ما هي قابلية التوسع في البلوكشين؟ شرح بسيط

<

div>
مع زيادة عدد الأفراد والمنظمات الذين يستخدمون تقنية blockchain، أصبحت قابلية التوسع أكثر بروزًا. ربما صادفت هذا المصطلح، ربما، باعتباره أكبر مشكلة تواجه صناعة التشفير.




ولكن ماذا يعني “قابلية التوسع” على وجه التحديد، وخاصة فيما يتعلق بتقنية blockchain، ولماذا هذا الأمر مهم للغاية؟

ما هي قابلية التوسع في تقنية البلوكشين؟

يشير مصطلح "القدرة على التوسع" إلى قدرة النظام أو العملية على الاستمرار في العمل على الرغم من التغيرات في الحجم أو النطاق. وعلى نحو مماثل، يشير مصطلح "القدرة على التوسع في تقنية البلوك تشين" إلى قدرة بروتوكول البلوك تشين على الاستمرار في العمل على النحو الأمثل ــ دون زيادة التكاليف ــ عندما يكون هناك المزيد من المعاملات والبيانات والمستخدمين. 

يقترح فيتاليك بوتيرين [PDF] إن بروتوكولات blockchain تسعى إلى أن تكون لامركزية وآمنة وقابلة للتطوير، لكنها لا تحقق سوى اثنتين من هذه الخصائص. والميزة الأكثر تضحية هي قابلية التوسع.

عندما لا تكون سلسلة الكتل قابلة للتوسع، فإنها تعالج المعاملات ببطء، مما قد يؤدي إلى ازدحام الشبكة (تراكم المدفوعات) وارتفاع الرسوم. وفي الوقت نفسه، يمكن لسلسلة الكتل القابلة للتوسع التعامل مع حجم كبير من المعاملات في الثانية (TPS) دون انخفاض في الأمان أو تجربة المستخدم أو الرسوم أو اتخاذ القرار (التوصل إلى إجماع مع شبكة واسعة من الجهات الفاعلة من نظير إلى نظير).

هناك ثلاثة مقاييس رئيسية تحدد قابلية التوسع لبروتوكول blockchain:

1. كمون:إن الوقت المستغرق لبث المعاملات إلى عقد الشبكة وجمع ردودها للوصول إلى إجماع يؤثر على قابلية التوسع. ويؤدي انخفاض زمن الوصول إلى شبكة أكثر قابلية للتوسع.
2. معدل الإنتاج:تعتمد قابلية توسع بروتوكول blockchain أيضًا على عدد المعاملات التي يمكنه معالجتها في الثانية. يؤدي الإنتاج الأعلى إلى شبكة أكثر قابلية للتوسع.
3. يكلف:تحدد الموارد (قوة الحوسبة، وعرض النطاق الترددي، وما إلى ذلك) المطلوبة لتشغيل سلسلة الكتل مدى قابليتها للتوسع. فزيادة الموارد تعني حوافز أعلى للشبكة، وخاصة بالنسبة لعدد أكبر من المشاركين في الشبكة. وإذا لم تكن الحوافز متناسبة مع تكلفة المشاركة، فقد لا يكون هناك مشاركون في الشبكة.

معظم بروتوكولات blockchain الأحدث مثل Solana أكثر قابلية للتوسع من البروتوكولات القديمة مثل Bitcoin؛ ومع ذلك، فإنها تحقق ذلك عادةً على حساب نظام أمان أضعف أو مركزية أكبر.

ولكي تدعم سلاسل الكتل الاقتصادات الضخمة وقواعد المستخدمين، فلابد أن تكون قابلة للتوسع. ولن يتبنى الناس بروتوكولات سلاسل الكتل إذا كانت بطيئة ومكلفة، خاصة وأن هناك خيارات تقليدية سريعة ورخيصة. على سبيل المثال، من الأسرع والأرخص استخدام بطاقة فيزا لدفع ثمن البيتزا مقارنة باستخدام البيتكوين. ومن هنا تأتي أهمية قابلية توسع سلاسل الكتل.

3 طرق رئيسية لتوسيع نطاق البلوكشين

لقد طبقت العديد من بروتوكولات البلوك تشين العديد من التقنيات لتحسين زمن الوصول والإنتاجية والتكلفة دون التضحية بالأمان واللامركزية. ومع ذلك، لم يتمكن أي حل من حل معضلة البلوك تشين الثلاثية، خاصة وأن عددًا منها يضحي باللامركزية أو الأمان. 

ونتيجة لذلك، تستخدم بروتوكولات blockchain عادةً حلولاً متعددة لتحسين قابلية توسع blockchain.

