تفسير عميق للتقنيات القابلة للتوصيل: حل قابل للتوصيل لقيود أداء البلوكتشين
تشتهر البلوكتشين الأحادية بالشمولة، حيث تتحمل جميع جوانب الشبكة بشكل مستقل، من تخزين البيانات إلى التحقق من المعاملات وغيرها. بينما توفر البلوكتشين المعيارية دعم الأداء وتجربة مستخدم سلسة من خلال فصل الوظائف المختلفة للبلوكتشين إلى وحدات مستقلة، مما يحل إلى حد ما مشكلة "مثلث المستحيل".
تعتبر الإيثيريوم كأول منصة بلوكتشين تدعم العقود الذكية، وقد وفرت تربة خصبة للتصميم المعياري. مع تطور تقنية البلوكتشين، بدأ نظام البيتكوين البيئي أيضًا في استكشاف إمكانية التصميم المعياري، من خلال إضافة وحدات جديدة لتحقيق وظائف أكثر تقدمًا، مثل تحسين حماية الخصوصية، أو معالجة المعاملات بشكل أكثر كفاءة، أو تعزيز وظائف العقود الذكية.
تمثل التقنية المعيارية فكرة منتج قابل للإدخال بشكل أكثر "روحانية"، في المستقبل ستظهر حلول بلوكتشين أكثر مرونة وقابلية للتخصيص، حيث يمكن إدخال وإخراج خدمات وميزات متنوعة بسهولة مثل قطع ليغو. تتيح هذه المرونة للمطورين بناء ونشر حلول بلوكتشين بسرعة وفقًا لمتطلبات سيناريوهات التطبيق المحددة.
البلوكتشين أحادي الكتلة والبلوكتشين المودولاري
عندما نتحدث عن البلوكتشين المعياري، يجب أن نفهم أولاً مفهوم البلوكتشين الأحادي (Monolithic Blockchain). تشتهر السلاسل الأحادية، مثل بيتكوين وإيثريوم، بشموليتها حيث تتحمل بشكل مستقل جميع جوانب الشبكة من تخزين البيانات إلى التحقق من المعاملات، ثم تنفيذ العقود الذكية. خلال هذه العملية، تلعب السلاسل الأحادية دورًا متعدد المهارات (generalist) حيث تتداخل في جميع الجوانب.
خذ إيثريوم كمثال، يمكن تقسيم سلسلة الكتل الفردية الناضجة عمومًا إلى أربعة هياكل.
طبقة التنفيذ (Execution Layer)
طبقة التسوية (Settlement Layer )
طبقة توفر البيانات/ DA طبقة (Data Availability Layer)
طبقة الإجماع (Consensus Layer)
من خلال هذا التشبيه، يمكننا أن نفهم بشكل أوضح كيف تعمل مختلف هياكل البلوكتشين معًا. البلوكتشين الأحادي هو تنفيذ جميع الوظائف على نفس السلسلة، بينما البلوكتشين المعياري (Modular Blockchain) هو نوع جديد من هياكل البلوكتشين، حيث يتم تقسيم نظام البلوكتشين إلى مكونات أو مستويات متخصصة متعددة، كل مكون مسؤول عن معالجة مهام معينة، مثل الإجماع، وتوافر البيانات، والتنفيذ، والتسوية.
تعمل البلوكتشين المعيارية مثل مجموعة من الخبراء، يركز كل منهم على مجاله الخاص من خلال التنقيب العميق والابتكار التكنولوجي. هذه التركيز يسمح للبلوكتشين المعيارية بتقديم أداء وتجربة مستخدم ممتازة في وظائف معينة، على سبيل المثال، يمكنها تقديم سرعة معالجة معاملات أسرع بتكاليف أقل.
