ما هو تقنية الطبقة الثانية ولماذا تحتاجها blockchain؟

مشكلة ازدحام شبكة إيثريوم الحالية

إيثريوم هي المنصة الرائدة بأكثر العقود الذكية وDApp تنوعًا، وأعلى حجم معاملات في السوق. ومع ذلك، فإن هذا النمو السريع يجلب تحديًا كبيرًا: الشبكة أصبحت أكثر ازدحامًا بشكل متزايد. حتى في فترات السوق الهادئة، يواجه المستخدمون تكاليف غاز مرتفعة وحالة ازدحام، مما يقلل بشكل كبير من تجربة المعاملات. هذا هو السبب في أن مجتمع العملات الرقمية يبحث عن حلول لتوسيع القدرة.

ما هو Layer 2؟ المفهوم الأساسي

لحل مشكلة التوسع، طور المجتمع اتجاهين رئيسيين للحلول: التحسينات على السلسلة (Layer 1) والحلول خارج السلسلة (Layer 2).

Layer 1، أو ما يُعرف بـ ETH 2.0، هو ترقية مباشرة على البلوكشين الأساسي. يستخدم تقنية التحول من POW إلى POS وآلية الشاردينج، مما يسمح للعقد بمعالجة البيانات بشكل أكثر كفاءة دون الحاجة إلى تخزين كامل بيانات السلسلة. ومع ذلك، يتطلب هذا النهج وقتًا طويلًا لتنفيذ المراحل المختلفة، وليس هناك جدول زمني واضح حتى الآن.

Layer 2 هو طريقة مختلفة تمامًا. بدلاً من تعديل البلوكشين الرئيسي، يعمل Layer 2 كطبقة معالجة موازية خارج السلسلة. تتم معالجة المعاملات خارج السلسلة، لكن النتيجة النهائية يتم التحقق منها وتخزينها على البلوكشين الرئيسي. تساعد هذه الطريقة على معالجة عدد كبير من المعاملات بسرعة وبتكاليف أقل بكثير.

إذا قارنا إيثريوم بطريق سريع، فكلما زاد حركة المرور، زادت الازدحام. Layer 2 هو عبارة عن “جسور عابرة” تُبنى فوق هذا الطريق، تساعد على تنظيم حركة المرور وزيادة قدرة النظام بأكمله.

الطرق التقنية الرئيسية لـ Layer 2

قناة الحالة: State Channel

يعمل هذا النموذج بشكل مشابه لشبكة Lightning الخاصة ببيتكوين. يقوم الطرفان المشاركان في المعاملة بإنشاء قناة خاصة على السلسلة لتبادل الأموال، وبعد إتمام جميع المعاملات اللازمة، يتم إرسال النتيجة النهائية فقط إلى البلوكشين الرئيسي.

Raiden Network هو أول مشروع لقناة الحالة على إيثريوم. ومع ذلك، فإن هذا الحل لديه العديد من القيود—فهو يتطلب أن يكون لدى الطرفين حاجة مستمرة للتعامل، لذلك لم يُطبق على نطاق واسع بعد ويظل في حالة مأزق.

Plasma: سلسلة فرعية مستقلة

Plasma هو أحد الحلول المبكرة التي اقترحها Vitalik Buterin. يعمل كسلسلة فرعية مستقلة، لكنه يرسل بشكل دوري هاش الكتل المعالجة إلى عقد على السلسلة الرئيسية للتحقق. بفضل هذه الطريقة، يمكن معالجة مئات أو آلاف المعاملات في وقت واحد، مع الحاجة إلى تخزين بضعة عشرات من البايتات فقط على السلسلة الأصلية.

لكن، لدى Plasma نقطة ضعف مهمة: فهي تعتمد على فرضية أن العقد على Plasma صادقة وترسل البيانات بشكل صحيح دائمًا. لحماية المستخدمين من المخاطر، يحتاجون إلى الانتظار من 7 إلى 14 يومًا قبل أن يتمكنوا من سحب أموالهم، مما يخلق تحديًا كبيرًا للتطبيق العملي.

Rollups: الحل الأكثر شعبية حاليًا

يُعتبر Rollups أكثر حلول Layer 2 واعدًا ويحظى بدعم كبير من المجتمع. هناك آراء تقول إن نجاح Rollups سيحدد بشكل مباشر مستقبل إيثريوم المستدام.

على عكس Plasma، تسجل Rollups البيانات التفصيلية لكل معاملة (المُرسل، المُستقبل، المبلغ) على Layer 1، مما يوفر مستوى أمان أعلى. لتحقيق التوسع، تستخدم تقنية ضغط البيانات. بدلاً من تخزين كامل معلومات المعاملة، تسجل فقط العناصر الضرورية باستخدام بنية الشجرة في العقد. ونتيجة لذلك، يتم تقليل البيانات الأصلية التي تزيد عن 100 بايت إلى 10 بايت عند إرسالها إلى السلسلة الرئيسية.

لضمان اتساق البيانات، تطورت اتجاهات تقنية من Rollups:

Optimistic Rollup: يعتمد على فرضية “التفاؤل” بأن جميع البيانات المرفوعة صحيحة ولا يوجد تلاعب. إذا تم اكتشاف مشكلة، يمكن للمستخدمين تقديم تحدي، لكن يتعين عليهم الانتظار حوالي أسبوع لسحب أموالهم. هذا النهج يشبه إلى حد كبير Plasma.

ZK Rollup: يستخدم تقنية الإثبات بعدم المعرفة zero-knowledge proof، مما يسمح للعقد الذكية بالتحقق من صحة البيانات من خلال أدلة رياضية. الميزة هي أن المستخدمين يمكنهم سحب أموالهم بسرعة دون انتظار التحدي. ومع ذلك، لإنشاء أدلة zk، يحتاج الشبكة إلى قوة حسابية هائلة.

zkSync هو مشروع يستخدم ZK rollup، ويتم حاليًا نشره على الشبكة الرئيسية لإيثريوم.

مستقبل Layer 2

تظهر Rollups كحل رئيسي لمشكلة التوسع في Layer 2. هناك المزيد من المشاريع الجديدة التي تبدأ، بما في ذلك تطوير جسور عبر السلاسل لربط سلاسل الكتل المختلفة.

من المهم أن نتذكر أن Layer 1 و Layer 2 ليستا حلولًا متعارضة، بل يجب أن تكمل بعضها البعض، من خلال الجمع بين مزاياهما لتعزيز قدرة المعالجة والأداء الكلي لشبكة إيثريوم.