تحليل شامل لخطط توسيع خارج السلسلة: من قنوات الحالة إلى التجميعات

تحليل العمق لتوسيع خارج السلسلة

1. ضرورة التوسع

الرؤية المستقبلية للبلوك تشين هي اللامركزية، والأمان، وقابلية التوسع. ولكن عادةً ما يمكن تحقيق اثنين فقط من هذه الثلاثة، وهذا ما يُعرف بمشكلة مثلث البلوك تشين المستحيلة. على مر السنين، استكشف الناس كيف يمكن تحسين قدرة البلوك تشين وسرعة المعاملات مع ضمان اللامركزية والأمان، أي حل مشكلة التوسيع.

تعريف اللامركزية والأمان وقابلية التوسع في blockchain:

  • اللامركزية: يمكن لأي شخص أن يصبح عقدة ويشارك في إنتاج والتحقق من نظام البلوكشين، كلما زاد عدد العقد، زادت درجة اللامركزية.

  • الأمان: كلما زادت تكلفة السيطرة على نظام blockchain، زادت الأمان، يمكن للسلسلة مقاومة نسبة أكبر من الهجمات.

  • القابلية للتوسع: قدرة البلوكشين على معالجة كميات كبيرة من المعاملات.

اختارت شبكات البيتكوين والإيثريوم التضحية بجزء من القابلية للتوسع من أجل ضمان أمان الشبكة ولامركزيتها. مع ظهور التطبيقات على السلسلة، تزداد حاجة السوق إلى السعة، ولكن قدرة معالجة المعاملات في الشبكة الرئيسية محدودة، مما يؤدي إلى زيادة تكلفة المعاملات وطول مدة التسوية. تحتاج مشكلة توسعة البلوكشين إلى حل عاجل. الحل المثالي للتوسعة هو: زيادة سرعة المعاملات وسعة شبكة البلوكشين دون التضحية باللامركزية والأمان.

تقرير بحثي عميق للغاية: تحليل شامل لتوسيع خارج السلسلة

2. أنواع خطط التوسع

وفقًا لمعيار "هل يتم تغيير طبقة الشبكة الرئيسية"، يمكن تقسيم خطط التوسع إلى فئتين رئيسيتين: التوسع على السلسلة والتوسع خارج السلسلة.

2.1 توسيع السلسلة

المفهوم الرئيسي: حل لتحقيق توسيع من خلال تغيير طبقة بروتوكول الشبكة الرئيسية، الحل الرئيسي الحالي هو الشظايا.

الخطط الرئيسية لتوسيع السلسلة:

  • توسيع مساحة الكتلة: زيادة عدد المعاملات المعبأة في كل كتلة، ولكن سيؤدي ذلك إلى زيادة متطلبات الأجهزة للعقد، وتقليل مستوى اللامركزية.

  • التقسيم: تقسيم دفتر حسابات البلوكشين إلى عدة أجزاء، حيث تتولى عقد مختلفة مسؤولية تسجيل الحسابات. يمكن أن يقلل من الضغط على العقد، ويحسن من سرعة معالجة المعاملات، لكنه سيقلل من أمان الشبكة بأكملها.

قد يؤدي تغيير بروتوكول الشبكة الرئيسية إلى آثار سلبية يصعب التنبؤ بها، حيث أن أي ثغرة أمنية طفيفة في الطبقة الأساسية يمكن أن تهدد أمان الشبكة بأكملها بشكل كبير.

2.2 خارج السلسلة توسعة

المفهوم الأساسي: حل توسيع لا يغير بروتوكول الشبكة الرئيسية من الطبقة الأولى الحالية.

يمكن تقسيم حلول توسيع خارج السلسلة إلى Layer2 وحلول أخرى:

  • Layer2: شبكة الطبقة الثانية المبنية فوق السلسلة الرئيسية، مثل قنوات الحالة، بلازما، رول أبس، إلخ.

  • خيارات أخرى: مثل السلاسل الجانبية وغيرها.

تقرير بحثي عميق: تحليل شامل لتوسيع خارج السلسلة

3. حلول توسيع خارج السلسلة

3.1 قنوات الدولة

3.1.1 ملخص

تنص قناة الحالة على أن المستخدم يحتاج فقط للتفاعل مع الشبكة الرئيسية عند فتح القناة أو إغلاقها أو حل النزاعات، بينما يتم إجراء التفاعلات بين المستخدمين خارج السلسلة، لتقليل وقت المعاملات وتكاليفها.

