أبرز النقاط
تشير قابلية التوسع في البلوك تشين إلى قدرة الشبكة على التعامل مع عدد أكبر من المعاملات مع نمو الطلب. وبالنسبة لشبكات البلوك تشين، يصعب تحقيق ذلك دون مقايضات في الأمان أو اللامركزية.
يصف مثلث بلوك تشين (Blockchain Trilemma) تحدّي تحقيق قابلية التوسع والأمان واللامركزية في الوقت نفسه.
السلاسل الجانبية هي سلاسل بلوك تشين منفصلة مرتبطة بسلسلة رئيسية، ما يسمح بحدوث المعاملات بقواعد مختلفة وبسرعات أسرع من الطبقة الأساسية.
تتيح قنوات الدفع لطرفين إجراء المعاملات خارج السلسلة. تظهر فقط معاملات فتح القناة وإغلاقها على blockchain، ما يقلل الازدحام والرسوم.
مقدمة
يشير التحجيم (Scalability) بشكل عام إلى قدرة النظام على النمو والتعامل مع الطلب المتزايد. في الحوسبة، يمكنك تعزيز أداء جهاز ما من خلال ترقية أجهزته. في شبكات البلوك تشين، التحدي مختلف. يعني تحجيم البلوك تشين زيادة قدرته على معالجة المزيد من المعاملات مع الحفاظ على أمانه وإتاحته لعدد كبير من المشاركين.
يُعد بيتكوين مثالًا جيدًا. تعني طبيعتها اللامركزية أنه يجب أن تبقى آلاف العقد (nodes) متزامنة مع بعضها. وهذا يخلق قيودًا على عدد المعاملات التي يمكن معالجتها في وقت واحد. عندما يتجاوز الطلب القدرة، يمكن أن ترتفع رسوم المعاملات وقد تتباطأ أوقات التأكيد.
بدلاً من محاولة حل كل ذلك على الطبقة الأساسية، ركز العديد من المطورين على حلول خارج السلسلة. من أهم نهجين في هذا المجال السلاسل الجانبية وقنوات الدفع. يشرح هذا المقال كيفية عملهما وكيف يتناسبان مع المشهد الأوسع لحلول الطبقة الثانية.
مشكلة قابلية التوسع في البلوك تشين
تشغيل عقدة بيتكوين مكلف نسبيًا بأقل قدر، ويمكن أن يقوم به حتى عتاد بسيط. لكن لأن آلاف العقد تحتاج للبقاء متزامنة، توجد حدود لما يمكن للشبكة معالجته من معاملات. تساعد القيود على أحجام الكتل وأزمنة الكتل في إبقاء قاعدة البيانات قابلة للإدارة لجميع المشاركين.
تظهر هذه الاختناقات خلال فترات ارتفاع الطلب. يمكنك التفكير في الأمر مثل قطار بعدد ثابت من المقاعد يغادر وفق جدول محدد. عندما يريد عدد أكبر من الناس الركوب مقارنة بعدد المقاعد المتاحة، ترتفع الأسعار. تُفضي الشبكة المزدحمة إلى زيادة تكلفة المعاملات في الثانية (TPS) وإبطاء عمليات التأكيد لمن لا يدفع رسومًا إضافية.
وصف منشئ إيثريوم فيتاليك بوتيرين هذا التحدي بأنه مثلث البلوك تشين. وقد اقترح أن تواجه أنظمة البلوك تشين مقايضات بين ثلاث خصائص: قابلية التوسع والأمان واللامركزية. يؤدي تحسين أي اثنتين منها غالبًا إلى تدهور الثالثة. لهذا السبب، يعتقد الكثيرون أن قابلية التوسع تُعالج بشكل أفضل على طبقة ثانوية بدلًا من السلسلة الرئيسية نفسها.