فيما يتعلق بهندسة العقد، تعتمد السلسلة الأحادية على العقد الكاملة، التي يجب أن تقوم بتنزيل ومعالجة نسخة البيانات الكاملة للبلوكتشين. وهذا لا يضع فقط متطلبات عالية على موارد التخزين والحوسبة، بل يحد أيضًا من سرعة توسع الشبكة. بالمقابل، تعتمد سلاسل الكتل المودولارية على تصميم العقد الخفيفة، التي تحتاج فقط إلى معالجة معلومات رأس الكتلة، مما يعزز بشكل ملحوظ من سرعة المعاملات وكفاءة الشبكة.
تتمثل إحدى المزايا البارزة للبلوكتشين المُعدَّل في مرونته وتعاونيته. يمكنه تفويض الوظائف غير الأساسية إلى خبراء آخرين، مما يخلق تأثيرًا تآزريًا ويساهم في تحسين الأداء الكلي بشكل ملحوظ. تشبه هذه الفلسفة التصميمية قطع ليغو، مما يسمح للمطورين بدمج وحدات مختلفة بحرية وفقًا لاحتياجات المشروع، مما يخلق حلولًا متنوعة.
على الرغم من أن السلاسل الفردية تتمتع بمزايا في التحكم العالمي والأمان والاستقرار، إلا أنها تواجه أيضًا تحديات في قابلية التوسع وصعوبة الترقية والتكيف مع الاحتياجات الجديدة. تتميز البلوكتشين المعيارية بمرونتها العالية وقابليتها للتخصيص، مما يبسط عملية إنشاء وتحسين البلوكتشين الجديدة.
ومع ذلك، فإن البلوكتشين المُجزَّأ يواجه أيضًا تحدياته الخاصة. إن هيكله المعقد يزيد من عبء العمل على المطورين في التصميم والتطوير والصيانة. باعتبارها تقنية ناشئة، لم يمر البلوكتشين المُجزَّأ بعد باختبارات أمان شاملة وامتحانات تقلبات السوق، ولا تزال استقراره وأمانه على المدى الطويل بحاجة إلى مزيد من التحقق.
كيف تحل البلوكتشين المعيارية "مثلث الاستحالة"
لماذا تحظى تقنية البلوكتشين المعيارية باهتمام واسع، وتُنبأ بأنها "اتجاه المستقبل"؟ هذا مرتبط ارتباطًا وثيقًا بنظرية "مثلث المستحيل" الشهيرة في مجال البلوكتشين.
تشير "مثلث المستحيل" للبلوكتشين إلى أن شبكة البلوكتشين من الصعب أن تحقق حالة مثالية في نفس الوقت من حيث الأمان، واللامركزية، وقابلية التوسع.
تركز القابلية للتوسع على قدرة الشبكة على معالجة كميات كبيرة من المعاملات، وقدرتها على الحفاظ على التشغيل بكفاءة وتكلفة منخفضة مع زيادة عدد المستخدمين وحجم المعاملات. عادة ما يتم قياس ذلك من خلال TPS (عدد المعاملات في الثانية) والكمون (الوقت المستغرق لتأكيد المعاملة).
تتعلق الأمانة بتكاليف وصعوبة حماية شبكة البلوكتشين من الهجمات. على سبيل المثال، يتطلب آلية POW لبيتكوين أن يتحكم المهاجم في أكثر من 51% من قوة الحوسبة في الشبكة، بينما تتطلب آلية POS للإيثيريوم أن يتآمر أكثر من ⅓ من العقد.
تصف اللامركزية أن تشغيل الشبكة لا يعتمد على نقطة مركزية واحدة، بل يتوزع على العديد من النقاط، كلما زادت النقاط وتوزعت جغرافياً بشكل أوسع، زادت درجة اللامركزية في الشبكة.
الفكرة الأساسية ل "المثلث المستحيل" هي أنه من الصعب على نظام blockchain تحسين جميع الميزات الثلاث. على سبيل المثال ، من بين العديد من السلاسل العامة ، تبرز Bitcoin و Ethereum من حيث اللامركزية والأمان نظرا لتوزيعهما الواسع للعقدة والعدد الكافي من العقد.
