تستمر تقنية البلوك تشين في النمو والتوسع كي يتم استيعاب تطبيقات جديدة إضافة إلى زيادة في حجم المعاملات ومن ثم تحسين معدل إنتاج النظام، وغالباً ما يتم الحديث عن الفرق بين الطبقة الأولى والطبقة الثانية كجزء من تطوير بلوك تشين.
فقد تم إنشاء طبقات البلوك تشين لتحسين أمان الشبكة ولحفظ السجلات، في هذا المقال سنعرف كيفية عمل هذه الأنظمة لتحسين التشغيل بين سلاسل الكتل.
في هذا الدليل الإرشادي
- ما مفهوم blockchain trilemma؟
- حلول التحجيم للطبقة 1
- المزايا
- العيوب
- ما حل مشكلات الطبقة 1؟
- تحسينات على بروتوكول توافق الآراء
- التجزئة
- حلول التحجيم للطبقة 2
- المزايا
- العيوب
- ما حل مشكلات الطبقة 2؟
- تداخل بين شبكات البلوك تشين
- حل state channels
- السلاسل الجانبية
- ما الاختلافات بين الطبقة 1 والطبقة 2
- 1- التعريف
- 2- طريقة التشغيل
- 3- أنواع الحلول
- 4- الجودة
- ما مستقبل التوسع للشبكة؟
- الأسئلة الشائعة
ما مفهوم blockchain trilemma؟
يشير المفهوم إلى قابلية توسع شبكة البلوك تشين على أساس التزامها بثلاث مبادئ رئيسية؛ الأمان واللامركزية والتوسع، وتشرح الفكرة الثلاثية أن بلوك تشين لا تمتلك سوى خاصيتين وليس ثلاثة في الوقت الواحد، لذا تحتاج إلى التخلي عن أحد خصائصها مقابل قدرتها على تأدية وظائفها، مثال البيتكوين الذي حسنت فيه الشبكة اللامركزية والأمان ثم أخذت تخطط إلى تحسين التوسع.
ولا توجد عملة مشفرة تحتوي على الثلاث خصائص بل أن إعطاء الأولوية يكون لميزتين على حساب الثالثة، لذا يعمل العديد من المطورين على حل هذه المشكلة مع تقنيات وأفكار تركز على حل مشكلة توسع الشبكة ومع تنفيذ هذا تظهر بعض المفاهيم والتقنيات مثل حلول الطبقة 1 و 2.
يمكن أن تعالج مجموعة واسعة من العملات المشفرة آلاف المعاملات في الثانية ولكن هذا يتعارض مع اللامركزية والأمان، مع ذكر أن بيتكوين وإيثيريوم هم من أكثر العملات الرقمية أماناً ولامركزية.
وتعد عملات كردانو وآفالانش وسولانا، من العملات المشفرة من الطبقة 1 التي اشتهرت من خلال مشكلات التوسع الموجودة في بيتكوين وإيثيريوم.
حلول التحجيم للطبقة 1
نعرف أولاًَ تعريف بلوك تشين من الطبقة الأولى حيث تشير إلى البروتوكول الخاص بتأسيس الشبكة، وتعمل حلول التوسع من المستوى الأول على تحسين هذه الطبقة كي تسهل قابلية التوسع عبر مجموعة من الطرق، حيث يمكنها أن تفعل التعديلات المباشرة على قواعد البروتوكول لزيادة سرعة وسعة المعاملات كما يمكن أن توفر حلول الطبقة 1 سعة أكبر لاستيعاب بيانات إضافية للمستخدمين.
تعد التغييرات على بروتوكول الإجماع والتجزئة تعديلات أساسية لتحقيق التحجيم في الطبقة الأولى على شبكات البلوك تشين، فقد تكون بعض آليات الإجماع مثل إثبات الحصة أكثر كفاءة من البروتوكولات الخاصة بإثبات العمل كما يسهل بروتوكول التجزئة توزيع عبء عمل الشبكة عبر مجموعة بيانات أو أجزاء متعددة.
