أصبحت تقنية Blockchain واحدة من المفاهيم الرئيسية التي تُثير اهتمام العديد من الأفراد والشركات. حيث تتسم هذه التقنية بقدرتها على تحقيق التوثيق والشفافية والأمان في العمليات المالية والتبادلات الإلكترونية، ولكن ما يشغل بال الكثيرين هو قابلية التوسع المُتعلقة بها. من المُحتمل أنك صادفت هذا المُصطلح، ربما، باعتباره أكبر مشكلة تُواجه صناعة العملات المُشفرة.
سيُقدم هذا الدليل فهمًا مُبسطًا لمُصطلح قابلية التوسع في تقنية Blockchain. سنقوم بشرح الأساسيات والمفاهيم المُتعلقة بقابلية التوسع، وسنسلط الضوء على التحديات التي تُواجه تطوير Blockchain وتوسعها لمواجهة المُتطلبات المُستقبلية. سنقدم نصائح واستراتيجيات للتعامل مع قضايا قابلية التوسع في هذا السياق المُتنوع والمُتغيِّر.
إذا كنت ترغب في فهم أعمق لمفهوم قابلية التوسع في تكنولوجيا Blockchain وتأثيرها على مجالات مُتعددة، فإنَّ هذا المقال سيكون مرجعًا مفيدًا. تحقق من ما هي قابلية التشغيل البيني لـ Blockchain وكيف تعمل؟
ما هي قابلية التوسع في Blockchain؟
تُشير “قابلية التوسع” إلى القدرة على التعامل مع أحجام مُتزايدة من البيانات والمُستخدمين دون فقدان الأداء أو الموثوقية. وبالمثل، تُشير قابلية التوسع في Blockchain إلى قدرة شبكة Blockchain على مواصلة العمل على النحو الأمثل — دون زيادة التكاليف — عندما يكون هناك المزيد من المعاملات والنشاطات المُسجلة أي إمكانية إنشاء ومعالجة عدد كبير من المُعاملات بسرعة وفعاليَّة وأكثر استدامة.
يقترح Vitalik Buterin [PDF] أنَّ بروتوكولات Blockchain تسعى جاهدة إلى أن تكون لامركزية وآمنة وقابلة التطوير، لكنها تُحقق اثنين فقط من هذه الخصائص. والميزة الأكثر شيوعًا التي يتم التضحية بها هي قابلية التوسع (قابلة التطوير).
عندما لا تكون تقنية Blockchain قابلة للتوسع، فإنها تُعالج المُعاملات ببطء، مما قد يؤدي إلى ازدحام الشبكة (تراكم المدفوعات) وارتفاع الرسوم. وفي الوقت نفسه، يُمكن لتقنية Blockchain القابلة للتطوير التعامل مع حجم كبير من المُعاملات في الثانية (TPS) دون انخفاض في الأمان، أو تجربة المستخدم والرسوم، أو اتخاذ القرار (التوصل إلى إجماع مع شبكة واسعة من الجهات الفاعلة من نظير إلى نظير).
تقنية Blockchain أثبتت فعاليتها في ضمان الأمان والشفافية والتوثيق، ولكنها تُواجه تحديات فيما يتعلق بقدرتها على معالجة كميات كبيرة من المعاملات في وقت قصير. فعندما يزداد عدد المُشاركين في الشبكة وعدد المُعاملات المنجزة، يُمكن أن تواجه Blockchain تحديات تتعلق بسرعة المُعالجة والرسوم المُرتبطة بالمعاملات.
تُحدد ثلاثة مقاييس رئيسية قابلية التوسع لشبكة Blockchain:
- الكمون: الوقت الذي يستغرقه بث المعاملات إلى عقد الشبكة وجمع استجاباتها للتوصل إلى إجماع يُؤثر على قابلية التوسع. يؤدي الكمون الأقل إلى شبكة أكثر قابلية للتطوير.
- الإنتاجية: تعتمد قابلية التوسع لبروتوكول Blockchain أيضًا على عدد المعاملات التي يمكنه معالجتها في الثانية. ينتج عن الإنتاجية الأعلى شبكة أكثر قابلية للتطوير.