ومع ذلك، فإنها تضحي ببعض القابلية للتوسع، مما يؤدي إلى بطء سرعة المعاملات وارتفاع تكاليف المعاملات: وقت إنتاج الكتلة لبيتكوين حوالي 10 دقائق، ومعدل المعاملات في إيثريوم حوالي 13، وعند زيادة حجم المعاملات بشكل كبير، قد تصل رسوم المعاملات في إيثريوم إلى مئات الدولارات.
في هذا السياق، ظهرت تقنية البلوكتشين المعيارية، التي تتعامل مع تحديات قابلية التوسع وتكاليف المعاملات في سلاسل الكتل التقليدية من خلال تخصيص وظائف مختلفة لوحدات متخصصة. على سبيل المثال، شبكة Lightning الخاصة بالبيتكوين وتقنية Rollup الخاصة بالإيثيريوم، هما تجسيد لفكرة المعيارية.
تتمثل مزايا البلوكتشين المعيارية في هيكله الطبقي، مما يسمح لكل طبقة بتحسينها وفقًا للاحتياجات المحددة. يمكن أن تركز طبقة البيانات على تخزين البيانات والتحقق منها، بينما يمكن أن تتعامل طبقة التنفيذ مع منطق العقود الذكية. لا تعزز هذه الفجوة الأداء والكفاءة فحسب، بل تعزز أيضًا التشغيل البيني بين البلوكتشينات المختلفة، مما يوفر أساسًا لبناء نظام بيئي مفتوح ومترابط.
بناءً على ما تقدم، توفر تقنية البلوكتشين المودولارية طريقة جديدة لحل قيود السلاسل العامة التقليدية. إنها تحقق قابلية توسع أعلى وتكاليف معاملات أقل مع الحفاظ على اللامركزية والأمان، مما له دلالات بعيدة المدى على التطبيق الواسع لتقنية البلوكتشين والتنمية طويلة الأمد.
تصنيف البلوكتشين المعياري
تُقسم البلوكتشين المعيارية وفقًا لخصائص هيكلها إلى أنواع مختلفة. من بين هذه الأنواع، يتم تصميم طبقة توفر البيانات وطبقة الإجماع غالبًا ككل موحد نظرًا لاعتمادهما المتبادل الوثيق. وذلك لأنه عندما تستقبل العقدة بيانات المعاملات، يتم عادةً تحديد ترتيب المعاملات في نفس الوقت، وهو ما يُعتبر جوهر أمان البلوكتشين وعدم قابليتها للتغيير.
استنادًا إلى مبادئ التصميم هذه، يمكننا فهم مشاريع البلوكتشين المودولاري من ثلاثة جوانب: طبقة التنفيذ، وطبقة توفر البيانات، وطبقة الإجماع، وطبقة التسوية.
طبقة التنفيذ
تقنية Layer 2، كامتداد لطبقة التنفيذ في بنية البلوكتشين، هي تجسيد لمفهوم البلوكتشين المعياري. وهي تسعى إلى تعزيز قابلية التوسع للكتلة الرئيسية من خلال بناء شبكات أو أنظمة أو تقنيات خارج السلسلة على البلوكتشين الأساسي.
تسمح حلول الطبقة الثانية بمعالجة المعاملات بشكل أسرع وأكثر فعالية من حيث التكلفة، مع الحفاظ على أمان ولامركزية البلوكتشين الأساسي. وفقًا للوحة المعلومات المقدمة من @0xning، يمكن رؤية أن نسبة الغاز المستهلك في التحقق والتسوية في طبقة 2 على نظام إيثريوم البيئي أقل من 10% في المتوسط، مما يوفر بشكل كبير تكاليف معاملات المستخدمين.
