الرؤية المستقبلية للبلوكشين هي تحقيق اللامركزية والأمان وقابلية التوسع. لكن عادةً ما يمكن للبلوكشين تحقيق اثنين فقط من هذه الثلاثة، وهذا ما يعرف بمشكلة مثلث المستحيل للبلوكشين. على مدار السنوات، كان الناس يستكشفون كيفية زيادة قدرة البلوكشين وسرعة المعاملات مع ضمان اللامركزية والأمان، أي حل مشكلة التوسع.
تعريف اللامركزية والأمان والقابلية للتوسع:
لامركزية: يمكن لأي شخص أن يصبح عقدة ويشارك في إنتاج والتحقق من نظام blockchain، كلما زاد عدد العقد، زادت درجة اللامركزية.
الأمان: كلما زادت تكلفة السيطرة على نظام blockchain، زادت الأمان.
القابلية للتوسع: قدرة blockchain على معالجة كميات كبيرة من المعاملات.
أول انقسام كبير في شبكة البيتكوين نشأ من مشكلة التوسع. في 1 أغسطس 2017، بدأ نظام عميل Bitcoin ABC المطور ذاتيًا بحد 8MB في العمل، مما أدى إلى أول انقسام كبير في تاريخ البيتكوين، وولدت عملة جديدة BCH.
اختار شبكة الإيثريوم أيضًا التضحية بجزء من القابلية للتوسع لضمان أمان الشبكة ولامركزيتها. بدءًا من CryptoKitties في عام 2017، ومرورًا بصيف DeFi، ثم ظهور تطبيقات GameFi وNFT على السلسلة، تزايدت الحاجة إلى القدرة على معالجة المعاملات، لكن الإيثريوم يمكنه معالجة 15-45 معاملة فقط في الثانية، مما أدى إلى زيادة تكاليف المعاملات، وزيادة أوقات التسوية، مما يجعل معظم تطبيقات Dapps غير قادرة على تحمل تكاليف التشغيل. الحل المثالي لتوسيع النطاق هو زيادة سرعة معاملات الشبكة وطاقتها دون التضحية بلامركزيتها وأمانها.
2. أنواع خطط التوسيع
وفقًا لمعيار "هل يتم تغيير طبقة الشبكة الرئيسية"، يمكن تقسيم خطط التوسع إلى فئتين رئيسيتين: التوسع داخل السلسلة والتوسع خارج السلسلة.
2.1 التوسع على السلسلة
المفهوم الأساسي: حل يتمثل في تحقيق تأثير التوسع من خلال تغيير طبقة بروتوكول الشبكة الرئيسية، والحل الرئيسي الحالي هو التجزئة.
هناك عدة حلول لتوسيع السلسلة، وفيما يلي نذكر بإيجاز حلين:
الخيار الأول: توسيع مساحة الكتلة، وزيادة عدد المعاملات المعبأة في كل كتلة، ولكن ذلك سيزيد من متطلبات الأجهزة الخاصة بالعقد عالية الأداء، مما يقلل من درجة اللامركزية.
الخيار الثاني: التقسيم، حيث يتم تقسيم دفتر سجلات blockchain إلى عدة أجزاء، كل جزء مسؤول عن تسجيل مختلف، ويمكن أن تعالج الحسابات المتوازية العديد من المعاملات في نفس الوقت؛ مما يقلل من ضغط الحساب على العقد وعتبة الانضمام، ويزيد من سرعة معالجة المعاملات ودرجة اللامركزية؛ ولكن ذلك سيقلل من أمان الشبكة بالكامل.
قد يؤدي تغيير بروتوكول الشبكة الرئيسية إلى آثار سلبية يصعب التنبؤ بها، حيث إن أي ثغرة أمنية طفيفة في الطبقة الأساسية قد تهدد بشكل خطير أمان الشبكة بأكملها.
2.2 خارج السلسلة扩容
المفهوم الأساسي: حل توسيع لا يغير بروتوكول الشبكة الرئيسية من الطبقة الأولى القائم.
خارج السلسلة توسيع الحلول يمكن تقسيمها إلى Layer2 وحلول أخرى:
تنص قناة الحالة على أن المستخدمين يحتاجون فقط للتفاعل مع الشبكة الرئيسية عند فتح أو إغلاق القناة أو حل النزاعات، وتتم التفاعلات بين المستخدمين خارج السلسلة، لتقليل وقت المعاملات والتكاليف، وتحقيق عدد غير محدود من المعاملات.
