الطبقة 2: معالجة تحديات قابلية التوسع في البلوك تشين

قدمت تقنية سلسلة الكتل إمكانيات جديدة للمعاملات الرقمية والأنظمة اللامركزية. ومع ذلك، فمع اكتساب العملات الرقمية وتطبيقات سلسلة الكتل شعبية، فقد واجهت تحديات كبيرة في قابلية التوسع. وقد ظهرت حلول الطبقة الثانية كمجموعة من التقنيات والبروتوكولات المصممة لمعالجة هذه المشكلات وربما تمكين اعتماد البلوك تشين على نطاق أوسع.

فهم مشكلة قابلية التوسع

غالبًا ما يُطلق على جوهر مشكلة قابلية التوسع في سلسلة الكتل اسم "ثلاثية قابلية التوسع"، وهو مفهوم يُنسب إلى فيتاليك بوتيرين المؤسس المشارك لإيثريوم. يشير هذا المبدأ إلى أن أنظمة البلوك تشين عادةً ما تحقق خاصيتين مرغوبتين فقط: اللامركزية والأمان وقابلية التوسع. وقد أعطت العديد من سلاسل البلوكشين العامة، بما في ذلك البيتكوين والإيثيريوم، الأولوية للامركزية والأمان، مما أدى في كثير من الأحيان إلى قابلية محدودة للتوسع.

وقد أدت هذه المفاضلة إلى شبكات تكافح من أجل التعامل مع أحجام المعاملات الكبيرة بكفاءة، على الرغم من كونها آمنة ولا مركزية. خلال فترات ازدحام الشبكة، قد يواجه المستخدمون سرعات أبطأ للمعاملات ورسومًا أعلى، مما قد يعيق إمكانية استخدام التكنولوجيا على نطاق واسع.

دور الطبقة 2

تشير الطبقة 2 إلى إطار عمل أو بروتوكول ثانوي مبني على نظام بلوك تشين قائم. تهدف هذه الحلول إلى تحسين قابلية التوسع في سلسلة الكتل الأساسية (الطبقة 1) مع الحفاظ على ميزات اللامركزية والأمان.

من خلال معالجة جزء كبير من المعاملات خارج السلسلة الرئيسية، يمكن لحلول الطبقة الثانية أن تتيح معاملات أسرع ورسومًا أقل. يسمح هذا النهج لسلاسل الكتل بالحفاظ على أمنها وطبيعتها اللامركزية مع إمكانية تحسين أدائها وتجربة المستخدم.

أنواع حلول الطبقة 2

هناك عدة طرق لتوسيع نطاق الطبقة الثانية:

تسمح قنوات الحالة للمشاركين بإجراء معاملات متعددة خارج السلسلة، وتسوية الحالة النهائية فقط على سلسلة الكتل الرئيسية. يمكن أن تكون هذه الطريقة مفيدة للتطبيقات التي تتطلب معاملات متكررة وصغيرة بين مجموعة من الأطراف.

تعمل السلاسل الجانبية كسلاسل بلوكشين منفصلة تعمل بالتوازي مع السلسلة الرئيسية وتتصل عبر رابط ثنائي الاتجاه. وهذا يسمح بآليات وميزات توافقية مختلفة مع الاستفادة من أمان السلسلة الرئيسية.

بلازما هو إطار عمل لإنشاء سلاسل فرعية تقدم تقارير دورية إلى السلسلة الرئيسية، مما يسمح بتطبيقات عالية الإنتاجية مع الحفاظ على الاتصال بأمان الطبقة الأساسية.

تُعد عمليات الترحيل حلاً بارزاً من حلول الطبقة الثانية، خاصةً لشبكات مثل الإيثيريوم. وهي تعمل عن طريق تنفيذ المعاملات خارج السلسلة ثم نشر بيانات المعاملة على السلسلة. هناك نوعان رئيسيان:

1. تفترض التجميعات المتفائلة أن المعاملات صالحة بشكل افتراضي، ولا يتم تشغيل العمليات الحسابية إلا في حالة وجود تحدٍ.
2. تستخدم عمليات تجميع المعرفة الصفرية (ZK) براهين التشفير للتحقق من صحة المعاملات دون الكشف عن البيانات الأساسية، مما يوفر قابلية التوسع وتعزيز الخصوصية.

وقد أظهرت التطورات الأخيرة في حلول zkEVM أنها واعدة. على سبيل المثال، يوصف حل Polygon zkEVM بأنه "أول حل لتوسيع نطاق المعرفة الصفرية الذي يعادل تماماً جهاز EVM"، مما يسلط الضوء على التطورات التكنولوجية.

تحسينات الأداء

يمكن أن تقدم حلول الطبقة الثانية تحسينات كبيرة في الأداء. على سبيل المثال، يمكن لحل Arbitrum، وهو حل تجميع متفائل، معالجة ما يصل إلى 40,000 معاملة في الثانية، مقارنةً بسعة الإيثيريوم الأساسية التي تبلغ حوالي 14 معاملة في الثانية. توضح هذه الزيادة الكبيرة في الإنتاجية فوائد قابلية التوسع المحتملة لتقنيات الطبقة الثانية.