تقنية Rollup هي الحل الأكثر شيوعًا حاليًا في Layer 2، وفكرتها الأساسية هي "تنفيذ خارج السلسلة، والتحقق على السلسلة"، حيث يتم تنفيذ الحسابات وأعمال أخرى خارج السلسلة ثم رفع بيانات calldata مرة أخرى إلى الشبكة الرئيسية.
تنفيذ خارج السلسلة
في نموذج Rollup، يتم تنفيذ المعاملات خارج السلسلة، بينما تتولى كتلة البلوكتشين الأساسية فقط التحقق من إثبات المعاملات في العقود الذكية، وتخزين بيانات المعاملات الأصلية. هذا التصميم يقلل بشكل كبير من عبء الحساب على السلسلة الرئيسية، ويقلل من متطلبات التخزين، مما يسمح بمعالجة المعاملات بشكل أكثر كفاءة.
لخفض التكاليف بشكل أكبر، اعتمدت Rollup تقنية تجميع المعاملات. يمكن تشبيهها بتجميع البضائع في اللوجستيات، حيث أن إرسال كل قطعة من البضائع بشكل منفصل سيتسبب في تكاليف شحن باهظة. بينما تقنية Rollup من خلال تجميع عدة معاملات معًا، تحتاج فقط إلى "نقل" واحد، مما يقلل بشكل كبير من تكلفة كل معاملة.
التحقق على البلوكتشين
التحقق على البلوكتشين هو مفتاح أمان شبكة Layer 2. يجب أن توفر شبكة Layer 2 دليل تشفير لحل الخلافات المحتملة على البلوكتشين الأساسي. في الوقت الحالي، هناك نوعان رئيسيان من آليات الإثبات، وهما إثبات الخطأ وإثبات الصلاحية، اللذان يدعمان على التوالي Optimistic Rollups و ZK Rollups.
إثبات خطأ Rollups المتفائلة
تستخدم Rollups المتفائلة فرضية متفائلة، حيث تعتبر جميع المعاملات صالحة بشكل افتراضي، ما لم يوجد دليل واضح على وجود خطأ. يعتمد هذا النموذج على إثبات الخطأ (إثبات الاحتيال) خلال فترة التحدي، حيث يمكن لأي مشارك في الشبكة تقديم دليل للطعن في حالة العقد الذكي، مما يضمن نزاهة وشفافية الشبكة.
وفقًا لبيانات L2BEAT ، يوجد حاليًا 16 طبقة 2 تستخدم آلية Optimistic Rollups ، مثل: Arbitrum و OP و Base و Blast وغيرها.
إثبات صحة ZK Rollups
على عكس الـ Optimistic Rollups ، تعتمد الـ ZK Rollups على طريقة أكثر حذراً، حيث تتطلب أن تخضع جميع المعاملات لإثبات الصلاحية قبل قبولها. تشبه هذه الآلية آلية تحقق، وتضمن أن كل معاملة وحساب في شبكة Layer 2 دقيق وصحيح.
باختصار، إثبات الفعالية هو حجر الزاوية في ZK-Rollups، حيث يتطلب أن يكون لكل دفعة من المعاملات دليل مطابق، مما يضمن أن العقود الذكية على البلوكتشين الأساسي يمكنها التحقق والموافقة على تغييرات الحالة. بالنسبة لعقد التحقق، توفر ZK Rollups آلية تسوية خالية من الأخطاء، حيث يجب أن تمر كل معاملة من خلال تحقق صارم من الفعالية.
وفقًا لبيانات L2BEAT ، يوجد حاليًا 11 طبقة 2 تستخدم آلية ZK Rollups ، مثل: Linea و Starknet و zkSync وغيرها.
طبقة توفر البيانات وطبقة الإجماع
تُعتبر Celestia رائدة في مجال البلوكتشين القابل للتعديل، حيث أنها في جوهرها طبقة لتوافر البيانات، مما يوفر أساسًا قويًا لتطوير التطبيقات اللامركزية (dApps) و Rollup. من خلال نشرها على طبقة توافر البيانات وطبقة التوافق في Celestia، يمكن لمطوري التطبيقات التركيز على تحسين منطق التنفيذ، بينما تتولى Celestia التعامل مع تعقيدات توافر البيانات وآلية التوافق.