قنوات الحالة مناسبة "للتطبيقات القائمة على الجولات"، مثل لعبة الشطرنج الدولية بين شخصين. يتم إدارة كل قناة بواسطة عقد ذكي متعدد التوقيع يعمل على الشبكة الرئيسية، حيث يتحكم في الأصول المودعة في القناة، يتحقق من تحديثات الحالة، ويقضي في النزاعات بين المشاركين.
2017/11: تم اقتراح أول معيار تصميم لقناة الحالة Sprites بناءً على إطار قناة الدفع.
2018/06: قدم Counterfactual تصميمًا مفصلًا لقنوات الحالة المعممة.
2018/10: تم تقديم مفهوم شبكات قنوات الدولة والقنوات الافتراضية.
2019/02: تم توسيع مفهوم قنوات الحالة إلى قنوات N-Party، وNitro هو البروتوكول الأول الذي تم إنشاؤه بناءً على هذه الفكرة.
2019/10: توسيع مفهوم Watchtowers في Pisa، لحل مشكلة الحاجة إلى بقاء المشاركين متصلين بشكل مستمر.
2020/03: هيدرا قدمت قنوات متساوية سريعة.
3.1.3 المبادئ التقنية
عملية عمل قناة الحالة:
يقوم المشاركون بإيداع الأموال في عقد ذكي على الشبكة الرئيسية وإغلاقها، يتم فتح القناة بعد تأكيد التوقيع من الطرفين.
يمكن للمشاركين إجراء معاملات مجانية غير محدودة خارج السلسلة.
يقوم المشاركون بتبادل تحديثات الحالة بالتناوب وتأكيد التوقيع.
عند إغلاق القناة، يمكن لأي مشارك تقديم طلب معاملة على الشبكة الرئيسية. إذا تم الموافقة على التوقيع من جميع الأعضاء، يتم التنفيذ على الفور؛ وإلا، انتظر انتهاء "فترة التحدي".
يمكن لقنوات الحالة أن تقلل بشكل كبير من كمية الحسابات في الشبكة الرئيسية، وتزيد من سرعة المعاملات، وتخفض من تكلفة المعاملات.
3.1.4 المزايا والعيوب
المميزات:
تأكيد المعاملة الفوري
سعة عالية
رسوم منخفضة
خصوصية عالية
العيوب:
يجب قفل الأموال
إنشاء وإغلاق القنوات يتطلب رسوم الغاز
يجب على المشاركين مراقبة الإنترنت بشكل مستمر
من الصعب إجراء معاملات متعددة الأطراف
3.1.5 تطبيق
شبكة البرق بتكوين
قناة الدفع الصغيرة، من خلال قناة الدفع الصغيرة خارج السلسلة لبناء شبكة المعاملات
تم اقتراحها في عام 2015، وتم إصدار نسخة الشبكة الرئيسية في عام 2018
حتى نوفمبر 2022، كان هناك 76,236 قناة دفع، و5049 BTC مقفلة
شبكة لايتنينغ للإيثريوم
قناة الدفع الصغيرة القائمة على الإيثيريوم، مشابهة لشبكة البرق
تأسست في عام 2017، لكنها لم تحظ بقبول واسع.
يتم حاليًا إعادة تصميمه، مع خطة للعمل على شبكة L2
شبكة سيلر
زيادة طبقة الحوافز لشبكة البرق
مناسب لتطبيقات التفاعل عالي التردد، مثل منصات الألعاب الإلكترونية
تم إطلاق بروتوكول DeFi Layer2.finance، وبروتوكول تبادل المعلومات عبر السلسلة Celer IM وجسر الأصول cBridge
3.1.6 مقارنة التطبيقات
توجد اختلافات بين شبكة بيتكوين الضوئية، شبكة إيثريوم الضوئية، وشبكة سيلر من حيث الأفكار التصميمية، سيناريوهات التطبيق، وحالة التطوير. شبكة بيتكوين الضوئية متطورة نسبياً، بينما شبكة الضوئية تستخدم حالياً بشكل أقل، في حين أن شبكة سيلر توسعت إلى المزيد من سيناريوهات التطبيق.
3.2 سلاسل جانبية
3.2.1 ملخص
تم تقديم مفهوم السلسلة الجانبية في عام 2012 ، وتم نشر المقالات ذات الصلة لأول مرة في عام 2014. السلسلة الجانبية هي شكل من أشكال blockchain نشأت لتسريع معاملات البيتكوين ، ويمكن استخدام عقود أكثر تعقيدًا أو تحسين آلية الإجماع. ستسجل نتائج معاملات السلسلة الجانبية في النهاية على طرف مُصدِق السلسلة الرئيسية.
