مفتاح مشكلة قابلية توسيع سلسلة الكتل: ترقية الطبقة 1 أم حلول الطبقة 2؟

لماذا تواجه شبكات البلوك تشين مشكلة التوسع؟

بينما توفر تقنية البلوك تشين الأمان والشفافية واللامركزية، تواجه مشكلة متناقضة: نجاحها يخلق مشكلتها الخاصة. مع زيادة شعبية الشبكة، يتباطأ سرعة المعاملات وترتفع الرسوم. في حين أن شبكات الطبقة الأولى الرئيسية مثل Bitcoin و Ethereum يمكنها معالجة 15-30 معاملة في الثانية فقط، فإن أنظمة مركزية مثل Visa يمكنها معالجة حتى 24,000 عملية في الثانية.

يشرح “مأزق ثلاثي البلوك تشين” الذي حدده فيتاليك بوتيرين هذا الوضع: لا يمكن تحقيق اللامركزية والأمان وقابلية التوسع بالكامل في آن واحد. يتعين على مشاريع العملات الرقمية أن توازن بين هذه الثلاثة. وهنا تظهر حليان مختلفان: إما تعزيز الشبكة نفسها أو بناء أنظمة جديدة على الطبقة العليا.

ما الفرق في الحياة الواقعية؟ مقارنة بين الطبقة 1 والطبقة 2

الطبقة 1 (الشبكة الأساسية): تتولى شبكات مثل Bitcoin و Ethereum التحقق من جميع المعاملات وتنفيذها وفقًا لبروتوكولاتها. الأمان مرتفع، لكن السرعة محدودة. لتطوير الشبكة، يتعين تعديل قواعد البروتوكول — وهو ما يتطلب تصويت وتوافق أعضاء الشبكة. الانتقال إلى إثبات الحصة في Ethereum 2.0 هو مثال على هذا النوع من الإصلاحات.

الطبقة 2 (الطبقة العليا): تعمل شبكات Lightning و Rollup وتقنيات السلاسل الجانبية (sidechains) فوق شبكة الطبقة 1. تنفذ معظم المعاملات على هذه الطبقة، مع البقاء مرتبطة بالأمان مع الشبكة الرئيسية. تزداد السرعة بشكل كبير، وتنخفض الرسوم، لكن بعض حالات الاستخدام قد تكون محدودة.

###ما هي السلاسل الجانبية (sidechains)؟ وما الفرق بينها وبين الطبقة 2؟

السلاسل الجانبية، هي سلاسل كتل مستقلة مرتبطة بالبلوك تشين الرئيسي. لديها آلية توافق وقواعد خاصة بها. يمكن أن يُعطى مثال على ذلك العلاقة بين Ethereum و Polygon: حيث تمتلك Polygon بروتوكولها الخاص ولا تعتمد على الأمان الكامل لـ Ethereum. الميزة هي مرونتها الأكبر، والعيب هو انخفاض الأمان قليلاً.

الفرق بين السلسلة الجانبية والطبقة 2: حلول الطبقة 2 تتحمل مسؤولية التحقق من المعاملات على شبكة الطبقة 1 وتستولي على الأمان الكامل للشبكة الرئيسية. أما السلاسل الجانبية فهي مستقلة جزئيًا — أسرع وأرخص، لكن مسؤولية الأمان تقع على عاتقها.

حتى يونيو 2023، بلغت القيمة الإجمالية للأصول المقفلة في شبكة Polygon في مجال التمويل اللامركزي حوالي 1.3 مليار دولار. هذا يدل على أن السلاسل الجانبية فعلاً تعمل على نطاق واسع.

حلول الطبقة 1: كيف تقوي الشبكة نفسها؟

التجزئة (Sharding): تقسيم بيانات البلوك تشين إلى أجزاء أصغر لمعالجتها بشكل متوازي. تعمل تقنية Zilliqa بهذه الطريقة. النتيجة: يمكن أن تتضاعف سرعة المعاملات.

تغيير آلية التوافق: الانتقال من إثبات العمل إلى إثبات الحصة في Ethereum هو مثال على ذلك. إثبات الحصة يستخدم طاقة أقل ويمكن أن يسرع العمليات. اتبعت أنظمة مثل Cardano (Ouroboros PoS) و Algorand (saf PoS) طرقًا مماثلة.

SegWit (الإشهاد المنفصل): تحديث Bitcoin في 2017، فصل التوقيعات الرقمية عن بيانات المعاملات، مما زاد بشكل فعال من حجم الكتلة. النتيجة: معالجة المزيد من المعاملات في نفس الكتلة.

