سلاسل كتل لا تتوسع او تتمدد. ربما سمعت عن هذا عدة مرات قبل عامين وشعرت وكأنها تهديد حقيقي لهذه الصناعة. كيف يمكننا التعامل مع غير المتعاملين مع البنوك إذا لم نتمكن حتى من معالجة 15 معاملة في الثانية؟
لكن المشاكل الكبيرة تغذي الإبتكار. وكانت قابلية توسيع سلاسل الكتل مشكلة كبيرة. سرعان ما لفتت انتباه المهندسين والعلماء، وبسرعة إلى يومنا هذا، تزداد ثقتنا بإمكانية توسيع سلاسل الكتل. في الواقع، يتعلق معظم النقاش الحالي بأي حل قابلية للتوسع سيفوز.
لهذا السبب سنقوم بتفصيل بعض حلول قابلية التوسع في شبكة Ethereum التي تم استكشافها في السنوات الخمس الماضية - وأشرح كيف كان كل منها نقطة انطلاق مختلف.
صاغ Vitalik المصطلح لشرح الخصائص الثلاث التي تهدف سلاسل الكتل إلى امتلاكها: قابلية التوسع واللامركزية والأمان. من الواضح، حتى الآن أنه يمكننا تحقيق اثنتين من هذه الخصائص. لكن الحصول على الثلاثة أمر صعب حقًا. بحيث يمكن صياغتهم بهذا الشكل:
نفهم من المثلث ان كل جزء من أجزاء المثلث (الايمن والايسر والاسفل) يمثل الأنواع من حلول سلاسل الكتل التي تستطيع حلها بشكل جيد.
ربما نجد العديد من الحلول التي تدعي انها استطاعت في الوصول الى الثلاثة الحلول معاً ولكن الواقع يختلف سنجد انها تواجه مشكلة في قابلية التوسع عندما يحدث ضغط على الشبكة والعديد من المعاملات التي تحدث في الثانية.
قبل أن نفهم السبب، دعنا نصحح شروطنا للوصول الى الثلاثة الحلول:
- قابلية التوسع: تعني أن سلسلة الكتل (blockchain) يمكنه معالجة الكثير من المعاملات في الثانية، يتم قياسها المعاملات في الثانية (TPS).
- اللامركزية: تعني أن سلسلة الكتل (blockchain) يتم تشغيله بواسطة العديد من العقد/الأجهزة غير الموثوقة (لا نحتاج ان نثق بها) في جميع أنحاء العالم - ولا يتم تشغيلها بواسطة مجموعة صغيرة من العقد/الأجهزة المركزية الموثوقة (التي يجب ان نثق بها).
- الأمان: تعني أن سلسلة الكتل (blockchain) مقاوم للهجوم حتى لو كانت نسبة معينة من العقد/الأجهزة في الشبكة ضارة. من الناحية المثالية، يجب أن يكون قادرًا على التعامل مع 51٪ من العقد الضارة.
دعونا نقوم بتفصيل كل جانب في المثلث مع بعض الامثلة:
في الجزء الأسفل من المثلث توجد سلاسل الكتل التقليدية مثل Bitcoin و Ethereum 1.0
يمكننا تفصيل هذه الأنواع من سلاسل الكتل بهذا الشكل:
- اللامركزية: نعم. لأنه يمكن لأي شخص في العالم أن يختار أن يصبح مُعدن في الشبكة. هناك الآلاف من عمال المناجم حول العالم يشاركون في تأمين شبكات Bitcoin و Ethereum. ليست هناك حاجة أيضًا لترخيص نفسك كعامل منجم؛ إنه غير موثوق به تمامًا (بحيث لا تحتاج ان تكون هويتك معروفة لكي يتم الثقة بك).
- الأمان: نعم - لأن كل عقدة في الشبكة تحتفظ بنسخة من السلسلة وتتحقق من كل معاملة. علاوة على ذلك، تم تصميم خوارزمية إثبات العمل (PoW) للتعامل مع ما يصل إلى 50٪ من العقد ضارة.
- قابلية التوسع: لا - بحكم أمانها تحتفظ كل عقدة/جهاز في الشبكة بنسخة من السلسلة. في حين أن هذا آمن، إلا أنه غير فعال مما يجعل وقت الاستجابة والإنتاجية منخفضة للغاية. بالنسبة إلى Bitcoin فهي عبارة عن 7 معاملات في الثانية، وبالنسبة إلى Ethereum فهي عبارة عن حوالي 15 معاملة في الثانية.
