من خلال مراقبة الطبقة الثانية من البيتكوين من منظور آلة الحالة، كيف تبدو بنية تطبيقات Web3 واسعة النطاق؟

المؤلف الأصلي: Fu Shaoqing، SatoshiLab، Bihelix، All Things Island BTC Studio

اقرأ التعليقات:

(1) هذه المقالة غامضة بعض الشيء لأنها تتضمن بعض المبادئ الأساسية للنظام، والمؤلف لديه خبرة نظرية وعملية محدودة في الأنظمة الموزعة. يمكن للقراء العاديين قراءة الاستنتاج مباشرة، وهو عبارة عن بنية تطبيقات web3.0 واسعة النطاق في القسم 3.3.

(2) للحصول على تصنيف بناء الطبقة الثانية، راجع المقالة “مقالة تلخص نظام المعرفة الأساسي لبناء الطبقة الثانية (الطبقة الثانية) من البيتكوين”. وفقًا لتصنيف بنية النظام في المقالة المرجعية، تنقسم الطبقة الثانية من Bitcoin Layer 2 إلى ثلاثة أنواع: بنية blockchain، وبنية النظام الموزعة، وبنية النظام المركزي.

(3) من خلال مراقبة بناء الطبقة الثانية للبيتكوين من منظور آلة الحالة، ستجد أن مبدأ آلة الحالة ينطبق على جميع هياكل النظام الثلاثة (نظام blockchain، النظام الموزع، النظام المركزي)، ولكن التنفيذ الطريقة محدودة على هيكل النظام.

(4) ثلاث زوايا عرض: دفتر الأستاذ الموزع، آلة الحالة، هيكل الكتلة + السلسلة

##مقدمة متعددة المستويات ومتعددة الزوايا

إن مراقبة الأشياء على مستويات وزوايا متعددة تنتمي إلى منهجية التحليل الشامل. وتتجلى مميزاته في عدة جوانب: الشمولية، والفهم المتعمق، والشمولية، والدقة، وسهولة التنفيذ. مزايا منهجية التحليل الشامل تجعلها ذات قيمة تطبيقية قوية في المشكلات المعقدة والمتغيرة، ويمكن أن توفر نتائج تحليل أكثر شمولاً وتعمقًا ودقة، مما يوفر دعمًا قويًا لحل المشكلات وتعزيز التنمية.

(1) مستويات متعددة

ويمكن عموما ملاحظة المستويات المتعددة على المستويات الكلية والمتوسطة والجزئية، أو من منظور الدورات الزمنية، يمكن استخدام المستويات القصيرة والمتوسطة والطويلة الأجل للمراقبة. في تطوير النظام البيئي للبيتكوين، يمكننا الحصول على فهم أكثر شمولاً وتعمقًا ودقة للنظام البيئي للبيتكوين من خلال مراقبته من ثلاثة مستويات: المدى القصير والمتوسط والطويل.

فيما يلي ملخص من المعلم داشان: “ينقسم نظام Bitcoin البيئي إلى ثلاث فرص: قصيرة المدى ومتوسطة المدى وطويلة المدى: الفرصة قصيرة المدى لنظام Bitcoin البيئي هي مسار Inscription الذي يمثله BRC-20؛ الفرصة متوسطة المدى هي مسار Bitcoin Layer 2 وNostr Plus، ومسار Lightning Network، والفرصة طويلة المدى هي مسار الحل خارج السلسلة المتمثل في بروتوكول RGB وBitVM، ويتضمن هذا أربعة مسارات، مسار Inscription، ومسار الطبقة. المسار 2؛ مسار Nostr plus Lightning Network؛ المسار خارج السلسلة (يمثله RGB وBitVM).”

في القسم 3.4 من هذه المقالة، تم تصنيف المرحلة المبكرة من بناء الطبقة الثانية على أساس السلسلة في الطبقة أيضًا على أنها فرصة قصيرة المدى، ويتم عرض الأسباب في القسم 3.4.

(2) زوايا متعددة

وفي الوقت نفسه، نراقب النظام البيئي للبيتكوين من زوايا متعددة، مما يمكن أن يحقق مزايا شاملة وموضوعية ومتعمقة ومرنة ومبتكرة. يساعدنا هذا النوع من المراقبة متعددة الزوايا على معرفة الأشياء وفهمها بشكل أفضل، ويفضي إلى الابتكار.

من هذه المنظورات المتعددة، نبدأ من منظور الأعمال - دفتر الأستاذ الموزع (يساعد على فهم الأعمال)، ومنظور الحوسبة المجردة - آلة الحالة (يساعد على فهم تنفيذ blockchain + الأنظمة الموزعة)، ومنظور التنفيذ الفني - الكتلة + هيكل السلسلة (يساعد على فهم جزء blockchain من النظام البيئي).

1. ثلاث زوايا مشاهدة

في مستند Ethereum “Ethereum EVM Illustrated”، تم تقديم أن هناك ثلاث زوايا عرض لبنية كتلة Ethereum (** دفتر الأستاذ الموزع، آلة الحالة، blockchain **). تنطبق هذه الملاحظة أيضًا على البيتكوين، وهي أكثر ملاءمة لمراقبة البنية البيئية للبيتكوين. وفي المقدمة التالية، نفهم من هذه المنظورات الثلاثة وستكون هناك مكاسب مختلفة.

من منظور آلة الحالة، ليس من السهل فقط فهم الحالة ومعالجة الحالة على blockchain، ولكن من الأسهل أيضًا فهم الحالة وقنوات الحالة وانتقالات الحالة في النظام الموزع. هيكل النظام الموزع، سيكون من الأسهل فهم التوجيه، والمشكلة هي فهم متطلبات الرسم البياني غير الدوري الموجه لانتقالات الحالة. تعتمد أجهزة الحالة على مبادئ الحوسبة المجردة الأساسية لنظرية الرسم البياني، واستنادًا إلى هذه المبادئ وهياكل التنفيذ المحددة (سلسلة الكتل، الموزعة، المركزية)، ستفهم المشكلات المحددة التي تحتاج إلى حل والأفكار الخاصة بالحلول.

ثانيًا، من منظور الأعمال، سنفهم بسهولة سبب قدرة blockchain على التعامل مع بيانات الثقة ولماذا يمكن استخدام البيانات الموجودة على blockchain كعملة رقمية، مما يجعل نظام blockchain أشبه بدفتر الأستاذ. سوف تفهم لماذا النظام الموزع ليس دفتر أستاذ ويحتاج إلى التعاون مع دفتر الأستاذ. وفي الوقت نفسه، ستفهم كيف يتعامل النظام الموزع مع البيانات ويتدفق على دفتر الأستاذ بالتعاون مع دفتر الأستاذ.

من منظور التنفيذ الفني، سوف نفهم أن نظامًا مثل Blockchain هو هيكل blockchain، ويمكن أيضًا تلخيص مزايا وعيوب هذا الهيكل الفني بسهولة وتلخيصها.

فيما يتعلق بهيكل النظام البيئي للبيتكوين، من منظور دفاتر الأستاذ وأجهزة الحالة، يمكننا أن نفهم بشكل أفضل مزايا وعيوب كل هيكل، وكيفية استخدام ثلاثة هياكل بديلة لبناء الطبقة الثانية من البيتكوين، حتى لو قمنا ببناء Web3. 0 بنية التطبيق بالكامل.

كان لدي شعور عندما قرأت وثائق Ethereum “Ethereum EVM Illustration”. إن مراقبة الأشياء التي يمكن مقارنتها بـ Ethereum من ثلاث زوايا مختلفة توفر لنا بعض أفكار التفكير ومراجع تجربة المعالجة لحل مشكلة Ethereum. على سبيل المثال، عندما يُنظر إلى إيثريوم على أنه جهاز آلي قائم على الدولة، يمكن تكييف النظريات والخوارزميات الموجودة على أجهزة الحالة في مجال الكمبيوتر مع إيثريوم. عند اعتبار إيثريوم قاعدة بيانات قائمة على دفتر الأستاذ، يمكن تطبيق بعض النظريات في قاعدة البيانات على إيثريوم - مثل فكرة التجزئة في قاعدة البيانات. وينطبق هذا الشعور أيضًا على نظام البيتكوين البيئي، وسيتم مزجه واستخدامه في ثلاثة هياكل نظام كبيرة، مما يجعل المرونة أكبر.

