الاثيريوم وحلول قابلية التوسع

الاثيريوم وحلول قابلية التوسع

الاثيريوم Ethereum

الاثيريوم بنية تحتية لامركزية تعتمد على تقنية البلوكشين التي يمكن تشغيل تطبيقات الكمبيوتر اللامركزية (DApps) عليها. تم إصدار الورقة بيضاء لهذا المشروع في عام 2013 وفي عام 2015 بدأت العمل رسميا. المبدع الرئيسي لهذا المشروع هو شاب كندي روسي يدعى فيتاليك بوتيرين، كان من مؤيدي البيتكوين، واستوحى من البيتكوين، وجاء بفكرة “لامركزية كل شيء.” قبل ظهور الاثيريوم، كان على المطورين كتابة بلوكشين منفصل من البداية لبناء عملتهم الخاصة. ، ولكن اليوم يمكن للجميع بسهولة استخدام شبكة الإثيريوم لمشاريعهم أو عملاتهم الرقمية المستقلة الخاصة بهم دون إنشاء بلوكشين جديد.

ما هو Ethereum Virtual Machine (EVM)؟

في عالم الإثيريوم، يوجد جهاز كمبيوتر واحد أساسي (يُسمى Ethereum Virtual Machine)، أو  EVM ويتوافق مع هذا الجهاز كل شخص على الشبكة. يحتفظ كل من يشارك في الشبكة(كل عقدةNode ) بنسخة من حالة هذا الكمبيوتر. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لأي مشارك إرسال طلب لهذا الكمبيوتر لإجراء حساب عشوائي. عندما يتم بث مثل هذا الطلب، يقوم المشاركون الآخرون على الشبكة بالتحقق من الحساب والتحقق منه وتنفيذ (“الحوسبة”). يؤدي هذا التنفيذ إلى تغيير حالة في EVM ، والذي يتم الالتزام به ونشره عبر الشبكة بأكملها. تسمى طلبات الحساب طلبات المعاملات؛ يتم تخزين سجل جميع المعاملات والحالة الحالية لـ EVM على blockchain ، والتي بدورها يتم تخزينها والاتفاق عليها من قبل جميع العقد.

لماذا احتجنا إلى حلول قابلية التوسع scaling solutions؟

إزدحام المشاريع المبنية على شبكة الإثيريوم (Ethereum blockchain) و إزدحام المعاملات و … أدت إلى إرتفاع رسوم الغاز و الأداء الغير مناسب و تبعًا لذلك سبب عدم رضاية العملاء و أصحاب المشاريع ايضًا. لهذا السبب جائت حلول الطبقة الثانية للمعالجة الموقتة.

الهدف الرئيسي من قابلية التوسع هو زيادة سرعة المعاملات (نهائية أسرع) ، وإنتاجية المعاملات (معاملات عالية في الثانية)، دون التضحية باللامركزية أو الأمان. يؤدي ارتفاع الطلب على الطبقة الأولى من شبكة الإثيريوم، إلى تباطؤ المعاملات والرسوم الغاز(Gas Fee) العالية. تعد زيادة سعة الشبكة من حيث السرعة والإنتاجية أمراً أساسياً للتبني الهادف والواسع النطاق لـ Ethereum. في حين أن السرعة والإنتاجية مهمة ، فمن الضروري أن تظل حلول التوسع التي تمكّن هذه الأهداف لامركزية وآمنة. يعد الحفاظ على حاجز الدخول منخفضًا لمشغلي العقد أمرًا بالغ الأهمية في منع التقدم نحو قوة الحوسبة المركزية وغير الآمنة.

بالنسبة لحلول قابلية التوسع للإثيريوم مُجبرين أن نختار إثنين من ثلاث خصوصيات المطلوبة : اللامركزية، القدرة على التأليف، الأداء (من حيث تعداد المعاملات في الثانية، وقت الإستجابة، ورسوم الغاز(رسوم المعاملات)، وأوقات السحب). القدرة على التأليف تتطلب منك أن تكون متوافقاً مع آلة إثيريوم الإفتراضية (EVM: Ethereum Virtual Machin) حتى تتعامل معاك الـDapps المبنية على الإثيريوم.

