Messari تحلل Pharos: المعالجة المتوازية طوال دورة الحياة، تحديد جيل جديد من حلول L1 عالية الأداء

كتابة: يوسف حيدر، باحث في Messari

ترجمة: تشوبر، أخبار فورسايت

ملخص سريع:

فارويس هي سلسلة بلوكشين لطبقة أولى (L1) ذات تصميم معياري، وتستهدف أن تكون البنية التحتية العالمية الشاملة للأصول الواقعية (RWAs)، أسسها كبار التنفيذيين في فريق البنية التحتية للبلوكشين بقيادة مجموعة أليت (Ant Group).

على عكس الشبكات العامة التي تتعامل فقط مع تنفيذ المعاملات بشكل متوازي، فإن فارويس تصمم دورة حياة كاملة للكتلة، بما يشمل الإجماع والتنفيذ والتخزين وتوفر البيانات، بشكل معماري متوازي، بهدف تحقيق 30 ألف معاملة في الثانية على الشبكة الرئيسية بشكل مستقر.

يتم دمج شجرة ميركل مباشرة في طبقة التخزين الأساسية في فارويس، مما يقلل من عمليات الإدخال والإخراج (I/O) من 8-10 مرات إلى 1-3 مرات، مما يحل مشكلة عنق الزجاجة غير المرئية التي تعيق الأداء العالي للشبكات العامة المتوازية.

توحد فارويس بين بيئة EVM وWASM في آلة افتراضية حتمية (DTVM)، بحيث يمكن لعقود Solidity استدعاء عقود Rust بشكل أصلي، دون الحاجة إلى جسور بين السلاسل أو عبء إضافي بين الآلات الافتراضية.

شبكة المعالجة الحصرية (SPN) تدعم المطورين لبناء طبقات تنفيذ مخصصة لمواقف الحمل العالي، مثل تداول المشتقات، والتحقق من إثبات ZK، من خلال إعادة الرهن الأصلية لضمان أمان الشبكة الرئيسية، دون الحاجة لبناء مجموعة تحقق مستقلة من الصفر.

مقدمة

فارويس هي شبكة بلوكشين عالية الأداء، ذات تصميم معياري، لطبقة أولى، تهدف إلى بناء بنية تحتية عالمية للأصول الواقعية (RWAs). تدعم الشبكة سرعة بلوك في أقل من ثانية، ويمكنها استيعاب مليار مستخدم متزامن. رؤية المشروع هي بناء نظام مالي شامل: يوفر تجربة سلسة من Web2، مع الحفاظ على خصائص الأمان واللامركزية للشبكة العامة. تركز فارويس على “النوعية لا الكمية” في تطوير الأصول، حيث تساعد المؤسسات التقليدية على تحرير سيولتها على السلسلة، وتوفر قنوات تداول للأشخاص غير المخدومين ماليًا.

الميزة الأساسية لفارويس مقارنة مع الشبكات المتوافقة مع EVM العادية، هي بنية الحوسبة المتوازية العميقة (DP). معظم الشبكات تقتصر على معالجة تنفيذ المعاملات بشكل متوازي، بينما تعتمد فارويس على تسريع مخصص للأجهزة لتحقيق دورة حياة كاملة للكتلة بشكل متوازي، يشمل توفر البيانات، وتسوية التنفيذ، وتأكيد الإجماع.

من خلال معالجة عنق الزجاجة غير المرئية على مستوى كامل السلسلة، يمكن للشبكة تحقيق معدل نقل 30 ألف معاملة في الثانية، وسرعة نقل بيانات 2 جيجابت في الثانية، وهو ما يكفي لدعم مليار مستخدم عالمي يتاجرون في الوقت نفسه. بعد نجاح اختبار AtlanticOcean في أكتوبر 2025، تخطط فارويس لإطلاق الشبكة الرئيسية في الربع الثاني من 2026، وبدء حدث إصدار الرموز (TGE).