1.1 منظور الأعمال – دفتر الأستاذ الموزع

من منظور دفتر الأستاذ، فإن blockchain عبارة عن مجموعة من المعاملات، تمامًا مثل صفحات البيانات المكتوبة في دفتر الأستاذ.

ومن وجهة نظر دفاتر الأستاذ، فمن الأسهل بالنسبة لنا أن نفهم قدراتها التجارية ووظائفها النقدية والمالية. وهذا أيضًا هو دور دفتر الأستاذ في البنية الشاملة لتطبيقات Web3.0.

من منظور دفاتر الأستاذ، يمكننا بسهولة فهم بناء الطبقة الثانية من السلسلة. ويمكن تسجيل حسابات الشركات المختلفة في دفاتر أستاذ مختلفة، ويمكن تلخيص هذه الدفاتر الفرعية في دفتر الأستاذ العام.

من منظور دفتر الأستاذ + التوزيع، يمكننا أن نفهم أنه إذا تم إعطاء أحد المشاركين عملة رقمية وكيفية التعامل معها وكيفية تقسيم الحسابات، فيمكن للمشاركين التفاوض والتعامل بها بأنفسهم، وأخيراً تسجيلها في دفتر الأستاذ .

1.2 منظور الحوسبة المجردة – آلة الحالة

نركز هنا على أجهزة الحالة، لأن هذا المنظور يمكن أن يوفر فهمًا جيدًا لأنظمة blockchain والأنظمة الموزعة. ويمكنك فهم الفرق بين كيفية معالجة البيانات (أو الحالة) في نظام blockchain وكيفية معالجتها في نظام موزع.

من وجهة نظر الدولة، فإن blockchain عبارة عن آلة دولة قائمة على المعاملات. المعاملة هي شرط تشغيل يؤدي إلى تحويل الحالة الأصلية σt إلى الحالة التالية σt+ 1 في إطار إجراء المعاملة.

يتم تجميع مجموعة من المعاملات في blockchain، وهي حزمة بيانات، مما يتسبب في تغيير الحالة المرتبطة بمجموعة البيانات هذه.

ومن هذا المنظور، فإن blockchain عبارة عن سلسلة حالة (في النظام الموزع، هي قناة حالة). من منظور الدولة، يمكن النظر إلى نظام البلوكتشين على أنه نظام آلي قائم على الدولة.

من منظور الدولة، عندما نلاحظ نظام blockchain + الموزع، سيكون من الأسهل فهم قواعد نقل الحالة والتغيير في النظامين. كلا النظامين عبارة عن أنظمة آلية قائمة على الدولة.

عندما يُنظر إلى blockchain على أنه آلة آلية قائمة على الدولة، يمكن تطبيق النظريات والخوارزميات حول أجهزة الحالة في نظرية الرسم البياني في مجال الكمبيوتر على blockchain. وبالمثل، إذا لم يكن الهيكل الفني الذي تم تنفيذه عبارة عن هيكل blockchain، ولكنه هيكل موزع، فيمكننا أيضًا استخدام نظرية آلة الحالة. مثل الرسم البياني الحلقي المحدود DAG (لتجنب الزهور المزدوجة)، وقنوات الحالة، والختم لمرة واحدة، كلها تقنيات يجب استخدامها للتعامل مع الحالات في الأنظمة الموزعة.

1.3 منظور التنفيذ الفني — هيكل الكتلة + السلسلة

من منظور التنفيذ الفني، تعتبر أنظمة مثل Bitcoin و Ethereum عبارة عن blockchain. يتم ربط البيانات المتناثرة معًا بواسطة كتلة البيانات ومؤشر التجزئة الموجود بالداخل.

هذا مجرد هيكل تنفيذ تقني يتم الحفاظ عليه لتشغيل نظام مثل blockchain. تعتمد البيانات والحسابات الموجودة على blockchain نهجًا عالميًا، وهذا الهيكل فقط يمكنه إكمال وظيفة دفتر الأستاذ. يجب مراعاة تفاصيل التنفيذ وقابلية تطبيق هذا الهيكل عند التعامل مع الأنظمة الخارجية.

يمكننا بسهولة فهم خصائص هيكل تنفيذ تقنية البلوك + السلسلة ويمكننا أيضًا حساب مؤشرات الأداء. على سبيل المثال، يبلغ حجم الكتلة لشبكة Bitcoin 1 ميجا بايت (الحد الأقصى النظري هو 4 ميجا بايت بعد دعم Segregrated Witness)، ويمكن حساب عدد المعاملات التي تدعمها بالكامل.

صيغة الحساب هي: (حجم الكتلة/متوسط حجم المعاملات)/متوسط الفاصل الزمني للكتلة. في ظل الظروف العادية، يمكن لكل كتلة بيتكوين أن تستوعب ما يقرب من 2000 إلى 3000 معاملة، أو 3 إلى 7 TPS.

1.4 الخصائص الأساسية لتقنية blockchain وخصائص الهياكل الإنشائية الثلاثة من الطبقة الثانية

ارجع إلى التصنيفات الثلاثة لبناء الطبقة الثانية من البيتكوين: بنية blockchain، وبنية النظام الموزع، وبنية النظام المركزي. وبمقارنة بعض الخصائص الأساسية لبناء الطبقة الأولى والثانية من البيتكوين، يمكننا أن نرى بوضوح الاختلافات بينهما. كما هو مبين في الجدول أدناه. لاحقًا، سنقوم بمقارنة متطلبات التطبيق في القسم 3.2 لمساعدتنا في اختيار مجموعة بناء معمارية مناسبة من هياكل النظام الأساسية هذه.

من خلال الجدول أعلاه، يمكننا تلخيص خصائص بنية blockchain وبنية النظام الموزعة والبنية المركزية بشكل تقريبي.

(1) هيكل البلوكشين

أكبر فائدة لبنية blockchain هي أنها تحل المشكلات المتعلقة بالثقة ويمكنها تسجيل عملية تغيير البيانات (انتقال الحالة)، وبالتالي تصبح قواعد البيانات والحساب بيانات موثوقة وحسابات موثوقة. ومن بين هذه البيانات الموثوقة، إحداهما هي البيانات الأصلية الأساسية (يتم التعبير عنها كعملة)، والأخرى هي مجموعة التعليمات لمعالجة البيانات (يتم التعبير عنها كرمز وعقود ذكية).

أكبر مشكلة في بنية blockchain هي ضعف الأداء، وهناك سببان لذلك: أولاً، لا يمكن لبنية blockchain إزالة سيناريوهات الحساب الجزئي، وتتم معالجة جميع الطلبات بطريقة حسابية كاملة. على سبيل المثال، الحساب الجزئي والحساب الشامل، والبيانات المحلية والبيانات العالمية، والبيانات المؤقتة والبيانات الدائمة. ثانيًا، تتمتع بنية blockchain بحد أعلى واضح للأداء. إذا تم تنفيذ توسيع الطبقة الثانية من خلال سلسلة، فسيكون عدد المعاملات المدعومة محدودًا جدًا أيضًا. عملية حسابية بسيطة هي كما يلي:

الحد الأعلى لنظام blockchain هو الحد الأقصى لعدد المعاملات التي يمكن استيعابها من خلال سعة كتلة واحدة. الحد الأعلى ل blockchain متعدد المستويات هو نتاج عدد المعاملات في سعة كتلة كل طبقة. على سبيل المثال، طبقة من البيتكوين لديها 7 TPS في الثانية، وسلسلة الطبقة الثانية لديها قدرة معالجة تبلغ 100 TPS، ثم الهيكلان مجتمعان يبلغان 700 TPS.

