كسر "المثلث المستحيل": نظرة عامة على حلول المستوى 1

[TL; DR]

---

1. تعد قابلية التطوير واللامركزية والأمان غير متوافقة مع سلسلة النسخ، وعادة ما يمكن تحقيق وحدتين فقط من أصل ثلاثة في نفس الوقت.

2 . قد يكون منع التوسع الحل الأكثر وضوحا لزيادة إجمالي تكلفة المنتج (TPS) من Bitcoin، ولكنه لا يعمل كما قد يعتقد الكثيرون. ومن شأن التوسع المفرط في المجموعات أن يحد من أمن نظام سلسلة الحجب ولا مركزيته.

3 .SegWit يزيد عدد المعاملات التي يمكن إحتوائها في كتلة بفصل توقيع __script__ عن معلومات الحركة، مما يزيد TPS.

4- تحقق آلية نظام "DPoS" أداء أعلى على حساب اللامركزية من خلال انتخاب عدد صغير من العقد الفائقة القوية للقيام بمسك الدفاتر.

5- ومن الإنجازات الباهرة لشبكة سولانا آلية برنامج العمل. إنها ساعة اخترعها سولانا لبلوك سيل وتفصل بين حالة بلوك سيل وبين مرور الوقت على بلوك سيل.

في المقالة السابقة "أساسيات كريبتو نيوبي": ما هي الطبقة 0، والطبقة 1 والطبقة 2؟ ، قدمنا الطبقات الست من نظم سلسلة الحجب، يليها موضوع القياس الذي تمت مناقشته على نطاق واسع: الطبقة 0/1/2 - منذ عام 2013، شهدنا نقاشا ساخنا علنيا بشأن قضايا توسيع النطاق، وقد توصل المطورون إلى حلول عديدة لتوسيع نطاق الحواجز، وقد تخلى قطاع الصناعة عن بعض هذه الحلول منذ فترة طويلة، في حين لا يزال بعضها الآخر قويا. سنبدأ في هذه المقالة بنظرة عامة موجزة على بعض حلول الطبقة الأولى المهمة.


قبل الغوص في الطبقة الأولى، من المهم فهم ما المقصود ب "المثلث المستحيل" في سلسلة الكتل. ففي مجال التمويل التقليدي، لا تتوافق البلدان مع الاستقلال النقدي، وسعر الصرف الثابت، والتدفق الحر لرأس المال. وتعرف هذه الظاهرة باسم "Mundell-Fleming Trilema". أما بالنسبة للسلسلة المحظورة، فإن قابلية التوسع واللامركزية والأمن هي أمور بالغة الأهمية، ولكن هناك العديد من التجارب العملية التي تبين أنه لا يمكن تحقيق سوى إثنين من كل ثلاثة. وحالما يكون التركيز على حل إثنين منها، ستتبع ذلك مشكلة أخرى. كما يقول المثل الذي يحل مشكلة واحدة فقط للبحث عن مشكلة أخرى. Bitcoin، على سبيل المثال، يتبنى لا مركزية نظريا لانهائية وأمانا ممتازا، لكنه لا يعمل جيدا من حيث قابلية التوسع، مع TPS من حوالي 10. مفهوم "المثلث المستحيل" سيتكرر في بقية نقاشنا.

في حالة Bitcoin، TPS (الحركات في الثانية) = عدد الحركات لكل كتلة/وقت مجمع

الحركات لكل كتلة = حجم الكتلة / متوسط حجم الحركة

يستغرق إنشاء كتلة جديدة في سلسلة اتصال Bitcoin 10 دقائق، بحيث يبلغ حجم كل كتلة 1 ميجابايت. بافتراض أن متوسط حجم الحركة هو 0.25 كيلوبايت وأن الكتلة تحتوي على 4000 معاملة، فإن TPS من Bitcoin هو 7[1024 كيلوبايت/(600s*0.25 كيلوبايت)=7]. وفقا للصيغة، فإن TPS = حجم الكتلة / (وقت الكتلة * متوسط حجم الحركة)، وزيادة حجم الكتلة، وتقليل وقت الكتلة، وضغط حجم الحركة يمكن أن يحسن من TPS الخاص بالبتكوين. ومع ذلك، وبسبب القيود المفروضة على سرعة نقل البيانات في العالم المادي، فإن الحد من الوقت النهائي سيقلل كثيرا من أمن النظام. ولهذا السبب فإن زيادة حجم الكتلة وضغط حجم الحركة هما الطريقتان اللتان يتم النظر فيهما بشكل أساسي.