يمكن تصنيف هذه التقنيات إلى ثلاثة حلول واسعة النطاق.

1. حلول الطبقة 1

هنا، الهدف هو تحسين شبكة blockchain الأساسية للتعامل مع المعاملات المتكررة. يمكن أن يشمل هذا حلولاً مثل جعل الكتل أكبر، أو تقليل أوقات المعاملات، أو تجميع الاستجابات للإجماع بشكل أسرع. 

يتم تنفيذ حلول الطبقة 1 على السلسلة، مع التركيز على تحسين بروتوكول blockchain الأساسي دون إشراك أي إطار عمل ثانوي. عادةً، يتم إجراء هذه التحسينات باستخدام شوكة blockchain.

على سبيل المثال، قامت Bitcoin بتنشيط Segregated Witness (SegWit) من خلال شوكة ناعمة في عام 2017. أدى هذا التغيير إلى زيادة حدود حجم كتلة البروتوكول وكفاءة المعاملات. في وقت لاحق من ذلك العام، أدت الشوكة الصلبة إلى إنشاء Bitcoin Cash (BCH)، وهي سلسلة كتل بديلة ذات أحجام كتلة أكبر وأوقات معاملات أقصر ورسوم معاملات أقل.

كما أكملت سلسلة كتل الإيثريوم شوكة صلبة في عام 2022. وقد أدى هذا إلى تحويل خوارزمية إجماع البروتوكول من إثبات العمل إلى إثبات الحصة. كانت هذه هي المرحلة الأولى في تقديم التجزئة، والتي يعتقد بوتيرين سيتم توسيع الشبكة بشكل أكبر.


إن تجزئة البلوكشين هي حل من الطبقة الأولى، على الرغم من أنها لا تتطلب شوكة. بل إنها تتضمن بدلاً من ذلك تقسيم الشبكة إلى أقسام أصغر – شظايا – للانتشار وتحسين معالجة المعاملات. وبينما تتطلع إيثريوم إلى تنفيذ التجزئة في وقت ما في عام 2023، فإن بلوكتشين زيليكا لديها بالفعل أربع شظايا، مما يقلل من أوقات المعاملات، ويقلل من رسوم المعاملات، ويحسن رضا المستخدم.

2. حلول الطبقة 2

على عكس حلول الطبقة 1 التي تم تنفيذها على بروتوكول blockchain الأساسي، تعمل حلول الطبقة 2 على زيادة قابلية توسع blockchain من خلال نقل بعض المعاملات أو العمليات خارج السلسلة. إنها أطر ثانوية – قنوات الحالة والتجميعات – مبنية على بروتوكول blockchain الأساسي للتعامل مع أحجام المعاملات المتزايدة.

• القنوات الحكومية:باستخدام قناة الحالة، يمكن لطرفين أو أكثر إجراء معاملات بسرعة، خارج السلسلة، مع السماح في الوقت نفسه بتسوية نهائية المعاملة على السلسلة. على سبيل المثال، تعمل شبكة Lightning Network أعلى سلسلة بلوكتشين Bitcoin وتسمح بمعاملات Bitcoin خارج سلسلة بلوكتشين الأساسية. وبمساعدة العقود الذكية، يتم إغلاق المعاملات. ثم تتم إضافة المعاملة ونهايتها إلى سلسلة بلوكتشين الأساسية، مما يسمح بحل النزاعات وإغلاق القناة. مثال آخر على قناة الحالة هو شبكة Raiden المبنية على Ethereum.
• تجميعات:وفي الوقت نفسه، تنفذ عمليات التجميع – على سبيل المثال، عمليات التجميع المتفائلة أو التي لا تعرف شيئًا – المعاملات خارج السلسلة ثم ترسل بيانات المعاملة أو إثبات صحتها إلى بروتوكول blockchain الأساسي، حيث سيتم التوصل إلى إجماع. تعد Loopring وAztec مثالين جيدين لعمليات التجميع التي لا تعرف شيئًا، في حين تعد Arbitrium One وOptimism مثالين لعمليات التجميع المتفائلة.

علاوة على ذلك، هناك اختلافات أخرى بين سلاسل الكتل من الطبقة الأولى والطبقة الثانية.

3. سلاسل جديدة

<

div class=”body-img landscape “>

تتمتع تقنية البلوك تشين بالقدرة على تغيير العالم كما نعرفه. ومع ذلك، فإنها لن تغير العالم إذا ظلت القدرة على التوسع تشكل قيدًا لأنه لن يكون هناك تبني جماعي.