تم اقتراح مشكلة ثلاثية الأطراف في تقنية البلوكشين لأول مرة من قبل مؤسس إثيريوم، فيتاليك بوتيرين. مشكلة ثلاثية الأطراف في تقنية البلوكشين هي عدم قدرة التقنية على أن تكون سريعة وآمنة ولامركزية في نفس الوقت. مع ازدياد شعبية العملات الرقمية، يحدث زيادة مستمرة في عدد المستخدمين والمعاملات التي تحدث على التقنية يوميًا. ومن ثم فإن هناك حاجة ملحة لتقنيات البلوكشين الأكثر كفاءة وقابلة للتوسيع لمواكبة جميع عمليات المعاملات والمنتجات المبنية عليها.

حلول التوسيع من الطبقة 2 ساعدت كثيرًا في معالجة هذه المشكلة. تعتبر سلاسل الكتل من الطبقة 1 مثل بيتكوين وإيثيريوم آمنة ومركزية ولكنها بطيئة جدًا. على سبيل المثال، يمكن لإيثيريوم معالجة حوالي 30 عملية تحويل في الثانية الواحدة. مع وقوع ملايين العمليات يوميًا، هناك حاجة إلى حلاً أسرع لن يضعف أمن سلسلة الكتل. دعونا نفهم المزيد حول كيفية تحقيق ذلك بمساعدة حلول التوسيع من الطبقة 2.

ما هي الطبقة 2؟

الطبقة 2 هي بروتوكول مبني على الجزء العلوي من سلسلة الكتل الحالية (الطبقة 1) لزيادة الأداء والإخراج. تشترك الطبقة 1 في أحمالها التحويلية مع هذه الطبقة الإضافية التي بدورها تقوم بتنفيذ التحويلات وإرسال النتائج مرة أخرى إلى الطبقة الأساسية للتسجيل الدائم. الهدف من حلا التوسعة في الطبقة 2 هو تقليل الأعباء على سلسلة الكتل الأساسية، وتحسين سرعة المعالجة وعنوان مشاكل التوسع التي تواجهها سلاسل الكتل. من خلال التفاعل بين الطبقة 1 والطبقة 2، يمكن لسلسلة الكتل تحقيق التوسع بدون المساس بالأمان.

يمكن أيضًا الإشارة إلى الطبقة 2 باسم حلول خارج سلسلة الكتل. يحدث ذلك لأنها توفر إطارًا لمعالجة المعاملات مستقل عن سلسلة الكتل الأساسية. Arbitrum وPolygon وOptimism هي حلول توسيع الطبقة 2 لسلسلة كتل Ethereum. تقوم بمعالجة معاملات Ethereum وإرسال البيانات التحويلية إلى سلسلة الكتل الرئيسية. تكون المعاملات أرخص وأسرع على الطبقة 2. على سبيل المثال، يبلغ وقت الكتلة على شبكة Polygon حوالي 2 ثانية بينما يبلغ في Ethereum حوالي 10 ثوانٍ. تتراوح تكلفة المعاملة باستخدام Polygon بين 0.0005 دولار و 0.2 دولار بينما يمكن أن تصل في Ethereum إلى 10 دولارات وأكثر.

لماذا هي الحلول التي تهدف إلى توسيع الطبقة 2 ضرورية؟

يُرغَب في أن تكون التقنية اللامركزية سريعة وآمنة. ولكن مع مسألة معضلة التقنية اللامركزية، يمكن تحقيق فقط اثنين من هذه الميزات معًا. تُطلب حلول التوسيع للتصدي لهذه المشكلة. مع زيادة عدد المستخدمين والمعاملات على سلاسل الكتلة من الطبقة 1 مثل بيتكوين وإيثيريوم، هناك حاجة إلى زيادة الطاقة الاستيعابية دون المساس بالأمان واللامركزية. وبالتالي الحاجة إلى حلول توسيع الطبقة 2.