- التكلفة: تُحدد الموارد (قوة الحساب، وعرض النطاق الترددي، وما إلى ذلك) المطلوبة لتشغيل Blockchain قابليتها للتوسع. فالمزيد من الموارد يعني حوافز أعلى للشبكة، خاصةً لعدد أكبر من المشاركين في الشبكة. إذا لم تكن الحوافز متناسبة مع تكلفة المشاركة، فقد لا يكون هناك مُشاركين في الشبكة.
معظم بروتوكولات Blockchain الأحدث مثل Solana أكثر قابلية للتوسع من البروتوكولات القديمة مثل Bitcoin؛ ومع ذلك، فإنها عادةً ما تُحقق ذلك على حساب نظام أمني أضعف أو المزيد من المركزية.
لكي تدعم شبكات Blockchain الاقتصادات الضخمة وقواعد المُستخدمين المُتنامية، يجب أن تكون قابلة للتطوير. لن يعتمد الأشخاص على بروتوكولات Blockchain إذا كانت بطيئة ومُكلفة، خاصةً وأنَّ هناك خيارات تقليدية سريعة ورخيصة. على سبيل المثال، يُعد استخدام VISA لدفع ثمن البيتزا أسرع وأرخص من استخدام Bitcoin. ومن هنا تأتي أهمية قابلية التوسع في Blockchain.
بعض الطرق الرئيسية لتوسيع نطاق Blockchain
نفذت العديد من بروتوكولات Blockchain العديد من التقنيات لتحسين زمن الوصول والإنتاجية والتكلفة دون التضحية بالأمان واللامركزية. ومع ذلك، لم يتمكن أي حل من التوصل إلى إجابة مُقنعة لمُعضلة Blockchain الثلاثية، خاصة وأن عددًا منها يُضحي باللامركزية أو الأمن.
ونتيجة لذلك، تستخدم بروتوكولات Blockchain عادة حلولاً مُتعددة لتحسين قابلية التوسع في الشبكة.
ويُمكن تصنيف هذه التقنيات إلى ثلاثة حلول واسعة.
1. حلول الطبقة الأولى
الهدف هنا هو تحسين شبكة Blockchain الأساسية للتعامل مع المعاملات البالية. يمكن أن يشمل ذلك حلولاً مثل جعل الكتل أكبر، أو تقليل أوقات المعاملات، أو تجميع الاستجابات للتوافق بشكل أسرع.
يتم تنفيذ حلول الطبقة الأولى على الشبكة ، مع التركيز على تحسين بروتوكول Blockchain الأساسي دون إشراك أي إطار ثانوي. عادةً، يتم إجراء هذه التحسينات باستخدام عملية الانقسام لـ Blockchain.
على سبيل المثال، قامت Bitcoin بتنشيط Segregate Witness (SegWit) من خلال شوكة ناعمة (انقسام جزئي) في عام 2017. وقد أدى هذا التغيير إلى زيادة حدود حجم كتلة البروتوكول وكفاءة المعاملات. وفي وقت لاحق من ذلك العام، أدى الانقسام الكلي إلى إنشاء Bitcoin Cach (BCH)، وهي شبكة بديلة ذات أحجام كتل أكبر، وأوقات معاملات أقصر، ورسوم معاملات أقل.
أكملت شبكة Blockchain Etherium أيضًا عملية الانقسام الكلي في عام 2022. أدى هذا إلى نقل خوارزمية الإجماع الخاصة بالبروتوكول من إثبات العمل إلى إثبات الحصة. لقد كانت هذه هي المرحلة الأولى في تقديم الانقسام، والذي يعتقد Buterin أنه سيُوسع نطاق الشبكة بشكل أكبر.
يُعد تجزئة Blockchain حلاً من الطبقة الأولى، على الرغم من أنه لا يتطلب انقسام. وبدلاً من ذلك، فهو يتضمن تقسيم الشبكة إلى أقسام أصغر — أجزاء — لنشر وتحسين معالجة المعاملات. بينما تتطلع Etherium إلى تنفيذ التجزئة في وقت ما من عام 2023، فإنَّ سلسلة Zilliqa Blockchain تحتوي بالفعل على أربعة أجزاء، مما يُقلل أوقات المعاملات، ويُقلل رسوم المعاملات، ويُحسن رضا المستخدمين. تحقق من ما هو LayerZero؟ هل يُمكنه حل مشكلة التشغيل البيني لشبكات Blockchain؟
2. حلول الطبقة الثانية
على عكس حلول الطبقة الأولى التي يتم تنفيذها على بروتوكول Blockchain الأساسي، تعمل حلول الطبقة الثانية على زيادة قابلية التوسع في Blockchain عن طريق نقل بعض المعاملات أو العمليات خارج الشبكة. إنها أطر عمل ثانوية — قنوات الحالة والمجموعات — مبنية على بروتوكول Blockchain الأساسي للتعامل مع أحجام المُعاملات المُتزايدة.
