مشكلة التوسع في شبكات العملات الرقمية: تحليل معمق لحلول الطبقة 1 والطبقة 2

لماذا تواجه تقنية البلوك تشين مشكلة التوسع؟

على الرغم من أن تقنية البلوك تشين توفر الأمان والشفافية واللامركزية، إلا أن أكبر قيد هو عدم قدرتها على تلبية الطلب المتزايد للمستخدمين بسرعة. يمكن لبيتكوين أن تُجري حوالي 7 معاملات في الثانية، وإيثيريوم حوالي 30 معاملة—وهذا بعيد جدًا عن أنظمة تقليدية مثل فيزا التي تعالج الآلاف من المعاملات في الثانية. هنا تظهر “مأزق ثلاثي البلوك تشين”.

هذا المفهوم الذي طرحه فيتاليك بوتيرين، يقول إنه من المستحيل تحقيق اللامركزية والأمان وقابلية التوسع في آن واحد. يجب على المشاريع التضحية بأحد هذه العناصر. من الضروري تحقيق هذا التوازن من أجل اعتماد واسع النطاق لنظام العملات الرقمية.

الطبقة 1 و الطبقة 2: فهم من الأساس

تنقسم استراتيجيات توسيع شبكات البلوك تشين إلى اثنين رئيسيين: الطبقة 1 (Layer 1) و الطبقة 2 (Layer 2). كل منهما يتبع نهجًا مختلفًا.

حلول الطبقة 1: ترقية البروتوكول الأساسي

الطبقة 1 تعمل كعمود فقري للشبكة. شبكات مثل بيتكوين وإيثيريوم تعتبر طبقة 1. حلول التوسع على هذا المستوى تعدل البروتوكول نفسه وتُعزز من قوة الشبكة من جوهرها.

الأساليب الرئيسية للطبقة 1:

• التقسيم (Sharding): يقسم بيانات البلوك تشين إلى أجزاء أصغر. كل عقدة (node) تعالج جزءًا، مما يتيح المعالجة المتوازية. تستخدم زيلينكا وEthereum 2.0 Beacon Chain هذا الأسلوب.

• الانتقال إلى إثبات الحصة (Proof-of-Stake): بعد دمج إيثيريوم (The Merge)، انخفض استهلاك الطاقة بنسبة 99% وزادت سرعة المعاملات.

• الشهادة المنفصلة (SegWit): طبقت بيتكوين هذه التقنية، التي تفصل التوقيعات الرقمية عن بيانات المعاملة، مما يزيد بشكل فعال من حجم الكتلة.

مزايا الطبقة 1:

• يوفر حلاً طويل الأمد ومُدمجًا
• يحسن من أمان الشبكة الأساسية
• لا حاجة لإنشاء نظام منفصل

قيود الطبقة 1:

• تغييرات البروتوكول صعبة وبطيئة ###قد يتطلب فُتيلًا صلبًا(
• قد يقلق المعدنون/المدققون من فقدان الأرباح
• يزداد عبء التخزين وعرض النطاق للعقد الفردية
• التقنيات مثل التقسيم ليست مثالية بعد

) حلول الطبقة 2: البناء عليها

الطبقة 2 تخلق طبقات إضافية تعمل فوق الشبكة الأساسية. تنفذ المعاملات بسرعة خارج السلسلة، ثم تكتب النتائج إلى الطبقة 1. تعمل كوقود سريع.

أنواع الطبقة 2 الرئيسية:

1. الـ Rollups: تنفذ المعاملات مجمعة خارج السلسلة وتكتب أدلتها إلى السلسلة الأساسية. يوجد الـ Optimistic Rollups (Arbitrum, Optimism) و Zero-Knowledge Rollups (StarkNet).

2. قنوات الحالة (State Channels): أنظمة مثل Lightning Network تسمح بعدد كبير من المعاملات خارج السلسلة بين الأطراف، مع تسجيل الحالة الابتدائية والنهائية فقط.

3. السلاسل الجانبية (Sidechains): شبكات مستقلة مثل Polygon وSkale تتصل بالسلسلة الأساسية، لكنها تستخدم آليات توافق خاصة بها.

