บทความต้นฉบับ:
https://0g.ai/blog/0g-s-whitepaper-a-complete-breakdown
0G ได้เปิดตัว whitepaper ซึ่งเป็นเอกสารที่ออกมาเพื่ออธิบายความท้าทายและความซับซ้อนของ data availability ที่มีประสิทธิภาพสูงบน decentralized networks อย่างครอบคลุม
แม้คุณจะสามารถอ่าน whitepaper ดูได้แล้วที่ด้านล่างนี้
เราก็ยังได้ออกบทความนี้ที่เป็นการสรุปภาพรวมแบบง่ายๆ ไว้ให้คุณด้วย
สำหรับผู้ที่ต้องการศึกษา whitepaper ด้วยตนเอง เราขอแนะนำ:
เริ่มต้นด้วยบทคัดย่อและบทนำ สองส่วนนี้รวมข้อสรุปอย่างกระชับเกี่ยวกับปัญหาของ data availability และวิธีการแก้ปัญหานั้นของ 0G
ทำความเข้าใจการออกแบบระบบ: ส่วน "ภาพรวมของการออกแบบระบบ - Overview of the System Design" ให้มุมมองภาพใหญ่ของโครงสร้างสถาปัตยกรรมของ 0G และความสัมพันธ์ระหว่าง 0G Storage, 0G DA และ 0G Consensus
ศึกษารายละเอียดทางเทคนิค: สำหรับผู้ที่สนใจการนำไปใช้งานทางเทคนิค "0G Storage" และ "Log System Protocol" จะอธิบายวิธีการจัดเก็บ เข้าถึง และตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล
ทบทวนกลไกการจูงใจ: ส่วน "กลไกการจูงใจ - Incentive Mechanism" มีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับผู้ที่อาจเป็น node operators และผู้ที่สนใจด้านเศรษฐกิจของ network ซึ่งครอบคลุมฉันทามติแบบ Proof-of-Random-Access ของ 0G และข้อมูลอื่นๆที่เกี่ยวข้อง
การอ่านตามขั้นตอนดังนี้ คุณจะสามารถศึกษา 0G Whitepaper ได้อย่างมีประสิทธิภาพและยังได้มุ่งเน้นไปที่สิ่งที่เกี่ยวข้องกับคุณมากที่สุด - ไม่ว่าคุณจะเป็นนักพัฒนา นักวิจัย หรือพันธมิตรในอนาคต
และหากคุณสนใจที่จะมาทำงานร่วมกับ 0G กรุณาติดต่อที่นี่
บริบท: ทำไมถึงต้องมี 0G?
ความต้องการในโซลูชั่นของ 0G เกิดจากปริมาณ on-chain data ที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับแอปพลิเคชันขั้นสูง เช่น decentralized AI และการซื้อขายความถี่สูง โซลูชัน data availability ในปัจจุบันนั้นตอบโจทย์เพียงบางส่วน และมาพร้อมกับข้อจำกัดที่สำคัญ ซึ่งประกอบด้วย ความล่าช้า ปริมาณการรับส่งข้อมูล การทำงานร่วมกันระหว่างระบบ และความไม่มีประสิทธิภาพด้านต้นทุน ข้อจำกัดเหล่านี้เป็นอุปสรรคต่อความสามารถในการรองรับแอปพลิเคชันแบบ decentralized รุ่นต่อๆไป
ตัวอย่างเช่น วิธีการของ Celestia ซึ่งกระจายข้อมูลไปยัง consensus nodes ทั้งหมด จำกัดปริมาณการรับส่งข้อมูลไว้ที่ 10 MBps นอกจากนี้ โมเดล light client ของ Celestia ยังก่อให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับความสามารถในการทำกำไร และโค้ดเบสที่มีอยู่อาจต้องการการอัปเดตครั้งใหญ่เพื่อให้ยังคงแข่งขันได้
0G ตอบโจทย์ความท้าทายเหล่านี้โดยนำเสนอระบบปฏิบัติการ AI ที่สามารถขยายได้อย่างไม่มีที่สิ้นสุดผ่านการออกแบบสถาปัตยกรรมที่แยกเป็นระดับชั้นในรูปแบบโมดูลาร์
สถาปัตยกรรมนี้ไม่เพียงแต่ทำให้โซลูชัน data storage และ availability ของ 0G นั้นมีเสถียรภาพเท่านั้น แต่ยังสามารถปรับขนาดเพื่อตอบสนองความต้องการของกรณีการใช้งานขั้นสูง ซึ่งเราได้กล่าวถึงหลายอย่างไว้ที่นี่
https://0g.ai/blog/the-utility-of-0g#:~:text=Who%20can%20benefit,scale%20using%200G.