01 زيادة حجم الكتلة

---

وبوسعنا أن نزعم أن توسيع الكتلة هو الحل الأكثر بديهية لزيادة مواصفات البتكوين، ولكنه أدى إلى شوكتين رئيسيتين. وفي أغسطس 2017، قام بعض عمال المناجم الذين يؤيدون زيادة حجم المجموعات بتجميع طاقاتهم الحاسوبية وتثبيت سلسلة انسداد Bitcoin، مما أدى إلى إنشاء BCH (Bitcoin Cash) وزيادة حجم الكتلة إلى 8 ميجابايت. وفي تشرين الثاني/نوفمبر 2018، وتحت تأثير الأعضاء المتطرفين في جماعة "بي سي إتش"، تم الضغط على "بي سي إس في" لدعم ما يسمى "الكتلة الضخمة" أو حتى "الكتلة غير المحدودة".


ولكن هنالك مشاكل كثيرة في مجرد زيادة حجم الكتلة. ومع زيادة حجم كتلة واحدة، يزداد عبء الأجهزة على عقدة واحدة بشكل ملحوظ، كما ستتوقف تدريجيا العقد التي لا تستطيع تحمل تكاليف الأجهزة المقترنة عن إستخدام الشبكة. بالإضافة إلى ذلك، يزداد حجم المجموعة بينما تزداد سرعة نقل البيانات بين العقد، كما يصعب تحسين سعة معالجة البيانات في العقد، مما يهدد أمان نظام Bitcoin واستقراره. وبالتالي، فإن حل توسيع حجم الكتلة يأتي في الواقع على حساب اللامركزية والأمن.

02 SegWit

---

وعند تصميم Bitcoin لأول مرة، حدد ساتوشي ناكاموتو حجم الكتلة التي تحتوي على المعاملات ب 1 ميغابايت، حيث تحتوي بيانات المعاملات على كل من المعلومات الأساسية عن المعاملة ومعلومات التوقيع للتجار. وعلى الجانب الآخر، تزيد تقنية SegWit بشكل مقنع عدد المعاملات التي يمكن إحتواؤها في كتلة بنسبة 40٪ تقريبا وذلك بفصل توقيعات __script__ED عن معلومات الحركة وتخزينها مركزيا في رأس الكتلة، دون خرق قواعد كتلة التدقيق.


حيث تنعكس في عناوين Bitcoin، أما تلك التي تبدأ بحروف مثل 3 أو قبل الميلاد فهي عناوين محفظة تدعم Segwit، في حين أن العناوين التي تبدأ بالرقم 1 هي عناوين أقدم. يظهر فحص على موقع BlockChain.com بخصوص الكتل الحديثة التي تم سردها أن معظم الكتل تأتي مع تكنولوجيا Segwit. بفضل Segwit، يتجاوز الحجم الفعلي لهذه الكتل سعة 1 ميجابايت.

بالإضافة إلى ذلك، قامت شركة بيتكوين مؤخرا بالضغط من أجل شوكة تابروت اللينة القائمة على SegWit، لمزيد من التفاصيل، الرجاء القراءة على:
تابروت: أي تأثير سيكون له على نظام بيتكوين البيئي؟

03 آليات جديدة لتوافق الآراء

---

الطبقة 1 ترادف طبقة البيانات، وطبقة الشبكة، وطبقة التوافق، وتنشيط الطبقة في البنية المنطقية ل BlockChain. وفي حين أن توسيع المجموعات المذكورة أعلاه وتوسع شبكة "SegWit" يعنيان بالدرجة الأولى بطبقة البيانات، فإن تحسين طبقة توافق الآراء يعتبر أيضا حلا لتحسين إمكانية التوسع. خذ على سبيل المثال آلية بو-w في بيتكوين. إنها تجعل الأمر مكلفا للغاية بالنسبة للمهاجم على شبكة "بيتكوين" لكي يتحكم كلاهما بأكثر من 51٪ من قوة الحوسبة ويستغرق وقتا طويلا للغاية للقيام بذلك. ولكن نظرا لأن كل عقدة في النظام تشارك في الكفاح من أجل حقوق مسك الدفاتر، فإن التحقق من المعاملات كثيرا ما يمر بعملية بطيئة.

