شبكات بلوك تشين الطبقة الأولى Layer 1 والطبقة الثانية Layer 2: استكشاف حلول قابلية التوسع

شهدت تقنية البلوك تشين نموًا هائلًا في شعبيتها، إذ يملك ملايين الناس حول العالم اليوم عملات رقمية. لكن مع استمرار توسع قاعدة المستخدمين، تصبح قابلية التوسع في شبكات البلوك تشين تحديًا حاسمًا. وكثيرًا ما يشار إلى هذا التحدي باسم معضلة البلوك تشين الثلاثية، حيث يتعين على شبكات البلوك تشين الاختيار بين اللامركزية والأمان وقابلية التوسع. وفي هذا المقال، سنستكشف مفهوم الطبقة الأولى Layer 1 (L1) في البلوك تشين ونغوص في مختلف حلول التوسع على الطبقة الثانية Layer 2 (L2) التي تهدف إلى معالجة مسألة قابلية التوسع.

معضلة البلوك تشين الثلاثية والحاجة إلى قابلية التوسع

تفترض معضلة البلوك تشين الثلاثية أن تحقيق مستويات عالية من اللامركزية والأمان وقابلية التوسع في آن واحد شبه مستحيل في نظام لامركزي. فشبكات البلوك تشين لا تستطيع عادة سوى إعطاء الأولوية لعاملين من هذه العوامل الثلاثة. وبينما تعد اللامركزية والأمان حاسمين لجدارة شبكات البلوك تشين بالثقة، تبقى قابلية التوسع أساسية للتبني الواسع.

وتشير قابلية التوسع إلى قدرة البلوك تشين على التعامل مع حجم متزايد من المعاملات دون تباطؤ أو ازدحام. ومع انضمام مزيد من المستخدمين إلى شبكة البلوك تشين وتنامي عدد المعاملات، يصبح وجود بلوك تشين قابل للتوسع ضروريًا لضمان عمليات سلسة وفعالة. ودون قابلية التوسع، لا تستطيع تقنية البلوك تشين بلوغ كامل إمكاناتها.

فهم Layer 1 في البلوك تشين

يشير Layer 1 إلى المستوى الأساسي في بنية البلوك تشين، أي الهيكل الرئيسي لشبكة البلوك تشين. ومن أشهر شبكات بلوك تشين Layer 1: بيتكوين وإيثريوم و BNB Smart Chain. وتشكّل شبكات البلوك تشين هذه الأساس للشبكة بأكملها، وهي تعالج المعاملات وتدوّنها لمنظوماتها. ولها عملات رقمية أصلية يجري استخدامها عادة في رسوم المعاملات وفي منفعة أوسع داخل الشبكة.

وكثيرًا ما تواجه شبكات بلوك تشين Layer 1 مشكلات في قابلية التوسع مع ازدياد عدد المستخدمين والمعاملات. فبيتكوين وإيثريوم مثلًا، وكلاهما شبكة Layer 1، عانتا من قابلية التوسع بسبب آليات الإجماع التي تعتمدانها. فقد حدّت آلية إثبات العمل (PoW) في بيتكوين والعدد الكبير من المدققين في إيثريوم من قدراتهما على معالجة المعاملات، ما أدى إلى أوقات تأكيد أبطأ ورسوم أعلى في أوقات ازدحام الشبكة.

تحديات Layer 1 وحلول التوسع

تواجه شبكات بلوك تشين Layer 1 عدة تحديات في ما يخص قابلية التوسع. فآليات الإجماع التي تعتمدها، مثل إثبات العمل، قد تحد من إنتاجية المعاملات وترفع رسوم المعالجة. ولمعالجة هذه التحديات، جرى اقتراح حلول توسع متنوعة وتطبيقها على شبكات بلوك تشين Layer 1.

تغيير آلية الإجماع

من طرق تحسين قابلية التوسع على شبكات بلوك تشين Layer 1 تغيير آلية الإجماع. فإيثريوم مثلًا يمر حاليًا بعملية انتقال من إثبات العمل إلى إثبات الحصة (PoS)، وهو ما يتوقع أن يزيد بدرجة كبيرة قدرته على معالجة المعاملات. ويتطلب إثبات الحصة من المدققين الاحتفاظ بقدر معين من العملة الرقمية وقفله كضمان، ما يقلل الحاجة إلى التعدين كثيف استهلاك الطاقة.

fork السلسلة

وثمة طريقة أخرى لتعزيز قابلية التوسع على شبكات بلوك تشين Layer 1، وهي fork السلسلة (تفرّعها). وينطوي تنفيذ fork لبلوك تشين على إدخال ترقيات أو تعديلات على السلسلة القائمة. ويمكن أن يجري ذلك على شكل soft fork، حيث تكون التغييرات متوافقة مع النسخة السابقة، أو على شكل hard fork الذي يدخل تغييرات كبيرة غير متوافقة مع الإصدارات السابقة.