خلفية المشروع

أسس فارويس كل من أليكس زانغ وويش وو في نوفمبر 2024، وكان كلاهما من كبار التنفيذيين في فريق البنية التحتية للبلوكشين في مجموعة أليت. أليكس زانغ كان سابقًا الرئيس التنفيذي لشركة ZAN التابعة لأليت، ومدير التكنولوجيا في شبكة أليت؛ وويش وو هو كبير مسؤولي الأمن في ZAN، ولديه خبرة واسعة في الأمن والامتثال المؤسسي.

فارويس ناتج عن نظام تقني متطور من مجموعة أليت، وتم فصله وتطويره بشكل مستقل، بهدف بناء شبكة أساسية لامركزية ومفتوحة المصدر. يضم فريق المؤسسين خبرات من شركات ومراتب مرموقة مثل مايكروسوفت، بايبال، ستانفورد، وريبل، مع تراكم تقني عميق.

في نوفمبر 2024، أكمل فارويس جولة تمويل أولية بقيمة 8 ملايين دولار، بقيادة Hack VC وLightspeed Faction. وفي الوقت نفسه، أبرم المشروع شراكة استراتيجية عميقة مع ZAN، تركز على بناء البنية التحتية للعقد، وأنظمة الحماية، وتسريع الأداء المادي، لضمان استقرار الشبكة على مستوى المؤسسات.

التقنيات الأساسية

يرى فريق فارويس أن دورة حياة الكتلة الكاملة يجب أن تُعامل كعملية جدولة متوازية. يعتقدون أنه إذا اقتصرت التحسينات على وحدة تنفيذ واحدة، فإن الأداء النهائي للشبكة سيظل يعاني من عنق زجاجة في عمليات التخزين، والإجماع، وتوزيع البيانات.

للتغلب على هذه العقبات، تعتمد فارويس على بروتوكول معياري، يفصل بين عمليات التنفيذ، والإجماع، والتسوية، ويدعمها محرك تخزين مخصص وبيئة آلة افتراضية مزدوجة.

طبقة الإجماع

يعتمد الإجماع التقليدي (BFT) على اقتراحات من عقدة واحدة، ويواجه حدودًا في الأداء وخطر نقطة فشل واحدة. تتجاوز فارويس هذه القيود باستخدام بروتوكول BFT غير متزامن بالكامل، لا يعتمد على فرضية الوقت الثابت، حيث يمكن للعقد التحقق من المعاملات بشكل ديناميكي وفقًا لحالة الشبكة، بدلاً من الانتظار بشكل سلبي حتى انتهاء المهلة.

بروتوكولات BFT المعتمدة على الجولات غالبًا ما تتطلب انتظار تأكيدات الجولة السابقة، مما يحد من معدل المعاملات بسبب أكبر تأخير. فارويس تفصل بين مرحلة اقتراح الكتلة ومرحلة التأكيد، بحيث يعالج العقد المعاملات وفقًا لقدرة الشبكة في الوقت الحقيقي، حتى في حالات التقلبات الشديدة، مع الحفاظ على الأداء والأمان. حتى في ظروف الشبكة غير المتوقعة تمامًا، يظل البروتوكول فعالًا.

لمنع ازدحام الشبكة بسبب المعاملات المكررة، تستخدم خوارزمية تحويل حتمية توزع المعاملات على عقد التحقق المحددة. يوضح الرسم التوضيحي أن معاملات ذاكرة التخزين المؤقت تُقسم وتُوزع، حيث تتعامل عقدة التحقق 1 مع المعاملات 1 و2، وعقدة التحقق 2 مع 3 و4، وعقدة التحقق 3 مع 5، بينما تظل عقدة التحقق 4 غير نشطة، ولا تبث بيانات زائدة. تقوم العقد النشطة بتجميع معاملات خاصة بها وتوليد اقتراحات الكتل. مع زيادة عدد العقد، تتوسع موارد الشبكة بشكل خطي، دون وجود عقد زائدة غير مستخدمة.