ต่อไป ด้วยบริบทนี้ เรามาเริ่มต้นด้วย "design ของ ระบบของ 0G” กัน
ส่วนที่ 1: การออกแบบระบบ - System Design
Design ของ 0G หมุนรอบสถาปัตยกรรมที่แยกเป็นระดับชั้นในรูปแบบโมดูลาร์ ซึ่งเป็นโครงสร้างหลักของ data availability layer ที่ปรับขนาดได้และปลอดภัย เรียกว่า "0G DA" สถาปัตยกรรมนี้สร้างขึ้นบน decentralized storage network ที่เรียกว่า "0G Storage" วิธีการแบบโมดูลาร์ช่วยให้แต่ละองค์ประกอบสามารถทำงานได้อย่างอิสระแต่สอดคล้องกัน ช่วยให้สามารถสืบค้นและตรวจสอบข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยตรงจากระบบภายในของ 0G ซึ่งรับประกันประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือสูง
สำหรับ 0G Storage ในการจัดเก็บข้อมูล ข้อมูลจะถูกเข้ารหัสแบบลบเลือน (first erasure coded) ซึ่งหมายความว่าข้อมูลจะถูกแยกออกเป็นชิ้นเล็กๆ (fragmented) พร้อมองค์ประกอบที่ซ้ำซ้อนและกระจายตัวไปยังตำแหน่งจัดเก็บหลายแห่ง designนี้ช่วยให้การกู้คืนสามารถทำได้อย่างรวดเร็วในกรณีที่ storage node ใดๆเกิดล้มเหลว จากนั้น Merkle tree จะถูกสร้างขั้น ด้วยข้อมูลเหล่านี้และถูกส่งไปยัง consensus layer ของ 0G ("0G Consensus") ซึ่งบันทึกลำดับของข้อมูลที่เข้าสู่ระบบด้วยวิธีการเข้ารหัสลับและรับประกันการเรียกคืนข้อมูลที่รวดเร็วและแม่นยำ จากนั้นชิ้นส่วนของข้อมูลจะถูกส่งไปยัง Storage Nodes ต่างๆ ซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง
การทำงานร่วมกันระหว่าง 0G Storage และ 0G Consensus ดำเนินการดังนี้:
ข้อมูลถูกเข้ารหัสแบบลบเลือนและจัดเก็บใน 0G Storage
0G Consensus จัดการการสื่อสารและการซิงโครไนซ์ข้อมูลผ่าน data publishing lane พิเศษ ซึ่งรับประกันว่ามีเฉพาะข้อมูลที่จำเป็นเท่านั้นที่จะต้องผ่านกระบวนการฉันทามติ ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและความสามารถในการขยายความจุได้ตามความต้องการ
สถาปัตยกรรมนี้มีความสามารถในการขยายความจุได้สูงมาก เนื่องจาก 0G Consensus สามารถมี consensus networks อิสระได้จำนวนมากตามต้องการ (เช่น 1, 100 หรือแม้แต่ 1,000) consensus networks เหล่านี้ทำงานแบบขนานกัน ขยายตัวตามความต้องการ และแต่ละเครือข่ายรับผิดชอบในการจัดการข้อผูกพันของข้อมูลและรับประกันความถูกต้องของข้อมูลที่จัดเก็บ
ความเสี่ยงที่สำคัญคือ อาจมี Storage Nodes ที่มีเจตนาร้ายและสมรู้ร่วมคิดกันเมื่อมีการทำธุรกรรมกับ 0G Consensus เพื่อบรรเทาปัญหานี้ 0Gจึงใช้การออกแบบแบบคณะประชุม (quorum design) โดย VRF จะสุ่มเลือก nodes เพื่อป้องกันการสมรู้ร่วมคิด
ด้วยการกระจาย data ไปยังสัดส่วนต่างๆ และอนุญาตให้สัดส่วนเหล่านี้ถูกประมวลผลพร้อมกันโดย consensus networks ที่แตกต่างกัน 0G บรรลุการขยายขนาดที่แทบจะไม่มีขีดจำกัด การออกแบบนี้ทำให้มั่นใจว่าระบบสามารถรองรับความต้องการที่เพิ่มขึ้นของแพลตฟอร์ม decentralized AI เช่น การให้ปริมาณ data จำนวนมหาศาลสำหรับการ train โมเดลแบบเรียลไทม์