تصميم بنية Celestia يوفر حلولاً متنوعة للتوسع النمطي، وتتكون هيكلتها بشكل أساسي من الأنواع الثلاثة التالية:
Rollup السيادة: توفر Celestia طبقة توفر البيانات وطبقة الإجماع، بينما يتم إدارة طبقة التسوية وطبقة التنفيذ بواسطة سيادتها الخاصة.
شاهد النسخة الأصلية
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
بلوكتشين وحدات: كسر الثالوث الغير مقدس من خلال الابتكار القابل للتركيب
تفسير عميق للتقنيات القابلة للتوصيل: حل قابل للتوصيل لقيود أداء البلوكتشين
تشتهر البلوكتشين الأحادية بالشمولة، حيث تتحمل جميع جوانب الشبكة بشكل مستقل، من تخزين البيانات إلى التحقق من المعاملات وغيرها. بينما توفر البلوكتشين المعيارية دعم الأداء وتجربة مستخدم سلسة من خلال فصل الوظائف المختلفة للبلوكتشين إلى وحدات مستقلة، مما يحل إلى حد ما مشكلة "مثلث المستحيل".
تعتبر الإيثيريوم كأول منصة بلوكتشين تدعم العقود الذكية، وقد وفرت تربة خصبة للتصميم المعياري. مع تطور تقنية البلوكتشين، بدأ نظام البيتكوين البيئي أيضًا في استكشاف إمكانية التصميم المعياري، من خلال إضافة وحدات جديدة لتحقيق وظائف أكثر تقدمًا، مثل تحسين حماية الخصوصية، أو معالجة المعاملات بشكل أكثر كفاءة، أو تعزيز وظائف العقود الذكية.
تمثل التقنية المعيارية فكرة منتج قابل للإدخال بشكل أكثر "روحانية"، في المستقبل ستظهر حلول بلوكتشين أكثر مرونة وقابلية للتخصيص، حيث يمكن إدخال وإخراج خدمات وميزات متنوعة بسهولة مثل قطع ليغو. تتيح هذه المرونة للمطورين بناء ونشر حلول بلوكتشين بسرعة وفقًا لمتطلبات سيناريوهات التطبيق المحددة.
البلوكتشين أحادي الكتلة والبلوكتشين المودولاري
عندما نتحدث عن البلوكتشين المعياري، يجب أن نفهم أولاً مفهوم البلوكتشين الأحادي (Monolithic Blockchain). تشتهر السلاسل الأحادية، مثل بيتكوين وإيثريوم، بشموليتها حيث تتحمل بشكل مستقل جميع جوانب الشبكة من تخزين البيانات إلى التحقق من المعاملات، ثم تنفيذ العقود الذكية. خلال هذه العملية، تلعب السلاسل الأحادية دورًا متعدد المهارات (generalist) حيث تتداخل في جميع الجوانب.
خذ إيثريوم كمثال، يمكن تقسيم سلسلة الكتل الفردية الناضجة عمومًا إلى أربعة هياكل.
من خلال هذا التشبيه، يمكننا أن نفهم بشكل أوضح كيف تعمل مختلف هياكل البلوكتشين معًا. البلوكتشين الأحادي هو تنفيذ جميع الوظائف على نفس السلسلة، بينما البلوكتشين المعياري (Modular Blockchain) هو نوع جديد من هياكل البلوكتشين، حيث يتم تقسيم نظام البلوكتشين إلى مكونات أو مستويات متخصصة متعددة، كل مكون مسؤول عن معالجة مهام معينة، مثل الإجماع، وتوافر البيانات، والتنفيذ، والتسوية.
