في ورقة بحثية جديدة، يدرس فيتاليك بوتيرين، المؤسس المشارك لعملة الإيثيريوم، وقت الوصول للذاكرة، وهو أحد أكثر القيود التي يتم تجاهلها في عالم الحوسبة، وكيف يمكن أن يغير فهم أفضل لهذه المسلة طريقة تطوير الأنظمة التشفيرية. ورغم أن الموضوع يبدو تقنياً للغاية، إلا أن له تأثير مباشر على الكفاءة المحتملة لسلاسل الكتل (البلوكشين)، والإثباتات التشفيرية، وحتى نماذج الذكاء الاصطناعي.
مشكلة الوصول للذاكرة
يؤكد بوتيرين أن من الخطأ افتراض أن عملية قراءة أو كتابة البيانات في الذاكرة تستغرق وقتاً ثابتاً، كما هو شائع في علوم الحاسوب. وبدلاً من ذلك، يقدم نموذجاً جديداً يقترح أن الوقت اللازم للوصول للبيانات يتحدد بالجذر التكعيبي لحجم الذاكرة. ببساطة، تصبح عملية استرجاع البيانات من الذاكرة أبطأ تدريجياً كلما كبر حجمها، لأن الإشارات الكهربائية يجب أن تقطع مسافات فيزيائية أكبر.
ويقدم أدلة من العالم الحقيقي تدعم هذا الطرح، موضحاً أن الوقت المستغرق للوصول للبيانات يزداد مع حجم الذاكرة، بدءاً من ذاكرة التخزين المؤقتة للمعالج وصولاً إلى الذاكرة العشوائية، وهو ما يتوافق بشكل مدهش مع نموذجه النظري. هذا الإدراك يتجاوز كونه مجرد دقة أكاديمية — فهو يغير جذرياً طريقة تفكيرنا في تحسين الخوارزميات، خاصة في مجال التشفير، حيث من الشائع مسبقاً حساب وتخزين النتائج الوسيطة.
حل مشكلة إدارة الذاكرة في البلوكشين
يستخدم فيتاليك بوتيرين مثالاً يتعلق بتشفير المنحنيات الإهليلجية، وهو جزء أساسي من أمان شبكات البلوكشين، لتوضيح وجهة نظره. فغالباً ما يحسب المطورون مسبقاً جداول ضخمة من الأرقام لتسريع العمليات. لكن أي مكسب في السرعة قد يضيع إذا كبرت هذه الجداول لدرجة لا تتسع معها في الذاكرة المؤقتة، بسبب التباطؤ الناتج عن الوصول لكمية أكبر من الذاكرة. وفي إحدى تجاربه، أثبت أن جدولاً أصغر حجماً يتسع في الذاكرة المؤقتة كان أسرع من جدول أكبر مخزن في الذاكرة العشوائية.
الخلاصة بسيطة لكنها عميقة: الكفاءة في مجال التشفير لا تعتمد فقط على معالجات أسرع — بل تعتمد أيضاً على إدارة أكثر ذكاءً للذاكرة. إن فهم المبدأ الذي وضعه بوتيرين يمكن أن يوجه عملية تحسين الأجهزة لأنظمة البلوكشين وأنظمة الإثباتات صفرية المعرفة في المستقبل، خاصة مع تحول الصناعة نحو استخدام أجهزة متخصصة.
الأسئلة الشائعة
- ما هي المشكلة الأساسية التي يناقشها فيتاليك بوتيرين؟
يناقش بوتيرين مشكلة وقت الوصول للذاكرة في الحواسيب، وكيف أن افتراض أن هذا الوقت ثابت هو افتراض خاطئ، مما يؤثر على كفاءة الأنظمة التشفيرية مثل البلوكشين. - كيف يؤثر حجم الذاكرة على السرعة؟
كلما زاد حجم الذاكرة، أصبح الوصول للبيانات المخزنة فيها أبطأ، لأن الإشارات الكهربائية تحتاج لوقت أطول للسفر عبر مسافات أكبر داخل رقائق الذاكرة. - ما هي الفائدة العملية من هذا البحث لمستقبل البلوكشين؟
يساعد هذا البحث مطوري البلوكشين على تصميم أنظمة أكثر كفاءة من خلال تحسين إدارة الذاكرة، وليس فقط الاعتماد على معالجات أسرع، مما يعزز أداء الشبكة ويقلل التكاليف.
