شبکه گراف (The Graph) چیست؟ و چه نقشی در آینده بلاکچین دارد؟

تصور کنید در حال ساخت یک برنامه غیرمتمرکز (dApp) هستید که نیاز به خواندن و نمایش اطلاعات خاصی از بلاکچین دارد. این اطلاعات می‌توانند شامل تاریخچه تراکنش‌ها، داده‌های مربوط به قراردادهای هوشمند، یا وضعیت فعلی یک پروتکل ارزهای دیجیتال باشند. چالش اینجاست که دسترسی مستقیم به این داده‌ها روی بلاکچین، به‌خصوص در مقیاس بزرگ یا برای جستجوهای پیچیده، بسیار دشوار و کند است. هر نود بلاکچین باید کل تاریخچه را پردازش کند، که این عملیات برای برنامه‌های مدرن غیرعملی است. اینجاست که نیاز به راه‌حلی برای سازماندهی و دسترسی کارآمد به داده‌های بلاکچین احساس می‌شود.

شما به عنوان یک توسعه‌دهنده یا علاقه‌مند به دنیای وب ۳.۰، حتماً با این مشکل مواجه شده‌اید: چگونه می‌توان به اطلاعات مورد نیاز از بلاکچین‌هایی که روز به روز لانگچین‌تر (طولانی‌تر و پُرداده‌تر) می‌شوند، دسترسی سریع و مطمئن داشت؟ شبکه گراف (The Graph) دقیقاً برای حل این مشکل طراحی شده است. این پروتکل غیرمتمرکز، نقش یک موتور جستجو یا بهتر بگوییم، یک لایه ایندکس‌کننده برای داده‌های بلاکچین را ایفا می‌کند.

چالش دسترسی به داده‌های بلاکچین

بلاکچین‌ها دیتابیس‌های فوق‌العاده‌ای برای ذخیره امن و شفاف اطلاعات هستند، اما برای بازیابی کارآمد داده‌ها، به‌ویژه داده‌های تاریخی یا فیلتر شده، بهینه نشده‌اند. دلایل اصلی این چالش عبارتند از:

• ماهیت غیرمتمرکز: داده‌ها در سراسر شبکه توزیع شده‌اند و شما نمی‌توانید به یک سرور مرکزی برای کوئری زدن متکی باشید.
• ثبات داده‌ها: داده‌ها پس از ثبت تغییر نمی‌کنند، اما برای جستجوهای پیچیده نیاز به پیمایش حجم عظیمی از اطلاعات دارید.
• عدم وجود APIهای استاندارد: هر قرارداد هوشمند یا پروتکل ممکن است داده‌های خود را به روش متفاوتی ذخیره کند.
• هزینه و زمان‌بر بودن: اجرای نودهای کامل و کوئری زدن مستقیم از آن‌ها برای هر برنامه، منابع زیادی مصرف می‌کند و بسیار کند است.

برای غلبه بر این مشکلات، توسعه‌دهندگان مجبور بودند سرورهای اختصاصی با دیتابیس‌های سنتی راه‌اندازی کرده و داده‌های بلاکچین را به صورت دستی استخراج، تبدیل و بارگذاری کنند (ETL). این فرآیند زمان‌بر، پرهزینه و مهمتر از همه، متمرکز است و فلسفه اصلی بلاکچین و وب ۳.۰ را زیر سوال می‌برد.

شبکه گراف (The Graph) چیست؟ راه‌حل غیرمتمرکز

شبکه گراف یک پروتکل غیرمتمرکز برای ایندکس‌سازی داده‌های بلاکچین و کوئری گرفتن (پرس و جو) از آن‌ها با استفاده از زبان GraphQL است. این شبکه به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا “زیرگراف” (Subgraph) تعریف کنند. یک زیرگراف اساساً یک تعریف باز و عمومی از نحوه ایندکس‌سازی داده‌های یک قرارداد هوشمند یا یک پروتکل خاص روی بلاکچین است.

