Wie können nach dem Dencun-Upgrade die langfristigen Speicher- und Zugriffsprobleme der historischen Daten von Ethereum gelöst werden?

Problem und Lösung der Ethereum-Zustandsdatenerweiterung

Mit der Popularität des Ethereum-Netzwerks und der steigenden Anwendungsnachfrage begannen seine historischen Zustandsdaten schnell zu wachsen. Um dieses Problem zu lösen, hat sich Ethereum Schritt für Schritt verbessert, vom anfänglichen Full Node zum Light Client und dann zum jüngsten Dencun-Upgrade, das die Zustandsablauffunktion eingeführt hat, um langfristig ungenutzte Daten automatisch zu bereinigen.

Eines der langfristigen Ziele von Ethereum ist die Reduzierung der Belastung einer einzelnen Blockchain durch die Implementierung von Sharding, um Daten auf verschiedene Blockchains zu verteilen. Der Schritt des Ethereum-Netzwerks zur vollständigen Implementierung von Sharding ist ein wichtiger Schritt der Film. EIP-4844 führt den temporären Datentyp „Blobs“ ein, der es Rollup ermöglicht, mehr Daten zu geringeren Kosten an die Ethereum-Hauptkette zu übermitteln. Um die Ausweitung der Statusdaten zu kontrollieren, löscht Ethereum Blobs-Daten, nachdem es etwa 18 Tage lang in Knoten der Konsensschicht gespeichert wurde.

Zusätzlich zu den eigenen Verbesserungen von Ethereum gibt es auch Projekte wie Celestia, Avail und EigenDA, die Lösungen zur Verbesserung von Datenproblemen entwickeln. Sie bieten effektive Lösungen für die kurzfristige Datenverfügbarkeit (DA), die den Echtzeitbetrieb und die Skalierbarkeit der Blockchain verbessern. Diese Lösungen richten sich dann nicht an Anwendungen, die einen langfristigen Zugriff auf historische Daten erfordern, wie z. B. dApps, die auf der langfristigen Speicherung von Benutzerauthentifizierungsdaten basieren, oder dApps, die ein Modelltraining für künstliche Intelligenz erfordern.

Um die Herausforderung der langfristigen Datenspeicherung im Ethereum-Ökosystem zu lösen, haben Projekte wie EthStorage, Pinax und Covalent Lösungen vorgeschlagen. EthStorage bietet eine langfristige DA für Rollup und stellt so sicher, dass Daten langfristig abgerufen und genutzt werden können. Pinax, The Graph und StreamingFast haben gemeinsam eine Lösung für die langfristige Speicherung und den Abruf von Blobs entwickelt. Die Ethereum Wayback Machine (EWM) von Covalent ist nicht nur eine langfristige Datenspeicherlösung, sondern auch ein Komplettsystem, das Datenabfragen und -analysen ermöglicht.

Da künstliche Intelligenz zum Mainstream-Trend in der globalen Technologieentwicklung wird, wird ihre Kombination mit der Blockchain-Technologie auch als zukünftige Entwicklungsrichtung angesehen. Dieser Trend hat zu einem wachsenden Bedarf an Zugriff und Analyse historischer Daten geführt. Hier zeigt EWM seine einzigartigen Vorteile. EWM bietet die Archivierung und Verarbeitung historischer Daten von Ethereum und ermöglicht es Benutzern, komplexe Datenstrukturen abzurufen und eine detaillierte Analyse und Abfrage des internen Status von Smart Contracts, Transaktionsergebnissen, Ereignisprotokollen usw. durchzuführen.

Einführung in Ethereum Wayback Machine (EWM)

Ethereum Wayback Machine (EWM) basiert auf dem Konzept der Wayback Machine, um historische Daten zu Ethereum zu speichern und diese zugänglich und überprüfbar zu machen. Die Wayback Machine ist ein digitales Archivprojekt des Internet Archive, um die Geschichte des Internets aufzuzeichnen und zu bewahren. Mit diesem Tool können Benutzer archivierte Versionen einer Website zu verschiedenen Zeitpunkten in der Vergangenheit anzeigen und so historische Änderungen im Website-Inhalt nachvollziehen.