كيف تعمل طبقة 2؟

تتكون الطبقة 2 من جميع الحلول القابلة للتوسيع المصممة لتحقيق قابلية التوسيع لسلسلة الكتل الأساسية. تم تصميمها لتسريع عمليات النقل على الطبقة 1 دون المساس بالأمان واللامركزية. يتم نقل المعاملات على الطبقة 1 إلى الطبقة 2 للمعالجة. بهذه الطريقة، تخفف الطبقة 2 الطبقة الأساسية من عبء المعاملات.

بعد معالجة هذه المعاملات، تُرجعها الطبقة 2 إلى الطبقة الأساسية. يوجد تواصل منتظم بين الطبقتين، وذلك لضمان عدم المساس باللامركزية والأمان في الطبقة 2. مع تخفيف العبء التصالحي عن الطبقة 1، تصبح الطبقة الأساسية أقل ازدحامًا وأكثر قابلية للتوسيع.

أنواع حلول توسيع الطبقة 2

دعونا نلقي نظرة على حلول التوسيع في الطبقة 2 المختلفة وكيف تعمل.

رول أبس

الرولابات تجمع مجموعة من المعاملات في بيانات معاملة واحدة وترسلها إلى سلسلة الكتل الرئيسية. يوفر هذا البروتوكول الكثير من المساحة على سلسلة الكتل ويجعل المعاملات أسرع وأرخص. هناك نوعان من الرولابات: الرولابات المعرفية والرولابات التفاؤلية.

تجميعات الأدلة الصفرية

المعروف أيضًا باسم ZK-rollups، تقوم بعملية حساب خارج السلسلة وتقدم النتيجة إلى السلسلة الرئيسية. تُعرف النتائج باسم دليل الصحة. دليل الصحة يعني أن جميع المعاملات تم فحصها وأنها آمنة ليتم تقديمها إلى سلسلة الكتل الأساسية. تعتبر ZK-rollups دليل على العمل (PoW) يحدث خارج السلسلة. يقلل هذا من العبء على سلسلة الكتل الرئيسية وبالتالي يتم معالجة المعاملات بشكل أسرع.

لفائف التفاؤلية

يفترضون أن المعاملات جيدة بشكل افتراضي وينقلونها إلى السلسلة الرئيسية. عندما يواجه النظام تحديًا، يتم فحص النظام وإلغاء أي معاملة احتيالية تم العثور عليها ويتم تخفيف الضغط عن محقق الكتلة المسؤول. تكون المعاملة هنا أبطأ مقارنة بـ ZK-rollups ولكن الـ Optimistic rollups تقدم مزيدًا من الأمان واللامركزية.

سلاسل جانبية

هي سلاسل كتل منفصلة تعمل جنبًا إلى جنب مع السلسلة الرئيسية. إنها تستخدم الموارد المضمنة فيها لتخفيف العبء على السلسلة الرئيسية. إنها تستخدم المعلومات من السلسلة الأساسية مقترنة بآلة الظاهرة الخاصة بهم لتنفيذ العقود الذكية أو التحقق من المعاملات ثم إرسال النتيجة النهائية إلى السلسلة الرئيسية. السلاسل الجانبية مستقلة عن السلسلة الرئيسية ولديها محققين خاصين بها. تقدم السلاسل الجانبية معاملات أرخص وأسرع مقارنة بسلسلتها الأم. مثال جيد على سلسلة جانبية هو شبكة Polygon، وهي حلاً لتوسيع سلسلة كتل Ethereum. تعتبر المعاملات على Polygon أسرع وأرخص مقارنة بسلسلتها الأم، Ethereum.

قنوات الحالة

كما يوحي الاسم، تعتبر القناة رابطًا بين طرفين يتعاملان. تسمح القنوات لك بقفل أموالك وتداول الشكل الافتراضي على شبكة خارج السلسلة بشكل أسرع وأرخص. في النهاية، يتم إعادة توجيه المعاملات إلى السلسلة الرئيسية. هذا الحل ممكن باستخدام العقود الذكية أو التوقيع المتعدد ويشبه ما يحدث عند استخدام بطاقة فيزا. أنت ترسل وتستلم تمثيلًا افتراضيًا للأموال الحقيقية. مثال جيد على هذا الحل لتوسيع القدرة هو شبكة البرق للبيتكوين. يتم قفل BTC الخاص بك مع شخص متصل بالسلسلة الرئيسية. يمكنك بعد ذلك القيام بمعاملاتك العادية التي ستكون أرخص وأسرع بالمقارنة مع شبكة البيتكوين، وفي النهاية يتم إعادة توجيه كل شيء إلى السلسلة الرئيسية. تم استخدام شبكة البرق لتوسيع البيتكوين وتجنب تكاليف المعاملات العالية.