في الجزء الأيمن من المثلث توجد سلاسل المعاملات العالية النموذجية في الثانية، مثل سلسلة Binance الذكية. يستخدمون خوارزمية إجماع تسمى ثبات سلطة الرهان، حيث يتم انتخاب 21 عقدة/جهاز لإنتاج كتل جديدة. كل 24 ساعة يتم اختيار مجموعة جديدة من 21 عقدة لإنتاج كتل جديدة لمدة 24 ساعة.
يمكننا تفصيل هذه الأنواع من سلاسل الكتل بهذا الشكل:
- الأمان: نعم - كل عقدة منتخبة مرخصة، فلذلك لدينا قدرة السيطرة على الخصوم في النظام.
- قابلية التوسع: نعم - نظرًا لأن عددًا قليلاً من العقد المنتخبة ينتج كتلًا جديدة في أي وقت، فيمكننا الحصول على معدل نقل أعلى للمعاملات. هذا يعني أن ليس هناك عبئ إتصال كما لو كان يتعين على كل عقدة/جهاز التحقق من صحة كل معاملة.
- اللامركزية: لا - نظرًا لوجود 21 مدققًا منتخبًا فقط، فهي طريقة مركزية مقارنة بسلاسل الكتل التقليدية. علاوة على ذلك، كل عقدة منتخبة مرخصة (يجب ان تكون مرخص كمُعدن وان تكون هويتك معروفة لكي يتم الثقة بك) لذلك نحن نقدم الثقة في النظام، مما يجعله مركزي.
على الجانب الأيسر من المثلث توجد أنظمة بيئية متعددة السلاسل، مثل Cosmos و Polkadot و Avalanche. تحتوي هذه الأنظمة على العديد من شبكات سلاسل الكتل المستقلة التي تتواصل جميعها كجزء من سلسلة الكتل الأكبر.
يمكننا تفصيل هذه الأنواع من سلاسل الكتل بهذا الشكل:
- قابلية التوسع: نعم - نظرًا لأننا لم نعد مطالبين بأن تحتفظ كل عقدة/جهاز في الشبكة بنسخة من السلسلة، بل يمكننا تقسيم الحالة عبر العديد من سلاسل الكتل المستقلة عن السلسلة الاساسية، مما يحقق قابلية توسع أعلى من سلاسل الكتل التقليدية.
- اللامركزية: يعتمد على السلسلة التي نتحدث عنها - يحتوي كل سلاسل الكتل في النظام البيئي على مجموعة من العقد التي تتحقق من صحة سلاسل الكتل. بحيث تحتوي بعض السلاسل في النظام البيئي على العديد من أدوات التحقق (مثل سلسلة العملات المستقرة التي يجب أن تكون لامركزية)، بينما قد يكون لدى البعض الآخر عدد قليل جدًا أو حتى واحد فقط (مثل سلسلة المؤسسات التي لا تحتاج إلى الكثير من اللامركزية). لذا يعتمد مستوى اللامركزية على أي سلسلة في النظام البيئي نشير إليها.
- الأمان: لا - إذا كانت هناك سلسلة في النظام البيئي تتعرض للهجوم، فقد يكون لها تأثيرات مضاعفة على بقية النظام. على سبيل المثال، إذا تعرضت السلسلة B للهجوم واعتمدت السلسلة A و C و D عليها، فستتأثر تلك السلاسل الأخرى أيضًا.
في النهاية سنلاحظ ان كل جزء في المثلث نقوم بإختياره يجب علينا التضحية إما في قابلية التوسع او اللامركزية او الأمان.
كل ما تم ذكره خلال هذا الدرس فهو يتعلق بمشاكل الطبقة الأساسية (الطبقة 1).
في الدروس القادمة سنركز على حلول الطبقة الثانية التي تعمل على حل هذه المشاكل التي نواجهها في الطبقة الأساسية.
كما هو الحال دائمًا، إذا كانت لديك أي أسئلة أو شعرت بالتعثر أو أردت فقط أن تقول مرحبًا، فقم بالإنضمام على Telegram او Discord وسنكون أكثر من سعداء لمساعدتك!