بعد تقديم جميع الاقتراحات، تتبادل العقد بشكل مكثف التصويت، وإذا حصل أكثر من ثلثي العقد على توافق، يتم بث التصويت النهائي، ويُنتج سجل معاملات منسق وخالي من التكرار خلال ثلاث جولات اتصال.

طبقة التنفيذ

تتمحور طبقة تنفيذ فارويس حول آلة افتراضية حتمية (DTVM)، وتستخدم بنية مزدوجة لتحقيق معالجة متوازية بدلاً من النموذج التسلسلي التقليدي.

مكدس DTVM

تعمل DTVM بشكل أصلي على التوافق مع EVM وWASM في بيئة تشغيل واحدة، دون الحاجة لآلات افتراضية مستقلة، مما يتيح استدعاء عقود Solidity وعقود Rust وC++ بسلاسة. لضمان الحتمية الصارمة، تُترجم جميع التعليمات البرمجية إلى تمثيل وسيط حتمي (dMIR)، يُزيل الغموض في العمليات العائمة، ويحتوي على قواعد توقف موحدة، ويستخدم مكدس استدعاء ثابت بحجم 8 ميجابايت، مع عمق أقصى 1024، ولا يتأثر بمعمارية المضيف، مما يضمن تطابق كامل بين عقد الشبكة على x86 وARM.

نظرًا لأن dMIR هو تنسيق متعدد التعليمات البرمجية، يمكن لمحرك JIT أن يكيف نفسه مع EVM وWASM وRISC-V، مما يقلل من التكرار ويجنب تكرار البنى التحتية للآلات الافتراضية. فقط الوحدات التي تُترجم إلى dMIR يمكن تنفيذها على السلسلة، مما يعزز الحتمية.

لتقليل تأخير الترجمة الفورية التقليدية، تدمج DTVM محرك Zeta، الذي يجزئ الترجمة إلى وظائف، بحيث يتم التحقق من صحة العقود وتوليد dMIR بشكل غير متزامن، وإذا لم تكتمل الترجمة، يتم استخدام ترجمة مؤقتة خفيفة، ثم تُكمل الترجمة الأصلية لاحقًا. أظهرت الاختبارات أن زمن الاستدعاء الأولي يقل عن 0.95 مللي ثانية، ويبدأ التنفيذ الكامل باستخدام الكود الأصلي من الثانية.

خط أنابيب فارويس

يُدمج خط أنابيب فارويس جميع المكونات، ويقسم دورة حياة الكتلة إلى مراحل متزامنة ومتوازية. عادة، تتبع سلاسل الكتل ترتيب “اقتراح → تنفيذ → تأكيد”، حيث تنتظر كل مرحلة إتمام المرحلة السابقة. تعتمد فارويس على إطار عمل متعدد النوى (64 نواة)، يوزع الموارد ديناميكيًا بين المعالجة المركزية وI/O، ويعمل على تداخل العمليات بشكل متوازي، بحيث يتم تنفيذ التحقق من ميركل، والتأكيد النهائي، والتشغيل، بشكل متزامن، دون توقف.

يدعم هذا الهيكل تحديد الحتمية على مستويات متعددة: ترتيب المعاملات النهائي (تحديد دائم لترتيب المعاملات)، نتائج التنفيذ (حتمية المعاملات)، وكتل الشبكة (الوصول الكامل إلى الكتل). يمكن للتطبيقات الحساسة للوقت، مثل الألعاب أو المعاملات، أن تتلقى نتائجها قبل اكتمال التحقق النهائي، مما يحسن تجربة المستخدم بشكل كبير؛ بينما تنتظر البنى التحتية مثل البيانات الخارجية أو الفهارس اكتمال التحقق النهائي.