ما هي حلول التحجيم خارج السلسلة؟
يتيح التحجيم خارج السلسلة إجراء المعاملات دون تحميل السلسلة الأساسية (main blockchain). تسمح البروتوكولات المبنية فوق سلسلة ما للمستخدمين بإرسال الأموال واستلامها، لكن لا يتم تسجيل كل معاملة على السلسلة الرئيسية. وهذا يجعل الطبقة الأساسية خفيفة (lean) بينما ما زالت تمكّن من أحجام معاملات عالية.
اثنان من أقدم وأكثر المناهج انتشارًا هما السلاسل الجانبية وقنوات الدفع. تُخفف كلتاهما الضغط عن السلسلة الرئيسية، لكنهما تعملان بطرق مختلفة جدًا.
مقدمة إلى السلاسل الجانبية
ما هي السلسلة الجانبية؟
السلسلة الجانبية هي بلوك تشين منفصلة تعمل إلى جانب سلسلة رئيسية، ويتم ربطها بها عبر "إقفال ثنائي الاتجاه" (two-way peg). يمكن للأصول أن تنتقل بين السلسلة الرئيسية والسلسلة الجانبية والعكس. تعمل السلسلة الجانبية بشكل مستقل، مع قواعد توافقها الخاصة وأزمنة كتلها ومدققيها.
كيف تعمل السلسلة الجانبية؟
عندما يقوم مستخدم بنقل الأصول إلى سلسلة جانبية، يتم قفل أمواله في السلسلة الرئيسية، ويتم إصدار كمية مكافئة على السلسلة الجانبية. وعندما يعود، يتم حرق رموز السلسلة الجانبية وإلغاء قفل الأموال الأصلية. يُعرف هذا الآلية باسم الارتباط ثنائي الاتجاه (two-way peg).
لنفترض أن لدى أليس خمس عملات بيتكوين وتريد استخدامها في سلسلة جانبية أسرع. ترسل عملاتها إلى عنوان جسر (bridge)، والذي يقوم بقفلها. ثم تستقبل خمسة رموز مطابقة على السلسلة الجانبية.
يمكن لأليس الآن إجراء المعاملات بحرية على السلسلة الجانبية. وعندما تكون جاهزة للعودة، ترسل رموز السلسلة الجانبية إلى عنوان خاص، ويتم إطلاق عملاتها البيتكوين على السلسلة الرئيسية. وبالنسبة لبيتكوين، تكون أليس قد أجرت معاملتين فقط: واحدة للدخول إلى السلسلة الجانبية وواحدة للخروج.
لماذا تُستخدم السلاسل الجانبية؟
لا تخضع السلاسل الجانبية لقواعد السلسلة الرئيسية. يمكنها استخدام آليات توافق مختلفة، وإنتاج كتل بشكل أكثر تكرارًا، وتسوية المعاملات بسرعة أكبر. كما يمكن أن تعمل كبيئات اختبار للميزات الجديدة، لأن وجود خطأ على سلسلة جانبية لا يؤثر على الشبكة الأساسية.
المقايضة هي الأمان. تكون السلسلة الجانبية عادةً أقل أمانًا من السلسلة الرئيسية، لأنها تضم مدققين أقل ولديها نموذج توافقها الخاص. عندما يتعامل المستخدمون على سلسلة جانبية، فهم يثقون في قواعدها بدلاً من ثقة شبكة بيتكوين.
كانت شركة إيثريوم Plasma إطارًا مبكرًا يشترك في بعض أوجه التشابه مع السلاسل الجانبية. فقد استخدم تسلسلًا هرميًا من السلاسل الفرعية لتفريغ المعاملات من الشبكة الرئيسية لإيثريوم. وعلى الرغم من بعض محدودياته، فقد ساعد في وضع الأساس لتصميمات أكثر تقدمًا للطبقة الثانية.
مقدمة إلى قنوات الدفع
ما هي قناة الدفع؟
تتيح قناة الدفع لطرفين إجراء المعاملات دون اتصال بالإنترنت (خارج السلسلة) دون نشر كل معاملة على blockchain. أكثر تنفيذ معروف هو شبكة Lightning لبيتكوين. تستخدم قنوات الدفع العقود الذكية لفرض رصيدًا مشتركًا بين المشاركين، ما يسمح لهم بتحديث ذلك الرصيد بحرية دون دفع رسوم على السلسلة في كل مرة.
