این توکن در برخی از صرافیها هم پیشفروش میشود. در زمان نگارش این مقاله (۱۲ مهر ۹۹)، صرافی Gate.io امکان مبادله این توکن را با تتر با قیمت ۲۱.۹۴ دلار فراهم کرده است. البته سرمایهگذاران مطرح معتقدند قیمت پیشفروش احتمالاً بسیار بالاتر از قیمت واقعی است و سرمایهگذاران بهتر است تا زمان عرضه در ماه جاری میلادی (اکتبر) منتظر بمانند. به احتمال زیاد، بایننس اولین صرافی میزبانِ ارز دیجیتال فایل کوین خواهد بود.
وان بنت (Juan Benet)، خالق فایل کوین، چشمانداز روشنی نسبت به آینده اینترنت دارد. از این رو، هدفگذاری شبکه فایل کوین، تبدیلشدن به جدیدترین و پیشرفتهترین بازار ذخیره و بازیابی اطلاعات و فایلها است. فایل کوین قرار است رقیب غولهای بزرگ اینترنتی، از جمله آمازون، مایکروسافت و گوگل باشد که فضای ذخیرهسازی دادهها را کنترل میکنند. یکی دیگر از اهداف این شبکه، رقابت با شبکههای تحویل محتوا مانند سرویس کلودفلر (Cloudflare) است.
این روزها هزینه ذخیرهسازی داده روندی نزولی را تجربه کرده است و فروش فضای ذخیرهسازی، خدمات این صنعت را بهراحتی در دسترس عموم قرار داده است. با این حال، ایده فایل کوین برمبنای رفع دو تقاضای کلیدی بازار شکل گرفته است:
- تقاضا برای فضای ذخیره داده که بهزودی سر به فلک خواهد کشید.
- تقاضا برای نوع جدیدی از ذخیرهسازی که بتواند افزونگی داده (data redundancy) و دسترسپذیری را فراهم کند، افزایش خواهد یافت. افزونگی داده به معنای آن است که قسمتهای مختلف فایل در مکانهای مختلف ذخیره میشوند و به این ترتیب امنیت فایل بهشدت افزایش مییابد.
طبق آخرین بهروزرسانی نقشه راه فایل کوین در مورد راهاندازی شبکه اصلی، این شبکه در اواسط ماه اکتبر (اواخر مهر تا اوایل آبان) شروع به کار خواهد کرد. ایان درو در مصاحبه اخیر خود تأیید کرد که این زمانبندی کماکان پابرجا است.
در سند جدیدی به نام «اقتصاد مهندسی فایل کوین» (Engineering Filecoin’s Economy) که پیش از راهاندازی شبکه انتشار یافت، نوشته شده است:
پشتیبانی سرویسهای ذخیرهسازی فضای ابری متمرکز بهصورتی است که مشتریها نمیتوانند تغییری در سرویس ایجاد کنند یا آن را اعتبارسنجی کنند. در مقابل، فایل کوین به مشتریها اجازه میدهد تا بهراحتی تنظیمات خود را در مورد اعتبار و هزینه دادهها اِعمال کنند.
روز ۱۰ سپتامبر (۲۰ شهریور)، پیتر سیلاگی (Péter Szilágyi)، یکی از توسعهدهندگان ارشد شبکه اتریوم، در توییتی نوشت:
چند روز با فایل کوین کار کردم و باید بگویم تا ۵ سال آینده به [توسعهدهندگان فایل کوین] حسادت نمیکنم. این سیستم در مقایسه با اتریوم، فوقالعاده پیچیدهتر است. ایده بینظیری دارد، اما دستیافتن به آن بسیار دشوار است. در هر صورت، برای شما (توسعهدهندگان فایل کوین) آرزوی موفقیت میکنم و مطمئنم درصورتیکه این شبکه پا بگیرد، غوغا به پا خواهد کرد.
تمام دادههای فایل کوین، منحصربهفرد هستند
یکی از برجستهترین ویژگیهای فایل کوین، اتکای این شبکه به مفهومی به نام آدرسدهی محتوا (content addressing) است.
بیشتر آدرسدهیها روی اینترنت وابسته به مکانها است. به آدرس URL خاصی رجوع میکنید تا چیزی که میخواهید را مشاهده کنید. هرچه عمر اینترنت بیشتر میشود، لینکهای بیشتری از بین میروند. اغلب نویسندگان وبسایتها مجبور هستند بهجای منابع اصلی به لینکهای آرشیوی ارجاع بدهند. اما تمرکز فایل کوین روی محتوا است و نه مکان، به این معنی که محتوای موردنظر را میتوان در هر مکانی پیدا کرد.