นอกจากนี้ 0G ยังมีกลไกการ staking ร่วมกันระหว่าง consensus networks ทั้งหมด โดยผู้ตรวจสอบ (Validators) จะ stake ทุนบน Ethereum mainnet เพื่อที่ต่อจะได้ทำการตรวจสอบใน consensus networks ต่างๆ ของ 0G วิธีการ shared staking นี้ช่วยสร้างความมั่นใจในระดับความปลอดภัยที่สม่ำเสมอใน consensus networks ทั้งหมด โดยใช้ประโยชน์จากการรับประกันความปลอดภัยของ Ethereum
โดยสามารถดูภาพการทำงานตรงด้านล่างนี้
ส่วนที่ 2: Log Layer
ต่อไป เราจะกล่าวถึงระบบ log ของ 0G ซึ่งเป็นระบบ append-only สำหรับ data ที่ไม่มีโครงสร้าง (unstructured data) ที่รับผิดชอบการจัดระเบียบและจัดเก็บ data อย่างมีประสิทธิภาพภายใน 0G Storage
รายการ data ในระบบ log สอดคล้องกับธุรกรรมที่ถูกจัดเก็บในลักษณะ sequential, append-only นี่คล้ายกับระบบไฟล์แบบดั้งเดิม โดยที่รายการ log ทุกรายการเป็นเหมือนไฟล์ที่สามารถเข้าถึงและตรวจสอบได้ง่ายโดยผู้เข้าร่วมทุกคนใน network ผลลัพธ์คือ data ถูกส่งไปยัง 0G Storage ในขณะที่ก็ยังคงพร้อมใช้งานได้
นอกจากนี้ยังมี Key-Value (KV) runtime ที่ทำงานบนระบบ log โดยมุ่งเน้นไปที่ data ที่มีโครงสร้าง (structured data) ซึ่งสามารถอัปเดตได้ผ่านรายการใหม่ที่เพิ่มเข้าไปในรายการ log เดิม เราจะกล่าวถึงเรื่องนี้เพิ่มเติมในส่วนที่ 4
ส่วนที่ 3: การสร้างแรงจูงใจ
เพื่อสร้างแรงจูงใจให้ miners ที่จัดเก็บข้อมูลใน network ของ 0G อย่างมีประสิทธิภาพ เราจึงมีการใช้โปรโตคอล Proof of Random Access (PoRA)
PoRA กำหนดให้ miners ต้องตอบสนองต่อคำถามสุ่มที่เกี่ยวข้องกับส่วนเฉพาะของข้อมูลที่เก็บไว้ โดยกระบวนการนี้ miners จะต้องโหลดข้อมูลที่ถูกร้องขอ คำนวณแฮช และตัดสินว่าผลลัพธ์ที่ได้ตรงกับความยากที่กำหนดไว้หรือไม่ โดยดูจากจำนวนศูนย์นำหน้าที่เพียงพอ (คล้ายกับระบบ PoW เช่น Bitcoin) เนื่องจากคำถามนั้นเป็นแบบสุ่ม miners สามารถเพิ่มโอกาสในการขุดรางวัลสำเร็จได้โดยการทุ่มเทกำลังการประมวลผลมากขึ้นและเก็บข้อมูลมากขึ้น วิธีนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่า nodes ที่ทำงานมากที่สุดและมีทรัพยากรมากที่สุดจะได้รับรางวัลอย่างเหมาะสมสำหรับการมีส่วนร่วมใน data availability ของ network
เพื่อรักษาความเป็นธรรมระหว่าง miners โดยเฉพาะผู้ที่มีทรัพยากรน้อยกว่า ช่วงการขุดจึงถูกจำกัดไว้ที่ข้อมูล 8 TB นั่นหมายความว่าแม้แต่นักขุดที่ใช้เครื่องเดียวก็สามารถแข่งขันได้อย่างมีประสิทธิภาพภายในช่วงข้อมูล 8 TB ที่กำหนด ในขณะที่ miner ขนาดใหญ่ที่มีหลายเครื่องก็สามารถขุดข้ามหลายช่วงข้อมูลพร้อมกันได้ การออกแบบนี้ช่วยให้มั่นใจว่า miner รายเล็กมีโอกาสที่เป็นธรรมในการรับรางวัล และป้องกันไม่ให้การ miner ขนาดใหญ่ผูกขาดกระบวนการ