قنوات الحالة هي بروتوكولات P2P بسيطة، مناسبة "للتطبيقات القائمة على الجولات"، مثل لعبة الشطرنج بين شخصين. تتم إدارة كل قناة بواسطة عقد ذكي متعدد التوقيع يعمل على الشبكة الرئيسية، حيث يتحكم العقد في الأصول المودعة في القناة، يتحقق من تحديثات الحالة، ويحل النزاعات بين المشاركين.

3.1.2 الجدول الزمني

  • 2015/02: جوزيف بون وثاديوس دريجا ينشران مسودة ورقة بيضاء لشبكة البرق.

  • 2015/11: جيف كولمان يلخص مفهوم قناة الدولة بشكل منهجي لأول مرة.

  • 2016/01: جوزيف بون وثاديوس دريا نشروا رسميًا ورقة بيضاء لشبكة البيتكوين الضوئية.

  • 2017/11: تم اقتراح أول مواصفة تصميم لقناة الحالة Sprites المعتمدة على إطار قناة الدفع.

  • 2018/06: قدم Counterfactual تصميمًا مفصلًا لقنوات الحالة العامة.

  • 2018/10: تم تقديم مفهوم شبكات قنوات الحالة العامة.

  • 2019/02: تم توسيع مفهوم قناة الحالة إلى قنوات N-Party ، وNitro هو البروتوكول الأول القائم على هذه الفكرة.

  • 2019/10: توسيع مفهوم Watchtowers في Pisa، لحل مشكلة الحاجة إلى تواجد المشاركين على الإنترنت بشكل مستمر.

  • 2020/03: قدمت Hydra قنوات متشابهة سريعة.

تقرير بحثي شامل: تحليل كامل لتوسع خارج السلسلة

3.1.3 المبادئ التقنية

سير عمل قناة الحالة:

  1. أليس وبوب قاما بنشر عقد متعدد التوقيعات على الشبكة الرئيسية وإيداع الأموال، وبعد تأكيد التوقيع تم فتح القناة.

  2. أليس وبوب يجريان معاملات مجانية غير محدودة خارج السلسلة، حيث يقوم الطرفان بتوقيع التأكيد في كل معاملة.

  3. عند الحاجة لإغلاق القناة، يقوم أحد الطرفين بتقديم طلب交易 على الشبكة الرئيسية:

    • إذا تم الحصول على موافقة توقيع الجميع، يتم التنفيذ على الفور.
    • خلاف ذلك ، انتظر حتى نهاية "فترة التحدي" للتنفيذ.
  4. في حالة حدوث نزاع، يمكن تقديم إثبات الاحتيال الموقّع إلى الشبكة الرئيسية.

تقرير بحثي عميق من عشرة آلاف كلمة: تحليل شامل لتوسيع خارج السلسلة

3.1.4 المميزات والعيوب

المميزات:

  • تأكيد فوري
  • رسوم منخفضة
  • عالية الإنتاجية
  • الخصوصية جيدة

العيوب:

  • تحتاج إلى قفل الأموال
  • يجب على المشاركين البقاء على الإنترنت
  • ينطبق فقط على المشاركين الثابتين
  • سعة القناة محدودة

3.1.5 تطبيق

التطبيقات الرئيسية:

  • شبكة البرق للبيتكوين: قناة المدفوعات الصغيرة على شبكة البيتكوين.

  • شبكة البرق لإيثريوم: قناة مدفوعات صغيرة مبنية على إيثريوم.

  • شبكة سيلر: زيادة طبقة الحوافز في شبكة البرق.

3.1.6 مقارنة التطبيقات

توجد اختلافات بين شبكة البرق، شبكة الرعد وشبكة Celer من حيث المسار الفني، سيناريوهات التطبيق، وتطور النظام البيئي. شبكة البرق متطورة نسبياً، بينما شبكة الرعد تتطور ببطء، وشبكة Celer تستكشف سيناريوهات تطبيق جديدة.

تقرير بحث عميق: تحليل شامل لتوسيع خارج السلسلة

3.2 سلاسل جانبية

3.2.1 ملخص

الجانب هو نوع من البلوكشين ظهر لتسريع معاملات البيتكوين، ويمكن استخدامه لعقود أكثر تعقيدًا أو تحسين آلية الإجماع. الجانب ليس بلوكشين جديد، بل هو بنية تحتية ملحقة بالسلسلة الرئيسية تساعد السلسلة الرئيسية في حل المشكلات.

