ما وراء معضلة البلوكتشين: كيف تشكل حلول الطبقة 1 وطبقة 2 مستقبل مجال العملات الرقمية

التحدي الأساسي: لماذا تواجه كل بلوكتشين نفس المشكلة

لقد أدى النمو الهائل للعملات المشفرة إلى خلق مشكلة أساسية لم تحلها أي بلوكتشين بالكامل بعد. عندما يتدفق الملايين من المستخدمين إلى شبكة في وقت واحد، تتباطأ المعاملات بشكل كبير. تعالج شبكة البيتكوين حوالي 7 معاملات في الثانية، بينما كانت الإيثيريوم تعاني تاريخياً من ازدحام أكبر. هذه ليست عيباً—إنها ميزة من ميزات كيفية عمل الشبكات اللامركزية.

تشرح البلوكتشين التريليما لماذا: لا تستطيع معظم الشبكات تحقيق اللامركزية العالية والأمان القوي وسرعة التوسع في الوقت نفسه. يتم إجبارها على اختيار اثنين والتضحية بالثالث. ستعالج بلوكتشين تعطي الأولوية للامركزية والأمان المعاملات ببطء بشكل طبيعي. بينما ستعالج واحدة تعالج المعاملات بسرعة غالبًا ما تركز المزيد من القوة أو تضعف الأمان.

الطبقة 1 مقابل الطبقة 2: نهجان مختلفان أساسياً

للتخلص من المعضلة الثلاثية، اتبع المطورون مسارين متميزين. حلول الطبقة 1 تعدل البنية الأساسية للبلوكتشين نفسها - القواعد وآليات التوافق والبنية التحتية. حلول الطبقة 2 تعمل بشكل مختلف: فهي شبكات ثانوية مبنية فوق البلوكتشين الموجود، وتتعامل مع العبء الحسابي الثقيل دون تغيير الطبقة الأساسية.

فكر في الأمر بهذه الطريقة: الطبقة 1 تشبه إعادة تصميم الهيكل الكامل للطرق السريعة لتتحمل المزيد من السيارات. الطبقة 2 تشبه بناء طرق موازية وأنظمة نقل لتقليل الازدحام على الطريق السريع الرئيسي.

النهج المباشر: حلول توسيع الطبقة 1

تبديل آليات الإجماع

تظهر انتقال إيثريوم في عام 2022 من إثبات العمل إلى إثبات الحصة كيف تؤثر تغييرات الإجماع على الأداء. من خلال استبدال التعدين المكثف للطاقة بنموذج الحصة (حيث يقوم المدققون بحجز العملات لكسب المكافآت)، زادت إيثريوم من قدرتها على معالجة البيانات بينما قللت من استهلاك الطاقة. لم يحل هذا التغيير الوحيد مشكلة قابلية التوسع تمامًا، لكنه وضع الأساس لمزيد من التحسينات.

التجزئة: تقسيم المشكلة إلى أجزاء

تخيل قاعدة بيانات مقسمة إلى أقسام أصغر ومستقلة تعالج المعاملات في الوقت نفسه. هذا هو التقطيع. بدلاً من أن يقوم كل مُصادق بمعالجة كل معاملة ( النموذج الحالي )، تقوم الشبكة بتقسيم المعاملات عبر شرائح مختلفة. إذا كانت البلوكتشين يمكنها معالجة 100 معاملة في الثانية بشكل طبيعي، فإن التقطيع مع 64 شريحة يمكن أن تعالج نظريًا 6,400 معاملة في الثانية.

التجارة؟ يتطلب تنفيذ تقسيم البيانات إعادة هيكلة أساسية ويشكل مخاطر إذا أصبحت الكتل غير متوازنة أو إذا فشلت الاتصالات بين الكتل.

توسيع حجم الكتلة

تقوم بعض البلوكتشينات ببساطة بزيادة عدد المعاملات التي تناسب كل كتلة. المزيد من المعاملات لكل كتلة يعني زيادة القدرة على المعالجة. ومع ذلك، فإن ذلك يخلق حاجز دخول للمستخدمين العاديين الذين يقومون بتشغيل عقد التحقق - إذ يتطلب المزيد من القوة الحاسوبية يعني أن عددًا أقل من الأشخاص يمكنهم تشغيل العقد، مما يهدد اللامركزية.

نهج القنوات الجانبية: حلول توسيع الطبقة الثانية

التجميعات: الحل السائد الحالي

تجمع رولابس مئات المعاملات في وضع عدم الاتصال، ثم تقدمها إلى الطبقة 1 بشكل مضغوط. تخيل جمع 500 معاملة، والتحقق منها، وإرسال ملخص فقط إلى السلسلة الرئيسية بدلاً من السجلات الفردية.

هيمن نوعان:

• تجميعات متفائلة ( التي تستخدمها Arbitrum و Optimism) تفترض أن المعاملات صالحة بشكل افتراضي. يمكن لأي شخص تحدي المعاملات غير الصالحة خلال فترة إثبات الاحتيال، مما يخلق أمانًا من خلال تدقيق مدفوع بدلاً من التحقق المستمر.

• Zero-Knowledge Rollups (zkSync، Scroll) تستخدم إثباتات تشفيرية للتحقق من صحة المعاملات على الفور، مما يوفر الأمان بدون فترات نزاع. التبادل هو زيادة في التعقيد الحسابي.