3.2.2 خط الزمن
2012/01: تم طرح مفهوم سلسلة جانبية للبيتكوين في غرف الدردشة
2014/10: تم نشر ورقة عمل حول سلسلة جانبية للبيتكوين لأول مرة
2017/04: إطلاق شبكة POA على شبكة اختبار الجانبية المعتمدة على إثبات المصادقة من إيثريوم
2017/10: إطلاق شبكة ماتيك
2017/12: إطلاق الشبكة الرئيسية لـ POA Network
2018/01:إطلاق شبكة Skales التجريبية
2018/10: إطلاق شبكة اختبار xDai Chain
2020/06: إطلاق Skale على الشبكة الرئيسية، إطلاق شبكة ماتي كخدمة إثبات الحصة على الشبكة الرئيسية.
2021/02: تم تغيير اسم ماتيكت نيتورك إلى بوليغون نيتورك
2021/02: بدأ تشغيل شبكة Ronin الجانبية للعبة Axie Infinity
2021/12: اندمجت xDai Chain مع Gnosis Dao لتشكيل Gnosis Chain
2022/03: تم دمج شبكة POA في سلسلة Gnosis
3.2.3 المبادئ التقنية
توجد طريقتان رئيسيتان للتواصل بين السلسلة الجانبية والسلسلة الرئيسية:
ربط ثنائي الاتجاه ( مثبت متماثل ): يقوم المدققون في السلسلة الرئيسية والسلسلة الجانبية بتسجيل حالة بعضهم البعض الحالية في الوقت الحقيقي.
عدم تنسيق ربط ( ربط غير متماثل ): يتحقق المدققون في السلاسل الجانبية من نشاط السلسلة الرئيسية، ولكن لا يمكن للسلسلة الرئيسية تأكيد حالة السلسلة الجانبية، مما يتطلب إدخال آلية المصدقين.
ملخص آلية السلسلة الجانبية:
الأصول من السلسلة الرئيسية إلى السلسلة الجانبية: السلسلة الرئيسية تقفل الأصول، والسلسلة الجانبية تولد الأصول المغلفة
الأصول من سلسلة جانبية إلى سلسلة رئيسية: يتم تدمير الأصول المغلفة في السلسلة الجانبية، ويتم فتح الأصول في السلسلة الرئيسية
تعتمد أمان الأصول على السلسلة الجانبية على أمان السلسلة الجانبية، والذي يعتمد بشكل رئيسي على آلية الإجماع الخاصة بالسلسلة الجانبية.
3.2.4 المميزات والعيوب
المميزات:
قابلية التوسع العالية
تأكيد سريع
رسوم معاملات منخفضة
يمكن تحقيق العقود الذكية المعقدة
العيوب:
تعتمد الأمان على آلية توافق سلاسل الجانبية
درجة اللامركزية منخفضة
تحويلات عبر السلسلة تتطلب وقت انتظار طويل
وجود مخاطر فشل نقطة واحدة
3.2.5 التطبيق
xDai ( تم إعادة تسميته الآن إلى Gnosis Chain )
العملة الرقمية $xDai مرتبطة بالدولار 1:1
اعتماد نموذج التحقق PoSDAO
تم إطلاق الشبكة الرئيسية في سبتمبر 2018، واندماجها مع Gnosis في أبريل 2022
القيمة الإجمالية المقفلة الحالية حوالي $53mil، يوجد 35 مشروعاً جارياً
بوليغون
تأسست في عام 2017، وتم إصدار الشبكة الرئيسية في يونيو 2020
تقديم سلسلة ماتيكية PoS Chain وحل Plasma ماتيكية Plasma Chain
تم ترقية العلامة التجارية إلى Polygon في فبراير 2021، والتحول إلى مجمع حلول توسيع السلسلة.
في الوقت الحالي ، لديها 37 ألف + DApps ، و 1.8 مليار إجمالي معاملات ، و 135 مليون + مستخدم
رونين
سلسلة جانبية مخصصة للعبة Axie Infinity
采用PoA(نموذج إثبات السلطة)آلية التوافق
إطلاق الشبكة الرئيسية في مارس 2021
تعرضت لعملية اختراق بقيمة 624 مليون دولار في مارس 2022
3.2.6 مقارنة التطبيقات
توجد اختلافات بين xDai و Polygon و Ronin من حيث أفكار التصميم، ومجالات التطبيق، وحالة التطور. يركز xDai على مدفوعات العملات المستقرة، بينما تقدم Polygon حلول توسيع متنوعة، وتركز Ronin على مشهد الألعاب. لكل منها ميزاتها وفوائدها.