Historische Daten sind der grundlegende Grund für die Entstehung der Blockchain. Sie unterstützen nicht nur die technische Architektur der Blockchain, sondern sind auch der Eckpfeiler ihres Wirtschaftsmodells. Blockchain wurde ursprünglich entwickelt, um eine öffentliche, unveränderliche historische Aufzeichnung bereitzustellen. Bitcoin zielt beispielsweise darauf ab, ein unveränderliches, dezentrales Hauptbuch zu erstellen, das den Verlauf jeder Transaktion aufzeichnet, um die Transparenz und Sicherheit der Transaktionen zu gewährleisten. Die Bedarfsszenarien für historische Daten sind sehr vielfältig, jedoch fehlt derzeit eine effiziente und überprüfbare Speichermethode. Als langfristige DA-Lösung kann EWM Daten, einschließlich Blob-Daten, dauerhaft speichern und mit Problemen bei der Zugänglichkeit historischer Daten umgehen, die durch Statusablauf und Datenfragmentierung verursacht werden. EWM konzentriert sich auf die Archivierung und langfristige Zugänglichkeit historischer Daten zu Ethereum und unterstützt komplexe Datenstrukturabfragen. Als nächstes werden wir im Detail untersuchen, wie EWM dieses Ziel durch seinen einzigartigen Datenverarbeitungsprozess erreicht.

EWMs Datenverarbeitungsprozess: Extraktion, Verfeinerung und Indizierung

Covalent ist eine Plattform, die Benutzern Zugriff und Abfragedienste für Blockchain-Daten bietet. Es ermöglicht eine zuverlässige Speicherung und einen schnellen Zugriff auf Daten, indem es Blockchain-Daten erfasst, indiziert und auf mehreren Knoten im Netzwerk speichert. Covalent verarbeitet Daten über die Ethereum Wayback Machine (EWM) und gewährleistet so die kontinuierliche Zugänglichkeit historischer Blockchain-Daten. Der EWM-Datenverarbeitungsprozess umfasst drei Schlüsselschritte: Extraktion und Export, Verfeinerung, Indizierung und Abfrage.

1. Extrahierung und Export: Dies ist der erste Schritt im Prozess und beinhaltet die Extraktion historischer Transaktionsdaten direkt aus dem Blockchain-Netzwerk. Dieser Schritt wird von spezialisierten Einheiten durchgeführt, nämlich Block Specimen Producers (BSP). Die Hauptaufgabe von BSP besteht darin, „Block-Samples“ zu erstellen und zu speichern, bei denen es sich um Original-Snapshots von Blockchain-Daten handelt. Diese Blockbeispiele dienen als kanonische Darstellungen des historischen Zustands der Blockchain, und der Schlüssel liegt in der Aufrechterhaltung der Datenintegrität und -genauigkeit. Nach der Erstellung werden diese Blockbeispiele auf einen verteilten Server (auf IPFS basierend) hochgeladen und über den ProofChain-Vertrag veröffentlicht und überprüft. Dies gewährleistet nicht nur die Sicherheit der Daten, sondern signalisiert auch anderen, dass die Daten sicher gespeichert wurden.

2. Verfeinerung: Nach der Datenextraktion werden sie von Block Results Producers (BRP) verfeinert. BRP ist dafür verantwortlich, grundlegende Daten in eine nützlichere Form umzuwandeln. Herkömmliche Blockchain-Datenzugriffsmethoden liefern oft nur begrenzte Informationen und sind nicht einfach, komplexe Datenstrukturen abzufragen. Durch die erneute Ausführung und Transformation von Daten kann BRP detailliertere Informationen bereitstellen, z. B. den internen Status des Vertrags, den Pfad der Transaktionsausführung usw. Darüber hinaus reduziert BRP die Notwendigkeit, bei jeder Abfrage oder Datenanalyse einen vollständigen Knoten erneut auszuführen, durch die Vorverarbeitung und Speicherung verarbeiteter Daten erheblich, wodurch die Abfragegeschwindigkeit erhöht und die Speicher- und Rechenkosten gesenkt werden. An diesem Punkt wird die ursprüngliche „Blockprobe“ in eine Form eines „Blockergebnisses“ umgewandelt, das einfacher abzufragen und zu analysieren ist. Dieser Prozess beschleunigt nicht nur die Leistung des kovalenten Netzwerks, sondern bietet auch mehr Möglichkeiten für die weitere Abfrage und Analyse der Daten.

3. Indizierung und Abfrage: Schließlich organisieren und speichern Abfrageoperatoren (Abfrageoperatoren) die verarbeiteten Daten an einem leicht auffindbaren Ort. Die Daten werden basierend auf den Anforderungen der API-Benutzer von verteilten Servern abgerufen, wodurch sichergestellt wird, dass sowohl historische als auch Echtzeitdaten als Reaktion auf API-Anfragen verfügbar sind. Dadurch können Benutzer effizient auf die im Covalent-Netzwerk gespeicherten Blockchain-Daten zugreifen und diese nutzen.

