ما هي الشبكات الطبقة-الثانية والسلاسل الجانبية؟ فهم توسيع إيثريوم الآن

لقد تطور بنية البلوكشين لتشمل نظاماً بيئياً من شبكات الطبقة الأولى والطبقة الثانية. في هذه المقالة، سنستكشف الفرق بين الاثنين وكيف تحاول شبكات الطبقة الثانية وطرق التوسع الأخرى مثل السلاسل الجانبية معالجة تحديات قابلية التوسع التي تواجهها سلاسل الطبيقة الأولى.

ما هي شبكات الطبقة الثانية؟

ببساطة، شبكات الطبقة الثانية هي شبكات بلوكشين تعيش فوق شبكة الطبقة الأولى مثل إيثريوم، حيث توفر شبكة الطبقة الأولى البنية التحتية الأساسية والأمان للشبكات التي تبنى عليها، وتقوم بالتحقق من المعاملات وتحقيق الإجماع.

تستخدم شبكات الطبقة الثانية مجموعة متنوعة من التقنيات لمعالجة العوائق التي تواجه قابلية التوسع على بلوكشين الطبقة الأولى، والتي تسببها السرعة في المعاملات وتكاليفها.

على سبيل المثال، تتعامل إيثريوم حالياً مع حوالي 14 معاملة في الثانية (TPS)، حسب مستكشف البلوكشين Etherscan. بالمقارنة، تعالج فيزا حوالي 65,000 معاملة في الثانية.

تكون مشاكل قابلية التوسع أكثر بروزاً خلال فترات النشاط العالي للشبكة، عندما تواجه شبكات البلوكشين زيادة في رسوم المعاملات (المعروفة أيضاً برسوم الغاز)، بالإضافة إلى ازدحام الشبكة وتقليل أوقات المعاملات.

في عام 2017، حدد مبتكر إيثريوم فيتاليك بوترين “معضلة قابلية التوسع” للبلوكشين، مجادلاً بأنهم يواجهون تحدي معالجة آلاف المعاملات في الثانية مع البقاء آمنين والالتزام بالروح اللامركزية، أي التشغيل دون الحاجة إلى تحكم مركزي. النظرية، المستوردة من علوم الحاسوب، هي أن الشبكة لا يمكنها على الدوام التركيز إلا على اثنين من هذه المبادئ من خلال تقديم تنازلات على حساب المبدأ الثالث.

حل إيثريوم لمشكلة قابلية التوسع هو التركيز على جعل شبكة بلوكشين الطبقة الأولى الخاصة بها أكثر أماناً ولامركزية قدر الإمكان، بينما تقوم بتفويض التوسع إلى شبكات الطبقة الثانية المبنية فوق بنيتها التحتية.

كيف تعمل شبكات التوسع؟

تستخدم شبكات التوسع مجموعة متنوعة من الحلول المختلفة للمساعدة في معالجة تحديات قابلية التوسع لشبكة الطبقة الأولى.

• تشمل هذه الشبكات تجميع المعاملات أو معالجة المعاملات خارج السلسلة، باستخدام السلاسل الجانبية أو التدحرجات الطبقية الثانية.

السلاسل الجانبية

السلاسل الجانبية هي سلاسل بلوكشين تعمل بشكل مستقل عن سلسلة الطبقة الأولى، مع آليتها الخاصة للاجماع والرمز.

تتصل بالسلسلة الطبقة الأولى عبر جسر، يستخدم عقداً ذكياً “لقفل” الأصول من سلسلة الطبقة الأولى وسك صورة طبق الأصل من تلك الرموز على السلسلة الجانبية، مع تثبيت قيمة تلك الرموز بالأصول المقفولة.

يتم استخدام هذه الرموز المعكسة لإجراء المعاملات، وبعد ذلك يمكن تدميرها، مما يؤدي إلى تحرير الرموز المقفولة على سلسلة الطبقة الأولى.

التدحرجات

تستخدم التدحرجات مقاربة مختلفة من خلال تجميع (ومن هنا الاسم) عدة معاملات، وعرضها على بلوكشين الطبقة الأولى كمعاملة واحدة يمكن معالجتها بشكل أسرع بكثير من المعاملات الفردية.

يوجد نوعان رئيسيان من التدحرجات: التدحرجات المتفائلة وتدحرجات المعرفة الصفرية (zk).

• التدحرجات المتفائلة: تفترض أن كل البيانات المتجمعة صالحة، مما يتيح للناس الطعن في المعاملات بعد حدوثها لتحديد ما إذا كانت شرعية أو لا. يتم تقديم المعاملة المتنازع عليها مباشرة إلى شبكة الطبقة الأولى لتسوية النزاع، حيث سيخسر كلا الطرفين الرموز المرهونة إذا ثبت خطأهما.
• تدحرجات المعرفة الصفرية: تستخدم تقنيات التشفير للتثبت من أن شيئاً معروفاً دون الكشف عن المعلومات المعروفة مباشرة. يتم جمع المعاملات في دفعات تنفذ خارج السلسلة، وتقدم الدفعة المكتملة إلى سلسلة الطبقة الأولى باستخدام zk-proof التي تثبت أن التغييرات المقترحة صحيحة.