فایل کوین یک گام پیشتر میرود و بهشکلی رمزنگاریشده، منحصربهفردبودن هر نسخه را اثبات میکند. بنابراین اگر مشتری میخواهد مطمئن شود که ۱۰۱ نسخه از فایل در سرتاسر جهان وجود دارد، فایل کوین میتواند با استفاده از مدارکی اثبات کند که هر کدام از نسخهها منحصربهفرد هستند و علاوه بر این، همگی بهخوبی در سرتاسر جهان توزیع شدهاند.
هدف ۲۵۷ میلیون دلاری فایل کوین این است: ارائه خدمات به مشتریهایی که همراه با اهمیت ویژه و روزافزون استفاده از اینترنت، به فضاهای ذخیرهسازی ظریفتر، دقیقتر و پیچیدهتر احتیاج پیدا میکنند.
فایل کوین چگونه کار میکند؟
به طور کلی، کاربران در شبکه فایل کوین به سه دسته تقسیم میشوند: مشتریان (Clients)، ماینرهای ذخیره سازی (Storage Miners) و ماینرهای بازیابی (Retrieval Miners).
مشتریان به دنبال ذخیره سازی اطلاعات خود روی بلاک چین فایل کوین و پرداخت هزینه در قبال آن هستند. آنها میتوانند از بین ارائه دهندگان حافظه، گزینه و یا گزینههای مدنظر خود را انتخاب کنند. در صورتی که مقصود ذخیره اطلاعات به صورت محرمانه باشد، آنها باید قبل از ارسال اطلاعات خود به ارائه دهندگان حافظه، آن را رمزنگاری کنند.
ماینرهای ذخیره سازی همان ارائه دهندگان حافظه هستند که در ازای ذخیره سازی اطلاعات مشتریان، پاداش دریافت میکنند. هر ماینر ذخیره سازی قادر به تغییر میزان فضای ذخیره سازی خود در شبکه فایل کوین است. پس از توافق مشتری و ماینر ذخیره سازی، ماینر باید به طور مداوم اثبات ذخیره دادهها را ارائه دهد. تمام افراد با نگاه به اثباتهای ارائه شده توسط ماینر، میتوانند نسبت به قابل اعتماد بودن حافظه ذخیره سازی اطمینان حاصل کنند.
ماینرهای بازیابی در صورت درخواست مشتری، اطلاعات را به او ارائه میدهند. آنها میتوانند اطلاعات را چه از مشتریان و چه از ماینرهای ذخیره سازی دریافت کنند. دادههای یک مشتری میتواند به صورت بخشهای کوچک بین ماینرهای بازیابی تقسیم شود و برای این منظور، مشتری موظف به پرداخت مقداری رمز ارز FIL به ماینر است. ماینرهای بازیابی میتوانند به عنوان ماینر ذخیره سازی نیز در شبکه فایل کوین فعالیت کنند.
در نهایت، شبکه فایل کوین نشان دهنده تمامی گرههای معتبر متشکل از مشتریان و ماینرها است. این گرهها ضمن تعامل و تبادل با یکدیگر، فضای ذخیرهسازی موجود را شمارش، اثباتهای ذخیرهسازی را بررسی و اشکالات دادهها را اصلاح میکنند.
علاوه بر سه جزء اساسی فوق الذکر در شبکه فایل کوین، در ادامه با سایر اصطلاحات این شبکه و عملکرد آنها آشنا میشویم:
قطعات (Pieces): “قطعه” بخشی از دادههایی است که مشتری در شبکه فایل کوین به صورت غیر متمرکز ذخیره سازی میکند. به عنوان مثال، یک فایل میتواند به ۱۰ “قطعه” تقسیم شود و هر قطعه به صورت مجزا روی حافظه تعدادی از ماینرهای ذخیره سازی ذخیره شود.
سکتورها (Sectors): “سکتور” بخشی از فضای دیسک است که یک ماینر ذخیره سازی در اختیار شبکه قرار میدهد. سکتور را میتوان به عنوان یک شناسه منحصر به فرد تصور کرد که با قسمت خاصی از فضای دیسک یک ماینر ذخیره سازی در ارتباط است. ماینرها “قطعات” مشتریان خود را روی سکتورهای مختلف ذخیره میکنند و به ازای آن، رمز ارز FIL دریافت میکنند. در حال حاضر، هر سکتور معادل ۳۲ گیگابایت است.
جدول تخصیص (Allocation Table): جدول تخصیص شامل اطلاعات مربوط به قطعات و سکتورها است. به عبارتی، با استفاده از جدول تخصیص میتوان دریافت که کدام قطعه در کدام سکتورها ذخیره شده است.جدول تخصیص با گذشت هر بلاک از شبکه فایل کوین بهروزرسانی میشود و ریشه مرکل (Merkle Root) مرتبط با آن در آخرین بلاک ذخیره میگردد. در عمل، جدول تخصیص کارایی مشابه با DNS را دارد و امکان بررسی سریع هنگام تایید یک اثبات را فراهم میکند.