مزايا الطبقة 2:

• أسرع بكثير (في Arbitrum، الزمن من ثوانٍ إلى ميلي ثانية)
• أرخص بكثير ($0.01 أو أقل)
• يمكن نشرها بسرعة، ولا تتطلب تغييرات في البروتوكول
• يمكن استخدامها قبل وبعد إيثيريوم 2.0

قيود الطبقة 2:

• محدودية الاتصال بين البروتوكولات (مشكلة التجزئة)
• تشتت السيولة
• قد يضطر المستخدمون لإدارة منصات متعددة

المقارنة المباشرة بين الطبقة 1 و الطبقة 2

أمثلة من الواقع

مشاريع الطبقة 1:

• إيثيريوم 2.0: يهدف إلى 100,000 معاملة في الثانية، يدمج تقنية التقسيم
• كاردانو: يوفر التوسع عبر آلية Ouroboros PoS
• فانتوم: يعزز الأداء باستخدام توافق ABFT

مشاريع الطبقة 2:

• Arbitrum: تقنية الـ Optimistic Rollup، بقيمة إجمالية مقفلة (TVL) تبلغ 500 مليون دولار، وتدعم 97 بروتوكولًا
• Lightning Network: لمدفوعات صغيرة على بيتكوين، وتستخدمها Strike وOpenNode
• Optimism: بقيمة TVL تبلغ 500 مليون دولار، وتدعم مشاريع مثل Synthetix وUniswap وVelodrome
• Polygon: رؤية “إنترنت البلوك تشين”، بقيمة TVL في DeFi تبلغ 1.3 مليار دولار يونيو 2023، وتدعم Aave وCompound

تأثير إيثيريوم 2.0

انتقال إيثيريوم من PoW إلى PoS هو نقطة تحول. ستتغير الشبكة من حوالي 30 معاملة في الثانية إلى 100,000. لكن هذا لا يلغي أهمية الطبقة 2—بل يعزز دورها. ستظل حلول الطبقة 2 ضرورية للمعاملات الأسرع، والحركات المعقدة في DeFi، والتوافق بين البروتوكولات.

التطبيقات العملية تنتشر في جميع القطاعات

التمويل: يستخدم MakerDAO إيثيريوم لإنتاج DAI؛ ويقدم Lightning Network التحويلات الدولية والمدفوعات الصغيرة.

الألعاب: تستخدم Polygon Studios حلول الطبقة الثانية لتسريع GameFi وتجارة NFT. الرسوم المنخفضة على الطبقة 2 تجعل تداول الأصول داخل الألعاب أكثر عملية.

NFTs: بينما يبني إيثيريوم سوق NFT الأساسية، توفر Polygon وLayer 2 بدائل ميسرة.

نظرة مستقبلية: النهج الهجين

المستقبل يكمن في النماذج الهجينة، وليس في حل واحد. توفر الطبقة 1 الأمان واللامركزية، بينما تضيف الطبقة 2 السرعة والكفاءة. مع استمرار البحث في التقسيم والمعاملات خارج السلسلة وتقنيات الطبقة 2، يقترب اعتماد العملات الرقمية من الانتشار الواسع. مع زيادة قابلية التوسع، ستتمكن تطبيقات DeFi والألعاب وأنظمة الدفع وغيرها من حل مشكلات العالم الحقيقي.

الخلاصة

حلول الطبقة 1 و الطبقة 2 هي ردود مختلفة على مأزق الثلاثي في البلوك تشين. لكل منها مزاياها وقيودها. تعمل الطبقة 1 على رفع مستوى البنية الأساسية على المدى الطويل، بينما تستجيب الطبقة 2 بسرعة للقيود الحالية. اعتماد العملات الرقمية الجماعي يعتمد على تطور كلا النهجين معًا. بينما تعزز تحديثات مثل إيثيريوم 2.0 الطبقة 1، تقدم منصات مثل Polygon وArbitrum وLightning Network عمليات أسرع وأرخص لملايين المستخدمين. عندما تتحد هاتان الجهتان، يمكن لتقنية البلوك تشين أن تصبح قوة تحويلية حقيقية.