3.2.2 الجدول الزمني

  • 2012/01: تم طرح مفهوم سلسلة جانبية لبيتكوين في الدردشة

  • 2014/10: نشر ورقة عمل حول سلسلة الجانبية للبيتكوين

  • 2017/04:إطلاق شبكة POA على الإنترنت التجريبية

  • 2017/10:إطلاق شبكة ماتيك

  • 2017/12:إطلاق الشبكة الرئيسية لـ POA Network

  • 2018/01:إطلاق شبكة اختبار Skales

  • 2018/10: إطلاق شبكة اختبار xDai Chain

  • 2020/06:إطلاق شبكة Skale الرئيسية

  • 2020/06: إطلاق الشبكة الرئيسية لـ Matic PoS Chain على Ethereum Sidechain

  • 2021/02:تمت إعادة تسمية Matic Network إلى Polygon Network

  • 2021/02: بدأ تشغيل الشبكة الرئيسية لRonin، الشبكة الجانبية للعبة Axie Infinity

  • 2021/12: تم دمج سلسلة xDai مع Gnosis Dao لتصبح سلسلة Gnosis

  • 2022/03: تم دمج شبكة POA في سلسلة Gnosis

بحث عميق حول: تحليل شامل لتوسيع خارج السلسلة

3.2.3 المبادئ التقنية

تتواصل السلاسل الجانبية بشكل رئيسي من خلال طريقتين: الربط الثنائي الاتجاه ( Symmetric Pegged ) والربط غير المتناظر ( Asymmetric Pegged ) مع السلسلة الرئيسية.

التثبيت الثنائي: يقوم مدققو السلسلة الرئيسية والسلسلة الجانبية بتسجيل حالة بعضهم البعض في الوقت الفعلي. يتم تحقيق نقل الأصول من خلال تقنية SPV الثنائية.

عدم التوافق في الربط: يتحكم المصدقون في الأنشطة على السلسلة الرئيسية، وعند تحويل الأموال من السلسلة الرئيسية إلى السلسلة الجانبية يمكن للسلسلة الجانبية أن تسجل بنشاط. عند تحويل الأموال من السلسلة الجانبية إلى السلسلة الرئيسية، يتم إدخال آلية المصدقين للتحقق من المعاملات التي تعيدها السلسلة الجانبية.

ملخص آلية السلاسل الجانبية:

  • السلسلة الرئيسية -> السلسلة الجانبية: السلسلة الرئيسية تقفل الأصول، والسلسلة الجانبية تولد الأصول المغلفة
  • السلسلة الجانبية -> السلسلة الرئيسية: يتم تدمير الأصول المغلفة في السلسلة الجانبية، ويتم فتح الأصول في السلسلة الرئيسية

تعتمد أمان أصول السلسلة الجانبية على آلية الإجماع الخاصة بالسلسلة الجانبية.

تقرير بحثي بعمق ألف كلمة: تحليل شامل لتوسع خارج السلسلة

3.2.4 المزايا والعيوب

المميزات:

  • عالية الإنتاجية
  • رسوم منخفضة
  • يمكن تحقيق التأكيد السريع
  • مرونة عالية

العيوب:

  • أمان منخفض
  • درجة اللامركزية منخفضة
  • تحتاج إلى ثقة في مُصادق جانبي السلسلة

3.2.5 تطبيق

التطبيقات الرئيسية:

  • xDai( تم تغيير اسمه الآن إلى Gnosis Chain): سلسلة جانبية مرتبطة بالعملة الرقمية بالدولار 1:1.

  • بوليجون: مجموعة حلول توسيع إيثريوم.

  • Ronin: سلسلة جانبية لعبة Axie Infinity.

3.2.6 مقارنة التطبيقات

توجد اختلافات بين xDai و Polygon و Ronin في آليات الإجماع، وسيناريوهات التطبيقات، وتطور النظام البيئي. يركز xDai على المدفوعات، بينما تقدم Polygon نظامًا بيئيًا متنوعًا، وتركز Ronin على تطبيقات الألعاب.

