ألا تكره ذلك عندما تتعثر في زحمة السير ، خاصة عندما تكون في عجلة من أمرك؟ في مثل هذه الأوقات ، ستبدأ في التساؤل عن عدد الطرق الموجودة لخدمة آلاف السيارات والمسافرين يوميًا. ومن المثير للاهتمام أن هذه المعضلة لها نظير في عالم العملات المشفرة ، يُعرف باسم مشكلة قابلية التوسع.

يحدث هذا عندما تصل شبكة blockchain إلى قيود معينة على السعة. يمكنك التفكير في الأمر على أنه حركة مرور للسيارات تتزايد بسبب الطرق المزدحمة. في حالة التشفير ، عندما يحاول العديد من الأشخاص التعامل في نفس الوقت. بالنسبة للحل ، هناك هذا الشيء المسمى Layer 2 الذي يهدف إلى حل مشكلة قابلية التوسع في مساحة التشفير. ولكن ما هي مشكلة قابلية التوسع هذه حقًا وكيف يمكن لشبكة الطبقة الثانية ضبطها بشكل صحيح؟ هيا لنكتشف.

مشكلة قابلية تطوير البلوكتشين blockchain باختصار

إذا كنت ستلقي نظرة سريعة على القيمة السوقية للعملات المشفرة اليوم ، فسوف تفاجأ باكتشاف عدد الأشخاص الذين ربما حصلوا بالفعل على هذه العملات – بغض النظر عن الغرض. في وقت كتابة هذا التقرير (25 يناير 2022) ، وصلت Bitcoin (BTC) البيتكوين بالفعل إلى سقف سوقي يزيد عن 686.21 مليار دولار أمريكي ، بينما تمتلك Ethereum (ETH) الإيثريوم أكثر من 286.55 مليار دولار أمريكي.

تثبت هذه الأرقام الضخمة فقط أن المزيد والمزيد من الناس بدأوا في استكشاف مختلف العملات المشفرة. وكلما زاد عدد المعاملات المكتملة، زاد انشغال شبكة البلوكتشين. هذا هو المكان الذي تدخل فيه مشكلة قابلية التوسع.

لنأخذ شبكة الإيثريوم Ethereum ، على سبيل المثال. على سلسلة البلوكتشين أblockchain Ethereum ، تُترجم نسبة الطلبات العالية إلى سرعات معاملات أبطأ وغير مستدامة تقريبًا أسعار غاز ETH . الأمر نفسه ينطبق على البلوكتشين blockchain الخاص بالبيتكوين Bitcoin ، والذي يحتاج إلى التعامل مع تدفق العديد من المعاملات في وقت واحد.

لزيادة الكفاءة التشغيلية للشبكة وتحسين عملياتها بشكل أفضل ، تم تطوير حل قابلية التوسع من الطبقة الثانية.

ما هي طبقات البلوكتشين blockchain وكيف تعمل؟

إذا كان ازدحام الطريق هو ما يسمى مشكلة قابلية التوسع ، فستكون طرق وشوارع الوصول الإضافية الطبقة 2 . هذا هو المصطلح المستخدم لاستدعاء الحلول التي تم إنشاؤها وتصميمها للمساعدة في توسيع نطاق شبكة blockchain بشكل أفضل.

ذكرنا سابقًا أن سرعة المعاملات والعمليات قد تكون أبطأ ويمكن أن ترتفع تكاليف المعاملات عندما تصبح الشبكة مشغولة بشكل مكثف. هذه المشكلات هي ما تحاول الطبقة الثانية إزالته. لمساعدتك على فهم كيفية عمل الطبقة 2 بشكل أفضل ، دعنا نتحدث أولاً عن الطبقة التي تسبقها – الطبقة 1.

طبقة 1

في مساحة التشفير ، تكون الطبقة الأولى أو السلسلة الرئيسية هي طبقة الإجماع القياسية أو الأساسية. هذا هو المكان الذي تتم فيه جميع المعاملات تقريبًا ويتم تسوية. تشمل الأمثلة شبكة البيتكوين Bitcoin وشبكة الإيثريوم Ethereum وشبكات التشفير الأخرى. يمكنك التفكير في الأمر على أنه طريق سريع تمر فيه جميع السيارات والمركبات الأخرى المتوجهة في اتجاه معين.