سفارشات (Orders): یک سفارش عبارت است از درخواست برای ذخیره کردن و یا ارائه حافظه ذخیره سازی به شبکه Filecoin. مشتریان به منظور درخواست خدمات برای ذخیره کردن دادههای خود روی بلاک چین فایل کوین و ماینرها (چه ماینرهای ذخیره سازی و چه ماینرهای بازیابی) به منظور ارائه حافظه ذخیره سازی، باید یک سفارش ثبت کنند.
دفتر سفارشات (Orderbook): دفتر سفارشات مجموعهای از سفارشات را شامل میشوند. فایل کوین دفتر سفارشات مجزایی برای ماینرهای ذخیره سازی و ماینرهای بازیابی اختصاص داده است.
وثیقه (Pledge): وثیقه نوعی تعهد به منظور ارائه فضای ذخیره سازی در قالب سکتور به شبکه است. ماینرهای ذخیره سازی پیش از شروع پذیرش سفارشات مشتریان، به ازای تعداد سکتورهایی که میخواهند در شبکه بلاک چین فایل کوین ارائه دهند، باید وثیقه از جنس رمز ارز FIL ارائه دهند.
کاربران با توجه به تقاضای خود، اقدام به ثبت سفارش در شبکه Filecoin میکنند. مشتریان به منظور تهیه حافظه مورد نیاز برای ذخیره سازی، سفارشات خود شامل قیمت مدنظرشان را ثبت میکنند. در سمت مقابل، ماینرها با ایجاد سفارشاتی، قیمت درخواستی به ازای ارائه حافظه خود در قالب سکتورها را اعلام میکنند. همانند سایر بازارها، هنگامی که سفارشات از دو سو با یکدیگر منطبق شوند، معامله انجام میشود و مشتری دادههای خود را روی حافظه ماینر ذخیره میکند. وجود سفارشات در شبکه فایل کوین منجر به تشکیل بازار ذخیره سازی (Storage Market) و بازار حافظه بازیابی (Retrieval Market) میشود. قابل ذکر است همانطور که گفته شد، اعلام قیمت و پرداخت هزینه یک سفارش بر اساس رمز ارز FIL است.
الگوریتم اجماع فایل کوین
همانند ابداع بسیاری از فناوریهای نوین دیگر، بلاک چین نیز ترکیبی از چند تکنولوژی بوده که طی دههها توسعه داده شده و مورد استفاده قرار گرفته است. یکی از اجزای هر شبکه بلاک چینی، ساز و کار اجماع (Consensus Mechanism) آن است. مطالعات پیرامون ساز و کارهای اجماع و الگوریتمهای آن از دهه ۱۹۷۰ آغاز شد و برای اولین بار در دهه ۱۹۹۰ برای مقابله با هرزنامهها در ایمیل مورد استفاده قرار گرفت.
بلاک چینهای مختلف دارای الگوریتمهای اجماع متفاوتی هستند. به عنوان مثال، بیت کوین از الگوریتم اجماع اثبات کار (Proof of Work) یا PoW استفاده میکند. در بلاک چینهای مبتنی بر ساز و کار PoW، ماینرها برای پیدا کردن هش بلاک که نیازمند تلاش محاسباتی بالایی هست، با هم رقابت میکنند و به ماینر برنده، ارزهای تازه استخراج شده BTC تعلق میگیرد. تلاش محاسباتی در سیستمهای مبتنی بر اجماع کار، نیازمند منابع برق بالایی است. جالب است بدانید که مصرف برق شبکه بیت کوین از مصرف سالانه کل کشور سوئیس بیشتر است. پس از اثبات کار، الگوریتمهای متنوعی مانند اثبات سهام (Proof of Stake) با هدف حل برخی از مشکلات در بلاک چینهای مختلف مورد استفاده قرار گرفتند.
فایل کوین از نوعی الگوریتم اجماع اثبات فضا (Proof of Space) بهره میبرد. البته الگوریتم اجماع این شبکه تا حدودی شبیه به اثبات سهام نیز هست، با این تفاوت که گرهها به جای نگهداری و استیکینگ ارز دیجیتال مربوط به شبکه، حافظه سیستم خود را در اختیار شبکه قرار داده و مجاز به شرکت در فرآیند ساخت بلاک میشوند. به طور دقیقتر، Filecoin از دو الگوریتم اجماع با نامهای اثبات تکثیر (Proof of Replication) و اثبات فضا-زمان (Proof of Spacetime) در شبکه خود استفاده میکند که به اختصار PoRep و PoSt نامیده میشوند.