به جای اینکه هر dApp خودش داده‌ها را ایندکس کند، زیرگراف‌ها این کار را به صورت عمومی و یک بار انجام می‌دهند. سپس هر کسی می‌تواند از این زیرگراف‌های ایندکس شده با سرعت و کارایی بالا کوئری بگیرد. این شباهت دارد به اینکه گوگل وبسایت‌ها را ایندکس می‌کند تا شما بتوانید به سرعت آن‌ها را جستجو کنید، با این تفاوت که گراف این کار را برای داده‌های بلاکچین و به صورت کاملاً غیرمتمرکز انجام می‌دهد.

اجزا و نقش‌آفرینان شبکه گراف

شبکه گراف توسط مجموعه‌ای از نقش‌آفرینان غیرمتمرکز اداره و نگهداری می‌شود که هر یک وظیفه خاصی در فرآیند ایندکس‌سازی و ارائه داده‌ها دارند. این نقش‌آفرینان و فعالیت‌های آن‌ها توسط ارز دیجیتال بومی شبکه گراف، یعنی توکن GRT (The Graph Token) هماهنگ وتنظیم می‌شوند.

1. ایندکس‌کننده‌ها (Indexers): این‌ها اپراتورهای نود هستند که زیرگراف‌ها را ایندکس کرده و به کوئری‌های شبکه پاسخ می‌دهند. آن‌ها برای خدمات خود توکن GRT به دست می‌آورند. برای فعالیت به عنوان ایندکس‌کننده، باید مقداری GRT استیک (سپرده‌گذاری) کنند.
2. کیوریتورها (Curators): توسعه‌دهندگان داده، کاربران نهایی یا هر کسی که به کیفیت داده‌های موجود در زیرگراف‌ها اهمیت می‌دهد. کیوریتورها با سیگنال‌دهی به زیرگراف‌های مفید و با کیفیت، از ایندکس‌کننده‌ها حمایت می‌کنند و ایندکس‌کننده‌ها را تشویق می‌کنند تا آن زیرگراف‌های خاص را ایندکس کنند. آن‌ها نیز در ازای این کار، بخشی از کارمزد کوئری‌ها را به دست می‌آورند. آن‌ها نیز باید GRT استیک کنند.
3. دلیگیتورها (Delegators): افرادی که توکن GRT دارند اما توانایی یا تمایل به راه‌اندازی نود ایندکس‌کننده را ندارند. آن‌ها می‌توانند GRT خود را به ایندکس‌کننده‌های مورد اعتماد واگذار (Delegate) کنند و درصدی از پاداش‌ها و کارمزدهای کسب شده توسط آن ایندکس‌کننده را دریافت کنند. دلیگیتورها نقش مهمی در امنیت و غیرمتمرکزسازی شبکه ایفا می‌کنند.
4. مصرف‌کنندگان (Consumers): کاربرانی (معمولاً dApp‌ها یا سرویس‌های وب ۳.۰) که کوئری‌هایی را به شبکه ارسال می‌کنند و برای دریافت داده‌ها، توکن GRT پرداخت می‌کنند.

این سیستم انگیزشی مبتنی بر توکن GRT، تضمین می‌کند که داده‌ها به سرعت، دقت و به صورت غیرمتمرکز ایندکس و در دسترس قرار می‌گیرند. ارز دیجیتال GRT نقش کلیدی در اکوسیستم گراف ایفا می‌کند و به عنوان وسیله‌ای برای پرداخت کارمزد، استیکینگ و پاداش‌دهی به کار می‌رود.