من أجل توسيع أداء الهياكل التي تحتوي على blockchain، يلزم إنشاء متعدد الطبقات ويجب استخدامه جنبًا إلى جنب مع الأنظمة غير المتجانسة. بالنسبة للعمل الذي يجب إكماله في نظام blockchain، يجب تسجيل البيانات التي يجب حفظها وحسابها عالميًا فقط، ويمكن تعيين بيانات غير عالمية أخرى إلى طبقات أخرى للمعالجة، بحيث تكون البيانات المعالجة والتعليمات البرمجية مرتبطة فقط إلى الجهات المعنية قدر الإمكان…

من الجدول أعلاه، يمكن لهيكل blockchain فقط تحقيق وظيفة دفتر الأستاذ غير الموثوق به، لذلك، إذا أراد النظام تحقيق وظيفة دفتر الأستاذ غير الموثوق به، فيجب أن يتضمن نظام blockchain. ومع ذلك، نظرًا لمتطلبات الأداء للتطبيقات واسعة النطاق، يجب دمج نظام blockchain مع أنظمة أخرى لتلبية الاحتياجات.

(2) النظام الموزع

في الجدول أعلاه، يمكننا أن نرى المزايا الواضحة للأنظمة الموزعة: اللامركزية والأداء وقابلية التوسع كلها ممتازة، ولكن هناك ميزات أكثر تعقيدًا في تنفيذ الوظائف. بالإضافة إلى ذلك، لا تتمتع الأنظمة الموزعة بالقدرة على الوثوق بدفتر الأستاذ.

لذلك، إذا تمكنا من استخدام النظام الموزع في بناء الطبقة الثانية استنادًا إلى وظيفة دفتر الأستاذ للطبقة الأولى من Bitcoin، فيمكننا نظريًا تحقيق توسع غير محدود في الأداء مع الحفاظ على الخصائص الأساسية لـ blockchain. إحدى الحالات في هذا المجال تتمثل في Bitcoin + Lightning Network، أداء هذه المجموعة هو 7 TPS لـ Bitcoin * ∞.

السبب وراء تحقيق اكتمال تورينج في النظام الموزع هو أن تكلفة تسجيل وتشغيل العقود الذكية في نظام blockchain مرتفعة جدًا لأنها بيانات عالمية ورمز عالمي. ولذلك، فإن العقود الذكية مناسبة أيضًا للنظرية متعددة الطبقات، مما يحد من تخزين التعليمات البرمجية وتنفيذ العقود الذكية للمشاركين. هذا هو أيضًا السيناريو الذي يحدث فيه التحقق من جانب العميل في الأنظمة الموزعة. مطلوب فقط البيانات الموثوقة (الحالة، الختم لمرة واحدة) بين الأطراف ذات الصلة للمشاركة في الحساب، ويتم تنفيذ حسابات تورينج الكاملة محليًا فقط. هذا ما يقال غالبًا عن الإجماع على مستوى الشبكة وإجماع المشاركين في الأنظمة الموزعة، وأكبر صعوبة في بناء الطبقة الثانية بهيكل نظام موزع هي أن التنفيذ الفني معقد نسبيًا. إن الشبكات مثل Lightning Network التي تعمل على حل مشكلات الدفع ببساطة، تتطور ببطء وتعاني من العديد من العيوب. بل إن تنفيذ حوسبة تورينج الكاملة على نظام موزع هو أمر أكثر صعوبة. يعد التطوير البطيء وتحديثات الإصدار البطيئة لـ RGB حالة مرجعية.

أكبر تكلفة لحل التعقيد هي التعرض لقضايا الأمان وارتفاع عتبة التطوير. لا يتطلب تنفيذ وظائف العقد الذكي الكاملة لـ Turing على نظام موزع دورة تطوير طويلة وصعبة للنظام الأساسي فحسب، بل يؤدي أيضًا في كثير من الأحيان إلى ثغرات أمنية في كود العقد وهجمات القراصنة المستمرة.

(3) النظام المركزي

في الجدول أعلاه، يمكننا أن نرى أن فائدة النظام المركزي هي أن التنفيذ الهندسي بسيط نسبيًا، ويرجع ذلك إلى التحكم المنطقي الداخلي البسيط والحساب البسيط. وبالمثل، لا تتمتع الأنظمة المركزية بالقدرة على الثقة في دفاتر الأستاذ. مزايا النظام المركزي ليست رائعة، فإذا كنت تقوم بمعالجة بيانات صغيرة الحجم، أو معالجة بيانات مؤقتة وحسابات مؤقتة، فسيكون ذلك مناسبًا نسبيًا.

يمكن استخدام بناء الطابق الثاني للنظام المركزي كحل تكميلي أو انتقالي للطريقتين الأخريين.

(4) تحليل شامل

في عصر القيمة، من خلال المحتوى أعلاه، يمكننا أن نرى أنه من الصعب تحقيق تأثير تلبية الاحتياجات من خلال الاعتماد على نظام واحد فقط. وهذه أيضًا حاجة عملية للطبقة الثانية من التطوير البيئي للبيتكوين. لكن كيفية الجمع بين هذه الأنظمة الثلاثة تتطلب الكثير من الاستكشاف، دعونا نحللها نظريا أولا، ففي مواجهة الاحتياجات المختلفة، ستكون هناك هياكل تركيبية مختلفة.

بادئ ذي بدء، من منظور تصميم طبقات البروتوكول، لا تتطلب شبكة Bitcoin اكتمال تورينج، فهي آلة ثقة عالمية وتحتاج فقط إلى حفظ البيانات وتغييرات البيانات التي تتطلب ثقة عالمية. بناءً على هذا المطلب الأساسي، يمكن تقليل مجموعة تعليمات البيتكوين إلى الحد الأدنى. يتم ترك الوظائف الأخرى لامتدادات الطبقة العليا لإكمالها. بالإضافة إلى تلبية المتطلبات الوظيفية لهذه الطبقة، تحتاج أيضًا تقنية الاتصال بين الطبقة الأولى من البيتكوين وشبكة الطبقة العليا أيضًا إلى مزيد من التطوير والتحسين.علاوة على ذلك، تتولى تقنية الاتصال هذه، على أساس تلبية الوظائف، أقل مساحة ممكنة من بيانات البيتكوين.

بشكل عام، تحتاج التطبيقات الصغيرة فقط إلى إكمالها على blockchain واحد. الأنظمة الأكبر قليلاً مناسبة لإكمال بناء الطبقة الثانية من blockchain + blockchain. ولكن بالنسبة للتطبيقات واسعة النطاق، فإن الحل المفضل هو استخدام نظام blockchain + النظام الموزع. من منظور الأداء، فإن الحد الأعلى للنظام الموزع غير محدود من الناحية النظرية، لذا فإن هذا المزيج هو 7 TPS * ∞ الخاص بـ Bitcoin. سيكون التنفيذ الهندسي أيضًا محدودًا ببعض العوامل المحددة، وعادةً ما يكون الحد الأعلى لمثل هذا النظام محدودًا بقدرات التوجيه للنظام الموزع، وقدرات معالجة الرسوم البيانية غير الدورية الموجهة لتغيرات الحالة، وغيرها من روابط التنفيذ الفنية المحددة. لاحقًا، في بنية التطبيق النموذجية لـ Web3.0، يمكنك أيضًا رؤية الرسم التخطيطي المجمع للأنظمة المختلفة.

من خلال الجمع بين هياكل النظام المتعددة، يمكن كسر قيود النظرية الأساسية لنظام واحد. على سبيل المثال، يقتصر نظام blockchain على قيود المثلث المستحيل DSS، ولكن إذا تم استخدام نظام blockchain + النظام الموزع، فيمكن حل المثلث المستحيل المتمثل في اللامركزية D والأمن S وقابلية التوسع S. يمكن للمجموعات الأخرى، blockchain + النظام المركزي، أيضًا حل مشكلة قابلية التوسع إلى حد ما. يمكن للنظام الموزع + النظام المركزي حل قيود مثلث CAP في الأنظمة الموزعة.

وفي تاريخ التطور التكنولوجي في الماضي، كانت هناك أيضًا بعض حالات الاستخدام المشترك. على سبيل المثال، عندما تكون قاعدة البيانات المركزية ذات إمكانيات محدودة، فإنها تعتمد بنية رئيسية وتابعة، ثم تنتقل إلى قواعد البيانات الفرعية والجداول الفرعية، إلى قواعد البيانات الموزعة، وهي أمثلة على استخدام الأنظمة المركزية والأنظمة الموزعة.