سلاسل جانبية: البديل المستقل

شبكة Polygon PoS تمثل الجوانب الجانبية - بلوكتشينات مستقلة مع مجموعة مدققيها الخاصة التي تتصل بـ Ethereum. إنها أسرع وأقل تكلفة من الشبكة الرئيسية، ولكن بشكل حاسم، تدير أمانها الخاص. على عكس التدحرجات التي ترث أمان الطبقة الأولى، فإن أمان الجوانب الجانبية يعتمد على مدققيها الخاصين. تأتي هذه المرونة بتكلفة: ضمانات أمان مخفضة قليلاً مقارنةً بالطبقة الأساسية.

قنوات الدولة: قنوات المعاملات

تتيح قنوات الحالة لطرفين إجراء معاملات متكررة خارج السلسلة، مع تسوية الأرصدة الافتتاحية والإغلاق فقط على البلوكتشين الرئيسي. يعمل شبكة Lightning الخاصة ببيتكوين بهذه الطريقة، مما يمكّن المدفوعات الفورية مع رسوم ضئيلة. القيد: تعمل قنوات الحالة بشكل أفضل للتفاعلات المباشرة من نظير إلى نظير بدلاً من التطبيقات المعقدة متعددة الأطراف.

البلوكتشين المتداخلة: التوسع الهرمي

تقوم البلوكتشين الأم بتفويض العمل إلى سلاسل الأطفال، التي تعالج المعاملات وتبلغ النتائج مرة أخرى. يمثل إطار عمل Plasma الخاص بـ Ethereum هذه البنية. الفائدة هي المرونة - يمكن لعدة سلاسل أطفال تجربة قواعد مختلفة. العيب هو التعقيد المضاف والاحتمالية للتأخير في دورة الاتصال بين الأم والطفل.

التنازلات الحقيقية: ما تكسبه وتخسره فعليًا

المقارنة بين هذه الأساليب تكشف عن خيارات صعبة:

ترقيات الطبقة 1

• الإيجابيات: تعزيز الأمان لجميع التطبيقات المبنية على البلوكتشين
• العيوب: من الصعب جدًا تنفيذه. تتطلب التغييرات الكبيرة توافقًا على مستوى الشبكة، وغالبًا ما تؤدي إلى انقسامات مثيرة للجدل يمكن أن تفرق المجتمعات.

حلول الطبقة الثانية

• المزايا: نشر سريع دون تعطيل السلسلة الرئيسية؛ تقديم تحسينات كبيرة في السرعة والتكلفة
• العيوب: إضافة التعقيد للمستخدمين ( لجسر الأصول بين الشبكات )؛ تجزئة السيولة عبر عدة L2s؛ العديد يعتمدون على المرسلات المركزية، مما يخلق نقاط فشل محتملة مقارنةً بالتحقق اللامركزي من الطبقة الأولى

لماذا نحتاج إلى كليهما: المستقبل الهجين

لن تتبع تطورات تقنية البلوكتشين مسارًا واحدًا. بدلاً من ذلك، توقع تحسينات في الطبقة 1 مثل تقسيم الكتل لتوفير أسس أمان طويلة الأمد، بينما تتولى شبكات الطبقة 2 حجم المعاملات المطلوب للاعتماد السائد اليوم.

من المحتمل أن يعمل نظام بلوكتشين ناضج كهايبرد:

• الطبقة 1 للأمان والتسوية: تظل السلسلة الأساسية هي الحَكَم النهائي للحقيقة، حيث تعالج المعاملات الحرجة والعمليات الحساسة للأمان.
• الطبقة الثانية من أجل السرعة والوصول: تعتبر عدة شبكات الطبقة الثانية ( مثل التجميعات، والشبكات الجانبية، وقنوات الحالة، والكتل المتداخلة ) تخدم حالات استخدام مختلفة - بعضها مُحسّن للسرعة، والبعض الآخر للخصوصية أو الرسوم المنخفضة.

سيقوم المستخدمون بتوجيه المعاملات من خلال أي طبقة 2 تتناسب بشكل أفضل مع احتياجاتهم: تجميع بدون معرفة للخصوصية، سلسلة جانبية لسرعة الألعاب، قناة حالة للمدفوعات. توفر السلسلة الرئيسية ضمان الأمان الذي يدعم كل شيء.

ماذا يعني هذا لتبني البلوكتشين

لا يزال لغز البلوكتشين غير محلول - لا تتقن أي شبكة الخصائص الثلاثة بشكل متساوٍ. لكن الحلول الناشئة في 2024 تُظهر أن السؤال نفسه قد يكون خاطئًا قليلاً. بدلاً من إجبار بلوكتشين واحد على القيام بكل شيء، يقوم القطاع ببناء تكدسات من الأنظمة التكميلية.

تضمن الابتكارات من الطبقة 1 بقاء الأساس آمناً وموثوقاً. تجعل حلول الطبقة 2 المعاملات عملية للاستخدام في العالم الحقيقي. هذه الفصل في المسؤوليات—الأمان في الأساس، والسرعة في المستويات الأعلى—يعكس كيف تم تصميم الإنترنت نفسه، مع تعامل طبقات مختلفة مع مسؤوليات مختلفة.

لن تكون البلوكتشين في المستقبل شبكة واحدة تعالج ملايين المعاملات في الثانية مع اللامركزية المطلقة. بل ستكون نظامًا بيئيًا حيث توفر الطبقة 1 الثقة، وتوفر الطبقة 2 الأداء، ويمكن للمستخدمين التنقل بسلاسة بينهم بناءً على احتياجاتهم الفعلية في كل لحظة.