عملکرد شبکه گراف: زیرگراف‌ها و GraphQL

هسته اصلی عملکرد گراف، مفهوم “زیرگراف” (Subgraph) است. شما به عنوان توسعه‌دهنده یک dApp، مانیفست زیرگراف خود را تعریف می‌کنید. این مانیفست شامل نکات زیر است:

• منابع داده: مشخص می‌کنید که داده‌ها از کدام بلاکچین (مانند اتریوم، پولیگان، سولانا و…) و از کدام قراردادهای هوشمند باید خوانده شوند.
• رویدادها (Events): تعریف می‌کنید که به کدام رویدادهای منتشر شده توسط قراردادهای هوشمند در بلاکچین گوش داده شود.
• نگاشت‌ها (Mappings): کدی (معمولاً در WebAssembly) می‌نویسید که رویدادهای بلاکچین را پردازش کرده و آن‌ها را به مدل داده‌ای که شما تعریف کرده‌اید، تبدیل می‌کند.
• شِما (Schema): مدل داده‌ای که دوست دارید داده‌ها در آن ساختار ذخیره و کوئری شوند را با استفاده از زبان GraphQL تعریف می‌کنید.

پس از استقرار مانیفست زیرگراف در شبکه گراف، ایندکس‌کننده‌ها شروع به همگام‌سازی و ایندکس‌سازی داده‌های مربوطه از لانگچین بلاکچین مورد نظر می‌کنند. هنگامی که داده‌ها ایندکس شدند، dApp شما می‌تواند با ارسال کوئری‌های GraphQL به نقطه پایانی (Endpoint) زیرگراف مربوطه در شبکه گراف، به سرعت و به راحتی به داده‌های ساختار یافته دسترسی پیدا کند.

شبکه گراف در مقایسه با روش‌های سنتی

برای روشن شدن اهمیت گراف، بیایید آن را با روش‌های سنتی دسترسی به داده‌های بلاکچین مقایسه کنیم:

همانطور که در جدول مشاهده می‌کنید، شبکه گراف یک پیشرفت قابل توجه در زمینه دسترسی به داده‌های بلاکچین ارائه می‌دهد و بسیاری از مشکلات روش‌های متمرکز را حل می‌کند.

“داده‌ها سوخت نوآوری هستند، و در دنیای غیرمتمرکز وب ۳.۰، دسترسی آسان و غیرمتمرکز به این سوخت برای پیشرفت حیاتی است.”

نقش شبکه گراف در آینده بلاکچین و وب ۳.۰

آینده بلاکچین و وب ۳.۰ به شدت به قابلیت توسعه برنامه‌های کاربردی پیشرفته و کاربرپسند وابسته است. شبکه گراف نقش محوری در این تحول ایفا می‌کند:

1. فعال‌سازی dApp‌های پیچیده: گراف با فراهم کردن دسترسی آسان به داده‌های ساختار یافته، توسعه‌دهندگان را قادر می‌سازد تا dApp‌هایی با قابلیت‌های پیچیده‌تر مانند داشبوردها، تحلیل‌گرها، بازارهای غیرمتمرکز و بازی‌های وب ۳.۰ را بسازند که نیاز به حجم زیادی از داده دارند.
2. بهبود تجربه کاربری: کاربران نهایی با استفاده از dApp‌هایی که از گراف استفاده می‌کنند، تجربه کاربری روان‌تر و سریع‌تری دارند، زیرا داده‌ها به سرعت بارگذاری می‌شوند. این امر پذیرش وب ۳.۰ را تسهیل می‌کند.
3. پشتیبانی از اکوسیستم‌های چند زنجیره‌ای: با رشد تعداد بلاکچین‌ها و نیاز به تعامل بین آن‌ها، گراف امکان ایندکس‌سازی داده‌ها از چندین بلاکچین را فراهم می‌کند و از توسعه برنامه‌های Cross-chain پشتیبانی می‌نماید. این به مدیریت لانگچین‌های متعدد و متنوع کمک می‌کند.
4. تقویت غیرمتمرکزسازی: گراف خود یک پروتکل غیرمتمرکز است و استفاده از آن، وابستگی dApp‌ها به زیرساخت‌های متمرکز را کاهش می‌دهد و از اصول اصلی بلاکچین و وب ۳.۰ حمایت می‌کند.
5. ایجاد اکوسیستم باز داده: زیرگراف‌ها عمومی و قابل استفاده مجدد هستند. این امر باعث ایجاد یک اکوسیستم باز می‌شود که در آن توسعه‌دهندگان می‌توانند بر اساس کارهای یکدیگر بسازند و نوآوری را تسریع کنند.