فقد طبّقت بيتكوين مثلًا soft fork باسم Segregated Witness (SegWit) لتحسين قابلية التوسع. ويفصل SegWit تواقيع المعاملات عن بيانات المعاملات، ما يتيح استيعاب مزيد من المعاملات في كل كتلة ويرفع سعة المعاملات الإجمالية في شبكة بيتكوين.

sharding (التجزئة)

sharding تقنية لقابلية التوسع تقوم على تقسيم عمليات البلوك تشين إلى أقسام أصغر تسمى shards. ويمكن لكل shard معالجة البيانات في آن واحد، ما يحسّن الإنتاجية الإجمالية للشبكة. ورغم أن sharding لا يزال مفهومًا قيد الاستكشاف لدى كبرى شبكات بلوك تشين Layer 1 مثل إيثريوم، فإنه يحمل وعدًا بزيادة كبيرة في سعة المعاملات.

حلول التوسع على Layer 2: تعزيز قابلية التوسع فوق Layer 1

حلول التوسع على Layer 2 مبنية فوق شبكات بلوك تشين Layer 1، وتهدف إلى تحسين قابلية التوسع بنقل جزء من معالجة المعاملات بعيدًا عن السلسلة الرئيسية. وتعمل هذه الحلول بالتوازي مع شبكة Layer 1 أو باستقلال عنها، فتخفف الازدحام وترفع الإنتاجية.

state channels (قنوات الحالة)

state channels أحد حلول التوسع على Layer 2، وهي تتيح معاملات خارج السلسلة بين الأطراف المشاركة. وتسمح هذه القنوات للمستخدمين بإجراء معاملات متعددة دون تدوينها فورًا على البلوك تشين الأساسي. وبمجرد اكتمال جميع المعاملات، يجري بث الحالة النهائية للقناة إلى البلوك تشين للتحقق منها. وتقدّم state channels معاملات سريعة وموفرة للتكلفة، إذ تقلل إلى أدنى حد الحاجة إلى المعالجة على البلوك تشين.

و Lightning Network مثال على حل قائم على state channels مبني فوق شبكة بيتكوين. فهو يتيح معاملات شبه فورية ومنخفضة التكلفة عبر إنشاء قنوات دفع بين المشاركين، ما يخفف الحمل على بلوك تشين بيتكوين.

rollups

rollups حل توسع آخر على Layer 2، إذ تجمّع المعاملات خارج السلسلة وترسلها كمعاملة واحدة على بلوك تشين Layer 1. وتستخدم هذه rollups براهين الصحة لضمان سلامة المعاملات خارج السلسلة. وبتجميع معاملات متعددة في معاملة واحدة، تخفض rollups الحمل على شبكة Layer 1 بدرجة كبيرة مع الحفاظ على أمانها.

وهناك أنواع مختلفة من rollups، منها rollups المعرفة الصفرية (ZK rollups) و optimistic rollups. وتستخدم ZK rollups براهين المعرفة الصفرية للتحقق من المعاملات، بينما تفترض optimistic rollups أن المعاملات صحيحة ما لم يثبت خلاف ذلك. ولكلا النوعين من rollups إمكانية تعزيز قابلية التوسع بدرجة كبيرة وخفض تكاليف المعاملات.

ومن حلول rollup الشهيرة: Optimism و Matter Labs و Arbitrum و Loopring.

شبكات البلوك تشين المتداخلة والسلاسل الجانبية

شبكات البلوك تشين المتداخلة والسلاسل الجانبية حلول توسع على Layer 2 تعمل إلى جانب بلوك تشين Layer 1 الرئيسي. وشبكات البلوك تشين المتداخلة سلاسل ثانوية تقع فوق البلوك تشين الرئيسي، وتنفّذ المعاملات وفق القواعد التي تضعها السلسلة الرئيسية. ودور السلسلة الرئيسية يقتصر على حل النزاعات، بينما يجري تفويض المعالجة اليومية إلى السلاسل المتداخلة.

أما السلاسل الجانبية فهي شبكات بلوك تشين مستقلة تعمل بالتوازي مع السلسلة الرئيسية. ولها مجموعات مدققين خاصة بها، ويمكنها معالجة المعاملات باستقلالية. وتعتمد السلاسل الجانبية على أمان السلسلة الرئيسية، لكنها توفّر قابلية توسع ومرونة إضافيتين.