الأداء الأفضل يجبرك إما تقلل من تعداد المدققين (و تبتعد من اللامركزية و تقلل من أمان الشبكة)، وإما تستخدم تقنية “ZK” (zero knowledge)، التي لاتتوافق مع EVM حتى الان. اللامركزية تتطلب منا أن نختار حلول الـ rollup (التي تستخدم الشبكة الرئيسية نهائيا)- optimistic rollups (التي تتوافق مع EVM)، أو ZK rollups وهو ليس كذلك. فكل إختيار يجبرك أن تترك إحدى الخواص لتحقق الاخريات.

حلول قابلية التوسع شبكتي Binance Smart Chain (BSC) و Polygon

بدأت قابلیة التوسع الكبيرة مع محاولات من Binance Smart Chain (BSC) ، وسرعان ما تبعها Polygon و xDAI وغيرها. تدير هذه المنصات سلاسل جانبية (side-chains) متوافقة مع Ethereum بسرعات عالية ورسوم غاز منخفضة ، ولكن على حساب الإبتعاد من اللامركزية. بشكل عام، تستخدم هذه السلاسل آلية تفويض إثبات الحصة (DPOS: Delegated Proof of Stake) لتقليل عدد المدققين الذين يؤمنّون الشبكة، وبالتالي تمكين الوصول إلى توافق في الآراء بسرعة أكبر. في حالة BSC ، عندها 21 مدققاً مدرجاً في القائمة البيضاء، بموجب ما يسمونه آلية إثبات سلطة الراهن(‘Proof of Staked Authority’ mechanism)، والتي هي في الواقع مزيج من DPOS و إثبات السلطة (Proof of Authority)، تستخدم Polygon 100 مدقق في نموذج DPOS.

ومع ذلك، نظرًا لأن هذه السلاسل متوافقة مع EVM ، فقد تمكنت جميع وحدات  DeFi legos  الرئيسية التي تعتمد على قابلية التركيب من الانتقال بسرعة إلى المنصات الجديدة العالية السرعة والأرخص(ذات رسوم معاملات منخفضة)، مما يوفر سيولة معها. شبكتي BSC و Polygonإفتدت ببعض اللامركزية لتحقيق أهدافها الأخرى في الأداء والحفاظ على القابلية للتركيب.

من الناحية المفاهيمية ، نصنف أولاً قابلية التوسع على أنه إما على السلسلة on-chain أو خارج السلسلة off-chain.

1. ON-CHAIN SCALING

تتطلب هذه الطريقة تغييرات على بروتوكول الاثيريوم (الطبقة الاولى الرئيسية) والتقاسم(Sharding) هو التركيز الرئيسي في هذا الحل. التقاسم هي عملية تقسيم قاعدة البيانات أفقياً لتوزيع الحمل. في شبكة الاثيريوم، تعمل الـSharding على تقليل ازدحام الشبكة وزيادة المعاملات في الثانية عن طريق إنشاء سلاسل جديدة تُعرف باسم الاجزاء “shards”. كما أنه يقلل العبء على أي مدقق لم يعد بحاجة إلى معالجة جميع المعاملات عبر الشبكة. باستخدام Shard Chain، يحتاج المدققون فقط إلى تخزين/تشغيل البيانات للـShard الذي يقومون بالتحقق منه، وليس الشبكة بأكملها. سيتيح لنا الـ Sharding في النهاية، تشغيل Ethereum على جهاز كمبيوتر محمول أو هاتف شخصي. لذلك المزيد من الأشخاص قادرين على المشاركة في Ethereum مُقسَّم. سيؤدي هذا إلى زيادة الأمان لأنه كلما زادت لامركزية الشبكة ، كلما كانت مساحة سطح الهجوم أصغر.

نسخة الاولى من shard chains: توافر البيانات

عندما يتم شحن اول shard chains، فإنها ستوفر فقط بيانات إضافية للشبكة لأنها ليست قادرة على إدارة المعاملات أو العقود الذكية. لكنها ستظل تقدم تحسينات مذهلة على عدد المعاملات في الثانية عند دمجها مع الـrollups.

الـrollups هي تقنية الطبقة الثانية وتسمح لـ dapps بتحزيم أو تجميع (bundle or roll up) المعاملات في معاملة واحدة خارج السلسلة ، وإنشاء إثبات تشفير ثم إرساله إلى السلسلة. هذا يقلل من البيانات اللازمة للمعاملة. ادمج هذا الحل مع الـSharding مع كل البيانات الإضافية التي توفرها الأجزاء(shards) وستحصل على 100.000 معاملة في الثانية.