- قنوات الحالة: قنوات تفاوض ذكية بين المشاركين. مع هذه القناة ، يُمكن لطرفين أو أكثر التعامل بسرعة، خارج الشبكة، مع السماح بتسوية المعاملة النهائية على الشبكة. على سبيل المثال، تعمل شبكة Lightning Network أعلى شبكة Bitcoin Blockchain وتسمح بمعاملات Bitcoin خارج بروتوكول Blockchain الأساسي. وبمساعدة العقود الذكية، يتم إغلاق المعاملات. بعد ذلك، تتم إضافة المعاملة ونهائيتها إلى Blockchain الأساسي، مما يسمح بحل النزاعات وإغلاق القناة. هذا يُقلل من عبء المعاملات التي يجب أن تُسجل في شبكة Blockchain الرئيسية، مما يسمح بتنفيذ المعاملات بسرعة أكبر وبتكلفة أقل. مثال آخر على قناة الحالة هو شبكة Raiden المبنية على Ethereum.
- عمليات التجميع: وفي الوقت نفسه، تقوم عمليات التجميع — المُتفائلة أو المعرفة الصفرية، على سبيل المثال — بتنفيذ المعاملات خارج الشبكة ثم إرسال بيانات المعاملة أو إثبات الصلاحية إلى بروتوكول Blockchain الأساسي، حيث سيتم التوصل إلى توافق في الآراء. تُعد Loopring وAztec من الأمثلة الجيدة على مجموعات المعرفة الصفرية، في حين أنَّ Arbitrium One وOptimism هي أمثلة على مجموعات متفائلة.
علاوة على ذلك، هناك اختلافات أخرى بين شبكات Blockchain من الطبقة الأولى والطبقة الثانية.
3. الشبكات الجديدة
يُمكن إنشاء أشكال مختلفة من الشبكات الجديدة — الشبكات الجانبية، وشبكات البلازما، وشبكات فاليديوم — لتعزيز كفاءة مُعالجة المعاملات. على سبيل المثال، Polygon عبارة عن شبكة جانبية من Ethereum ذات مواصفات مُخصصة لتلبية احتياجات مُحددة، ولكنها لا تزال تستفيد من الأساس القوي لـ Ethereum وتعتمد عليه.
في حين يُشار إلى هذه الحلول أحيانًا باسم حلول الطبقة الثانية، إلا أنها مُتميزة تمامًا. حلول الطبقة الثانية هي امتدادات لنظيرتها من الطبقة الأولى وتعمل عادةً بما يتماشى مع بروتوكول Blockchain الأساسي. ومع ذلك، فإنَّ وشبكات الجانبية وشبكات البلازما، وشبكات فاليديوم هي شبكات Blockchain أكثر استقلالية ولها اتصالات بنظيرتها من الطبقة الأولى. عادةً ما تتحمل مسؤولية الأمان أو خوارزميات الإجماع أو معلمات الحظر. تحقق من شرح خوارزميات “إثبات الحصة” المُختلفة.
لا توجد قابلية للتوسع في شبكة Blockchain، ولا يوجد اعتماد جماعي
تتمتع تقنية Blockchain بالقدرة على تغيير العالم كما نعرفه. ومع ذلك، فإنها لن تُغيِّر العالم إذا ظلت قابلية التوسع قيدًا لأنه لن يكون هناك اعتماد جماعي.
من رقمنة الأصول إلى الشركات التي تستخدم تقنية Blockchain لتحسين العمليات، فإنَّ المستقبل مشرق لهذه التقنية إذا تمكنت من التوسع بشكل مستدام دون التضحية باللامركزية والأمن. يُمكنك الإطلاع الآن على تأمين هويتك على Blockchain: أهم النصائح لحماية تفاصيلك.