يساعد هذا الهيكل على تحقيق معدل نقل يصل إلى 500,000 معاملة في الثانية، مع تقليل التأخير بنسبة 30-50% مقارنة بالأنابيب التسلسلية التقليدية.

WASM الخاص بفارويس

لا يناسب EVM المهام الحسابية المكثفة بسبب عرض البيانات 256-بت، وبنيته التراكمية، وعدم دعمه للميزات الحديثة. لذلك، طورت فارويس بيئة تشغيل WebAssembly مخصصة، تعمل جنبًا إلى جنب مع EVM، وتتحمل الأحمال العالية، مثل جدولة نماذج الذكاء الاصطناعي، والمعاملات المستمرة، والتحقق من الإثباتات الصفرية. تتضمن تحسينات عالية المستوى، مثل المعالجة المتجهة، ودمج التعليمات، لتحقيق أداء عالي واستهلاك منخفض للطاقة.

القيمة العملية: يكتب المطورون منطق الأداء الحاسم باستخدام Rust أو C++، ويُنشر على WASM؛ بينما تظل العقود المكتوبة بـ Solidity تعمل على EVM. يتم تجميع كلا النوعين إلى dMIR، بحيث يمكن لعقود Solidity استدعاء عقود Rust بشكل أصلي، بدون جسور أو تداخل بين الآلات الافتراضية، وبدون تكلفة اتصال بين العمليات. يضمن ذلك سيولة الأصول وقابلية التركيب على مستوى عالمي، مع دعم تطبيقات عالية الأداء في الوقت الحقيقي.

طبقة التخزين

تضخم حالة السجل وبطء عمليات الإدخال والإخراج على الأقراص هو أحد أكبر عوائق التوسع على السلسلة. حتى مع محركات التنفيذ عالية الأداء، فإن انتظار قراءة بيانات ميركل التقليدية من القرص يسبب توقفًا. على سبيل المثال، في إيثريوم، تتطلب استعلامات حالة حساب واحد 8-10 عمليات قراءة من القرص، مع عمليات تجزئة متكررة تؤدي إلى ضغط على قاعدة البيانات، وتستهلك عرض نطاق ترددي كبير. مع زيادة حجم الشبكة إلى مئات الملايين من الحسابات، تتراكم هذه التكاليف، وتصبح التخزين عنق زجاجة في الأداء.

يقدم فارويس Store محرك تخزين أصلي يعتمد على مبدأ سجل الأحداث (LOG-structured) وموثوق وفعال، يهدف إلى القضاء على هذه المشكلة من الأساس. الابتكار الرئيسي هو دمج بنية البيانات ميركل مباشرة في طبقة التخزين، بدلاً من الاعتماد على طبقتين تقليديتين (قاعدة بيانات مفتاحية-ميركل، وطبقة تخزين). هذا يقلل من عمليات الإدخال والإخراج من 8-10 مرات إلى 1-3 مرات، مع تحسينات هيكلية تتراكم مع كل معاملة جديدة.

يعتمد المحرك على ثلاثة هياكل مخصصة لتنظيم البيانات:

شجرة ميركل متعددة الإصدارات (DMM-Tree): شجرة ميركل ذات فروع عالية، مدمجة مع ترميز تزايدي، تحفظ التغييرات فقط، ولا تعيد كتابة كامل الحالة.

صفحات تخزين ذاتية الهيكلة (LSVPS): توفر فهرسة تباعدية بين الإصدارات، باستخدام أرقام إصدار تصاعدية بدلاً من التجزئة، وتقلل من ضغط قاعدة البيانات، وتخفض استهلاك عرض النطاق الترددي بنسبة 96.5%.

سلسلة سجلات الإصدارات (VDLS): تخزن البيانات الوصفية للمستخدمين بشكل إضافي، لضمان تكامل البيانات، وتسمح بسرعة استعادة البيانات بعد تعطل العقد.