###هل حلول الطبقة 1 جيدة أم سيئة؟

المزايا:

• حل دائم: الشبكة تعزز بنيتها التحتية
• الحفاظ على اللامركزية: لا توجد أنظمة وسيطة
• رسوم معاملات أقل، لأن قدرة الشبكة تتزايد فعلاً

العيوب:

• قد يخسر المعدنون/المدققون أرباحهم (انتقال PoW → PoS واجه هذه المشكلة)
• متطلبات تخزين عقد فردية تزداد، مما قد يؤدي إلى مركزية
• التغييرات بطيئة لأنها تتطلب توافق الشبكة

حلول الطبقة 2: سريعة ولكن معقدة

الـ Rollups: تجمع المعاملات خارج الشبكة، تضغطها وترسلها كدليل إلى السلسلة الرئيسية. أمثلة عليها Arbitrum و Optimism. تتولى أمان Ethereum، مع زيادة السرعة بمقدار 100 ضعف وتقليل الرسوم بشكل كبير.

قنوات الحالة: يمكن لطرفين إجراء معاملات غير محدودة، ويتم تسجيل البداية والنهاية فقط على الطبقة 1. Lightning Network هو حل من هذا القبيل لBitcoin — المعاملات الصغيرة تتم بسرعة تقريبًا في لحظة.

السلاسل الجانبية: مثل Polygon والمشاريع المشابهة التي ذكرت سابقًا. أكثر مرونة، لكن مسؤولية الأمان أكبر.

###هل حلول الطبقة 2 جيدة أم سيئة؟

المزايا:

• زيادة هائلة في السرعة (100x-1000x أسرع)
• تخفيضات كبيرة في الرسوم
• لا حاجة لتغيير الطبقة 1، يمكن تطبيقها فورًا
• خيارات تكنولوجية متنوعة (كل فشل في Rollup، قناة الحالة، السلسلة الجانبية يُتعلم منه)

العيوب:

• خطر التقسيم: كل نظام من أنظمة الطبقة 2 لديه شبكته الخاصة، ونقل الأصول بينها معقد
• توزيع السيولة: عندما تكون الأموال مقفلة في طبقات 2 مختلفة، لا يمكن تشكيل سوق موحد
• مشاركة المستخدمين صعبة: يجب أن يكون المستخدمون على دراية بأي نظام طبقة 2 يختارونه

كيف سيغير Ethereum 2.0 المستقبل؟

يهدف Ethereum 2.0 إلى أن تصل قدرة المعالجة إلى 100,000 عملية في الثانية، وهو أكثر بكثير من 30 عملية حالياً. سيتضمن تقنية التجزئة في الشبكة الرئيسية.

لكن نقطة مهمة: حتى مع وجود Ethereum 2.0، لن تُعطّل حلول الطبقة 2. وظيفتها. على العكس، ستظل حلول الطبقة 2 ضرورية لتطبيقات التمويل اللامركزي الأكثر تعقيدًا. قد تتلاشى الحدود بين السلاسل الجانبية وطبقة 2 — وقد تظهر أنظمة هجينة.

من يستخدم أي حل؟

صناعة الألعاب: منذ 2021، تقدم Polygon دعمًا خاصًا لمطوري الألعاب. لماذا؟ لأن تجارة NFT والمعاملات داخل الألعاب على الطبقة 1 مكلفة، بينما على Polygon بأسعار مناسبة.

المدفوعات الصغيرة: تطبيق Strike و THNDR Games يقدمان تجارب دفع وألعاب على Lightning Network. يمكن إنفاق بضعة سنتات في الثانية.

التمويل اللامركزي: مشاريع مثل Compound و Aave تعمل على Polygon. تجمعات السيولة هنا أكثر كفاءة.

العملات المستقرة: DAI (عند مستوى 1 دولار) تعمل على عقود Ethereum الذكية، لكن النقل الأسرع ممكن على الطبقة 2.

المستقبل: هل هو هجين أم حل واحد فقط؟

مستقبل توسيع البلوك تشين من المحتمل أن يشمل كل من ترقية الطبقة 1 وحلول الطبقة 2. بينما يعزز Ethereum 2.0 الطبقة 1، ستستمر مشاريع مثل Arbitrum و Optimism و Polygon في العمل على الطبقة 2.

المهمة طويلة الأمد هي زيادة التوافقية بين حلول الطبقة 2. السلسلة الجانبية مقابل الطبقة 2، والنقاش بينهما، يبرهن على أن كل خيار يضيف قوة للتكنولوجيا. ربما ستظهر بروتوكولات هجينة تجمع بين أفضل ميزات الاثنين، وتكون الحل السائد في المستقبل.

لا يوجد حاليًا حل واحد قوي تمامًا لمشكلة توسعة البلوك تشين. لكن تقنية التجزئة، وإثبات الحصة، و Rollups، والسلاسل الجانبية، معًا، تفتح الطريق لجعل العملات الرقمية أكثر قابلية للاستخدام.

ختامًا، حلول الطبقة 1 و الطبقة 2 لا تتنافسان، بل تتطوران بشكل تكاملي. كلاهما ضروري لجعل تكنولوجيا البلوك تشين عملية وسهلة الوصول. ولهذا، فإن المشاريع التي تستثمر في كلا الحلين ستشكل البنية التحتية الأهم لنظام التشفير في السنوات القادمة.