3.3 بلازما
3.3.1 ملخص
Plasma هو إطار لبناء التطبيقات اللامركزية القابلة للتوسع، يهدف إلى تقليل ثقة المستخدمين في مشغل السلسلة الجانبية إلى الحد الأدنى. حتى لو قام المشغل بأعمال غير قانونية، يمكن لـ Plasma منع سرقة أموال المستخدمين. المبادئ الأساسية لـ Plasma هي أنه إذا حدث فشل أمني في سلسلة Plasma، يمكن سحب جميع أصول المستخدمين وإعادتها إلى الشبكة الرئيسية.
3.3.2 الجدول الزمني
2017/08:فيتاليك وجوزيف بون نشروا ورقة بيضاء عن بلازما
2018/01: فيتاليك قدم بلازما MVP
2018/03:فيتالك قدم بلازما كاش
2018/06: قدم دان روبنسون Plasma Debit
2018/11: مؤسسة BANKEX تقدمت بـ Plasma Prime
منذ عام 2019: بدأت مجتمع الإيثيريوم
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.
العمق解析:خارج السلسلة扩容方案及其未来发展
خارج السلسلة توسعة العمق تحليل
1. ضرورة التوسع
الرؤية المستقبلية للبلوكشين هي تحقيق اللامركزية والأمان وقابلية التوسع. لكن عادةً ما يمكن للبلوكشين تحقيق اثنين فقط من هذه الثلاثة، وهذا ما يعرف بمشكلة مثلث المستحيل للبلوكشين. على مدار السنوات، كان الناس يستكشفون كيفية زيادة قدرة البلوكشين وسرعة المعاملات مع ضمان اللامركزية والأمان، أي حل مشكلة التوسع.
تعريف اللامركزية والأمان والقابلية للتوسع:
أول انقسام كبير في شبكة البيتكوين نشأ من مشكلة التوسع. في 1 أغسطس 2017، بدأ نظام عميل Bitcoin ABC المطور ذاتيًا بحد 8MB في العمل، مما أدى إلى أول انقسام كبير في تاريخ البيتكوين، وولدت عملة جديدة BCH.
اختار شبكة الإيثريوم أيضًا التضحية بجزء من القابلية للتوسع لضمان أمان الشبكة ولامركزيتها. بدءًا من CryptoKitties في عام 2017، ومرورًا بصيف DeFi، ثم ظهور تطبيقات GameFi وNFT على السلسلة، تزايدت الحاجة إلى القدرة على معالجة المعاملات، لكن الإيثريوم يمكنه معالجة 15-45 معاملة فقط في الثانية، مما أدى إلى زيادة تكاليف المعاملات، وزيادة أوقات التسوية، مما يجعل معظم تطبيقات Dapps غير قادرة على تحمل تكاليف التشغيل. الحل المثالي لتوسيع النطاق هو زيادة سرعة معاملات الشبكة وطاقتها دون التضحية بلامركزيتها وأمانها.
2. أنواع خطط التوسيع
وفقًا لمعيار "هل يتم تغيير طبقة الشبكة الرئيسية"، يمكن تقسيم خطط التوسع إلى فئتين رئيسيتين: التوسع داخل السلسلة والتوسع خارج السلسلة.
2.1 التوسع على السلسلة
المفهوم الأساسي: حل يتمثل في تحقيق تأثير التوسع من خلال تغيير طبقة بروتوكول الشبكة الرئيسية، والحل الرئيسي الحالي هو التجزئة.
هناك عدة حلول لتوسيع السلسلة، وفيما يلي نذكر بإيجاز حلين:
قد يؤدي تغيير بروتوكول الشبكة الرئيسية إلى آثار سلبية يصعب التنبؤ بها، حيث إن أي ثغرة أمنية طفيفة في الطبقة الأساسية قد تهدد بشكل خطير أمان الشبكة بأكملها.
2.2 خارج السلسلة扩容
المفهوم الأساسي: حل توسيع لا يغير بروتوكول الشبكة الرئيسية من الطبقة الأولى القائم.
