الطبقة 1 مقابل الطبقة 2

شبكات الطبقة الأولى (Layer 1) تمثل البنية الأساسية لسلاسل الكتل مثل Bitcoin وEthereum، حيث تتولى معالجة جميع المعاملات والتحقق منها مع ضمان أمن الشبكة. ومع زيادة أعداد مستخدمي العملات الرقمية، واجهت هذه الشبكات تحديات في قابلية التوسع، ما أدى إلى ارتفاع الرسوم وبطء تنفيذ المعاملات. ظهرت شبكات الطبقة الثانية (Layer 2) كحلول توسعية مبنية على الشبكات الأساسية، إذ تعزز بشكل كبير قدرة المعالجة وتخفض الرسوم من خلال نقل بعض العمليات خارج السلسلة. هذا التعاون بين الطبقتين يمكّن أنظمة البلوك تشين من التوسع دون المساس باللامركزية أو الأمان.

الخلفية: نشأة شبكات الطبقة الأولى (Layer 1) والطبقة الثانية (Layer 2)

تعود فكرة شبكات الطبقة الأولى إلى التصاميم الأولى للبلوك تشين، حيث تمثل سلاسل الكتل المستقلة التي تدير التحقق من المعاملات، وآليات الإجماع، وتخزين البيانات بالكامل. واجه Bitcoin، أول نظام بلوك تشين، قيوداً في حجم الكتلة ووقت الكتلة، مما تسبب في ازدحام الشبكة. دفعت معضلة "ثلاثية البلوك تشين" (استحالة تحقيق التوسع والأمان واللامركزية في آن واحد) إلى تطوير حلول توسعية جديدة.

ومع تزايد شعبية العملات الرقمية بين عامي 2017 و2018، تفاقمت مشاكل الازدحام، ما دفع المطورين للبحث عن طرق توسع مبتكرة. ظهرت شبكات الطبقة الثانية في هذا السياق، حيث تتيح إضافة طبقات معالجة معاملات فوق الشبكات الأساسية دون تعديل البروتوكول الأصلي. كان Bitcoin Lightning Network من أوائل حلول الطبقة الثانية، وطورت Ethereum خيارات مثل Optimistic Rollups وZK-Rollups.

آلية العمل: تشغيل شبكات الطبقة الأولى (Layer 1) والطبقة الثانية (Layer 2)

تعالج شبكات الطبقة الأولى كافة المعاملات مباشرة على السلسلة باستخدام آليات إجماع مثل Proof of Work أو Proof of Stake. يجب على كل عقدة التحقق من دفتر الأستاذ الكامل وتخزينه، ما يحقق الأمان واللامركزية لكنه يحد من السرعة. على سبيل المثال، يبلغ متوسط معاملات Bitcoin نحو 7 معاملات في الثانية، بينما تدير Ethereum حوالي 15 معاملة في الثانية.

تستخدم شبكات الطبقة الثانية تقنيات متعددة لنقل معظم عمليات المعالجة خارج السلسلة:

1. قنوات الحالة: يقوم المشاركون بإجراء عدة معاملات خارج السلسلة ثم يرسلون النتيجة النهائية للسلسلة الرئيسية، مثل Lightning Network.
2. التجميعات (Rollups): تُجمع وتُضغط عدة معاملات قبل إرسالها للسلسلة الرئيسية، وتشمل Optimistic Rollups (تفترض صحة المعاملات وتحدد فترات للطعن) وZK-Rollups (تستخدم إثباتات المعرفة الصفرية للتحقق من صحة المعاملات).
3. السلاسل الجانبية (Sidechains): سلاسل كتل مستقلة تعمل بالتوازي مع السلسلة الرئيسية، مع آليات ربط ثنائية الاتجاه لنقل الأصول.
4. Plasma: تنشئ بنية هرمية من سلاسل فرعية تقدم إثباتات المعاملات للسلسلة الرئيسية بشكل دوري.

تتيح حلول الطبقة الثانية زيادة سرعة المعالجة إلى آلاف أو عشرات الآلاف من المعاملات في الثانية، مع الاستفادة من ضمانات أمان السلسلة الرئيسية.

المخاطر والتحديات في شبكات الطبقة الأولى (Layer 1) والطبقة الثانية (Layer 2)

أبرز التحديات أمام شبكات الطبقة الأولى:

1. اختناقات التوسع: يزداد ازدحام المعاملات مع ارتفاع عدد المستخدمين.
2. استهلاك الطاقة: خاصة في سلاسل الكتل التي تعتمد Proof of Work.
3. صعوبة التحديث: تتطلب تغييرات البروتوكول توافقاً واسعاً، مما يبطئ الابتكار.
4. تكاليف المعاملات: ترتفع الرسوم أثناء الازدحام، ما يؤثر على تجربة المستخدم.

المخاطر المرتبطة بشبكات الطبقة الثانية:

1. نماذج أمان معقدة: توفر حلول الطبقة الثانية مستويات متباينة من الأمان.
2. توزع السيولة: تتوزع الأموال عبر حلول طبقة ثانية متعددة.
3. تحديات تجربة المستخدم: يتعين على المستخدمين فهم عمليات الربط بين البروتوكولات المختلفة.
4. مخاطر المركزية: بعض حلول الطبقة الثانية تعتمد على مدققين بصلاحيات محددة.
5. فترات انتظار السحب: بعض شبكات الطبقة الثانية (مثل Optimistic Rollups) تفرض فترات انتظار للسحب تصل إلى 7 أيام تقريباً.

ورغم أن شبكات الطبقة الثانية تعالج كثيراً من قيود شبكات الطبقة الأولى، إلا أنها تضيف أيضاً تعقيدات ومخاطر جديدة تتطلب من المستخدمين فهماً معمقاً لمزايا وعيوب كل حل.

تلعب شبكات الطبقة الأولى والطبقة الثانية دوراً تكاملياً في منظومة البلوك تشين؛ حيث توفر الطبقة الأولى الأمان واللامركزية الأساسية، بينما تقدم الطبقة الثانية التوسع والكفاءة. ومع تطور التقنية، سيزداد التعاون بين الطبقتين سلاسة، مثل دمج تقنية التجزئة (Sharding) في Ethereum مع حلول الطبقة الثانية لتحقيق آلاف أو مئات الآلاف من المعاملات في الثانية. توفر هذه البنية الطبقية للبلوك تشين الأساس لتلبية متطلبات التطبيقات المؤسسية، مع الحفاظ على قيم اللامركزية، وتوسيع نطاق استخدامات البلوك تشين.