المزايا
- تعد قابلية التوسع هي الميزة الأكثر وضوحاً لحلول بلوك تشين من الطبقة 1 حيث تتطلب هذه الحلول تعديل البروتوكول لتحسين التوسع.
- يوفر بروتوكول الطبقة 1 اللامركزية والأمان مع قابلية عالية للتوسع وجدوى اقتصادية.
- تعزز تطوير النظام البيئي عن طريق أدوات جديدة وتطورات تكنولوجية ومتغيرات أخرى في البروتوكولات الأساسية.
العيوب
تشكل عدم قدرة شبكات الطبقة 1 على التوسع مشكلة حيث حاولت البيتكوين وغيرها من سلاسل الكتل العمل على معالجة المعاملات في أوقات ارتفاع الطلب كما أن إثبات العمل أو آلية الإجماع التي تستخدمها بيتكوين تتطلب قدر كبير من الموارد الحسابية.
ما حل مشكلات الطبقة 1؟
يلزم إجراء تحديثات أساسية لبلوك تشين لتحقيق توسع نطاق شبكة الطبقة 1 وتشمل:
تحسينات على بروتوكول توافق الآراء
تتميز بعض آليات الإجماع بكفاءة عن غيرها، مثل إثبات العمل بروتوكول الإجماع على شبكات بلوك تشين مثل بيتكوين لأمانه ولكنه يتسم بالبطء ولهذا يعد بروتوكول إثبات الحصة آلية مفضلة لمعظم شبكات بلوك تشين الجديدة.
لا يتطلب إثبات الحصة من المعدنين حل خوارزميات التشفير التي تستخدم قدر كبير من قوة الحوسبة لذا يستخدم المشاركون في الشبكة نقاط البيع لمعالجة كتل المعاملات والتحقق منها، وسوف تنتقل إيثيريوم إلى إثبات الحصة لزيادة قدرة الشبكة إلى جانب تعزيز اللامركزية والحفاظ على أمان الشبكة.
التجزئة
تقوم التجزئة على مفهوم قواعد البيانات الموزعة، والتي أصبحت من أكثر الحلول شهرة والتجزئة أو التقسيم للشبكة إلى مجموعات منفصلة من البيانات تسمى الأجزاء لتكون أسهل في التعامل معها من البحث عن جميع العقد، وتعالج الشبكة الأجزاء بالتوازي مما يسمح بمعالجة متسلسلة للمعاملات المتعددة، إضافة إلى تعيين كل عقدة شبكة لجزء معين بدلاً من الاحتفاظ بنسخة كاملة من البلوك تشين، ويرسل كل جزء أدلة إلى السلسلة الرئيسية والعناوين والحالات والأرصدة مع الأجزاء الأخرى باستخدام أنظمة الاتصال عبر الأجزاء. من أشهر النماذج؛ زليكا وقطوم وتيزوس إلى جانب إيثيريوم 2.0 بروتوكول البلوك تشين البارز الذي يعمل على تحقيق هذا المفهوم.
حلول التحجيم للطبقة 2
تهدف هذه الحلول إلى استخدام الشبكات والتقنيات التي تعمل فوق بروتوكول البلوك تشين حيث التوسع والكفاءة بمساعدة بروتوكول أو شبكة خارج السلسلة، ويتم ذلك عن طريق تحويل المعاملات خارج السلسلة ثم إخطار البلوك تشين بالنتائج النهائية للمعاملة، وعن طريق هذا يتم تفويض مهام معالجة البيانات بشكل أكثر كفاءة ومرونة ولا يتم الضغط على بلوك تشين.
تعد شبكة Lightning أحد الحلول الخاصة بالتوسيع لنطاق البيتكوين، ومثال شهير لحلول الطبقة 2 إلى جانب العديد من الحلول الأخرى التي ستجدها عند مقارنة الطبقة الأولى بالثانية.
المزايا
- لاتؤثر على أداء الشبكة أو وظائف بلوك تشين الأساسية.
- يعمل بعضها على سرعة تنفيذ المعاملات الصغيرة بسبب عدم الخضوع إلى عمليات التحقق أو دفع الرسوم غير الضرورية مثل باقي المعاملات.
