المعالجة المتوازية: أساس قابلية التوسع في البلوكشين

لماذا تحتاج شبكة البلوكتشين إلى المعالجة المتوازية؟

المشكلة بسيطة: تقوم شبكات البلوكشين التقليدية بمعالجة المعاملات تسلسليًا، واحدة تلو الأخرى. هذه الطريقة تخلق عنق زجاجة - عندما يصبح الحجم كبيرًا، تتباطأ الشبكة، وترتفع رسوم الغاز، وتزداد أوقات التأكيد إلى أحجام هائلة. المعالجة المتوازية هي الحل لهذا المأزق، مما يتيح للشبكة التعامل مع العديد من المعاملات في وقت واحد.

في الممارسة العملية، يعني هذا:

• زيادة الإنتاجية (TPS - المعاملات في الثانية)
• خفض كبير في تكاليف الغاز
• إنهاء المعاملات بشكل أسرع بالتأكيد
• التوسع المناسب على المستوى الأفقي بدلاً من الحدود الاصطناعية

كيف تعمل المعالجة المتوازية بالضبط؟

بدلاً من الانتظار حتى يقوم كل عقدة بدورها بتأكيد المعاملة، تقوم الشبكة التي تنفذ المعالجة المتوازية بتوزيع العمل بين عدة عقد في وقت واحد. كل عقدة تتعامل مع جزء مختلف من عبء المعاملات - هذه هي فعالية هذا النموذج.

المرحلة الأساسية: يقوم الشبكة بفحص العديد من الحالات المحتملة للدفتر في نفس الوقت. يمثل كل سيناريو العواقب المحتملة للموافقة على مجموعة معينة من المعاملات. وبالتالي، يمكن للعقد تقييم تأثير المعاملات قبل أن يتم تسجيلها نهائيًا. بعد تقدير جميع البدائل، تتفاوض الشبكة على حالة مشتركة - تلك التي تعكس النتيجة التراكمية لجميع الموافقات المتوازية.

نهجان أساسيان لتحقيق

النسخة المتفائلة

تتضمن المعالجة المتوازية المتفائلة افتراض أن معظم المعاملات في الذاكرة المؤقتة (mempool) لا تعتمد على بعضها البعض. يقوم النظام بمعالجتها مباشرة بشكل متوازي، دون فرز مسبق. إذا تبين لاحقًا أن بعض المعاملات تؤثر على بعضها البعض، تقوم الشبكة بتصحيحها وإعادة التحقق منها.

ميزة: عدم وجود تأخيرات في المرحلة الأولية التحدي: آليات التصحيح الضرورية في حالة تعارض الاعتمادات

النسخة الواعية بالحالة

هنا تعمل المعالجة المتوازية بطريقة مختلفة - أولاً تصنف المعاملات بناءً على العناصر التي ستؤثر على (عقود ذكية معينة، وعناوين، وفتحات تخزين). تتم معالجة المعاملات التي لا تتداخل مع بعضها البعض في نفس الوقت. أما تلك التي تؤثر على نفس المكونات، فتذهب إلى قائمة انتظار مع أولوية حسب رسوم الغاز.

الميزة: تتجنب النزاعات منذ البداية التحدي: يتطلب نظامًا معقدًا لتحليل الاعتمادات

ثلاث طبقات لتنفيذ المعالجة المتوازية

في مستوى المعاملة

أكبر ربح للمستخدم مرئي هنا. الشبكة تتحقق وتسجيل العديد من المعاملات المنفصلة في نفس الوقت. النتيجة؟ ملايين المعاملات يوميًا بدلاً من عشرات الآلاف.

المشكلة: إدارة تبعيات البيانات - عندما يؤثر ناتج معاملة واحدة على أخرى، يجب مراقبة التناسق. يتطلب ذلك خوارزميات متقدمة للكشف عن النزاعات.

على مستوى الكتلة

بدلاً من انتظار الانتهاء من كتلة واحدة، يمكن للشبكة العمل على عدة كتل في وقت واحد، مما يحسن قابلية التوسع. ومع ذلك، تتطلب هذه الطريقة المزيد من القوة الحاسوبية من العقد ( ومتطلبات الأجهزة الأعلى ) وتزامنًا دقيقًا لضمان عدم المساس بالأمان.

عقد ذكي

يمكن أن تعمل التطبيقات اللامركزية (DApp) بشكل أسرع، لأن المعالجة المتوازية لعقود الذكاء تسمح للعديد من العقود بالتنفيذ بالتوازي. تدخل حلول التراكب المتفائلة هنا في اللعبة - حيث تقوم بتنفيذ المعاملات خارج السلسلة وتتواصل مع السلسلة الرئيسية فقط للتأكيد. تضيف حلول مثل Validium إلى ذلك إثباتات عدم المعرفة وحسابات خارج السلسلة، مما يوفر الخصوصية وقابلية التوسع.

الفوائد غير الواضحة للمعالجة المتوازية

تسريع جذري للتنفيذ

بدلاً من الانتظار في الطابور، يتم التعامل مع كل معاملة في وقت واحد مع الآلاف من المعاملات الأخرى. وقت التأكيد ينخفض إلى أجزاء من الثانية. الشبكات التي تستخدم هذا النموذج تتفوق على الحلول التتابعية.

القدرة الحقيقية على التوسع بدلاً من الوعود

تعمل المعالجة المتوازية على حل مشكلة التوسع من خلال توزيع الاعتمادات بين العقد. إنها توسيع أفقي في أنقى صوره - يمكن إضافة عقد جديدة للتعامل مع زيادة الطلب، دون أي حدود اصطناعية.

ثورة في المدفوعات

عندما تمر المزيد من المعاملات في كل كتلة، تقل المنافسة على المساحة. بالإضافة إلى ذلك، فإن التحقق الموزع يعني أن عقدة واحدة لا تحل كل معاملة ( كما هو الحال في النماذج التسلسلية ). النتيجة: تنخفض رسوم الغاز بنسبة تصل إلى 70-80%.

المستقبل: دمج الاستراتيجيات

تعد عملية التوسع المتوازي مجرد بداية. ستقوم الشبكات الأكثر وعدًا بدمج المعالجة المتوازية مع الشاردينغ - تقسيم الحالة الكاملة للدفتر بين العقد المتخصصة. يمكن أن تحقق هذه التركيبة نظريًا قابلية التوسع تصل إلى مئات الآلاف من المعاملات في الثانية.

مفتاح الجيل الثالث من البلوكشين

المعالجة المتوازية ليست مفهومًا مستقبليًا - إنها البنية التحتية الأساسية للشبكات التي ترغب في تحقيق مليارات المعاملات يوميًا. مع حلول الطبقة الثانية مثل Validium أو rollup المتفائل، يمثل هذا النموذج أسسًا جديدة لنظام البيئي للبلوك تشين.

إخلاء مسؤولية: هذه المحتويات مقدمة لأغراض تعليمية وإعلامية فقط، دون أي ضمانات. لا تمثل نصيحة مالية أو استثمارية أو قانونية. يجب على كل مستخدم استشارة مستشارين محترفين قبل اتخاذ أي قرارات استثمارية. يمكن أن تؤدي تقلبات سوق العملات المشفرة إلى خسائر في الاستثمار.