ويجسد هذا المزيج أيضًا فكرة فلسفية: **إن حل المشكلة لا يمكن أن يحصل على الإجابة على المستوى الذي تنشأ فيه المشكلة، ولكنه يمكن أن يحل المشكلة على مستوى أعلى. **ليس من السهل فهم هذه الجملة بوضوح، وأفكر في استعارة جيدة بشكل خاص في “زن وفن صيانة الدراجة النارية”: لا يمكننا رفع أنفسنا من شعرنا. وهذا يخبرنا أنه لا يمكننا الاعتماد على النظام نفسه لحل مشاكلنا، ولكن يجب أن نستخدم أنظمة خارجية لحلها.

2. إعادة النظر في تصميم وتطوير الطبقة الثانية من عملة البيتكوين من منظور آلة الدولة

توجد أجهزة الدولة والدولة في المباني الثلاثة المكونة من طابقين، لكن الأسماء مختلفة قليلاً، مما يجعل معظم الناس لا ينتبهون إلى زاوية المراقبة هذه.

إذا نظرنا إلى الأمر من منظور الحالات وآلات الحالة، فإن الهياكل الثلاثة المكونة من طبقتين هي جميعها آلات حالة تعالج الحالات، لكن المبادئ مختلفة قليلاً. عند استخدام هذه الأنظمة الثلاثة معًا، من الضروري التأكد من أن مفهوم “الحالة” متسق في الأنظمة الثلاثة، وأن آلة الحالة لكل نظام يمكنها التعامل مع تغييرات الحالة، ولكنها لا تستطيع تدمير اتساق الحالة.

من منظور آلة الحالة، تستخدم بنية التطبيقات لنظام Bitcoin البيئي أو Web3.0 هذه المجموعات من الأنظمة لإكمال معالجة تحويلات الحالة، وبالتالي استكمال معالجة منطق الأعمال.

باستخدام فكرة أجهزة الحالة، ننظر إلى بناء شبكة البيتكوين المكونة من طبقتين، ويمكننا أن نرى أن كل طبقة من البنية لها تقسيم للعمل مناسب لخصائصها.

2.1 المعرفة الأساسية بالحالات وآلات الحالة في نظرية الرسم البياني

في نظرية الرسم البياني، تتضمن المعرفة الأساسية للحالات وأجهزة الحالة ما يلي:

الحالة: تشير الحالة إلى عقدة أو قمة في نظرية الرسم البياني. في الرسم البياني الموجه، يمكن تمثيل الحالة كعقدة، وفي الرسم البياني غير الموجه، يمكن تمثيل الحالة كقمة.

انتقال الولاية: يشير انتقال الولاية إلى العملية من حالة إلى أخرى. في الرسم البياني الموجه، يمكن تمثيل انتقال الحالة كحافة موجهة؛ في الرسم البياني غير الموجه، يمكن تمثيل انتقال الحالة كحافة غير موجهة.

آلة الحالة: آلة الحالة هي نموذج حاسوبي مجرد يستخدم لوصف سلسلة من الحالات وقواعد الانتقال بين الحالات. تتكون آلة الحالة من مجموعة حالة وحالة أولية ووظيفة انتقالية وحالة إنهاء.

الرسم البياني الموجه: الرسم البياني الموجه هو هيكل رسم بياني يتكون من رؤوس وحواف موجهة. وتشير الحواف الموجهة من قمة إلى قمة أخرى، مما يمثل علاقة الانتقال بين الحالات.

الرسم البياني غير الموجه: الرسم البياني غير الموجه هو هيكل رسم بياني يتكون من رؤوس وحواف غير موجهة. وتربط الحواف غير الموجهة رأسين وتمثل الارتباط بين الحالات.

الفرز الطوبولوجي: يشير الفرز الطوبولوجي إلى الفرز الخطي لرؤوس الرسم البياني غير الحلقي الموجه (DAG)، بحيث بالنسبة لأي رأسين u وv، إذا كانت هناك حافة (u، v)، فستظهر u قبل v في الفرز.

الرسم البياني اللاحلقي الموجه (DAG): الرسم البياني اللاحلقي الموجه هو رسم بياني موجه لا توجد فيه دورة تبدأ من قمة وتعود إلى القمة بعد المرور بعدة حواف.

أقصر مسار: يشير أقصر مسار إلى المسار الذي يحتوي على أصغر مجموع لأوزان الحواف بين المسارات التي تربط بين رأسين في الرسم البياني.

الحد الأدنى للشجرة الممتدة: يشير الحد الأدنى للشجرة الممتدة إلى العثور على شجرة تحتوي على جميع القمم في رسم بياني متصل بحيث يكون مجموع أوزان حواف الشجرة هو الحد الأدنى.

هذه المعرفة الأساسية هي المفاهيم الأساسية في نظرية الرسم البياني وتستخدم لوصف وتحليل العلاقات وقواعد الانتقال بين الدول. يمكن تعلم المعرفة والرسومات ذات الصلة بعمق في الكتب الاحترافية.

على الرغم من أن هذه المعرفة تبدو مجردة ومملة بعض الشيء، إلا أنه من السهل فهمها إذا قمنا بتحويل هذه المعرفة إلى بعض مفاهيم blockchain التي نواجهها غالبًا. على سبيل المثال، تتطلب بعض السيناريوهات رسومًا بيانية غير دورية موجهة لتجنب مشكلة الإنفاق المزدوج؛ التغليف لمرة واحدة هو تحويل الحالة في blockchain إلى الحالة في النظام الموزع؛ خوارزمية التوجيه هي العثور على أقصر مسار في النظام الموزع الحساب: المسار ذو أقل تكلفة دفع في شبكة Lightning Network هو الحد الأدنى من مشكلة الشجرة الممتدة، ويمكن أيضًا اعتبار التحقق من العميل بمثابة شكل من أشكال آلة الحالة.

2.2 آلة الحالة والنظام الموزع

نستخدم هنا العديد من الشبكات الموزعة لتقديم:

(1) في شبكة البرق

في شبكة Lightning Network، نقاط المعرفة المتعلقة بالحالات وأجهزة الحالة هي:

الشبكة المسرّعة هي حل من الطبقة الثانية للبيتكوين يعتمد على تقنية قناة الدولة، قناة الدفع في الشبكة المسرّعة هي قناة حكومية ذات اتجاهين، يمكن للمشاركين إجراء معاملات متعددة في القناة وتحديث حالة القناة لتحقيق سرعة ومنخفضة - معاملات التكلفة دفع التكاليف.

يتم تنفيذ المعاملات (أي الحالات) في شبكة Lightning Network من خلال عقود مقفلة زمنية قائمة على التجزئة (HTLC)، والتي من خلالها يمكن للمشاركين قفل الأموال (يتم نقل الحالة بين أنظمة Bitcoin وLightning Network)، وإجراء معاملات آمنة داخل القنوات. (التعامل مع الحالة البسيطة).

التوجيه في الشبكة المسرّعة: لتمكين الدفعات عبر القنوات، تستخدم الشبكة المسرّعة آلية تسمى التوجيه، حيث يمكن للمشاركين إجراء الدفعات من خلال إيجاد مسار موثوق به.

عقد الترحيل في Lightning Network: عقد الترحيل هي عقد يمكنها إعادة توجيه طلبات الدفع، ويمكنها المساعدة في تحقيق المدفوعات عبر القنوات.

الدفع في اتجاهين على شبكة Lightning Network: تسمح شبكة Lightning Network للمشاركين بإجراء دفعات في اتجاهين في قناة الدفع، أي أنهم لا يستطيعون الدفع للطرف الآخر فحسب، بل يمكنهم أيضًا قبول دفع الطرف الآخر.

خصوصية الدفع لشبكة Lightning Network: نظرًا لأن المعاملات على Lightning Network تتم داخل القناة، فلا يلزم كتابة جميع المعاملات في blockchain، لذلك يمكن تحسين خصوصية المدفوعات.

قيود الشبكة المسرّعة (معظمها قيود على تقنية تنفيذ أجهزة الدولة والجهاز): لدى الشبكة المسرّعة أيضًا بعض القيود، مثل قابلية بقاء القناة، ووقت تأمين الأموال، وما إلى ذلك. يجب أخذ هذه القيود في الاعتبار بشكل شامل لتصميم قناة دفع مناسبة.