تعمل البلوكتشين المعيارية مثل مجموعة من الخبراء، يركز كل منهم على مجاله الخاص من خلال التنقيب العميق والابتكار التكنولوجي. هذه التركيز يسمح للبلوكتشين المعيارية بتقديم أداء وتجربة مستخدم ممتازة في وظائف معينة، على سبيل المثال، يمكنها تقديم سرعة معالجة معاملات أسرع بتكاليف أقل.
فيما يتعلق بهندسة العقد، تعتمد السلسلة الأحادية على العقد الكاملة، التي يجب أن تقوم بتنزيل ومعالجة نسخة البيانات الكاملة للبلوكتشين. وهذا لا يضع فقط متطلبات عالية على موارد التخزين والحوسبة، بل يحد أيضًا من سرعة توسع الشبكة. بالمقابل، تعتمد سلاسل الكتل المودولارية على تصميم العقد الخفيفة، التي تحتاج فقط إلى معالجة معلومات رأس الكتلة، مما يعزز بشكل ملحوظ من سرعة المعاملات وكفاءة الشبكة.
تتمثل إحدى المزايا البارزة للبلوكتشين المُعدَّل في مرونته وتعاونيته. يمكنه تفويض الوظائف غير الأساسية إلى خبراء آخرين، مما يخلق تأثيرًا تآزريًا ويساهم في تحسين الأداء الكلي بشكل ملحوظ. تشبه هذه الفلسفة التصميمية قطع ليغو، مما يسمح للمطورين بدمج وحدات مختلفة بحرية وفقًا لاحتياجات المشروع، مما يخلق حلولًا متنوعة.
على الرغم من أن السلاسل الفردية تتمتع بمزايا في التحكم العالمي والأمان والاستقرار، إلا أنها تواجه أيضًا تحديات في قابلية التوسع وصعوبة الترقية والتكيف مع الاحتياجات الجديدة. تتميز البلوكتشين المعيارية بمرونتها العالية وقابليتها للتخصيص، مما يبسط عملية إنشاء وتحسين البلوكتشين الجديدة.
ومع ذلك، فإن البلوكتشين المُجزَّأ يواجه أيضًا تحدياته الخاصة. إن هيكله المعقد يزيد من عبء العمل على المطورين في التصميم والتطوير والصيانة. باعتبارها تقنية ناشئة، لم يمر البلوكتشين المُجزَّأ بعد باختبارات أمان شاملة وامتحانات تقلبات السوق، ولا تزال استقراره وأمانه على المدى الطويل بحاجة إلى مزيد من التحقق.
كيف تحل البلوكتشين المعيارية "مثلث الاستحالة"
لماذا تحظى تقنية البلوكتشين المعيارية باهتمام واسع، وتُنبأ بأنها "اتجاه المستقبل"؟ هذا مرتبط ارتباطًا وثيقًا بنظرية "مثلث المستحيل" الشهيرة في مجال البلوكتشين.
تشير "مثلث المستحيل" للبلوكتشين إلى أن شبكة البلوكتشين من الصعب أن تحقق حالة مثالية في نفس الوقت من حيث الأمان، واللامركزية، وقابلية التوسع.
الفكرة الأساسية ل "المثلث المستحيل" هي أنه من الصعب على نظام blockchain تحسين جميع الميزات الثلاث. على سبيل المثال ، من بين العديد من السلاسل العامة ، تبرز Bitcoin و Ethereum من حيث اللامركزية والأمان نظرا لتوزيعهما الواسع للعقدة والعدد الكافي من العقد.
ومع ذلك، فإنها تضحي ببعض القابلية للتوسع، مما يؤدي إلى بطء سرعة المعاملات وارتفاع تكاليف المعاملات: وقت إنتاج الكتلة لبيتكوين حوالي 10 دقائق، ومعدل المعاملات في إيثريوم حوالي 13، وعند زيادة حجم المعاملات بشكل كبير، قد تصل رسوم المعاملات في إيثريوم إلى مئات الدولارات.