بلوكشين متداخل

هذه هي سلسلة كتل ثانوية تقع فوق السلسلة الرئيسية. السلسلة الرئيسية لا تشترك في معالجة المعاملات بل تفوض العمل والشروط إلى سلسلة الكتل المتداخلة التي تعيد النتائج بعد إكمال العمل. تتولى السلسلة الرئيسية مهمة ضمان أمان الإعداد بأكمله. يقلل هذا من العبء على السلسلة الرئيسية ويحسن تشغيل سلسلة الكتل.

حلول توسيع طبقة 2 لبيتكوين

شبكة البرق بيتكوين

الشبكة البرقلقد كانت طبقة 2 فعالة في توسيع شبكة البيتكوين. مثل حلول التوسيع الأخرى، يتم معالجة المعاملات خارج السلسلة ويتم إعادتها إلى السلسلة الرئيسية. يؤدي ذلك إلى تخفيف العبء التحويلي عن السلسلة الأساسية مما يجعل الشبكة قابلة للتوسيع. متوسط وقت المعاملة على شبكة البيتكوين حوالي 10 ولكن مع شبكة البرق، يحدث ذلك في مسألة من الأمثال. يمكن للمستخدمين الاستفادة من تكاليف معاملات منخفضة ودفعات أسرعة.

حلول توسيع طبقة 2 لإيثيريوم

بفضل القدرة على نشر العقود الذكية، يعتبر العديد من المشاريع مناسبًا للبناء على سلسلة الكتل Ethereum. وقد أدى ذلك إلى زيادة رسوم المعاملات وبطء المعاملات مع تزايد ازدحام الشبكة، وبالتالي الحاجة إلى حل لتوسيع القدرات. ومنذ ذلك الحين، كانت هناك العديد من حلول التوسيع. هناك مجموعتان رئيسيتان من حلول التوسيع طبقة 2 على سلسلة الكتل Ethereum، وهما: الحلول المتعممة وحلول التوسيع التطبيقية الخاصة بالطبقة 2.

تكنولوجيا الطبقة 2 هي حلول توسيع عامة تشبه السلسلة الرئيسية ولكنها تقدم معاملات أرخص وأسرع. جميع الميزات المتاحة في الطبقة 1 موجودة في هذه الحلول أيضًا. يمكن نشر التطبيقات اللامركزية على هذه الحلول التوسيعية حيث تخدم نفس الغرض الرئيسي. أمثلة على حلول التوسيع العامة تشمل Arbitrum One، Optimism، Boba Network، StarkNet، إلخ.

تم تصميم حلول التحجيم الخاصة بالتطبيق لتطبيقات محددة على الشبكة. تم تصميمها للتحسين وتحسين الأداء. مثال جيد هو صرف العملات المشفرة اللامركزي، dydx لتداول الأصول الرقمية. الأمثلة الأخرى تشمل Loopring، zKSync، ZKSpace، Aztec، إلخ.

استنتاج

مثلث بلوكشين كانت المشكلة الرئيسية التي واجهت نمو واعتماد العملات المشفرة. يكون بلوكشين الطبقة 1 عمومًا بطيئًا في معالجة المعاملات. محاولة تسريعها ستؤدي إلى تغيير أحد العوامل المهمة، لذا توجد حاجة لحلول توسعة الطبقة 2. تمنع هذه البروتوكولات بلوكشين الطبقة 1 من أن تصبح ثقيلة ومكتظة جدًا، لذا تصبح المعاملات أسرع وأرخص. بناء حلاً للطبقة 2 لا يتطلب تعديل سلسلة الأم، لذا لا يتم تعريض أمان البلوكشين بأكمله خلال العملية بأكملها.