(2) في RGB، نقاط المعرفة المتعلقة بالحالة وجهاز الحالة وقناة الحالة هي:

يعتمد RGB على بروتوكولات LNP وBP. هناك نقاش حول ما إذا كان RGB هو الطبقة الثانية أو الثالثة، إذا تم حساب RGB مباشرة على أساس BP، فإنه يمتد مباشرة إلى وظيفة تورينج الكاملة للبيتكوين وينتمي إلى الطبقة الثانية، وهذه الطريقة لها توسع محدود في الأداء. إذا كان حساب RGB يعتمد على LNP، فهو ينتمي إلى الطبقة الثالثة (لأن LNP هو الطبقة الثانية من البيتكوين). يمكن لهذه الطريقة توسيع كل من الأداء وقدرة الحوسبة الكاملة لتورينج، ولكن هناك تعقيد معين في التنفيذ الفني. . عادةً، لا تؤدي طريقة الجمع إلى زيادة قوة الحوسبة فحسب، بل يمكنها أيضًا توسيع الأداء وتقليل تعقيد التنفيذ.

يعتمد RGB على تقنية قناة الدولة في Bitcoin أو Lightning Network. تشير قناة الحالة في RGB إلى قناة الاتصال بين طرفين أو أكثر مبنية على LNP وBP. ويمكن إجراء معاملات متعددة وتحديثات الحالة داخل القناة، مما يقلل من عدد المعاملات والرسوم على blockchain.

تستخدم قنوات الحالة في RGB البرامج النصية متعددة التوقيع المستندة إلى Bitcoin لتأمين الأموال واستخدام أنواع المعاملات الخاصة لتحديث حالة القناة.

يمكن تطبيق قناة الحالة في RGB على سيناريوهات مختلفة، مثل قنوات الدفع والتبادلات اللامركزية وإصدار الأصول وما إلى ذلك، مما يحسن كفاءة المعاملات وتجربة المستخدم.

تحقق قناة الحالة في RGB الدفع ونقل الأصول عن طريق تحديث حالة القناة، ولا يلزم كتابة المعاملات في القناة إلى blockchain، سيتم كتابة الحالة النهائية فقط إلى blockchain.

يمكن لقناة الحالة في RGB أيضًا تنفيذ وظائف أكثر تعقيدًا، مثل المقايضات الذرية، وتوجيه الدفع، وما إلى ذلك، من خلال العقود الذكية والبرامج النصية متعددة التوقيع.

يمكن دمج قنوات الحالة في RGB مع تقنيات وبروتوكولات أخرى، مثل Lightning Network وLNURL وما إلى ذلك، لتوفير وظائف أكثر ثراءً وتجربة أفضل للمستخدم.

يحتاج تصميم وتنفيذ قنوات الحالة في RGB إلى مراعاة عوامل مثل الأمان والخصوصية وقابلية التوسع وما إلى ذلك لضمان موثوقية النظام وتوافره.

(3) في نوستر، المفاهيم المتعلقة بالحالات، وأجهزة الدولة، وقنوات الدولة.

في Nostr، نظرًا لأن المعلومات يتم نقلها، فإن مفاهيم الدولة (البيانات الموثوقة والعملة الرقمية) وآلة الحالة لم تنعكس بعد. ومع ذلك، أعتقد أنه إذا تم تعديل البنية الموزعة لـ Nostr بشكل طفيف وزيادة معالجة الحالة، فسيتم تشكيل نظام مشابه للشبكة المسرّعة، ويمكن لمثل هذا النظام نقل المعلومات وتقديم القيمة. إن إمكانية التحويل التدريجي لهذا النظام الموزع القائم على المعلومات إلى نظام موزع يتضمن معالجة القيمة موصوفة أيضًا في مخطط بنية التطبيق لـ Web3.0 في القسم 3.3.

مقدمة موجزة عن Nostr الحالي: هناك مكونان رئيسيان في Nostr، العميل والمرحل. يقوم كل مستخدم بتشغيل عميل ويتواصل مع الآخرين من خلال المرحلات. يتم تعريف كل مستخدم بواسطة مفتاح عام. يتم توقيع كل مشاركة يقوم بها المستخدم. يقوم كل عميل بالتحقق من هذه التوقيعات. يحصل العملاء على البيانات من البيانات وينشرونها على المرحل الذي يختارونه. لا تتواصل المرحلات مع بعضها البعض، بل مباشرة مع المستخدمين.

(4) في الأنظمة الموزعة، تشمل نقاط المعرفة المتعلقة بأجهزة الحالة ما يلي:

نموذج آلة الحالة: آلة الحالة هي نموذج رياضي يصف التحولات وسلوك النظام بين الحالات المختلفة. في الأنظمة الموزعة، غالبًا ما تُستخدم نماذج آلة الحالة لوصف سلوك النظام وتغييرات حالته.

آلة الحالة المحدودة (FSM): آلة الحالة المحدودة هي أبسط نموذج لآلة الحالة، والتي تحتوي على مجموعة محدودة من الحالات ومجموعة من قواعد الانتقال بين الحالات. في الأنظمة الموزعة، يمكن لآلات الحالة المحدودة وصف الحالات المختلفة للنظام والانتقالات بين الحالات.

انتقال الدولة: يشير انتقال الدولة إلى عملية انتقال النظام من حالة إلى أخرى. في النظام الموزع، قد يتم تشغيل انتقالات الحالة من خلال أحداث أو شروط مختلفة، مثل استلام الرسالة، والمهلة، وما إلى ذلك.

سلوك آلة الحالة: يمكن لآلة الحالة أن تحدد سلوكيات مختلفة في حالات مختلفة. في النظام الموزع، يمكن أن يتضمن سلوك جهاز الحالة معالجة الرسائل، وتنفيذ العمليات، وإرسال الرسائل، وما إلى ذلك.

اتساق الحالة: في النظام الموزع، قد يكون للعقد المتعددة حالات مختلفة. يشير اتساق الحالة إلى الحفاظ على حالات العقد المختلفة في النظام منسقة ومتسقة مع بعضها البعض.

آلة الحالة الموزعة (DSM): تشير آلة الحالة الموزعة إلى تقنية تطبق نماذج آلة الحالة على الأنظمة الموزعة. يمكنه توزيع حالة النظام وانتقالات الحالة عبر عقد متعددة وضمان تناسق الحالة بين العقد.

آلة الحالة الذرية (ASM): تشير آلة الحالة الذرية إلى آلة الحالة التي تحافظ على الذرة أثناء انتقالات الحالة. في الأنظمة الموزعة، يمكن لآلات الحالة الذرية ضمان اتساق وموثوقية النظام أثناء انتقالات الحالة.

بروتوكول الاتساق: بروتوكول الاتساق هو بروتوكول يستخدم لضمان اتساق الحالة في النظام الموزع. تتضمن بروتوكولات الإجماع الشائعة Paxos وRaft وZAB وما إلى ذلك.

التسامح مع الأخطاء: يجب أن تكون أجهزة الحالة الموزعة متسامحة مع الأخطاء، أي أن النظام لا يزال بإمكانه الحفاظ على الحالة والسلوك الصحيحين في حالة فشل العقدة أو فقدان الرسالة.

قابلية التوسع: يجب أن تكون أجهزة الحالة الموزعة قابلة للتطوير، أي أنها يجب أن تكون قادرة على الحفاظ على انتقالات الحالة الفعالة والاتساق مع زيادة نطاق النظام.

2.3 آلة الدولة ونظام blockchain

وفقًا لوثيقة Ethereum “توضيح Ethereum EVM”، فإن كل كتلة عبارة عن مجموعة من حالات التشغيل، ونظام Ethereum بأكمله عبارة عن معالج حالة. في الإصدار 1.2، قدمنا محتوى آلة الحالة في نظام blockchain. هناك أيضًا العديد من الأوصاف لأجهزة الحالة في الورقة البيضاء للإيثريوم.

على الرغم من أن جهاز الدولة يتمتع بقدرات معالجة قوية، إلا أن الحد الأعلى له هو سقف هيكل blockchain.