كيف تعمل قناة الدفع؟
لفتح قناة، يقوم مشاركان بإيداع الأموال في عنوان متعدد التواقيع مشترك. يتطلب هذا العنوان توقيع الطرفين على أي معاملة. وبالتعاون، يحتفظان بجدول رصيد خاص (نموذج محاسبي خاص) يوضح مقدار ما يمتلكه كل شخص.
إذا قام كل من أليس وبوب بإيداع 10 BTC في عنوان مشترك، فسيبدأان بـ 10 BTC لكلٍ منهما. إذا أرادت أليس دفع 1 BTC إلى بوب، فإنها تُحدّث جدول الرصيد ليعكس ذلك: لدى أليس 9 BTC، ولدى بوب 11 BTC. لا تمسّ هذه التحديثات blockchain. ويمكنهما الاستمرار في إجراء المعاملات ذهابًا وإيابًا، وتحديث الرصيد كما يريدان عدة مرات.
عندما ينتهيان، يوقعان معاملة نهائية ترسل لكل شخص رصيده الحالي. تُطلب معاملتان فقط على السلسلة بغض النظر عن عدد تحديثات المعاملات خارج السلسلة: واحدة لفتح القناة وواحدة لإغلاقها. جميع المعاملات بينهما مجانية وسريعة جدًا.
توجيه المدفوعات
تغدو قنوات الدفع قوية بشكل خاص عندما تُربط ضمن شبكة. إذا كان لدى بوب قناة مفتوحة مع كارول، يمكن لأليس أن تدفع كارول دون الحاجة لفتح قناة مباشرة معها. تقوم بتوجيه الدفع عبر بوب، الذي بدوره يمرره إلى كارول. يمكن أن يمتد هذا التوجيه عبر عدة قفزات (عدة أطراف وسيطة).
في شبكة مترابطة جيدًا، غالبًا توجد عدة مسارات بين أي مشاركين. يجد الدفع الطريق الذي يملك سعة كافية ثم يُرسل المبلغ. هكذا تتيح شبكة Lightning إجراء مدفوعات بيتكوين بين مستخدمين لم يتعاملوا مباشرةً مع بعضهم من قبل.
كيف تطور تحجيم الطبقة الثانية؟
منذ إدخال السلاسل الجانبية وقنوات الدفع، نما نظام الطبقة الثانية بشكل كبير. أصبحت فئة جديدة من حلول التحجيم تُعرف باسم rollups هي النهج المهيمن لإيثريوم. تنفذ Rollups المعاملات خارج السلسلة ثم تنشر بيانات المعاملات المضغوطة مرة أخرى إلى السلسلة الرئيسية، لتستمد أمان إيثريوم بدل الاعتماد على مجموعة منفصلة من المدققين.
إلى جانب rollups، ظهرت قنوات الحالة (State Channels) كتعميـم لقنوات الدفع. فهي تتيح أي نوع من تغيّر الحالة، وليس فقط نقل الرموز، ليحدث خارج السلسلة بين المشاركين. وهذا يفتح إمكانيات لتطبيقات تتجاوز المدفوعات البسيطة.
على بيتكوين، ما زالت شبكة Lightning تتطور باعتبارها الحل الأساسي لقنوات الدفع. كما نمت أيضًا شبكات طبقة ثانية مخصصة لبيتكوين، مضيفة قدرات العقود الذكية وربط سيولة بيتكوين بأنظمة بيئية أخرى. تتضمن كل طريقة افتراضات ثقة مختلفة، لذلك فإن فهم المقايضات مهم عند اختيار الحل المناسب.
الأسئلة الشائعة
ما هي قابلية التوسع في البلوك تشين؟
تشير قابلية التوسع في البلوك تشين إلى قدرة شبكة البلوك تشين على التعامل مع عدد أكبر من المعاملات مع ازدياد الطلب. تواجه معظم شبكات البلوك تشين حدودًا حول عدد المعاملات التي يمكنها معالجتها في كل ثانية، ما قد يؤدي إلى ازدحام وارتفاع الرسوم عند ارتفاع الطلب.