تقرير بحثي شامل: تحليل كامل لتوسيع خارج السلسلة

3.3 بلازما

3.3.1 ملخص

Plasma هو إطار لبناء Dapp قابل للتوسع. كخطة تطور لسلاسل الجانبية، تهدف Plasma إلى تقليل ثقة المستخدمين في مشغل السلسلة الجانبية إلى الحد الأدنى. المبدأ الأساسي لـ Plasma هو أنه حتى في حالة حدوث خلل أمني في سلسلة Plasma، لا يزال يمكن استرداد جميع أصول المستخدمين إلى الشبكة الرئيسية.

3.3.2 الخط الزمني

  • 2017/08: فيتاليك وجوزيف بون اقترحا ورقة بيضاء عن بلازما

  • 2018/01:فيتالك قدم بلازما MVP

  • 2018/03:فيتالك اقترح بلازما كاش

  • 2018/06: دان روبنسون قدم Plasma Debit

  • 2018/11: مؤسسة BANKEX تقدم Plasma Prime

  • منذ عام 2019: بدأت مجتمع إيثيريوم في استكشاف Rollups

تقرير بحثي بعمق شامل: تحليل كامل لتوسيع خارج السلسلة

3.3.3 المبادئ التقنية

فكرة Plasma الأساسية:

  • خارج السلسلة التنفيذ: يتم معالجة معظم العمل خارج الشبكة الرئيسية

  • الالتزام بالحالة: الالتزام بالحالة الحالية للكتلة من خلال جذر ميركل

  • آلية الخروج: يمكن للمستخدم سحب الأموال من سلسلة Plasma

عملية المستخدم:

  1. يقوم المستخدم بإيداع الأموال في عقد Plasma على الشبكة الرئيسية

  2. يقوم المستخدم بالتداول على سلسلة Plasma

  3. يقوم المشغل بمعالجة المعاملات وتقديم التزام الحالة إلى الشبكة الرئيسية

  4. الخروج:

    • المستخدم يرسل طلب خروج إلى عقد الشبكة الرئيسية
    • بعد فترة التحدي، إذا لم يكن هناك أي تحدي، فسيتم تنفيذ الخروج

تقرير بحثي شامل: تحليل كامل لتوسيع خارج السلسلة

3.3.4 المزايا والعيوب

المميزات:

  • عالية الإنتاجية
  • رسوم منخفضة
  • الأمان مرتفع

العيوب:

  • مشكلة توفر البيانات
  • مشكلة الخروج على نطاق واسع
  • تجربة المستخدم ضعيفة
  • الوظائف محدودة

3.3.5 تطبيق

التطبيقات الرئيسية:

  • مجموعة بلازما: دراسة إطار بلازما، ثم التحول إلى التفاؤل

  • شبكة OMG: مشروع Plasma في البداية، ثم تحول إلى شبكة Boba

  • بوليغون: مجمّع توسيع إيثريوم، يتضمن خطة بلازما

3.3.6 مقارنة التطبيقات

توجد مشكلات متأصلة في تقنية Plasma، وقد انتقل معظم المشاريع إلى حلول توسيع أخرى. انتقلت مجموعة Plasma إلى Optimistic Rollup، وانتقل OMG Network إلى Boba Network، وانتقل Polygon إلى حلول L2 شاملة.

تقرير بحثي شامل: تحليل كامل للتوسع خارج السلسلة

3.4 المجموعات

3.4.1 ملخص

Rollups هي خطة توسيع تضع الحساب وتخزين الحالة خارج السلسلة، بينما تخزن التزامات الحالة وبيانات المعاملات المضغوطة على السلسلة. تنقسم بشكل أساسي إلى نوعين: Optimistic Rollups و ZK Rollups.

3.4.2 المبادئ التقنية

فكرة أساسية للـ Rollups

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.
  • أعجبني
  • 3
  • مشاركة
تعليق
0/400
ser_we_are_ngmivip
· 07-31 02:51
خارج السلسلة توسيع القدرات صحيح؟ حتى هذا أقل من كاناري~
شاهد النسخة الأصليةرد0
SatoshiLegendvip
· 07-31 02:41
من خلال النظر إلى النسخة الأولى من الشيفرة المصدرية لساتوشي ناكاموتو، كان هناك بالفعل مسار لحل عنق الزجاجة في tps، ولكن للأسف كانت قوة الحوسبة غير كافية في ذلك الوقت.
شاهد النسخة الأصليةرد0
CounterIndicatorvip
· 07-31 02:40
البلوكتشين不过如此،早说了~
شاهد النسخة الأصليةرد0
  • تثبيت