فهم بروتوكول البلوكتشين Layer 1
أساسيات البلوكتشين: كيف تعمل بروتوكولات الطبقة 1
يعمل بروتوكول البلوكتشين من الطبقة الأولى كالبنية التحتية للشبكات اللامركزية، حيث يتعامل مع الوظائف الرئيسية مثل معالجة المعاملات، والتحقق، وآليات التوافق. تشكل هذه البروتوكولات الأساس لجميع تطبيقات وطبقات البلوكتشين الأخرى، مما يضمن الأمان، وقابلية التوسع، والوظائف داخل النظام البيئي.
في جوهرها، تعمل بلوكتشين الطبقة 1 من خلال شبكة موزعة من العقد التي تحافظ على دفتر أستاذ مشترك لجميع المعاملات. عندما يبدأ المستخدم عملية نقل، يتم بثها إلى الشبكة وتجميعها في كتلة مع معاملات معلقة أخرى. تتنافس العقد بعد ذلك للتحقق من هذه الكتلة من خلال آلية توافق، حسب البروتوكول المحدد. على سبيل المثال، تستخدم بتكوين إثبات العمل (PoW)، بينما انتقلت إيثريوم إلى إثبات الحصة (PoS).
آلية الإجماع المختارة تلعب دورًا حاسمًا في الحفاظ على نزاهة وأمان الشبكة. إنها تضمن أن جميع العقد تصل إلى إجماع حول حالة السجل وتمنع الجهات الخبيثة من التلاعب بالبلوكتشين. بمجرد التحقق من كتلة وإضافتها إلى السلسلة، تصبح غير قابلة للتغيير، مما يخلق سجلًا دائمًا وشفافًا لجميع المعاملات.
تتضمن بروتوكولات الطبقة 1 أيضًا ميزات متنوعة لتعزيز وظيفتها ومعالجة معضلة البلوكتشين، والتي تتمثل في تحقيق اللامركزية، والقابلية للتوسع، والأمان في نفس الوقت. قد تشمل هذه الميزات التقسيم، الذي يقسم الشبكة إلى أجزاء أصغر وأكثر قابلية للإدارة، أو خوارزميات إجماع مبتكرة مصممة لزيادة سعة المعاملات دون المساس بالأمان.
مقارنة الشبكات الرئيسية من الطبقة الأولى: إيثيريوم، سولانا، وغيرها
تنوع نظام بيئة بروتوكولات البلوكتشين من الطبقة الأولى، حيث يقدم كل شبكة ميزات فريدة ومقايضات. مقارنة الشبكات الرائدة من الطبقة الأولى تكشف عن نهج مختلفة لمعالجة تحديات القابلية للتوسع، والأمان، واللامركزية:
| شبكة | آلية الإجماع | عدد المعاملات في الثانية (TPS) | دعم العقود الذكية | ميزات فريدة |
|---|---|---|---|---|
| إيثيريوم | إثبات الحصة | ~15-30 | هو | التوافق مع EVM، نظام بيئي كبير |
| Solana | التاريخ يثبت | ~65,000 | هو | عالية الإنتاجية، رسوم منخفضة |
| كاردانو | أوروبرس (PoS) | ~250 | هو | طريقة مراجعة الأقران الأكاديمية |
| Polkadot | نظام إثبات الحصة المرشحة | ~1K | هو | تركيز قابلية التشغيل المتداخل |
بصفتها رائدة في منصات العقود الذكية، تمتلك الإيثيريوم أكبر نظام بيئي ومجتمع مطورين. لقد حسنت انتقالها إلى بروتوكول إثبات الحصة (PoS) كفاءة الطاقة ووضع الأساس لمزيد من تحسينات القابلية للتوسع. من ناحية أخرى، تعطي سولانا الأولوية لمعدل نقل عالٍ وانخفاض تكاليف المعاملات، مما يجعلها جذابة لتطبيقات التمويل اللامركزي (DeFi) وNFT.
تتبنى كاردانو نهجًا فريدًا يتميز بالجدية الأكاديمية وطرق التحقق الرسمية، بهدف تحقيق الاستدامة والأمان على المدى الطويل. من ناحية أخرى، تبرز بولكادوت لتركّزها على التوافقية، مما يسمح لسلاسل الكتل المختلفة بالتواصل ومشاركة البيانات بسلاسة.
