عندما تصطدم شبكات البلوكتشين بالسقف: فهم الازدحام وتأثيره الحقيقي

المسألة الأساسية — عندما تتدفق المزيد من المعاملات إلى شبكة البلوكشين أكثر مما يمكنها تحمله، يدخل النظام في وضع الازدحام. يحدث هذا لأن كل بلوكشين لديه حدود معالجة محددة بواسطة حجم الكتلة ووقت الكتلة. العواقب؟ رسوم مرتفعة بشكل كبير، أوقات تأكيد بطيئة، ومستخدمون محبطون يتخلون عن الشبكة.

لماذا تتعرض شبكات البلوكتشين للاكتظاظ

يحدث ازدحام الشبكة عندما ينهار حجم المعاملات في السقف الصلب للشبكة. على عكس قواعد البيانات التقليدية التي يمكن أن توسع السعة بمرونة، تعمل البلوك تشين ضمن قيود هيكلية صارمة.

انفجار الطلب هو المحفز الرئيسي. عندما يرتفع سعر البيتكوين أو عندما يجذب معيار توكن جديد مثل BRC-20 انتباه السوق، تتضاعف طلبات المعاملات تقريبًا بين عشية وضحاها. في ربيع عام 2023، أنشأت توكنات BRC-20 هذا السيناريو بالضبط—تكدست المعاملات المعلقة لتصل إلى ما يقرب من 400,000، وارتفعت الرسوم بأكثر من 300% في غضون أسابيع. خلال صعود البيتكوين في 2017-2018، تجاوزت الرسوم المتوسطة $50 لكل معاملة.

قيود حجم الكتلة تضاعف المشكلة. كانت بيتكوين في الأصل تحد من حجم الكتل إلى 1 ميغابايت، مما يحد بشدة من الإنتاجية. ترقية 2017 SegreGated Witness (SegWit) دفعت الحدود النظرية إلى ~4 ميغابايت، لكن حتى هذا ليس لامحدوداً. يجب على كل بلوكتشين موازنة حجم الكتلة مقابل سرعة انتشار الشبكة - الكتل الأكبر تستغرق وقتًا أطول للانتشار عبر الشبكة، مما يزيد من مخاطر الانقسام وأعباء التخزين.

وقت الكتلة يخلق عنق زجاجة آخر. يضيف البيتكوين كتلة جديدة كل ~10 دقائق في المتوسط. إذا وصلت المعاملات أسرع من قدرة التعدين على إنتاج الكتل، فسيتشكل تكدس بلا شك. واجهت الإيثيريوم قيودًا مشابهة خلال جنون CryptoKitties في عام 2017 والانفجار اللاحق في DeFi، مما تسبب في ارتفاعات دراماتيكية في أسعار الغاز.

كيف يصبح ميمبول موقف سيارات

عندما يحدث ازدحام في الشبكة، تحتاج إلى فهم ما يحدث وراء الكواليس.

كل معاملة جديدة تدخل الميمبول (مجموعة الذاكرة)—بشكل أساسي غرفة انتظار للمعاملات غير المؤكدة. هذا ليس تخزينًا دائمًا؛ إنه منطقة إعداد. يقوم المعدنون أو المدققون بعد ذلك باختيار المعاملات من الميمبول لتجميعها في كتل مرشحة. بمجرد تأكيد الكتلة وإضافتها إلى سلسلة الكتل، تخرج معاملاتُها من الميمبول بشكل دائم.

خلال أحداث الازدحام، تصبح هذه غرفة الانتظار مكتظة. تصبح mempool منطقة فرز حيث تحظى المعاملات ذات الرسوم العالية فقط بالأولوية. لا يلتزم المعدنون بإدراج المعاملات ذات الرسوم المنخفضة، لذا يجب على المستخدمين دفع رسوم مرتفعة للانتقال إلى المقدمة. وهذا يخلق تجربة مستخدم سيئة - تصبح المعاملات الصغيرة غير مجدية اقتصاديًا.

العواقب المتتالية

ازدحام الشبكة ليس مجرد إزعاج. إنه يخلق سلسلة من المشكلات:

تزايد رسوم المعاملات بشكل هائل. نظرًا لأن المعدنين يفضلون المعاملات التي تدفع رسومًا، يجب على المستخدمين تقديم عروض أعلى من بعضهم للحصول على تأكيد. خلال زيادة BRC-20 في عام 2023، زادت الرسوم بأكثر من 300% في غضون أسابيع. هذه الآلية التسعيرية، على الرغم من كونها منطقية اقتصاديًا، تستبعد المستخدمين الأفراد تمامًا.

أوقات التأكيد تمتد بشكل كبير. تحت الازدحام الشديد، يمكن أن تستغرق المعاملات ساعات، أو أيام، أو نظريًا لا تؤكد أبدًا على الإطلاق. هذا يدمر فائدة البلوكشين للمعاملات والتجارة في الوقت الحقيقي.