การสร้างแรงจูงใจให้ nodes แบ่งปันข้อมูลนั้นเป็นความท้าทายโดยธรรมชาติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากกิจกรรมส่วนใหญ่เกิดขึ้นนอกการกำกับดูแลโดยตรงของ 0G Consensus เพื่อแก้ไขปัญหานี้ 0G มีกลไกค่าลิขสิทธิ์ในตัวที่ให้รางวัลแก่ nodes สำหรับการแบ่งปันข้อมูล เมื่อมีการสร้างหลักฐานการขุด PoRA ใหม่โดยอิงจากข้อมูลที่แบ่งปัน ผู้ให้ข้อมูลเดิมจะได้รับค่าลิขสิทธิ์ ตัวอย่างเช่น หาก Node A แบ่งปันข้อมูลกับ Node B และ Node B ใช้ข้อมูลนั้นเพื่อสร้างหลักฐานการขุดที่ถูกต้อง Node A จะได้รับรางวัลเป็นส่วนหนึ่งของรางวัลการขุด
ส่วนที่ 4: Key-Value Runtime
Key-Value store เป็นวิธีจัดการข้อมูลที่มีโครงสร้าง (structured data) ซึ่งต้องการความสามารถในการแก้ไขได้ (เช่น ความสามารถในการเปลี่ยนแปลงหรืออัปเดตข้อมูลเมื่อเวลาผ่านไป) สิ่งนี้มีความสำคัญสำหรับแอปพลิเคชันที่เกี่ยวข้องกับข้อมูลที่เปลี่ยนแปลง ซึ่งเกี่ยวข้องกับกรณีการใช้งานทั้งหมดที่ 0G ให้บริการ
KV store สร้างขึ้นบนชั้น log ซึ่งรับผิดชอบในการเก็บข้อมูลที่ไม่มีโครงสร้าง (unstructured data) อย่างถาวรในลักษณะ decentralized และเพิ่มเติมได้เท่านั้น (append-only) ชั้น log ช่วยให้มั่นใจว่าข้อมูลยังคงสอดคล้องกันและไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้เมื่อถูกเขียนเรียบร้อบแล้ว ในขณะที่ KV store อนุญาตให้จัดการข้อมูลที่เปลี่ยนแปลงไปได้ภายในโครงสร้างนี้
KV store ยังรองรับการประมวลผลธุรกรรม ซึ่งช่วยให้มั่นใจว่าการดำเนินการกับข้อมูลจะถูกดำเนินการอย่างสอดคล้องกัน แม้ว่าจะมีผู้ใช้หลายคนกำลังทำการอัปเดตพร้อมกันก็ตาม สิ่งนี้มีความสำคัญสำหรับแอปพลิเคชันเช่นการแก้ไขแบบพร้อมๆกันจากหลาย user (เช่น เวอร์ชัน on-chain ของ Google Docs, Notion และอื่น ๆ) node ทั้งหมดของ KV store ใน network จะซิงโครไนซ์สถานะของตนโดยประมวลผลรายการบันทึก ทำให้มั่นใจว่า node แต่ละตัวมีภาพข้อมูลที่เป็นปัจจุบันและสอดคล้องกัน
บทสรุป
ตลอด whitepaper เราได้สำรวจแง่มุมสำคัญของสถาปัตยกรรมของ 0G รวมถึงการออกแบบระบบ ชั้น log กลไกการจูงใจ และ Key-Value runtime โดยองค์ประกอบแต่ละส่วนนี้มีบทบาทสำคัญในการทำให้มั่นใจว่า 0G สามารถส่งมอบโซลูชัน decentralized storage ที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้
เราขอเชิญชวนให้นักพัฒนา นักวิจัย และพันธมิตรในอุตสาหกรรม ศึกษา whitepaper อย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น และพิจารณาโอกาสในการทำงานร่วมกัน เมื่อ 0G ยังคงพัฒนาต่อไป เพราะมีโอกาสมากมายที่จะร่วมมือกันในการทำให้ AI เป็นสาธารณประโยชน์
หากคุณต้องการมีส่วนร่วม โปรดติดต่อที่