نسخة الثانية من shard chains

كانت الخطة دائماً هي إضافة وظائف إضافية إلى shards ، لجعلها اليوم أشبه بشبكة Ethereum Mainnet. سيسمح لهم ذلك بتخزين وتنفيذ العقود الذكية والتعامل مع الحسابات. ولكن بالنظر إلى زيادة المعاملات في الثانية التي توفرها أجزاء النسخة الاولى ، لا يزال هذا قيد المناقشة في المجتمع ويبدو أن هناك بعض الخيارات.

2. OFF-CHAIN SCALING

يتم تنفيذ الحلول خارج السلسلة بشكل منفصل عن الشبكة الرئيسية للطبقة الأولى – فهي لا تتطلب أي تغييرات على بروتوكول Ethereum الحالي. تستمد بعض الحلول ، المعروفة باسم حلول “الطبقة الثانية”(layer 2)، أمانها مباشرةً من الإجماع الطبقةالأولى ، مثل rollups  أو state channels. تتضمن الحلول الأخرى إنشاء سلاسل جديدة بأشكال مختلفة تستمد أمانها بشكل منفصل عن Mainnet ، مثل السلاسل الجانبية(sidechains) أو سلاسل البلازما (plasma). تتواصل هذه الحلول مع Mainnet ، ولكنها تشتق أمانها بشكل مختلف للحصول على مجموعة متنوعة من الأهداف.

حلول الطبقة الثانية Layer 2 scaling

تستمد هذه الفئة من الحلول خارج السلسلة أمانها من الشبكة الرئيسية. تتمحور معظم حلول الطبقة الثانية حول خادم أو مجموعة من الخوادم ، يمكن الإشارة إلى كل منها على أنها عقدة، أو مدقق، أو مشغل، أو مُسلسِل، أو منتج كتلة، أو مصطلح مشابه. اعتمادا على التنفيذ ، يمكن تشغيل عقد الطبقة الثانية هذه بواسطة الأفراد أو الشركات أو الكيانات التي تستخدمها ، أو بواسطة مشغل تابع لجهة خارجية ، أو بواسطة مجموعة كبيرة من الأفراد (على غرار Mainnet). بشكل عام ، يتم إرسال المعاملات إلى عقد الطبقة الثانية هذه بدلاً من إرسالها مباشرةً إلى الطبقة الاولى (الشبكة الرئيسية). بالنسبة لبعض الحلول ، يقوم مثيل الطبقة الثانية بتجميعها في مجموعات قبل تثبيتها على الطبقة الاولى، وبعد ذلك يتم تأمينها بواسطة الطبقة الاولى ولا يمكن تغييرها. تختلف تفاصيل كيفية القيام بذلك اختلافاً كبيراً بين تقنيات وتطبيقات الطبقة الثانية المختلفة.

تقوم هذه الحلول بإلغاء تحميل الحوسبة من الطبقة الاولى، وتنفيذها خارج السلسلة، ثم “تجميع(roll-up)” البيانات و إرسالها بشكل رزمة أو لفة إلى السلسلة الرئيسية في النهاية. فإنها تحقق قابلية توسع أكبر من خلال التخلص من الحوسبة الكثيفة الاستخدام لـCPU شبكة الاثيريوم.

State channels

تستخدم State channels عقود multisig لتمكين المشاركين من التعامل بسرعة وبحرية خارج السلسلة ، ثم تسوية نهائية مع Mainnet. هذا يقلل من ازدحام الشبكة والرسوم والتأخيرات. نوعا القنوات هما قنوات حكومية وقنوات دفع حاليا.

Sidechains

السلسلة الجانبية هي بلوكشين مستقل متوافق مع EVM يعمل بالتوازي مع Mainnet. هذه متوافقة مع Ethereum عبر جسور ثنائية الاتجاه ، وتعمل وفقًا لقواعد الإجماع المختارة الخاصة بها ، ومؤلفات الكتلة.

Plasma

سلسلة البلازما عبارة عن بلوكشين منفصل مرتبط بسلسلة الاثيريوم الرئيسية، ويستخدم إثباتات الاحتيال(fraud proofs) (مثل حلول Optimistic rollups) للتحكيم في النزاعات.

منشور ذات صلة
نموذج القاع الثنائي 4 Minutes

نموذج القاع الثنائي | Double Bottom

سناء ناصري

لتحديد هدف، قم بقياس المسافة بين خط العنق والقمة عن طريق رسم خط عمودي وتسميته H. إذا انكسر خط العنق وارتفع السعر، فمن المتوقع أن يرتفع سعر السهم بنسبة H66٪.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

السلة