بالنسبة للتطبيق المدمج للتوصيل البيني لـ blockchain استنادًا إلى نموذج UTXO ونموذج الحساب (مثل EVM)، تختلف طرق تنفيذ الحالة وآلة الحالة تمامًا. من السهل دمج سلاسل الكتل المستندة إلى نموذج UTXO مع الأنظمة الموزعة لأن الحالات في كلا النظامين تعتمد على UTXO، ولا يوجد تحويل أو مجرد تحويل بسيط، وهو أسهل في التنفيذ. تتطلب السلسلة المستندة إلى نموذج الحساب مزيدًا من التغليف والتحويل بين حالتها وحالة النظام الموزع الخارجي، وهو أمر معقد في التنفيذ، وهذا أيضًا جزء من السبب وراء عدم سلاسة تطوير شبكة Raiden على Ethereum.

2.4 آلة الدولة والنظام المركزي

من أمثلة استخدام أنظمة blockchain + المركزية Ordinals والتبادل المركزي CEX.

مثل هذه الأنظمة بسيطة نسبيًا، وبعضها لا يحتوي على نقل حالة على الإطلاق، مثل الأنظمة الترتيبية، التي تستخدم فقط الفهارس المركزية لإكمال العمل الإحصائي.

مثل التبادل المركزي، يعتمد نقل الحالة فيه بشكل كامل على القواعد التي يحددها النظام المركزي، وآلة الدولة في الداخل هي أيضًا معالج حالة يتكون من برامج نظام مركزية، ولا توجد مفاهيم معقدة.

في تطبيقات Web3.0 المستقبلية، يجب أن يكون هناك المزيد من حالات استخدام أنظمة blockchain + المركزية.

3. كيف يجب أن يبدو هيكل تطبيق Web3؟

من خلال المحتوى السابق للمقال، نعلم أنه من خلال الجمع بين ثلاث بنيات بيتكوين ثنائية الطبقة، يمكن إكمال تصميمات هيكلية أكثر تعقيدًا للحصول على متطلبات الميزات المطلوبة. ومن منظور الأعمال، إذا كان من الممكن تقسيم المنطق الأساسي للتطبيق إلى حالات وأجهزة حالة، فيمكن استخدام مزيج من الأنظمة الثلاثة لإكمال منطق أعمال الطبقة العليا بالكامل.

إذن ما هي هذه المجموعات المشتركة؟ ما هي العوامل التي ستحدد هيكل المحفظة؟ نحن نتكهن ببنية التطبيقات واسعة النطاق التي تلبي Web3.0 بناءً على تصنيفات التطبيقات الشائعة ومتطلبات التطبيق.

3.1 تصنيف التطبيقات الشائعة

نحن نستخدم إحصائيات التطبيق في “التقرير الإحصائي الثامن والأربعين حول تطوير الإنترنت في الصين” كمرجع، ويشار إليه فيما يلي باسم التقرير الإحصائي. نظرًا لأن Web2.0 قد نضج ولا يؤثر على تحليل تصنيف التطبيقات ونتائج نطاق المستخدم، فإن البيانات المرجعية للتطبيقات التي نستخدمها هي بيانات قديمة من عامي 2020 و2021. شيء واحد يجب ملاحظته هو أن هذه ليست سوى إحصائيات الإنترنت في الصين، وفي مرحلة Web3.0، أصبحت العديد من التطبيقات عالمية، وكان المستخدمون لديهم متطلبات أعلى على النطاق والأداء.

في التقرير الإحصائي، يمكننا أن نرى أن التطبيقات في Web2.0 غنية جدًا ولديها مجموعة ضخمة من المستخدمين. تتضمن هذه التطبيقات: المراسلة الفورية، والفيديو عبر الإنترنت، والفيديو القصير، والدفع عبر الإنترنت، والتسوق عبر الإنترنت، ومحرك البحث، والأخبار عبر الإنترنت، والموسيقى عبر الإنترنت، والبث المباشر عبر الإنترنت، والألعاب عبر الإنترنت، والوجبات السريعة عبر الإنترنت، والأدب عبر الإنترنت، ونقل الركاب عبر الإنترنت، والمكاتب عبر الإنترنت، و حجز السفر عبر الإنترنت، والتعليم عبر الإنترنت، والرعاية الطبية عبر الإنترنت، … تغطي جميع مجالات حياة الناس تقريبًا. بالإضافة إلى محتويات الإنترنت الاستهلاكية، هناك أيضًا العديد من التطبيقات في الإنترنت الصناعي.

إذا تم ترحيل كافة تطبيقات Web2.0 إلى Web3.0، فسيكون لدى معظمها متطلبات أداء عالية جدًا. إذا أخذنا الدفع عبر Visa كمثال، فإن متطلبات الأداء القصوى هي: 65000 TPS. ولا يمكن دعم مؤشرات الأداء هذه إلا من خلال الأنظمة الموزعة. على سبيل المثال، يبلغ الأداء الحالي لشبكة Lightning Network 40 مليون معاملة في الثانية، كما يبلغ أداء Lightning Network 40 مليون معاملة في الثانية. الشبكة ليست كافية من الناحية النظرية الحد الأعلى.

بالإضافة إلى ذلك، نأخذ الألعاب الشائعة كمثال. حاليًا، يمكن للعبة ذات السلسلة الكاملة ذات أعلى TPS على blockchain تحقيق ذروة تبلغ حوالي بضعة آلاف TPS، وهي فجوة كبيرة من ألعاب Web2 3A التقليدية بمئات الآلاف من TPS. إذا كنت تريد ترحيل جميع الألعاب إلى Web3.0، فسيكون أداء البنية التحتية المطلوبة تحديًا كبيرًا.

علاوة على ذلك، تعد الألعاب مجرد تطبيق واحد ضمن فئات التطبيقات الشائعة، بينما تتمتع التطبيقات الأخرى بأداء أكثر ومتطلبات محددة.

3.2 متطلبات تطبيقات Web3.0

لفهم احتياجات التطبيق، سيكون من الأفضل استخدام هيكل الإيرادات كمؤشر. نشير إلى تقرير "Token Terminal، برعاية FutureMoney Research 2022 Q2. على الرغم من أن هذا التقرير سابق، إلا أن الدفع والتطبيقات الأخرى في المرحلة الأولية ولن تؤثر على نتائج التحليل الرئيسية. لذلك كان المؤلف كسولًا هنا واستخدم البيانات عندما كنت أكتب كتب Web3.0، وإذا كانت هناك بيانات للربع الرابع في عام 2023، فستكون أكثر دقة.

(1) الحاجة إلى التحليل من خلال تقارير الدخل

يمثل تصنيف الإيرادات في التقرير بشكل أفضل تكوين المنتج الأساسي الحالي لـ Web3.0. كما تظهر الصورة.

1. تبلغ إيرادات الطبقة الأولى (السلسلة الرئيسية الأساسية في سلسلة الكتل) 48%، وهو ما يمثل ما يقرب من نصف إجمالي الإيرادات. ويمكن فهم نموذج أعمالها على أنه “بيع مساحة الكتلة”؛

2. تمثل إيرادات منصة تداول NFT 22%، ويمكن فهم نموذج أعمالها على أنه إتاوات أو أنشطة تسويقية؛

3. تمثل إيرادات DeX في DeFi 15%، ونموذج أعمالها هو رسوم المعاملات وإيرادات سوق السيولة؛

4. يمثل الدخل المتراكم في DeFi 8٪، ونموذج أعمالها هو عمولة أو فائدة موزعة من إدارة الأصول؛

5. تمثل Gamefi نسبة 5%، ونموذج أعمالها هو الإتاوات ورسوم النقل ومبيعات NFT وما إلى ذلك؛

6. تبلغ إيرادات الإقراض في DeFi حوالي 1%، ونموذج أعمالها هو توزيع الفائدة؛

7. تمثل إيرادات Tooling حوالي 1%، ونموذج أعمالها هو رسوم الخدمة، والتي ستشمل أيضًا رسوم تسييل حركة المرور في المستقبل؛

الصناعات الأخرى المتعلقة بـ Web3.0 ليست تطبيقات Web3.0 ولا يتم احتسابها كصناعات أساسية لـ Web3.0 ولن يتم تضمينها. على سبيل المثال: وسائط Web3.0، ومنظمات البحث، ومنظمات التدريب، وما إلى ذلك.