خارج السلسلة توسيع الحلول يمكن تقسيمها إلى Layer2 وحلول أخرى:
3. حلول توسيع خارج السلسلة
3.1 قنوات الدولة
3.1.1 ملخص
تنص قناة الحالة على أن المستخدمين يحتاجون فقط للتفاعل مع الشبكة الرئيسية عند فتح أو إغلاق القناة أو حل النزاعات، وتتم التفاعلات بين المستخدمين خارج السلسلة، لتقليل وقت المعاملات والتكاليف، وتحقيق عدد غير محدود من المعاملات.
قنوات الحالة مناسبة "للتطبيقات القائمة على الجولات"، مثل لعبة الشطرنج الدولية بين شخصين. يتم إدارة كل قناة بواسطة عقد ذكي متعدد التوقيع يعمل على الشبكة الرئيسية، حيث يتحكم في الأصول المودعة في القناة، يتحقق من تحديثات الحالة، ويقضي في النزاعات بين المشاركين.
3.1.2 الجدول الزمني
3.1.3 المبادئ التقنية
عملية عمل قناة الحالة:
يمكن لقنوات الحالة أن تقلل بشكل كبير من كمية الحسابات في الشبكة الرئيسية، وتزيد من سرعة المعاملات، وتخفض من تكلفة المعاملات.
3.1.4 المزايا والعيوب
المميزات:
العيوب:
3.1.5 تطبيق
شبكة البرق بتكوين
شبكة لايتنينغ للإيثريوم
شبكة سيلر
3.1.6 مقارنة التطبيقات
توجد اختلافات بين شبكة بيتكوين الضوئية، شبكة إيثريوم الضوئية، وشبكة سيلر من حيث الأفكار التصميمية، سيناريوهات التطبيق، وحالة التطوير. شبكة بيتكوين الضوئية متطورة نسبياً، بينما شبكة الضوئية تستخدم حالياً بشكل أقل، في حين أن شبكة سيلر توسعت إلى المزيد من سيناريوهات التطبيق.
3.2 سلاسل جانبية
3.2.1 ملخص
تم تقديم مفهوم السلسلة الجانبية في عام 2012 ، وتم نشر المقالات ذات الصلة لأول مرة في عام 2014. السلسلة الجانبية هي شكل من أشكال blockchain نشأت لتسريع معاملات البيتكوين ، ويمكن استخدام عقود أكثر تعقيدًا أو تحسين آلية الإجماع. ستسجل نتائج معاملات السلسلة الجانبية في النهاية على طرف مُصدِق السلسلة الرئيسية.
3.2.2 خط الزمن
3.2.3 المبادئ التقنية
توجد طريقتان رئيسيتان للتواصل بين السلسلة الجانبية والسلسلة الرئيسية:
ربط ثنائي الاتجاه ( مثبت متماثل ): يقوم المدققون في السلسلة الرئيسية والسلسلة الجانبية بتسجيل حالة بعضهم البعض الحالية في الوقت الحقيقي.
عدم تنسيق ربط ( ربط غير متماثل ): يتحقق المدققون في السلاسل الجانبية من نشاط السلسلة الرئيسية، ولكن لا يمكن للسلسلة الرئيسية تأكيد حالة السلسلة الجانبية، مما يتطلب إدخال آلية المصدقين.
ملخص آلية السلسلة الجانبية:
تعتمد أمان الأصول على السلسلة الجانبية على أمان السلسلة الجانبية، والذي يعتمد بشكل رئيسي على آلية الإجماع الخاصة بالسلسلة الجانبية.
3.2.4 المميزات والعيوب
المميزات:
العيوب:
3.2.5 التطبيق
xDai ( تم إعادة تسميته الآن إلى Gnosis Chain )
بوليغون
رونين
3.2.6 مقارنة التطبيقات
توجد اختلافات بين xDai و Polygon و Ronin من حيث أفكار التصميم، ومجالات التطبيق، وحالة التطور. يركز xDai على مدفوعات العملات المستقرة، بينما تقدم Polygon حلول توسيع متنوعة، وتركز Ronin على مشهد الألعاب. لكل منها ميزاتها وفوائدها.
3.3 بلازما
3.3.1 ملخص
Plasma هو إطار لبناء التطبيقات اللامركزية القابلة للتوسع، يهدف إلى تقليل ثقة المستخدمين في مشغل السلسلة الجانبية إلى الحد الأدنى. حتى لو قام المشغل بأعمال غير قانونية، يمكن لـ Plasma منع سرقة أموال المستخدمين. المبادئ الأساسية لـ Plasma هي أنه إذا حدث فشل أمني في سلسلة Plasma، يمكن سحب جميع أصول المستخدمين وإعادتها إلى الشبكة الرئيسية.
3.3.2 الجدول الزمني