الأمان والإجماع: أعمدة بنية البلوكتشين من الطبقة 1
الأمان أمر بالغ الأهمية في بروتوكولات البلوكتشين من الطبقة الأولى، حيث تشكل أساس جميع المعاملات والتطبيقات. آليات الإجماع، كميزة أمان رئيسية، تضمن أن جميع المشاركين في الشبكة يتفقون على حالة البلوكتشين وتمنع الجهات الخبيثة من التلاعب بالسجل.
إثبات العمل (PoW) ، المستخدم من قبل بيتكوين ، يعتمد على القوة الحاسوبية لتأمين الشبكة. يتنافس المعدنون لحل الألغاز الرياضية المعقدة ، مع الفائز الذي يكسب الحق في إضافة الكتلة التالية. هذه العملية تجعل من غير المجدي اقتصاديًا للمهاجم السيطرة على الشبكة ، حيث سيحتاجون إلى الحصول على غالبية القوة الحاسوبية للشبكة.
إثبات الملكية (PoS)، المعتمد من قبل إيثريوم والعديد من بروتوكولات L1 الحديثة الأخرى، يوفر كفاءة طاقة أكبر وقابلية للتوسع. في أنظمة PoS، يتم اختيار المدققين لإنشاء كتل جديدة بناءً على كمية العملة المشفرة التي يمتلكونها.رهن عقاري"كضمان. يتماشى هذا النهج مع الحوافز الاقتصادية مع أمان الشبكة، حيث يواجه المدققون خطر فقدان حصتهم إذا تصرفوا بشكل خبيث."
بالإضافة إلى آلية الإجماع، يقوم البروتوكول من الطبقة الأولى أيضًا بتنفيذ ميزات أمان إضافية مثل التوقيعات المشفرة، ودوال التجزئة، وأشجار ميركل لضمان سلامة البيانات وعدم قابليتها للتغيير. بعض الشبكات تعتمد أيضًا تقنيات متقدمة مثل إثباتات المعرفة الصفرية لتعزيز الخصوصية مع الحفاظ على الشفافية.
الطبقة 1 والطبقة 2: متى يجب استخدام كل حل بلوكتشين
عند اختيار حلول الطبقة 1 والطبقة 2، يعتمد ذلك على الحالة الاستخدام المحددة والمتطلبات. توفر بروتوكولات الطبقة 1 الأمان الأساسي واللامركزية المطلوبة للعمليات الحرجة، بينما تقدم حلول الطبقة 2 قابلية التوسع المحسّنة للتطبيقات التي تتطلب معدل معاملات مرتفع.
تعد حلول الطبقة 1 مثالية للتطبيقات التي تعطي الأولوية للأمان واللامركزية. إنها مناسبة تمامًا لتخزين الأصول ذات القيمة العالية وتنفيذ العقود الذكية المعقدة.عقد, والحفاظ على مصدر واحد للحقيقة في الشبكة. ومع ذلك، مع زيادة استخدام الشبكة، غالبًا ما تواجه الشبكات من الطبقة 1 تحديات في قابلية التوسع، مما يؤدي إلى ارتفاع رسوم المعاملات وأوقات معالجة أبطأ.
تقوم حلول الطبقة الثانية بمعالجة هذه المشاكل المتعلقة بالتوسع من خلال معالجة المعاملات خارج السلسلة الرئيسية والاستقرار بشكل دوري على الطبقة الأولى. تتيح هذه الطريقة زيادة كبيرة في قدرة المعاملات وتقليل الرسوم، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات مثل البورصات اللامركزية، ومنصات الألعاب، والمدفوعات الصغيرة.
على سبيل المثال، شبكة Lightning، كحل طبقة ثانية لبيتكوين، تمكن المدفوعات الصغيرة السريعة ومنخفضة التكلفة. وبالمثل، فإن حلول الطبقة الثانية لإيثريوم، مثل Optimistic Rollups و Zero-Knowledge Rollups، قد جذبت الانتباه في توسيع تطبيقات التمويل اللامركزي.
مع تطور نظام البلوكتشين، أصبحت العلاقة التآزرية بين حلول الطبقة 1 وحلول الطبقة 2 ذات أهمية متزايدة. توفر بروتوكولات الطبقة 1 أساسًا آمنًا، بينما توسع حلول الطبقة 2 من قدراتها، مما يخلق بنية تحتية للبلوكتشين أكثر قوة ومرونة. تعتبر هذه العلاقة التكميلية حاسمة للاستخدام الواسع لتقنية البلوكتشين عبر مختلف الصناعات وحالات الاستخدام.