شبکه گراف با حل مشکل دسترسی به داده‌ها، لایه حیاتی و زیربنایی برای رشد و بلوغ اکوسیستم بلاکچین و ارزهای دیجیتال فراهم می‌کند. این پروتکل به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد تا تمرکز خود را بر روی منطق اصلی برنامه‌های خود بگذارند، نه بر روی چالش‌های سنگین ایندکس‌سازی داده.

سوالات متداول (FAQ) درباره شبکه گراف

س: شبکه گراف چه تفاوتی با APIهای معمولی دارد؟ ج: تفاوت اصلی در غیرمتمرکزسازی است. APIهای معمولی معمولاً متمرکز هستند و توسط یک شرکت یا سرور خاص کنترل می‌شوند، در حالی که The Graph یک پروتکل غیرمتمرکز است که روی شبکه‌ای از اپراتورهای مستقل اجرا می‌شود و در برابر سانسور مقاوم است.

س: آیا شبکه گراف فقط از اتریوم پشتیبانی می‌کند؟ ج: خیر، در ابتدا روی اتریوم تمرکز داشت، اما اکنون از چندین بلاکچین دیگر مانند پولیگان، سولانا، پولکادات و بسیاری دیگر نیز پشتیبانی می‌کند و به طور مداوم در حال افزودن زنجیره‌های جدید است. این برای ایندکس‌سازی داده‌ها از لانگچین‌های مختلف حیاتی است.

س: توکن GRT چه کاربردی دارد؟ ج: توکن GRT ارز دیجیتال بومی شبکه گراف است و برای موارد زیر استفاده می‌شود:

• پرداخت کارمزد کوئری توسط مصرف‌کنندگان.
• استیکینگ توسط ایندکس‌کننده‌ها و کیوریتورها برای فعالیت در شبکه.
• واگذاری (Delegation) توسط دلیگیتورها برای کسب پاداش.
• حاکمیت شبکه در آینده.

س: آیا می‌توانم خودم یک زیرگراف ایجاد کنم؟ ج: بله، هر توسعه‌دهنده‌ای می‌تواند با استفاده از ابزارهای ارائه شده توسط Graph، برای قراردادهای هوشمند خود یا پروتکل‌های موجود، زیرگراف تعریف و مستقر کند.

س: چگونه می‌توانم در شبکه گراف مشارکت کنم؟ ج: شما می‌توانید به عنوان ایندکس‌کننده، کیوریتور یا دلیگیتور مشارکت کنید. ساده‌ترین راه برای شروع، واگذاری توکن‌های GRT خود به یک ایندکس‌کننده معتبر است تا به امنیت شبکه کمک کرده و پاداش کسب کنید.

نتیجه‌گیری

شبکه گراف (The Graph) یکی از مهم‌ترین قطعات زیرساختی در اکوسیستم رو به رشد وب ۳.۰ است. این پروتکل با فراهم کردن دسترسی کارآمد، غیرمتمرکز و قابل اعتماد به داده‌های بلاکچین، چالش بزرگی را برای توسعه‌دهندگان dApp حل کرده است. با وجود نقش‌آفرینان مختلف که توسط ارز دیجیتال GRT تشویق می‌شوند، شبکه گراف قادر است حجم عظیمی از داده‌ها را از لانگچین‌های مختلف بلاکچین ایندکس کند و آن‌ها را به صورت قابل کوئری در اختیار قرار دهد.

بدون ابزارهایی مانند گراف، ساخت برنامه‌های کاربردی پیشرفته و کاربرپسند در دنیای غیرمتمرکز بسیار دشوار خواهد بود. بنابراین، نقش شبکه گراف در تسریع نوآوری، بهبود تجربه کاربری و در نهایت، پیشبرد پذیرش گسترده بلاکچین و ارزهای دیجیتال در آینده، نقشی حیاتی و غیرقابل انکار است.