عندما يزداد حجم السيارات ، تبدأ المشكلة مع تزايد حركة المرور. الشيء نفسه ينطبق على المعاملات التي تدخل وتكتمل في شبكة البلوكتشين blockchain – وبالتالي ، فإن الحاجة إلى حلول التوسع.

تتضمن بعض حلول قياس الطبقة الأولىتحسينات بروتوكول الإجماع حيث قد تواجه المصطلحاتإثبات العمل(PoW)و إثبات الحصة (PoS) في كثير من الأحيان. الآخر يسمى التجزئة ، حيث يتم تقسيم شبكة البلوكتشين blockchain بأكملها إلى مجموعات بيانات مميزة تسمى “الأجزاء”

إذا كانت الشبكة تتطلب عددًا أكبر من المعاملات المنجزة في الثانية أو برسوم أقل – أو ربما كلاهما – فإن حلول الطبقة الثانية يمكن أن تكون خيارًا جيدًا آخر.

طبقة 2

الطبقة الثانية هي ببساطة طبقة أخرى مبنية فوق الطبقة الأولى . الشيء الجيد في ذلك هو أنه لا يحتاج إلى إجراء أي تغييرات على الطبقة 1 ، مما يعني أن الطبقة الأساسية لن يكون لها أي مقاطعة أو تغييرات في أنظمتها وعملياتها. الهدف من الطبقة 2 هو المساعدة في تعزيز قدرة الطبقة الأولى من خلال معالجة المعاملات خارج السلسلة .

هذا يعني أن حل الطبقة الثانية يجب أن يكون قادرًا على إلغاء تحميل العمل ، تقليل الازدحام الكلي ، و تجنب نقاط الفشل الفردية . من خلال القيام بذلك ، لن يتم المساس بسرعات المعاملات وتجربة المستخدم بل تعمل بسلاسة وأمان – تمامًا كما ينبغي أن تعمل بالفعل.

التعمق في حلول تحجيم الطبقة الثانية

من الناحية المثالية ، ستكون شبكة البلوكتشين blockchain قادرة على التعامل مع عدد غير محدود من المعاملات في الثانية. يشار إلى هذا على أنه معدل النقل أو TPS. ومع ذلك ، إذا كنا سنلقي نظرة سريعة على أداء شبكات التشفير اليوم ، فإن معالجة عدد لا حصر له من المعاملات لا تزال بعيدة عن الواقع.

يمكن أن تعمل سلسلة بيتكوين Bitcoin الرئيسية من 3 إلى 7 TPS – وهي أرقام بعيدة جدًا عن ما يقرب من 20000 TPS في Visa. على الجانب الآخر ، تعتبر شبكة Bitcoin أكثر أمانًا بلا شك ، نظرًا لأنها لا مركزية ويجب الموافقة على كل معاملة وتعدينها وتوزيعها وتأكيدها من خلال عقد متعددة أو حراس بيانات البنية التحتية blockchain.

لزيادة سرعة وكفاءة الشبكة ، مع الحفاظ على أمانها الموثوق وسلامتها ، تم تطوير حلول توسيع الطبقة الثانية. وتشمل هذه:

  • قنوات الدولة

تستخدم القنوات الحكومية عقودًا متعددة التوقيعات لتسهيل المعاملات السريعة خارج السلسلة وإنهائها مع السلسلة الرئيسية. هذا يقلل من الازدحام في الشبكة ، ورسوم المعاملات ، وتأخيرات المعالجة.

  • سلاسل جانبية

هذا هو البلوكتشين blockchain مستقل متوافق مع Ethereum Virtual Machine (EVM) ويعمل بالتوازي مع السلسلة الرئيسية. إنه يعمل مع الإيثريوم Ethereum عبر جسور ثنائية الاتجاه ويعمل وفقاً للإجماع الخاص به ومعلمات الكتلة.