في هذا السياق، ظهرت تقنية البلوكتشين المعيارية، التي تتعامل مع تحديات قابلية التوسع وتكاليف المعاملات في سلاسل الكتل التقليدية من خلال تخصيص وظائف مختلفة لوحدات متخصصة. على سبيل المثال، شبكة Lightning الخاصة بالبيتكوين وتقنية Rollup الخاصة بالإيثيريوم، هما تجسيد لفكرة المعيارية.
تتمثل مزايا البلوكتشين المعيارية في هيكله الطبقي، مما يسمح لكل طبقة بتحسينها وفقًا للاحتياجات المحددة. يمكن أن تركز طبقة البيانات على تخزين البيانات والتحقق منها، بينما يمكن أن تتعامل طبقة التنفيذ مع منطق العقود الذكية. لا تعزز هذه الفجوة الأداء والكفاءة فحسب، بل تعزز أيضًا التشغيل البيني بين البلوكتشينات المختلفة، مما يوفر أساسًا لبناء نظام بيئي مفتوح ومترابط.
بناءً على ما تقدم، توفر تقنية البلوكتشين المودولارية طريقة جديدة لحل قيود السلاسل العامة التقليدية. إنها تحقق قابلية توسع أعلى وتكاليف معاملات أقل مع الحفاظ على اللامركزية والأمان، مما له دلالات بعيدة المدى على التطبيق الواسع لتقنية البلوكتشين والتنمية طويلة الأمد.
تصنيف البلوكتشين المعياري
تُقسم البلوكتشين المعيارية وفقًا لخصائص هيكلها إلى أنواع مختلفة. من بين هذه الأنواع، يتم تصميم طبقة توفر البيانات وطبقة الإجماع غالبًا ككل موحد نظرًا لاعتمادهما المتبادل الوثيق. وذلك لأنه عندما تستقبل العقدة بيانات المعاملات، يتم عادةً تحديد ترتيب المعاملات في نفس الوقت، وهو ما يُعتبر جوهر أمان البلوكتشين وعدم قابليتها للتغيير.
استنادًا إلى مبادئ التصميم هذه، يمكننا فهم مشاريع البلوكتشين المودولاري من ثلاثة جوانب: طبقة التنفيذ، وطبقة توفر البيانات، وطبقة الإجماع، وطبقة التسوية.
طبقة التنفيذ
تقنية Layer 2، كامتداد لطبقة التنفيذ في بنية البلوكتشين، هي تجسيد لمفهوم البلوكتشين المعياري. وهي تسعى إلى تعزيز قابلية التوسع للكتلة الرئيسية من خلال بناء شبكات أو أنظمة أو تقنيات خارج السلسلة على البلوكتشين الأساسي.
تسمح حلول الطبقة الثانية بمعالجة المعاملات بشكل أسرع وأكثر فعالية من حيث التكلفة، مع الحفاظ على أمان ولامركزية البلوكتشين الأساسي. وفقًا للوحة المعلومات المقدمة من @0xning، يمكن رؤية أن نسبة الغاز المستهلك في التحقق والتسوية في طبقة 2 على نظام إيثريوم البيئي أقل من 10% في المتوسط، مما يوفر بشكل كبير تكاليف معاملات المستخدمين.
تقنية Rollup هي الحل الأكثر شيوعًا حاليًا في Layer 2، وفكرتها الأساسية هي "تنفيذ خارج السلسلة، والتحقق على السلسلة"، حيث يتم تنفيذ الحسابات وأعمال أخرى خارج السلسلة ثم رفع بيانات calldata مرة أخرى إلى الشبكة الرئيسية.