تجاوزت سرعة حركة EOS 3000 TPS بمجرد بدء تشغيلها في عام 2017. وتضاف سرعة معالجة المعاملات المثيرة للإعجاب إلى آليتها المبتكرة الخاصة بإثبات الحصة المفوض (DPoS) القائمة على طلبات الشراء. في هذه الآلية، هناك 21 عقدة فائقة فائقة فقط تتمتع بامتيازات إنشاء مجموعات، لذا فالنظام سريع للغاية للتحقق منه. تنتخب هذه العقد الخارقة في ديموقراطية تمثيلية في العالم الحقيقي، تصويت على سلسلة مع صوت واحد لعملة واحدة. ومع ذلك، تتطلب البرامج مستوى عاليا من الأداء من المراكز الفائقة، على حساب اللامركزية والأمن في نفس الوقت.

وقد ألهمت سياسات التنمية مجموعة متنوعة من آليات توافق الآراء الجديدة مثل الآليات الوطنية (الدليل المعين على الرهان) بشأن بولكاتوت وغيرها، وهي أيضا مماثلة من حيث المبدأ للآليات الإنمائية.

04 إبتكارات أخرى على السلسلة

---

وبالإضافة إلى حلول التطوير المذكورة أعلاه، هناك مشاريع أدت إلى تحسين جوانب أخرى من بروتوكول سلسلة الاتصال لتحقيق قدر كبير من التوسع. ومن بين الأمثلة البارزة على ذلك سولانا، وهو جيل جديد من الحظر العام الذي يشهد زيادة في شعبيته هذا العام بفضل قدرة معالجة المعاملات التي تزيد على 60 ألف معاملة تجارية. ومن بين الإنجازات المبهرة لشبكة سولانا آلية "إثبات التاريخ"، التي تفصل بين دولة سلسلة الحجب ومرور الوقت على سلسلة الحجب. وهي ليست آلية إجماع، بل ساعة اخترعها سولانا لفرض سلسلة حظر على السيارات. بالإضافة إلى ذلك، فإنها "تفصل" الوقت على سلسلة كتل الاتصال عن حالة الكتلة نفسها وتغير حقيقة أن كل عقدة لا يمكنها توليد طابع زمني محلي خاص بها إلى أن تحدث تحديثات على كتل. وهناك أيضا بعض المشاكل مع سولانا، مثل عدم دعم ايرثيوم للآلات الافتراضية وبطء تطور نظامها الإيكولوجي.

ولمزيد من المعلومات عن سولانا، يرجى القراءة على
ما هي إبتكارات سولانا في النظام البيئي التي أدت إلى إرتفاع سعرها؟

إستنتاج

في النهاية، يركز قياس الطبقة 1 فقط على السلسلة الرئيسية. وبالنسبة للحصار العام واسع النطاق مثل إيثيروم، الذي نجح بالفعل في تنمية نظام بيئي عملاق، فإن تبني حل الطبقة الأولى يصبح أكثر إشكالية.

وفي مؤتمر القمة العالمي السابع للحصار الذي عقد في 26 تشرين الأول/أكتوبر، ألقى فيتاليك بوتيرين كلمة دعا فيها الطبقة الثانية إلى مستقبل توسيع نطاق الإيتيريوم. إذا ما هي حلول الطبقة الثانية، وما هي المصطلحات الفنية مثل "السلسلة الجانبية" و"القيمة المحتسبة" التي تشير إليها؟ سنعرفكم عليها في مقالة لاحقة.



الكاتب: أشلي. إتش، باحث في Gate.io
*تمثل هذه المادة فقط آراء الباحث ولا تشكل أي نصيحة إستثمارية.
*يحتفظ Gate.io بكافة الحقوق في هذه المادة. سيتم السماح بإعادة نشر المادة بشرط الإشارة إلى Gate.io. وفي جميع الحالات الأخرى، ستتخذ الإجراءات القانونية بسبب انتهاك حقوق التأليف.