  • التراكمية

تنفذ هذه المعاملات خارج السلسلة الرئيسية وتنشر البيانات إلى الطبقة الأولى عند التوصل إلى توافق في الآراء. التراكمية نوعان: مجموعات ZK والتجميعات المتفائلة.

تجمع تجميعات المعرفة الصفرية (ZK) أو تجميع مئات المعاملات خارج السلسلة وإنشاء معرفة موجزة غير تفاعلية للوسيطة ( سنارك). مع ZK-rollups ، لا يلزم سوى إثبات الصلاحية بدلاً من بيانات المعاملة. هذا يجعل التحقق من صحة الكتلة أسرع وأرخص.

التجميعات المتفائلة ، من ناحية أخرى ، لا تجري أي عمليات حسابية ولكن تقترح الحالة الجديدة على السلسلة الرئيسية أو “توثيق” المعاملة. الحساب هو الجزء المكلف من استخدام الإيثريوم Ethereum ، مما يجعل التجميعات المتفائلة مثالية لتقليل تكاليف الغاز.

  • بلازما

تم تصميم هذا لشبكة الإيثريوم Ethereum وتم إنشاؤه باستخدام العقود الذكية و Merkle Trees – وهي طريقة لتنظيم كمية هائلة من البيانات بطريقة أبسط. تتيح البلازما تطوير عدد غير محدود من السلاسل الجانبية أو نسخ أصغر من شبكة الإيثريوم Ethereum.

أمثلة على شبكة الطبقة الثانية

الآن بعد أن فهمت ماهية حلول تحجيم الطبقة الثانية ، دعنا ننتقل إلى أمثلتها في مجال التشفير.

  • شبكة البرق lightning بيتكوين

شبكة البرق Bitcoin Lightning Network هي نظام لامركزي يسمح للمستخدمين بإجراء مدفوعات صغيرة فورية بكميات كبيرة و بتكاليف أقل. يعد بروتوكول الدفع هذا من بين القنوات المستخدمة على نطاق واسع لمعاملات البيتكوين Bitcoin السريعة والسهلة.

  • لوبرينغ Loopring

تستخدم لوبرينغ Loopring عقودًا ذكية مفتوحة المصدر من الإيثريوم Ethereum لتطوير مشاريعها الخاصة. تم إنشاؤه لحل التحديات التي تواجه البورصات المركزية واللامركزية ، من خلال السماح للمستثمرين بتخزين استثماراتهم في محافظهم الخاصة أثناء إكمال الصفقات بطريقة مركزية.

  • بوليغون Polygon

تقدم بوليغون Polygon تطويرًا في أمان شبكة الإيثريوم Ethereum ، وكذلك للمطورين. إنه يتميز بالأدوات التي يستخدمها المطورون لإنشاء تقنيات محسّنة لقائمة الاثيريوم Ethereum.

  • التفاؤل

يتميز التفاؤل بإدخال تحسينات على القدرة على تحمل تكاليف معاملات الإيثريوم Ethereum. بصرف النظر عن ذلك ، يطور التفاؤل أيضًا سرعة المعاملات لمستخدمي الإيثريوم Ethereum.

بعد الطبقة الثانية

تقدم الطبقة الثانية من البلوكتشين Blockchain’s Layer 2 بلا شك الكثير من الفوائد الرائعة للشبكة التي تدعمها ، وكذلك لمستخدميها. كما اكتشفنا سابقًا ، فإن تطوير Layer 2 يعالج نسبة التحمول المتزايد على شبكات التشفير المختلفة ، بما في ذلك Bitcoin و Ethereum.

مع فتح طرق معاملات التشفير ، سيحاول المزيد والمزيد من الناس تجربة العملات الرقمية الرائعة المحتملة التي يجب أن تقدمها. لن يكون من المفاجئ أنه قريباً ، قد نرى شبكات أخرى توفر معاملات تشفير أكثر سهولة وسرعة وأرخص في أي وقت من الأوقات.