وفقًا للمصادر الرسمية، يقلل فارويس Store من استهلاك التخزين بنسبة 80%، ويزيد من معدل الإدخال والإخراج 15.8 مرة مقارنة بميركل ميركل التقليدي وقواعد البيانات الهرمية. يدعم المحرك القراءة المتزامنة، والحسابات المتعددة للخوارزميات، والكتابة غير المعوقة، لضمان توافق التخزين مع أداء التنفيذ، دون عرقلة التدفق. كما يدعم الترحيل التلقائي للبيانات القديمة من الأقراص SSD عالية الأداء إلى أرشيف منخفض التكلفة، مع تقليل حجم البيانات بنسبة تتجاوز 42%.

طبقة الشبكة

تعتمد طبقة الشبكة على بروتوكول P2P محسّن لنشر الرسائل بسرعة منخفضة، لضمان توزيع المعاملات والبيانات بكفاءة عالية، حتى تحت ضغط شديد.

الشبكات المعالجة المخصصة (SPNs)

أطلقت فارويس شبكات معالجة مخصصة (SPNs)، لدعم التوسع المخصص للتطبيقات. تعتبر SPNs طبقات تنفيذ مستقلة مخصصة، ترث أمان فارويس بشكل أصلي، وتعمل بشكل شبه مستقل، مع إمكانية تخصيص معلمات الإجماع والمنطق. يمكن للمطورين تخصيص SPNs لمهام حسابية مكثفة غير مناسبة أو غير اقتصادية على الشبكة العامة، مثل التشفير التام، والحوسبة الآمنة متعددة الأطراف، واستنتاج نماذج الذكاء الاصطناعي، والمعاملات عالية التردد.

تستفيد SPNs من إعادة الرهن الأصلية لضمان الأمان: حيث يراهن عقد التحقق على الشبكة الرئيسية على رموز فارويس الأصلية، ثم يعيد الرهن إلى شبكة فرعية واحدة أو أكثر. يهدف ذلك إلى بناء نظام أمان مشترك، يضمن أمان الشبكة الفرعية وفعالية التمويل، دون الحاجة لتكوين مجموعة تحقق مستقلة من الصفر.

يمكن للمستخدمين التفاعل عبر بروتوكول التشغيل بين الشبكات الفرعية، الذي يتضمن ثلاثة مكونات رئيسية: صندوق الرسائل، سجل التسجيل، والجسر بين السلاسل. يختلف عن شبكات Layer 2 العامة، حيث يدمج بشكل عميق مع الشبكة الرئيسية لفارويس، ويدعم النقل منخفض التأخير للرسائل، وتحويل الأصول بشكل ذري، مع تجنب مشاكل السيولة في الشبكات المتعددة.

عملية التواصل بين الشبكات الفرعية:

• يطلق المستخدم معاملة عبر SPN1، ويحدد إرسالها إلى SPN2 عبر قائمة الانتظار.

• ينقل العقد الوسيط المعاملة، والأدلة المشفرة، ورأس الكتلة إلى الشبكة الرئيسية.

• تتحقق الشبكة الرئيسية من صحة المعاملة، وتخزنها في صندوق الرسائل، كمصدر موثوق للرسائل بين الشبكات.

• يقرأ SPN2 البيانات من صندوق الرسائل، ويخزنها محليًا، ويكمل عملية التنفيذ.

يتم التحكم في العملية عبر عقد ذكية من مستويين: عقدة التحقق الخاصة بـ SPN، التي تتولى التحقق من الرسائل وتوجيهها، وعقدة الإدارة، التي تدير دورة حياة الشبكة الفرعية، وسجل التسجيل، وقواعد الحوكمة، لضمان توافق التكوين مع الشبكة الرئيسية.

كما يتضمن النظام آلية أمان طارئة، تتيح للمستخدمين سحب أصولهم إلى الشبكة الرئيسية في حال أي تصرف غير موثوق من طرف الشبكة الفرعية، مما يعزز مقاومة الرقابة، ويخدم سيناريوهات عالية المخاطر مثل DeFi والأصول المؤسسية.