ما هو مثلث بلوك تشين (Blockchain Trilemma)؟
مقصد مثلث بلوك تشين هو أن البلوك تشين لا يمكنه تحقيق قابلية التوسع والأمان واللامركزية بالكامل في الوقت نفسه. غالبًا ما يتطلب تحسين إحدى هذه الخصائص التضحية بإحدى الخصائص الأخرى.
ما الفرق بين سلسلة جانبية وقناة دفع؟
السلسلة الجانبية هي بلوك تشين منفصلة تعمل إلى جانب السلسلة الرئيسية. لديها مدققون وقواعد توافق خاصة بها. أما قناة الدفع فهي اتفاق خارج السلسلة بين طرفين يستخدم عقدًا ذكيًا لتتبع الأرصدة دون الحاجة إلى بلوك تشين منفصلة.
هل شبكة Lightning آمنة للاستخدام؟
تستخدم شبكة Lightning عقودًا تشفيرية لتقليل خطر الغش. يمكن معاقبة المشاركين الذين يحاولون بث حالة قديمة من القناة بواسطة الطرف الآخر. ومع ذلك، يجب على المستخدمين إبقاء عقدتهم (node) متصلة بالإنترنت أو استخدام خدمة مراقبة (watchtower) لمتابعة القنوات. وكما هو الحال مع أي تقنية، يجدر فهم المخاطر قبل استخدامها.
ما هي rollups وكيف تختلف عن السلاسل الجانبية؟
تنفذ Rollups المعاملات خارج السلسلة الرئيسية لكنها تنشر بيانات المعاملات المضغوطة مرة أخرى إليها، فتستمد أمان الطبقة الأساسية. بالمقابل، تعمل السلاسل الجانبية بنموذج أمان مستقل خاص بها. وهذا يعني أن السلاسل الجانبية يمكن أن تكون أسرع وأكثر مرونة، لكنها تعتمد على مدققينها الخاصة بدل ضمانات أمان السلسلة الرئيسية.
أفكار ختامية
كانت السلاسل الجانبية وقنوات الدفع من أقدم الطرق لمعالجة قابلية التوسع في البلوك تشين. تهدف كلتا الطريقتين إلى نقل المعاملات خارج السلسلة الرئيسية، وتقليل الازدحام والرسوم مع الحفاظ على الوصول إلى الطبقة الأساسية للتسوية.
قراءة إضافية
ما هي شبكات بيتكوين طبقة 2؟
Optimistic vs. Zero-Knowledge Rollups: ما الفرق؟
ما هي ZK-Rollups؟ تقنية تحجيم الطبقة الثانية
ما هو إيثريوم وكيف يعمل؟
شرح Proof of Work (إثبات العمل)
إخلاء المسؤولية: يُقدَّم لك هذا المحتوى "كما هو" لأغراض معلومات عامة وتعليمية فقط، دون أي تمثيل أو ضمان من أي نوع. لا ينبغي اعتباره نصيحة مالية أو قانونية أو نصيحة مهنية أخرى، ولا يهدف إلى التوصية بشراء أي منتج أو خدمة بعينها. يجب عليك طلب مشورتك الخاصة من مستشارين مهنيين مناسبين. وعندما يساهم طرف ثالث في المحتوى، يُرجى ملاحظة أن الآراء المذكورة تخص المساهم في الطرف الثالث، ولا تعكس بالضرورة آراء Binance Academy. أسعار الأصول الرقمية قد تكون متقلبة. قد تنخفض قيمة استثمارك أو ترتفع وقد لا تحصل على المبلغ الذي استثمرته. أنت وحدك المسؤول عن قرارات استثمارك، وBinance Academy غير مسؤولة عن أي خسائر قد تتكبدها. لمزيد من المعلومات، يرجى الاطلاع على شروط الاستخدام وتحذير المخاطر وشروط Binance Academy.