بلوك تشين Layer 1 مقابل Layer 2

لكل من حلول التوسع على Layer 1 و Layer 2 مزاياها ومقايضاتها. فحلول Layer 1 تركّز على تحسين بلوك تشين الطبقة الأساسية نفسه، غالبًا عبر تغييرات في آليات الإجماع أو عبر تنفيذ fork للسلسلة. ويمكن أن تقدّم هذه الحلول تحسينات كبيرة في قابلية التوسع، لكنها قد تتطلب إجماعًا من المشاركين في الشبكة وقد تربك المنظومة القائمة.

في المقابل، تقدّم حلول Layer 2 طريقة أسرع وأكثر مباشرة لتعزيز قابلية التوسع عبر تخفيف حمل المعاملات عن السلسلة الرئيسية. لكنها تعتمد على أمان بلوك تشين Layer 1 الذي تقوم عليه وعلى إتاحته، وعلى المستخدمين أن يثقوا بشبكة Layer 2 من حيث الكفاءة والأمان.

ويكمن مستقبل قابلية التوسع في البلوك تشين في الجمع بين حلول Layer 1 و Layer 2. فشبكات بلوك تشين Layer 1 مثل إيثريوم، بما لها من مجتمعات كبيرة من المستخدمين والمطورين، ستواصل هيمنتها على المجال. لكن شبكات Layer 2 ستؤدي دورًا حاسمًا في تكييف حالات استخدام بعينها وتقديم حلول توسع موجهة.

ومع تطور منظومة البلوك تشين، من الحاسم تحقيق توازن بين قابلية التوسع والأمان واللامركزية. وستواصل حلول Layer 1 و Layer 2 تطورها وابتكارها، مقدّمة طرقًا جديدة لتوسيع شبكات البلوك تشين وإتاحة التبني الواسع.

الخلاصة: إطلاق كامل إمكانات تقنية البلوك تشين

يشكّل Layer 1 في البلوك تشين أساس شبكات البلوك تشين، إذ يعالج المعاملات ويدوّنها لمنظوماتها. لكن قابلية التوسع كانت دائمًا تحديًا لشبكات بلوك تشين Layer 1 بسبب المقايضة بين اللامركزية والأمان وقابلية التوسع. ولمعالجة هذا التحدي، ظهرت حلول التوسع على Layer 2، مقدّمة مقاربات متنوعة لتخفيف عبء معالجة المعاملات عن السلسلة الرئيسية.

و state channels و rollups وشبكات البلوك تشين المتداخلة والسلاسل الجانبية من حلول Layer 2 التي تعزز قابلية التوسع وتخفف الازدحام على شبكات بلوك تشين Layer 1. وتوفّر هذه الحلول معالجة أسرع للمعاملات ورسومًا أقل وإنتاجية أعلى، ما يمكّن شبكات البلوك تشين من تلبية متطلبات قاعدة مستخدمين متنامية.

ويكمن مستقبل قابلية التوسع في البلوك تشين في الجمع بين حلول Layer 1 و Layer 2، إذ تركّز شبكات بلوك تشين Layer 1 على الأمان واللامركزية بينما تقدّم شبكات Layer 2 حلول توسع موجهة لحالات استخدام بعينها. ومع استمرار تطور منظومة البلوك تشين، من الحاسم إعطاء الأولوية لقابلية التوسع دون المساس بالمبادئ الجوهرية للامركزية والأمان.

وبإطلاق كامل إمكانات تقنية البلوك تشين عبر شبكات قابلة للتوسع وفعالة، يمكننا تمهيد الطريق للتبني الواسع وإحداث ثورة في صناعات متنوعة حول العالم. والرحلة نحو شبكات بلوك تشين قابلة للتوسع مستمرة، ومع تواصل البحث والابتكار، سنواصل تجاوز التحديات وتشكيل مستقبل التمويل اللامركزي.

استكشف شبكات بلوك تشين Layer 1 و Layer 2 مع Gem Wallet

تتيح Gem Wallet للمستخدمين استكشاف عالم شبكات بلوك تشين Layer 1 و Layer 2 من هواتفهم بكل يسر. وبفضل واجهتها البديهية، يمكن للمستخدمين بسهولة إرسال التوكنات واستقبالها، والاطلاع على سجل معاملاتهم، وتخزين أصولهم الرقمية بأمان في المحفظة.

وتدعم المحفظة حلول Layer 2 الشهيرة مثل Arbitrum و Optimism و Polygon و zkSync وغيرها – ما يتيح للمستخدمين الاستفادة من حلول قابلية التوسع هذه عند إجراء المعاملات على البلوك تشين.

Gem Wallet متاحة على App Store أو Google Play Store، أو يمكنك تنزيلها بصيغة APK من موقعنا. نزّل Gem Wallet اليوم وابدأ رحلتك مع العملات الرقمية بثقة.