من هيكل الإيرادات، يمكننا أن نرى أن احتياجات التطبيق الحالية لنظام BTC البيئي يمكن حلها بشكل أساسي عن طريق blockchain ونظام الطبقة الثانية، دون الحاجة إلى بنية نظام معقدة. ومع ذلك، فإن Gamefi وSocialFi يتطوران بسرعة نسبية، وباستخدام أمثلة الألعاب في الأدبيات المرجعية، يمكننا أن نرى أن الألعاب واسعة النطاق لديها بالفعل متطلبات أعلى وواضحة لبنية النظام.

من هيكل الدخل، يمكننا أن نرى احتياجات التطبيق لنظام BTC البيئي الحالي، ومن الجدير إعادة تصميم جميع المنتجات في Ethereum والأنظمة البيئية الأخرى. إن التحول الطفيف في تكنولوجيا بناء الطبقة الثانية القائمة على السلسلة في النظام البيئي للإيثريوم وإنشاء طبقة ثانية جديدة على البيتكوين يمكن أن يلبي هذه الاحتياجات الأساسية بشكل أفضل، ولكن فقط في درجة اللامركزية والأمن والخصوصية ومقاومة الرقابة. صنع. في “مقالة تلخص نظام المعرفة الأساسي لبناء الطبقة الثانية (الطبقة الثانية) من Bitcoin”، فإن إنشاءات الطبقة الثانية الجديدة هذه المستندة إلى نوع EVM كلها حالات من هذا الموقف.

(2) تحليل حالات ألعاب استخدام التطبيق ذات متطلبات الأداء العالي

في المقالة “المستحيل يصبح ممكنًا: جعل تطوير الألعاب ذات السلسلة الكاملة حقيقة واقعة على شبكة Lightning Network”، هناك طلب أكبر على كل من الوظائف والأداء. تظهر البنية الحقيقية لتطبيقات Web3.0 تدريجيًا.

وصف المشكلة في المقالة: على أساس ضمان الأمان والخصوصية واللامركزية، لم تجد ألعاب السلسلة الكاملة الحل الأمثل لقابلية التوسع. على سبيل المثال، تلتزم محركات الألعاب الكاملة السلسلة Mud وDojo بمساعدة الألعاب ذات السلسلة الكاملة على تحقيق TPS أعلى، لكن لا يزال اللاعبون بحاجة إلى أكثر من ثانيتين من التخزين المؤقت لكل عملية. في الواقع، يمكن للعبة السلسلة الكاملة الحالية التي تتمتع بأعلى TPS على blockchain أن تحقق ذروة تبلغ حوالي بضعة آلاف من TPS، وهي فجوة كبيرة من ألعاب Web2 3A التقليدية التي تحتوي على مئات الآلاف من TPS. أثناء اتباع فرضية عدم فقدان مزايا blockchain، يمكن لألعاب السلسلة الكاملة التغلب على قابلية التوسع.

في الحل الذي تمت مناقشته لاحقًا في المناقشة الفنية، يتم استخدام Lightning Network وRGB لتوسيع الأداء، كما يتم اقتراح مفاهيم السلاسل المؤقتة والسلاسل المخصصة أيضًا.

سلسلة عابرة

يمكن تعريف سلاسل الكتل المؤقتة على أنها سلاسل كتل لا تدوم إلى الأبد ويتم تدميرها بمجرد تحقيق غرض blockchain (مثل تسجيل المعاملات) أو بمجرد تخزين حالتها بشكل دائم في مكان آخر. حالة الإنهاء المخزنة بواسطة سلسلة مؤقتة هي ببساطة بيانات حول حقائق الإنهاء المرتبطة بالسلسلة المؤقتة، وبالتالي ضغط كل شيء بترتيب كبير من حيث الحجم. تقتصر السلاسل المؤقتة في المقام الأول على زمن انتقال المعاملات والإنتاجية على blockchain.

** قناة الحالة المؤقتة مقابل السلسلة **

وفيما يتعلق بالسلاسل المؤقتة، فسوف ينتهي بنا الأمر بعدد كبير من المستخدمين بسبب الحالة الموجودة في السلسلة العامة. سيتم تقليل حجم الحالة التي يجب إدراجها في السلسلة العامة من خلال استخراج التقليم/الضغط/الفرق، ثم حفظها في السلسلة العامة بانتظام بدلاً من عدم انتظامها. قد يؤدي إعداد قناة حالة RGB إلى تجاوز قيود الأداء الخاصة بالسلسلة المؤقتة وتحقيق نفس وظيفة السلسلة المؤقتة.

** سلاسل الكتل الخاصة بالتطبيقات **

سلاسل الكتل الخاصة بالتطبيقات هي سلاسل كتل تم إنشاؤها لتشغيل تطبيق لامركزي واحد (dapp). بدلاً من البناء على blockchain موجود، يقوم المطورون ببناء blockchain جديد من الصفر باستخدام جهاز افتراضي مخصص (VM) ينفذ المعاملات للمستخدمين للتفاعل مع التطبيق. يمكن للمطورين أيضًا تخصيص عناصر مختلفة من مجموعة شبكات blockchain - الإجماع والشبكة والتنفيذ - لتلبية متطلبات التصميم المحددة. يمكن أن يساعد تحسين سرعة تنفيذ العقود الذكية وحل قيود موارد الحوسبة في تنفيذ blockchain لتطبيقات محددة. إن السماح للمطورين بتخصيص البنية التحتية لحالات الاستخدام المختلفة يجعل التطوير أسهل. وفي الوقت نفسه، يسمح لمطوري web3 ببناء نماذج قيمة قوية وتوسيع تطبيقاتهم اللامركزية لتلبية احتياجات النمو الهائل وإلهام المزيد من الابتكار.

من خلال حالة هذه اللعبة، إلى جانب تحليلنا السابق للعديد من البنى، يمكننا الحكم بشكل تقريبي على بنية التطبيقات المستقبلية واسعة النطاق.

3.3.كيف يجب أن تبدو البنية التي تتوافق مع تطبيقات Web3.0 واسعة النطاق؟

تعرفنا في المحتوى السابق على فئات التطبيقات الشائعة في Web2.0، وقد تمت ترقية جميع هذه التطبيقات إلى Web3.0، وهي علامة على الدخول الكامل في عصر Web3.0. ما هو نوع الهندسة المعمارية التي يمكن أن تلبي العديد من التطبيقات المذكورة أعلاه؟

(1) اختلافات معمارية بسيطة بين Web2.0 وWeb3.0

إليكم محتوى المقال “هندسة تطبيق ويب 3.0” الذي كتبته آلهة blockchain بريثي كاسيريدي . . الوصف الهيكلي لتطبيقات Web3.0 هنا هو هيكل بسيط للغاية يعتمد فقط على نظام blockchain. ومع ذلك، فإن هذا الهيكل بسيط للغاية، ولا يعكس بناء الطبقة الثانية، وغير مؤهل للتطبيقات واسعة النطاق.

من خلال مقارنة حالات التنفيذ الفني للمنتجات المركزية التقليدية وحالات منتجات Web3.0، سيكون من الأسهل فهم الاختلافات في التنفيذ الفني. بالدمج مع وصف جافين وود لرؤية مكدس التكنولوجيا لـ Web3.0، يمكننا أن نرى أن الاختلاف الأكبر في التنفيذ الفني لـ Web3.0 موجود في الخلفية، والفرق في طبقة تجربة المستخدم صغير نسبيًا.

(2) بنية النظام للتطبيقات واسعة النطاق في عصر Web3.0

في عصر عدم وجود blockchain، تم بناء التطبيقات على أنظمة مركزية وأنظمة موزعة. على سبيل المثال، يتم إنشاء تطبيقات مثل مراكز التسوق والرسائل الفورية ومقاطع الفيديو على أنظمة مركزية، ويتم إنشاء تنزيلات Thunder على أنظمة موزعة.

لقد دخلنا عصر Web3.0 مع نظام blockchain، والتطبيقات في هذه الفترة عبارة عن بنية معقدة مبنية على نظام blockchain والنظام الموزع والنظام المركزي. من بينها، يكمل نظام blockchain وامتداد الطبقة الثانية نقل القيمة ومعالجتها، ويكمل النظام الموزع والنظام المركزي نقل المعلومات ومعالجتها.