البيئة

تعمل مؤسسة فارويس على بناء منظومة متكاملة قبل إطلاق الشبكة الرئيسية وTGE في الربع الثاني من 2026، تشمل أصولًا واقعية، وBTCFi، ومنصات تداول لامركزية، وأسواق توقعات، وLST، وأتمتة العوائد، وبنوك ذكية، وعقود اقتراض، وأدوات مؤسسية مثل المؤشرات، والأوراكل، والتوقيعات المتعددة، ومتصفحات الكتل، والأمان، والتشغيل عبر السلاسل، والمحافظ.

تركز المنظومة على مسار “RealFi” (التمويل الحقيقي): حيث تميزت عن عوائد DeFi الأصلية، وتبني نظامًا ماليًا مؤسسيًا يعتمد على الأصول الواقعية. يتيح هذا النظام الوصول المفتوح بدون عوائق، حيث تصدر الأصول الواقعية عبر منصات مثل Centrifuge، وتُطرح على فارويس منتجات مثل سندات الخزانة الأمريكية JTRSY، والمنتجات الائتمانية عالية التصنيف JAAA.

أهم التحديات الحالية هي تشتت البيئة، لذا أطلقت مؤسسة فارويس مبادرة اتحاد RealFi لبناء منظومة موحدة. ضمن إطار شبكة فارويس والاتحاد، يتم التعاون مع:

• Chainlink: لبناء أمن عبر السلاسل، وتوفير بيانات موثوقة، وتكامل مع سوق الأصول الواقعية، مع تكامل أوتوماتيكي مع بيانات الأسعار.

• LayerZero: لبروتوكول التشغيل عبر السلاسل، لضمان التفاعل السلس بين الشبكات.

• Centrifuge: لإصدار RWAs عالية السيولة وقابلة للتركيب، وتحويل الأوراق المالية المرقمنة إلى رموز قابلة للتداول.

• Anchorage Digital: أول بنك رقمي متوافق مع القوانين الأمريكية، يوفر خدمات إدارة الأصول، وتشكيل الرموز، والتوزيع للمؤسسات.

• R25: لبروتوكول خاص للأصول الواقعية، يركز على الائتمان المهيكل والعوائد الشفافة.

• Faroo: لبروتوكول فريد من نوعه لتداول الأصول الواقعية.

سيتم توسيع شبكة RealFi تدريجيًا، مع اختيار الأعضاء بناءً على جودة الأصول، ونجاح التنفيذ، ومعايير التعاون. بالإضافة إلى ذلك، أعلنت فارويس عن صندوق تمويل بقيمة 10 ملايين دولار للمطورين، لدعم فرق التطبيقات والبنى التحتية الأصلية على فارويس، بمشاركة Hack VC، وDraper Dragon، وLightspeed Faction، وCentrifuge.

الخاتمة

الأساس الفكري لفارويس هو أن مجرد توازي تنفيذ المعاملات لا يكفي لتجاوز حدود الأداء، بل يجب تصميم دورة حياة الكتلة بشكل متزامن ومتوازي، لحل القيود الهيكلية التي تحد من قدرة الشبكة على التوسع. تعتمد تقنية DTVM على توحيد EVM وWASM في بيئة حتمية واحدة، وهدف فارويس هو تقليل عمليات الإدخال والإخراج من 8-10 مرات إلى 1-3 مرات، ومعالجة مشكلة التوسع طويلة الأمد.

شبكة المعالجة المخصصة توفر مسار توسعة معياري، وتجنب تشتت السيولة بين بيئات تنفيذ مستقلة. من المتوقع أن يتم إطلاق TGE والشبكة الرئيسية في الربع الثاني من 2026، وسيعتمد نجاح المشروع على قدرته على تحويل التصميم المعماري إلى أداء فعلي، وانتشار نظام RealFi على فارويس.