التطبيقات الواقعية

تستخدم العديد من المشاريع حلول الطبقة الثانية لتعزيز قدراتها:

تُتيح شبكة Bitcoin Lightning Network إمكانية إجراء معاملات بيتكوين شبه فورية ومنخفضة التكلفة، مما يجعل البيتكوين أكثر قابلية للتطبيق في المعاملات اليومية.

لقد تطورت Polygon من حل توسيع نطاق الطبقة الثانية للإيثريوم إلى مجموعة شاملة من الحلول التي تشمل كلاً من نهج الطبقة الثانية والسلسلة الجانبية.

لقد اكتسبت كل من Optimism و zkSync، وهما طريقتان مختلفتان للتطبيقات المتداولة، زخمًا في مجال التمويل اللامركزي (DeFi). فهي تتيح التشغيل الأكثر كفاءة للتطبيقات المالية المعقدة على الإيثيريوم.

قابلية التشغيل البيني والتنوع

يتم إحراز تقدم في قابلية التشغيل البيني عبر الطبقة الثانية. حيث تدمج العديد من شبكات الطبقة الثانية الرائدة في الإيثريوم حل توافر البيانات من Avail، بما في ذلك Arbitrum و Optimism و Polygon و zkSync و Starkware. يهدف هذا التكامل إلى تحسين كفاءة التجميع والأمان عبر شبكات الطبقة الثانية.

كما أصبح النظام البيئي للطبقة الثانية متنوعًا بشكل متزايد. فقد أشار فيتاليك بوتيرين إلى التنوع المتزايد بين مشاريع الطبقة الثانية، مما يشير إلى مشهد متطور من حلول التوسع.

اعتماد السوق

شهدت حلول الطبقة الثانية اعتمادًا كبيرًا. فاعتبارًا من فبراير 2024، تجاوزت القيمة الإجمالية المحجوزة (TVL) عبر منصات بلوك تشين الطبقة الثانية 20 مليار دولار. يشير هذا الرقم إلى نمو كبير وثقة متزايدة في حلول التوسع هذه.

التحديات والاعتبارات

في حين أن حلول الطبقة الثانية تقدم فوائد محتملة، إلا أنها تمثل تحديات أيضاً:

1. يمكن أن يشكل التعقيد الإضافي الذي يقدمونه عائقاً أمام المطورين والمستخدمين.
2. هناك خطر تجزئة السيولة مع انتشار الأصول والأنشطة عبر حلول الطبقة الثانية المتعددة.
3. تعتمد بعض حلول الطبقة الثانية على مجموعة أصغر من المدققين أو المشغلين، مما قد يقدم افتراضات ثقة جديدة.
4. لا تزال قابلية التشغيل البيني بين حلول الطبقة الثانية المختلفة ومع الطبقة الأساسية تشكل تحدياً مستمراً، على الرغم من إحراز تقدم في هذا المجال.

التطورات المستقبلية

مع استمرار تطور تقنية سلاسل الكتل في التطور، من المرجح أن تلعب حلول الطبقة الثانية دورًا متزايد الأهمية في معالجة تحديات قابلية التوسع. قد يؤدي التطوير المستمر لهذه التقنيات، جنبًا إلى جنب مع التحسينات التي يتم إدخالها على بروتوكولات الطبقة الأساسية، إلى فتح إمكانيات جديدة لتطبيقات سلسلة الكتل في مختلف الصناعات.

على سبيل المثال، أحرزت الإيثريوم تقدمًا في خارطة طريق الترقية الخاصة بها. مع ترقية الدمج في سبتمبر 2022، انتقلت الشبكة إلى آلية إجماع إثبات الحصة. من المتوقع أن تؤدي الترقيات المستقبلية، بما في ذلك تنفيذ سلاسل القطع، إلى زيادة تعزيز قابلية التوسع. من خلال العمل جنبًا إلى جنب مع حلول الطبقة الثانية، يمكن أن تؤدي هذه التحسينات للطبقة الأساسية إلى إنشاء نظام بيئي أكثر قابلية للتطوير وأكثر كفاءة للبلوك تشين.

ابقَ على اطلاع على تطورات الطبقة الثانية، والتي قد تكون مهمة للمشاركين في مجال البلوك تشين. يمكن لهذه التقنيات أن تشكل مستقبل الأنظمة اللامركزية وتأثيرها على الاقتصاد الرقمي. ومع نضوج النظام البيئي، قد تظهر المزيد من التحسينات والنُهج الجديدة لتوسيع نطاق الطبقة الثانية، ومن المحتمل أن يؤدي كل منها إلى تقريب تقنية البلوك تشين من الاعتماد على نطاق واسع.