Covalent bietet eine einheitliche GoldRush-API, die das Abrufen historischer Daten von mehreren Blockchains (wie Ethereum, Polygon, Solana usw.) unterstützt. Diese GoldRush-API bietet Entwicklern eine Datenlösung aus einer Hand, die es Entwicklern ermöglicht, das ERC20-Token-Guthaben und die NFT-Daten des Kontos über einen einzigen Aufruf abzurufen und so problemlos Kryptowährungs- und NFT-Wallets (wie Rainbow, Zerion) zu erstellen, was den Entwicklungsprozess erheblich vereinfacht. Darüber hinaus erfordert die Verwendung der API für den Zugriff auf DA-Daten den Verbrauch von Credits. Verschiedene Arten von Anfragen sind in verschiedene Kategorien unterteilt (Typ A, Typ B, Typ C usw.), und jede Kategorie hat ihre eigenen spezifischen Credit-Kosten. Diese Einnahmen werden zur Unterstützung von Betreibernetzen verwendet.

Zukunftsausblick

Mit der rasanten Entwicklung der KI wird der Trend zur Kombination von KI und Blockchain immer offensichtlicher. Die Blockchain-Technologie stellt der KI eine unveränderliche und verteilte, verifizierte Datenquelle zur Verfügung, wodurch die Datentransparenz und das Vertrauen erhöht werden und KI-Modelle bei der Datenanalyse und Entscheidungsfindung genauer und zuverlässiger werden. Durch die Analyse von On-Chain-Daten kann KI Algorithmen optimieren und Trends vorhersagen und so komplexe Aufgaben und Transaktionen direkt ausführen, was die dApp-Effizienz erheblich verbessert und die Kosten senkt. Durch EWM haben KI-Modelle Zugriff auf umfangreiche strukturierte Web3-Datensätze in der Kette, die vollständig und überprüfbar sind. Als Brücke zwischen KI-Modellen und Blockchain erleichtert EWM den Datenabruf und die Nutzung für KI-Entwickler erheblich.

Es gibt bereits einige KI-Projekte, die Covalent integriert haben:

• SmartWhales: eine Plattform, die KI-Technologie nutzt, um Anlagestrategien für den Copy-Trading zu optimieren. Copy-Trading basiert auf der Analyse historischer Daten, um erfolgreiche Handelsmuster und -strategien zu identifizieren. Covalent stellt einen umfassenden und detaillierten Blockchain-Datensatz bereit, mit dem SmartWhales früheres Handelsverhalten und -ergebnisse analysiert, um zu ermitteln, welche Strategien unter bestimmten Marktbedingungen gut funktionieren, und diese den Benutzern zu empfehlen.

• BotFi: DeFi-Handelsbot. Analysieren Sie Markttrends und automatisierte Handelsstrategien durch die Integration der Daten von Covalent und führen Sie automatisch Kauf- und Verkaufsvorgänge auf der Grundlage von Marktveränderungen durch.

• Laika AI: Nutzung von KI für umfassende On-Chain-Analysen. Die Laika-KI-Plattform treibt ihr KI-Modell voran, indem sie strukturierte Blockchain-Daten von Covalent integriert, um Benutzern bei der Durchführung komplexer On-Chain-Datenanalysen zu helfen.

• Entendre Finance: Automatisierte DeFi-Vermögensverwaltung, die Einblicke in Echtzeit und prädiktive Analysen bietet. Seine KI nutzt die strukturierten Daten von Covalent, um die Vermögensverwaltung zu vereinfachen und zu automatisieren, beispielsweise die Überwachung und Verwaltung digitaler Vermögensbestände, die Automatisierung spezifischer Handelsstrategien und mehr.

EWM wird auch ständig verbessert und aktualisiert, wenn sich die Anforderungen ändern. Covalent-Ingenieur Pranay Valson sagte, dass EWM in Zukunft die Protokollspezifikationen erweitern wird, um andere Blockchains wie Polygon und Arbitrum zu unterstützen, und BSP-Forks in Blockchains wie integrieren wird Nethermind und Besu sowie andere Ethereum-Clients, um eine breitere Kompatibilität und Anwendungen zu erreichen. Darüber hinaus wird EWM KZG-Verpflichtungen bei der Verarbeitung von Blob-Transaktionen in der Beacon-Kette nutzen, um die Effizienz der Datenspeicherung und -abfrage zu verbessern und die Speicherkosten zu senken.

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