شبكات توسع إيثريوم التي يجب معرفتها

يوجد عدد من شبكات الطبقة الثانية والسلاسل الجانبية التي تبنى فوق أو بجانب إيثريوم، وكل منها لديه حل تقني مفضل لتوسيع الطبقة الأولى. وفقاً لبيانات CoinGecko، فيما يلي أكبر سلاسل إيثريوم من حيث القيمة الإجمالية المقفولة (TVL)، اعتباراً من نوفمبر 2024.

• Base: احتضنها تبادل العملات الرقمية Coinbase، بُنيت Base فوق حل توسيع إيثريوم Optimism. سرعان ما أصبحت لاعبا بارزاً في مساحة الطبقة الثانية بعد إطلاقها في أغسطس 2023، لتصل إلى أكثر من مليون عنوان في غضون 11 يوما. وفقاً لمديرها التنفيذي، بريان أرمسترونغ، لا تملك Coinbase خططاً لإطلاق رمز لBase، وتحاول جعل Base “شيئاً أوسع بكثير” من مشروع مدعوم من Coinbase.
• Arbitrum: أُنشئت من قبل Offchain Labs، تستفيد Arbitrum من التدحرجات المتفائلة لتوسيع إيثريوم، بزعم 40,000 tps مقابل 14 tps لإيثريوم. في مارس 2023، أطلقت Arbitrum رمزها الأصلي ARB للإدارة، ومنحت السيطرة على المشروع إلى منظمة مستقلة لامركزية (DAO) تتألف من أعضاء المجتمع.
• Polygon: كانت تعرف سابقاً بشبكة Matic، تأخذ Polygon نهجاً متعدد الاتجاهات للتوسع، تستخدم حلولاً متعددة بما في ذلك سلسلتها الرئيسية POS (سلسلة جانبية)، وسلاسل Plasma، وتدحرجات zk و تدحرجات متفائلة. تطمح لتكون أكثر من مجرد حل للتوسع، حيث تعتبر نفسها منصة لإطلاق سلاسل بلوكوچين قابلة للتشغيل المشترك.

مستقبل شبكات الطبقة الثانية

تشكل شبكات الطبقة الثانية جزءاً أساسياً من “خريطة الطريق المتمحورة حول التدحرج” لإيثريوم، وفقاً لشريكها المؤسس فيتاليك بوترين، الذي يأمل في استخدام حلول طبقة الثانية لزيادة قدرة البلوكوچين على معالجة أكثر من 100,000 معاملة في الثانية.

بوترين قد وضح خططاً لدمج استراتيجيات توسيع إيثريوم، تقسيم الشاردنج وبروتوكولات الطبقة الثانية، فيما سماه بـ “The Surge”. ترى هذه الخريطة شبكات بلوكوچين الطبقة الثانية تنفذ حلولاً تشفيرية مثل SNARKs لضمان سلامة المعاملات. كما يسعى بوترين أيضًا لضمان أن ترث شبكات الطبقة الثانية المبادئ الأساسية لإيثريوم من الثقة وعدم المركزية ومقاومة الرقابة.

شبكات الطبقة الثانية ليست مقتصرة فقط على إيثريوم. في يونيو 2024، ادعى مبرمجون في BitcoinOS أنهم قد تحققوا من zk-proof على الشبكة الرئيسية لبيتكوين لأول مرة، مما يفتح إمكانية استخدام التدحرجات لتوسيع بيتكوين. كما تشهد سولانا نشاطًا متزايدا في الطبقة الثانية، مثل شبكة Sonic SVM الموجهة للألعاب.

في الوقت نفسه، تستمر شبكات الطبقة الثانية الجديدة في الظهور على إيثريوم. في أكتوبر 2024، أعلنت بين منصة التداول اللامركزية Uniswap عن خطط لتطوير شبكة الطبقة الثانية الخاصة بها، Unichain، باستخدام تكنولوجيا Optimism، بالإضافة إلى أن منصة التداول المركزية Kraken ستطلق شبكتها الخاصة بطبقة الثانية المسماة Ink.

الأسئلة المتكررة

• ما هي الفرق الرئيسية بين شبكات الطبقة الأولى والطبقة الثانية؟

  تعمل شبكات الطبقة الأولى كقاعدة بنية تحتية تقدم الأمان والتحقق من المعاملات، بينما تهدف الطبقة الثانية إلى معالجة مشاكل قابلية التوسع باستخدام تقنيات مثل التدحرجات والسلاسل الجانبية.

• ما هي بعض حلول الطبقة الثانية الأكثر شيوعاً لإثريوم؟

  تشمل حلول الطبقة الثانية الرئيسية لإثريوم Optimism وArbitrum وPolygon، التي تستخدم تقنيات مثل التدحرجات المتفائلة وتدحرجات المعرفة الصفرية.

• كيف تساعد حلول الطبقة الثانية على تحسين قابلية التوسع للطبقة الأولى؟

  تساعد الطبقة الثانية على تحسين قابلية التوسع من خلال تخفيف العبء عن الطبقة الأولى عن طريق تجميع المعاملات وتقليل التكاليف والزيادة في سرعة المعالجة.