العيوب
- ثمة تأثير سلبي على الاتصال بين شبكات بلوك تشين المختلفة فلا يمكن التواصل مع شخص على إيثيريوم عند استخدامك لبيتكوين، ويمكن أن يصل الأمر إلى تقييد الاتصال حيث يلتزم مستخدمو الطبقة 2 على بروتوكولات الحلول التي يستخدمونها فقط.
- الخصوصية والأمان: لا توفر مستوى الأمان الذي توفره السلاسل الرئيسية، لذا يرجع الأمر إلى أولويات المستخدم.
ما حل مشكلات الطبقة 2؟
تعتبر سلاسل الكتل المتداخلة وحل state channels والسلاسل الجانبية أمثلة لحلول الطبقة 2.
البلوك تشين المتداخلة
يشير المصطلح إلى بلوك تشين فوق بلوك تشين آخر وعادة ما يكون إحداها أساسي لإنشاء معلمات لشبكة أكثر شمولاً وتنفيذ العمليات داخل شبكة مترابطة من السلاسل الثانوية.
وإضافة إلى السلسلة الرئيسية يمكن بناء العديد من طبقات البلوك تشين تتصل ببعضها، لتفوض السلسلة الأم المهام إلى السلاسل الفرعية ثم تكملها وترجع النتائج إلى الأصل.
لا يشارك البلوك تشين الأساسي في وظائف الشبكة للسلاسل الفرعية فيما عدا التدخل لحل النزاعات داخل الشبكة مما يقلل من حمل المعالجة على السلسلة الرئيسية وتحسين قابلية التوسع. يوضح مشروع OMG Plasma البنية التحتية لنموذج بلوك تشين من الطبقة 2 المتداخلة والتي تستخدم أعلى بروتوكول إيثيريوم للطبقة 1.
حل state channels
يشير إلى الاتصال الثاني الاتجاه بين بلوك تشين وقنوات المعاملات خارج السلسلة مما يعزز من قدرة وسرعة المعاملات ولكنها لا تتحقق من الصحة عن طريق شبكة الطبقة الأولى بل تعمل كمورد مجاور معزول عن طريق آليات تعاقد ذكية أو متعددة التوقيع.
وعند الانتهاء من المعاملات تتم كتابة الحالة النهائية للقناة وتغييراتها على بلوك تشين وتشمل هذه القنوات شبكة ليكود وشبكة إيثريوم ريدن وسيلر وبيتكوين لايتننج، وفي بعض الأحيان تتخلى هذه القنوات عن اللامركزية من أجل زيادة قابلية التوسع.
السلاسل الجانبية
تمثل السلسلة الجانبية سلسلة معاملات مجاورة لبلوك تشين ويتم استخدامها عادة في المعاملات المجمعة حيث تستخدم السلسلة آلية إجماع مستقلة عن السلسلة الرئيسية ويمكن للمستخدمين تحسينها من خلال السرعة والتوسع، كما تتمثل الوظيفة الأساسية للسلسلة الرئيسية في الحفاظ على الأمن العام والتحقق من صحة سجل المعاملات المجمعة وحل النزاعات.
تختلف السلاسل الجانبية عن سلاسل state في أن المعاملات الجانبية ليست خاصة بين المشاركين بل يتم تسجيلها علناً على بلوك تشين ولا تؤثر الاختراقات الأمنية في السلسلة الجانبية على الرئيسية أو على سلاسل جانبية أخرى، وعادة ما تُبني السلسلة الجانبية من الألف إلى الياء لذا يتطلب إنشائها جهداً كبيراً.
ما الاختلافات بين الطبقة 1 والطبقة 2
ثمة اختلافات رئيسية بين حلول الطبقة الأولى والثانية وتشمل:
1- التعريف
تُعدل حلول الطبقة 1 الطبقة الأساسية لبروتوكول بلوك تشين كي تحقق التحسينات المطلوبة مثل ضغط حجم الكتلة لاستيعاب المزيد من المعاملات أو تغيير بروتوكولات الإجماع لتحسين السرعة والكفاءة.