كما هو مبين أدناه،

يتم وصف المحتوى المحدد على النحو التالي:

(1) تعد شبكة Bitcoin الرئيسية وبناء الطبقة الثانية مركزًا لكل القيمة، ويتم بناء معظم القيمة على هذه الشبكة. في بناء الطبقة الثانية من البيتكوين، تكمل الطبقة الثانية القائمة على السلسلة توسيع الأداء ومعالجة القيمة، وتعالج جميع بيانات دفتر الأستاذ. في بناء الطبقة الثانية من عملة البيتكوين، يكمل بناء الطبقة الثانية القائم على النظام الموزع توسيع الأداء، فهو يعالج البيانات المحلية ذات الصلة ويستخدم إجماع الأطراف ذات الصلة، ولكن يجب تنفيذ نتائج الحساب النهائية في blockchain. نظام. في بناء الطبقة الثانية من Bitcoin، يوفر بناء الطبقة الثانية القائم على النظام المركزي خدمات مباشرة لتطبيقات الطبقة العليا.

(2) سيتطلب النظام المشابه لـ RGB أيضًا بعض السلاسل المؤقتة أو السلاسل الوسيطة لإكمال وظيفة التسوية لدفتر الأستاذ، كما هو موضح بالخط الأزرق في الشكل. تصف حالة اللعبة في المرجع 1 هذا السيناريو. ولم تظهر على نطاق واسع لأن بناء الأنظمة الشبيهة بـ RGB معقد ولم يصل إلى مرحلة النضج بعد.

(3) بالإضافة إلى نظام Bitcoin البيئي، هناك أيضًا أنظمة بيئية أخرى لنظام blockchain لتلبية احتياجات سيناريوهات الأعمال المختلفة. كما وصفنا في المقال الخاص بالبنية التحتية للطبقة الثانية، سيكون هناك العديد من المشاريع في الطبقة الثانية بناءً على السلسلة، وينطبق الشيء نفسه على السلاسل في النظام البيئي غير البيتكوين. يمكن أيضًا لأنظمة blockchain الأخرى والطبقات الثانية الدخول إلى Lightning Network وRGB، وسيحدث هذا تدريجيًا مع نضوج التكنولوجيا.

(4) في النظام البيئي Web3.0، سيكون للأنظمة المركزية مكان أيضًا، لكن النسبة لن تكون كبيرة كما في Web2.0. تتمتع الأنظمة المركزية بالعديد من المزايا.

(5) في التطبيقات الفعلية، ستصبح الأسلاك الداخلية في الشكل أعلاه أكثر تعقيدًا، ولا يحتاج البعض إلى استخدام الطبقة الثانية، ولكن تشغيل شبكة الطبقة الأولى مباشرة، كما هو الحال عندما يستخدم RGB بروتوكول BP. قد تستخدم سلاسل الكتل الأخرى أيضًا أنظمة موزعة، مثل شبكة Raiden على Ethereum. على الرغم من أنها غير ناضجة، إلا أنه إذا كانت هناك سيناريوهات للطلب، فستكون هناك سيناريوهات استخدام عن طريق تحويل بعض الميزات الأساسية. الشكل أعلاه هو وصف مبسط لبنية تطبيق Web3.0.

3.4 مسارات البناء الممكنة

من هيكل الإيرادات، يمكننا أن نرى احتياجات التطبيقات الحالية لنظام BTC البيئي، ومن تصنيف التطبيقات شائعة الاستخدام، يمكننا أن نرى الاحتياجات المستقبلية للدخول الكامل إلى Web3.0. سيكون طريقا طويلا. لذلك، يجب التعامل مع الأشياء ذات فترة البناء الطويلة نسبيًا على مراحل.

المراحل الثلاث هنا مشابهة جدًا للمدى القصير، المتوسط، والطويل الذي ذكره المعلم داشان. إنه يلخص فقط المرحلة البسيطة من بناء الطبقة الثانية القائمة على السلسلة في المرحلة الأولى من البناء.

(1) المرحلة الأولى هي المرحلة الأولى من البناء ذو الطبقتين المعتمد على النقوش والسلاسل

يعد البناء المكون من طبقتين القائم على النقوش والسلسلة سهلًا نسبيًا وله حاليًا العديد من التطبيقات. سواء كانت brc 20، أو src 20، أو arc 20، أو النقش وغيرها من التطبيقات، أو أطراف مشاريع البناء ذات الطبقة الثانية القائمة على السلسلة، فهي جميعها وفيرة.

البناء في هذه المرحلة بسيط نسبياً، وأغلبها تطبيقات مالية، وبدعم من الخبرة في تحويل وتقليد الطبقة الثانية من الايثيريوم، يكون الأمر أسهل وأسرع. على الرغم من أن هذه العملية بسيطة نسبيا، إلا أنها ضرورية ومهمة. فقد ساعدت في ازدهار البيئة، وجذبت حركة المرور والأموال، واختبار تكنولوجيا الاتصال عبر السلاسل، واختبار العملات المستقرة، واختبار الاحتمالات المختلفة. تهدف هذه المرحلة بشكل أساسي إلى إكمال عمليات التحقق المختلفة من الجدوى الوظيفية.

(2) المرحلة الثانية هي المراحل المتوسطة والمتأخرة من بناء الطبقة الثانية القائم على السلسلة وبناء الطبقة الثانية القائم على النظام الموزع.

في هذه المرحلة، يتم أيضًا تضمين بناء الطبقة الثانية على أساس السلسلة، وهي مرحلة متقدمة من البناء على أساس السلسلة، بالإضافة إلى ذلك، تركز المرحلة الثانية على اختبار وتحسين مجموعة متنوعة من بناء الطبقة الثانية الموزعة. ستصبح شبكة Lightning Network أكثر نضجًا، وسيتم تحسين وظائف RGB واستقرارها بشكل كبير، وستكون سيناريوهات تطبيقها أكثر ثراءً. سوف يظهر المنافسون الذين يشبهون RGB تدريجيًا وينضجون، مثل BitVM. وفي الوقت نفسه، ستدمج الأنظمة الموزعة مثل Nostr أيضًا وظائف القيمة. تهدف هذه المرحلة بشكل أساسي إلى إكمال عمليات التحقق المختلفة من الجدوى الوظيفية والأداء.

(3) بناء واسع النطاق يعتمد على بيئة البيتكوين

المرحلة الأخيرة هي مرحلة النضج، في هذه المرحلة يبدأ بناء Web3.0 بكميات كبيرة وينضج تدريجياً. بدأت التطبيقات الشائعة الموضحة في الإصدار 3.1 في الدخول إلى عصر Web3.0.

ربما ستستغرق هذه المرحلة وقتًا أطول للوصول، وربما يكون هناك حدث نقطة انعطاف يمكن أن يعزز دخول عدد كبير من تطبيقات Web2.0، وقد لا يكون الوقت طويلاً.

بغض النظر عن ذلك، عندما يأتي عصر Web3.0 الحقيقي، سيكون بالتأكيد مختلفًا تمامًا، وستكون الوظائف وقيمة الإنتاج أكبر وأكثر روعة من الإنترنت الحالي للكمبيوتر الشخصي + الإنترنت عبر الهاتف المحمول ككل. ربما يكون الأمر مثل ظهور سورا في مجال الذكاء الاصطناعي، وهو أمر مذهل وصادم للغاية، لكن العملية ليست بهذه المفاجئة.

الوصف المرجعي

(1) ارجع إلى مقالات السيد داشان ومحتوى الدورة التدريبية حول الجوانب قصيرة المدى ومتوسطة المدى وطويلة المدى لبيئة البيتكوين.

(2) “المستحيل يصبح ممكنًا: جعل تطوير الألعاب ذات السلسلة الكاملة حقيقة واقعة على شبكة Lightning Network” (الإلهام والتحقق من هذه المقالة أعظم)

(3) تشير زوايا المراقبة الثلاثة بشكل أساسي إلى “Ethereum EVM Illustration”، Takenobu T., 2018.3

(4) بالنسبة للمحتوى المتعلق بتصنيف التطبيقات، يرجى الرجوع بشكل أساسي إلى “Web3.0: بناء المستقبل الرقمي لـ Metaverse” الذي كتبه المؤلف في عام 2022.

(5) الرجوع إلى معرفة نظرية الرسم البياني في المنطق الرقمي الجامعي.

(6) تمت الإشارة إلى بعض المقالات المتعلقة بالأنظمة الموزعة.