تنفيذ خارج السلسلة
في نموذج Rollup، يتم تنفيذ المعاملات خارج السلسلة، بينما تتولى كتلة البلوكتشين الأساسية فقط التحقق من إثبات المعاملات في العقود الذكية، وتخزين بيانات المعاملات الأصلية. هذا التصميم يقلل بشكل كبير من عبء الحساب على السلسلة الرئيسية، ويقلل من متطلبات التخزين، مما يسمح بمعالجة المعاملات بشكل أكثر كفاءة.
لخفض التكاليف بشكل أكبر، اعتمدت Rollup تقنية تجميع المعاملات. يمكن تشبيهها بتجميع البضائع في اللوجستيات، حيث أن إرسال كل قطعة من البضائع بشكل منفصل سيتسبب في تكاليف شحن باهظة. بينما تقنية Rollup من خلال تجميع عدة معاملات معًا، تحتاج فقط إلى "نقل" واحد، مما يقلل بشكل كبير من تكلفة كل معاملة.
التحقق على البلوكتشين
التحقق على البلوكتشين هو مفتاح أمان شبكة Layer 2. يجب أن توفر شبكة Layer 2 دليل تشفير لحل الخلافات المحتملة على البلوكتشين الأساسي. في الوقت الحالي، هناك نوعان رئيسيان من آليات الإثبات، وهما إثبات الخطأ وإثبات الصلاحية، اللذان يدعمان على التوالي Optimistic Rollups و ZK Rollups.
إثبات خطأ Rollups المتفائلة
تستخدم Rollups المتفائلة فرضية متفائلة، حيث تعتبر جميع المعاملات صالحة بشكل افتراضي، ما لم يوجد دليل واضح على وجود خطأ. يعتمد هذا النموذج على إثبات الخطأ (إثبات الاحتيال) خلال فترة التحدي، حيث يمكن لأي مشارك في الشبكة تقديم دليل للطعن في حالة العقد الذكي، مما يضمن نزاهة وشفافية الشبكة.
وفقًا لبيانات L2BEAT ، يوجد حاليًا 16 طبقة 2 تستخدم آلية Optimistic Rollups ، مثل: Arbitrum و OP و Base و Blast وغيرها.
إثبات صحة ZK Rollups
على عكس الـ Optimistic Rollups ، تعتمد الـ ZK Rollups على طريقة أكثر حذراً، حيث تتطلب أن تخضع جميع المعاملات لإثبات الصلاحية قبل قبولها. تشبه هذه الآلية آلية تحقق، وتضمن أن كل معاملة وحساب في شبكة Layer 2 دقيق وصحيح.
باختصار، إثبات الفعالية هو حجر الزاوية في ZK-Rollups، حيث يتطلب أن يكون لكل دفعة من المعاملات دليل مطابق، مما يضمن أن العقود الذكية على البلوكتشين الأساسي يمكنها التحقق والموافقة على تغييرات الحالة. بالنسبة لعقد التحقق، توفر ZK Rollups آلية تسوية خالية من الأخطاء، حيث يجب أن تمر كل معاملة من خلال تحقق صارم من الفعالية.
وفقًا لبيانات L2BEAT ، يوجد حاليًا 11 طبقة 2 تستخدم آلية ZK Rollups ، مثل: Linea و Starknet و zkSync وغيرها.
طبقة توفر البيانات وطبقة الإجماع
تُعتبر Celestia رائدة في مجال البلوكتشين القابل للتعديل، حيث أنها في جوهرها طبقة لتوافر البيانات، مما يوفر أساسًا قويًا لتطوير التطبيقات اللامركزية (dApps) و Rollup. من خلال نشرها على طبقة توافر البيانات وطبقة التوافق في Celestia، يمكن لمطوري التطبيقات التركيز على تحسين منطق التنفيذ، بينما تتولى Celestia التعامل مع تعقيدات توافر البيانات وآلية التوافق.
تصميم بنية Celestia يوفر حلولاً متنوعة للتوسع النمطي، وتتكون هيكلتها بشكل أساسي من الأنواع الثلاثة التالية: