ما هي الطبقة الثانية في شبكة البلوكشين؟ وماهي الحلول التي تقدمها؟

تطوير حلول قابلة للتوسع

التحديات التي تواجهها شبكة الأيثيريوم تعود إلى قدرتها المحدودة على معالجة القليل من المعاملات في كل ثانية، مما يقلل من فعالية العديد من التطبيقات اللامركزية يعتبر الانتقال المخطط للإيثيريوم نحو نظام تشغيل مجزأ يعتمد على إثبات الحصص استراتيجية قد تساهم في تخفيف الضغط عن الطبقة الأولى. هذا الانتقال يعني تقسيم شبكة إيثريوم إلى قطاعات أو شرائح متعددة لتوزيع الحمل، تقليل الازدحام، وزيادة عدد المعاملات التي يمكن معالجتها كل ثانية.

ومع ذلك، نظرا لأن النشر الكامل لهذا النظام الجديد قد يستغرق سنوات، ومع استمرار الطلب في الارتفاع، برزت الحاجة الملحة إلى حلول قابلة للتوسع. هذا أدى إلى زيادة في اعتماد تقنيات الطبقة الثانية، التي تعمل بموازاة الطبقة الأولى للايثيريوم، بدلا من محاولة تحسين الأداء في الطبقة الأساسية.

توفر الطبقة الثانية والتقنيات المرتبطة بها مجموعة متنوعة من الحلول لتوسيع نطاق الإيثريوم. ويشمل ذلك عدة تقنيات مثل بلازما، الشبكات الجانبية، قنوات الدول وقنوات الدفع، التراكمات، ZK-Rollups، فاليديوم، والمجمعات.

كل هذه الحلول لها مزايا وعيوب خاصة بها.

مفهوم الطبقة الأولى

قبل التطرق لمفهوم الطبقة الثانية نعرج ونعرف أولا بموضوع الطبقة الأولى أولا.

الطبقة الأولى في البلوكشين تمثل الشبكة الأساسية والبنية التحتية الرئيسية لأي منصة بلوكشين. حيث تتحمل الشبكة الرئيسية مسؤولية التحقق من صحة وإنهاء جميع المعاملات على الشبكة بشكل مستقل، دون الاعتماد على شبكات خارجية.

بشكل أساسي، تُشكل الطبقة الأولى أساس النظام البيئي للبلوكشين. كما تحتوي بروتوكولات الطبقة الأولى (L1) على عملات رقمية أصلية تُستخدم في رسوم المعاملات أو ما يُعرف برسوم الغاز. تمتلك كل شبكة أساسية آلية خاصة بها لتحقيق التوافق بين العقد، مثل إثبات العمل (PoW) أو إثبات الحصص (PoS). يوجد مفهوم شائع في صناعة البلوكشين يُعرف بمعضلة البلوكشين، والتي تشير إلى قدرة الشبكة على تحقيق هدفين من ثلاثة أهداف رئيسية فقط وهي:

الأمان، قابلية التوسع، واللامركزية.

ولكن ليس الثلاثة معا.

هذا المفهوم قدمه "فيتاليك بوتيرين"، المؤسس المشارك للإيثيريوم. حيث تضع شبكات البلوكشين من الطبقة الأولى، مثل البيتكوين والإيثيريوم، الأولوية للأمان واللامركزية على حساب قابلية التوسع. وتتمثل قابلية التوسع هنا في القدرة على معالجة عدد كبير من المعاملات. وفي هذا السياق، تبرز أهمية بروتوكولات الطبقة الثانية، حيث يطور المبرمجون حلول الطبقة الثانية L2 فوق بنية الطبقة الأولى L1 لمعالجة تحديات قابلية التوسع.

تعريف وآلية عمل الطبقة الثانية

الطبقة الثانية، أو بروتوكولات L2، تشكل حلولا متقدمة مبنية فوق الشبكات الأساسية، هدفها تعزيز قدرة الشبكة على التعامل مع عدد أكبر من المعاملات والبيانات. تعمل هذه البروتوكولات كإطار عمل ثانوي، موسعا للقدرات الأصلية للشبكات الرئيسية.

ولكن، كيف تعمل هذه الشبكات؟

تتمثل آلية عمل الطبقة الثانية في معالجة المعاملات بكميات كبيرة ضمن شبكتها قبل أن تقدم دليلا على هذه المعاملات إلى الطبقة الأساسية.

هذه العملية، المعروفة باسم التوسع "خارج السلسلة"، تخفف الضغط بشكل كبير عن الشبكة الأساسية.

تركز الطبقة الأولى على الأمان، اللامركزية، وتوفر البيانات، بينما تتعامل الطبقة الثانية مع تحديات قابلية التوسع، ما يؤدي إلى تعزيز كفاءة النظام البيئي للبلوكتشين بأكمله بفضل تقليل الازدحام في الشبكة الأساسية.

الآن، لنلقي نظرة تفصيلية على أحد هذه الحلول:

شبكات البلازما

تُعتبر البلازما نوعا من السلاسل الجانبية المرتبطة بشبكة الإيثريوم، وتُعرف أحيانا بالسلاسل الفرعية. تعمل هذه السلاسل كنسخ مصغرة من الشبكة الأساسية، مستخدمة عقودا ذكية وتقنيات تشفير متقدمة لتخفيف العبء عن السلسلة الأم.

تحتوي كل سلسلة بلازما على آلية خاصة للتحقق من صحة الكتل، وتقدم تقارير دورية إلى شبكة الإيثريوم الرئيسية. وتستخدم هذه السلاسل الأمان الموجود في الشبكة الرئيسية لحل النزاعات والتحقق من الاحتيال. وتتميز سلاسل البلازما بقدرتها على تحقيق إنتاجية عالية بتكلفة منخفضة للمعاملة، ولكنها تدعم المعاملات الأساسية فقط، مثل نقل الرموز والمبادلات، وتتطلب خطوات معينة لتأكيد السحب والتحديات. وتُستخدم سلاسل البلازما في العديد من المشاريع لتكامل تطبيقات dApp، مثل OMG Network وLeapDAO.

يُذكر أن مجموعة Plasma Group، وهي منظمة بحثية تابعة للايثيريوم، أنهت أنشطتها وتبرعت بالأموال المتبقية لها إلى Gitcoin.

السلاسل الجانبية في الطبقة الثانية

السلاسل الجانبية ضمن الطبقة الثانية تتألف من شبكات بلوكشين مستقلة تتمتع بالتوافق مع آلة الايثيريوم الافتراضية (EVM) وتعمل جنبا إلى جنب مع الشبكة الرئيسية للإيثريوم.

في هذه الشبكات الجانبية، تتحمل عقد التحقق مسؤولية معالجة وتأكيد المعاملات، وإضافة الكتل، والالتزام بقواعد الإجماع الخاصة بالسلسلة الجانبية مثل إثبات السلطة أو إثبات الحصص، وذلك لتحقيق كفاءة أعلى في المعاملات. حيث تتم عملية التوافق مع الايثيريوم من خلال جسر ثنائي الاتجاه، على الرغم من أن الأمان لا يُورّث بشكل مباشر، وبالتالي فإن الأمان يعتمد على الشبكة الجانبية نفسها.

تتميز الشبكات الجانبية بتوظيفها لتكنولوجيا مُثبتة وقدرتها على دعم معاملات أكثر تعقيدا مع التوافق مع الجهاز الافتراضي للايثيريوم EVM، رغم كونها أقل لامركزية وتعتمد على آليات إجماع خاصة بها، مما يجعلها في الواقع ليست طبقة ثانية بالمعنى التقني الصارم.

تشمل المشاريع التي تطبق السلاسل الجانبية POA Network وxDai Chain.