علم نفس السوق ي destabilizes. عندما لا يستطيع المستخدمون تحريك الأصول بسرعة خلال انهيارات الأسعار، يزداد بيع الذعر. إذا لم يتمكن الباعة من الخروج من المراكز بسبب الازدحام في الشبكة، فإنهم يصبحون أكثر يأسًا، مما قد يسرع من الخسائر.

تظهر مخاطر الأمان. تؤدي أوقات التأكيد البطيئة إلى زيادة تعرض النظام لعمليات الإنفاق المزدوج. بالإضافة إلى ذلك، تركز الرسوم العالية قوة التعدين بين أولئك الذين يمكنهم تحمل التكلفة، مما يؤدي إلى المركزية - وهي عكس الغرض الأصلي من البلوكشين.

لماذا تحظى ازدحامات البيتكوين والإيثيريوم بالاهتمام

لقد شهدت الشبكتان ازدحامًا شديدًا، ولكن حوادثهما جذبت انتباهًا كبيرًا لأنها أظهرت التأثير الواقعي لهذه الظاهرة على النظم البيئية الرئيسية.

أثبت انفجار بيتكوين في 2017-2018 أن شعبية السعر لا تتوسع تلقائيًا. أدى الطلب المفاجئ من المستثمرين الأفراد إلى خلق اختناقات حقيقية. ثم في عام 2023، ظهرت ديناميكية جديدة تمامًا: كانت رموز BRC-20 تسد الشبكة بمعاملات متعلقة بالنقش، مما يظهر أن الابتكارات على مستوى البروتوكول يمكن أن تؤدي إلى الازدحام بشكل مستقل عن حركة السعر.

تحديات الإيثيريوم المبكرة - خاصة خلال ظاهرة CryptoKitties ولاحقًا ازدهار DeFi - أظهرت أن الشبكات الأكثر تعقيدًا ليست محصنة. وصلت أسعار الغاز إلى مستويات سخيفة، مما قيد الوصول إلى المشاركين من مستوى الحيتان فقط.

الاقتراحات العلاجية ( ولماذا جميعها غير مثالية)

اقترح المهندسون حلولًا متعددة، كل منها مع تنازلات:

الكتل الأكبر تعالج المزيد من المعاملات ولكنها تنتشر بشكل أبطأ عبر الشبكة، مما يزيد من مخاطر الانقسام ويتطلب مزيدًا من التخزين. هذا يدفع نحو المركزية حيث يمكن فقط للعقد ذات الموارد الجيدة الحفاظ على النسخ.

أوقات الكتل الأسرع تقلل من تأخيرات التأكيد ولكن تزيد من الكتل اليتيمة، مما قد يهدد الأمان. جربت بيتكوين هذا المفهوم؛ وكانت النتائج مختلطة.

حلول الطبقة الثانية مثل شبكة Lightning (Bitcoin) و Plasma (Ethereum) تنقل المعاملات خارج السلسلة، وتقوم بتسوية الحالات النهائية فقط على السلسلة. هذا يزيد بشكل كبير من السعة ولكنه يقدم تعقيدات جديدة وفرضيات أمان. يجب على المستخدمين الثقة في أن هذه البروتوكولات خارج السلسلة تعمل بشكل صحيح.

التجزئة تقسم سلسلة الكتل إلى تدفقات معالجة متوازية. إنها نظرية أنيقة ولكنها تضيف تعقيدًا هائلًا. بحثت إيثريوم في التجزئة بشكل مكثف؛ يتطلب تنفيذها بأمان هندسة دقيقة.

Rollups ( المتفائلة وذات المعرفة الصفرية ) تجمع المعاملات وتقدم الأدلة المضغوطة إلى الشبكة الرئيسية. إنها أكثر عملية من الطرق القديمة في الطبقة الثانية ولكنها لا تزال قيد التطوير.

اختيار آلية الإجماع مهم أيضًا. عادةً ما تعالج إثبات الحصة الكتل بشكل أسرع من إثبات العمل لأنها لا تتطلب حل الألغاز التي تتطلب موارد حوسبة باهظة. كانت عملية دمج إيثيريوم إلى إثبات الحصة في عام 2022 مدفوعة جزئيًا بهذه الميزة في قابلية التوسع.

التحدي المستمر

يحدث ازدحام شبكة البلوكشين كألم نمو لا مفر منه - شهرة التكنولوجيا تتجاوز بنيتها التحتية. مع استمرار ارتفاع معدل التبني، ستزداد هذه التوترات ما لم تتناسب الحلول مع ذلك.

أفضل أمل في الصناعة يكمن في الحلول متعددة الطبقات: تحسين سرعة المعالجة في الطبقة الأساسية من خلال تحسين التكنولوجيا ( وزيادة حجم الكتلة بحذر، وتحسين التوافق )، بينما يتم تطوير أنظمة الطبقة الثانية القوية التي تتعامل مع معظم المعاملات.

ما هو واضح: أن سلسلة الكتل التي لا يمكنها معالجة حجم المعاملات بكفاءة لن تحقق اعتماداً رئيسياً. الشبكات التي تحل هذه المعادلة أولاً ستسيطر على المرحلة التالية من تطوير العملات المشفرة.