أما الطبقة 2 حلول خارج السلسلة تشترك في حمل البروتوكول الأساسي لبلوك تشين حيث يتم تفويض مهام المعالجة للمعلومات والمعاملات إلى بروتوكول الطبقة 2 أو الشبكات أو التطبيقات بواسطة الشبكة الرئيسية لبروتوكول بلوك تشين، وعندما تكتمل البروتوكولات أو الحلول خارج السلسلة يتم إبلاغ النتيجة إلى طبقات بلوك تشين الرئيسية.
2- طريقة التشغيل
تركز الطبقة الأولى على تعديل البروتوكول الأساسي باستخدام حلول التحجيم مما يغير من بروتوكولات بلوك تشين لذا لن يتمكن المستخدم من تقليص هذه التعديلات عند انخفاض حجم المعاملة.
ومقارنة بحلول تحجيم الطبقة الثانية فإن هذه الحلول تعمل بشكل مستقل خارج السلسلة أي أنها تشير إلى النتائج النهائية التي يتطلبها بروتوكول بلوك تشين الفوري.
3- أنواع الحلول
يعد تحسين بروتوكول الإجماع والتجزئة من أشهر أنواع حلول الطبقة الأولى ويتضمن تحجيم هذه الطبقة تعديلات لحجم الكتلة أو سرعة إنشاء الكتلة لضمان الوظيفة المطلوبة.
أما عن حلول التوسيع الخاصة بالطبقة الثانية فلا يوجد أي قيود يمكن تنفيذها حيث يمكن لأي بروتوكول أو شبكة أو تطبيق أن يعمل كحلول من الطبقة الثانية خارج السلسلة لشبكات بلوك تشين.
4- الجودة
تعمل شبكات الطبقة 1 كمصدر نهائي للمعلومات لكونها مسؤولة عن تسوية المعاملات وعلى هذه الشبكات يتم استخدام رمز مميز أصلي للوصول إلى موارد الشبكة إضافة إلى ما تتسم به من الابتكار في تصميم آلية التوافق.
ولكن شبكات الطبقة 2 توفر نفس وظائف بلوك تشين الطبقة 1 بالإضافة إلى خصائص إضافية مثل تعزيز الإنتاجية وإمكانية البرمجة وخفض تكاليف المعاملات فكل حل له طريقته لإعادة تعيين المعاملات إلى الطبقة الأساسية.
ما مستقبل التوسع للشبكة؟
تشكل قابلية التوسع مشكلة في تحقيق قبول تشفير واسع النطاق حيث أنه مع زيادة الطلب على العملات المشفرة سوف تزداد طلبات توسيع منصات بلوك تشين وثمة تكاليف وفوائد لحلول الطبقة الأولى والثانية لذا سوف يشمل المستقبل مجموعة من هذه الحلول.
إذا رغبت في فهم المزيد عن المفاهيم التقنية الخاصة بتوسيع نطاق شبكة البلوك تشين توجه إلى مجموعة BeInCrypto Telegram للاستفادة من خبرات مجتمع التشفير.
إخلاء مسؤولية
جميع المعلومات المنشورة على موقعنا الإلكتروني تم عرضها على أساس حسن النية ولأغراض المعلومات العامة فقط. لذا، فأي إجراء أو تصرف أو قرار يقوم به القارئ وفقاً لهذه المعلومات يتحمل مسؤوليته وتوابعه بشكل فردي حصراً ولا يتحمل الموقع أية مسؤولية قانونية عن هذه القرارات. في موقع Learn غايتنا الأولى هي توفير معلومات رفيعة المستوى. فنوف المحتوى التعليمي حقه من التحديد والبحث والابتكار لنضمن تقديم كل ما هو مفيد وممتع لقرائنا. وللحفاظ على هذا المستوى والاستمرار في صنع محتوى رائع وممتع ومفيد، قد يكافئنا شركاؤنا بعمولة لذكرهم في مقالاتنا. إلا أننا نود أن نؤكد أن هذه العمولات لا تؤثر بأي شكل على نزاهتنا في صنع محتوى محايد أمين ومفيد لقرائنا الأعزاء دون تحيز أو تفضيل على الإطلاق.