قنوات الدفع

هذه القنوات هي من أوائل الحلول التي ظهرت في مجال توسعة الطبقة الثانية، حيث تستخدم عقود متعددة التوقيع لتمكين المشاركين من تنفيذ المعاملات بسرعة وتكرار عال خارج السلسلة، مع العودة إلى الطبقة الأولى لإنهاء العملية عند الحاجة. وتدير القنوات التفاعلات المعقدة مثل الألعاب، بينما تتخصص قنوات الدفع في معاملات بسيطة بين طرفين. وتتيح هذه القنوات معالجة المعاملات بكفاءة عالية جدا وبتكلفة منخفضة، مما يجعلها مثالية للمدفوعات الصغيرة.

ولكن، يمكن أن تكون تكاليف وأوقات إنشاء وتسوية هذه القنوات غير مثالية للمدفوعات الفردية، فضلا عن أنه يجب حبس الأموال في هذه القنوات المفتوحة. ومن بين المشاريع الرئيسية التي تستخدم هذه القنوات على إيثريوم نجد Celer Network وPerun وRaiden Network.

التراكمات

تعمل هذه التراكمات جنبا إلى جنب مع شبكة الإيثريوم الرئيسية في الطبقة الثانية، وتتيح تنفيذ المعاملات بتكلفة منخفضة وقابلية توسع عالية على دفعات خارج الطبقة الأولى، مع الاستفادة من أمان الطبقة الأساسية للإيثريوم عند إرسالها كمعاملة واحدة.

بالنظر إلى أن الحساب يُعتبر العنصر البطيء والمكلف في شبكة الايثيريوم، توفر التراكمات تحسينات كبيرة في قابلية التوسع، حيث لا تُجري عمليات حسابية بشكل افتراضي، وهذا يتوقع أن يزداد مع تطور تقسيم شبكة الإيثيريوم.

هذه التراكمات تفترض بشكل افتراضي صحة المعاملات، ولا تُجري الحسابات إلا في حالة التحدي بدليل مقاوم للاحتيال. وتعتمد التراكمات على نظام ربط، حيث يخسر المشارك الذي يُظهر مسؤوليته عن معاملة أو تحدي احتيالي رباطه. ويمكن للتراكمات التعامل مع أي نشاط يُجرى على الطبقة الأولى لأنها متوافقة مع EVM وSolidity.

نظرا لتخزين بيانات المعاملات في سلسلة الطبقة الأولى، تظل هذه التراكمات آمنة ولامركزية وتوفر توسعا كبيرا في التنفيذ. ومع ذلك، قد تتأثر المعاملات بأوقات انتظار طويلة للمعاملات بسبب التحديات المحتملة للاحتيال. وتُعتبر Optimism وArbitrum وCartesi من بين المشاريع التي تقدم تطبيقات للتراكمات وتُعد مناسبة لتطبيقات التمويل اللامركزي.

خلاصة القول:

من الواضح أنه لا يمكن لأي حل واحد لتوسيع نطاق الايثيريوم 2.0 أن يحقق بمفرده الأهداف الثلاثة:

الأمان، اللامركزية، والقابلية للتطوير، والتغلب على التحديات المتمثلة في الرسوم المرتفعة واختناقات الشبكة.

يعد التقسيم ضمن الطبقة الأولى أحد الحلول المهمة لتعزيز قابلية التوسع على الشبكة، ولكن الحلول التي تأتي من الطبقة الثانية وتعمل خارج السلسلة، والتي تتميز بمرونتها وقدرتها على التكيف مع المتطلبات المتنوعة والمقايضات المحتملة لمختلف مشاريع التطبيقات اللامركزية، تعتبر حيوية لمستقبل تكنولوجيا البلوكشين. يتجاوز النظام البيئي للبلوكشين مجموع مكوناته الفردية.

يمكن للحلول المتعددة في الطبقة الثانية أن تعمل بتناغم لمواجهة التحديات المتزايدة التي يفرضها التبني الواسع النطاق. ومن خلال التعاون، يمكن لهذه الحلول أن تساعد في تقليل الازدحام وتجنب نقاط الضعف الفردية، ممهدةً الطريق نحو عصر جديد من تطور الويب 3.0.

اقرأ أيضا:

المنظمات اللامركزية المستقلة (DAO): فهم التفاصيل والغاية وأمثلة عنها