توسعة البلوكشين: المعركة بين الطبقة 1 والطبقة 2

تكنولوجيا البلوكشين أثبتت قدرتها على تعزيز الثقة، حماية الأمن وتحسين الشفافية في معاملات الشركات. ومع ذلك، مع زيادة عدد المستخدمين، أصبحت مشكلة ازدحام الشبكة أكثر وضوحًا. لمعالجة ذلك، يبحث مجتمع البلوكشين عن حلول توسعة من خلال اتجاهين رئيسيين: ترقية Layer 1 (الطبقة الأساسية) أو بناء Layer 2 (الطبقة الفرعية). ستقوم هذه المقالة بتحليل هاتين الطريقتين وتأثيرهما على مستقبل العملات الرقمية.

Layer 1 مقابل Layer 2: طريقان مختلفان

Layer 1 هو البلوكشين الأساسي مثل Bitcoin أو Ethereum. حلول توسيع Layer 1 تغير البروتوكول مباشرة، عن طريق زيادة حجم الكتلة، تسريع عمليات التحقق أو تطبيق آليات توافق أكثر كفاءة.

Layer 2 هي شبكات تعمل على منصة Layer 1، تتيح معالجة المعاملات خارج السلسلة ثم ترسل النتائج مرة أخرى للتحقق. هذا يحافظ على أمان Layer 1 دون الحاجة لتغيير البروتوكول الأساسي.

الطرق الحالية لتوسعة Layer 1

Sharding: التقسيم

Sharding هو تقنية مستوحاة من قواعد البيانات الموزعة. يقسم شبكة البلوكشين إلى أجزاء صغيرة تسمى “shard”، كل shard يعالج المعاملات بشكل متزامن. Zilliqa هو مثال بارز على تطبيق sharding لزيادة سرعة المعالجة من عشرات إلى مئات المعاملات في الثانية.

إثبات الحصة (PoS): توفير الطاقة

انتقلت Ethereum من إثبات العمل إلى PoS عبر ترقية Ethereum 2.0. بدلاً من الاعتماد على “عمال المناجم” لحل مسائل معقدة، يسمح PoS للمستخدمين بـ"زرع" (stake) رموزهم للتحقق من المعاملات. هذا لا يقلل فقط من استهلاك الكهرباء، بل يسرع المعالجة أيضًا.

Cardano مع آلية Ouroboros PoS، وAlgorand مع توافق PoS النقي، وFantom مع آلية توافق aBFT هي حلول Layer 1 أخرى تبنت هذه الاستراتيجية.

SegWit: تحسين البيانات

Bitcoin طبق تقنية SegWit (Segregated Witness) لعزل التوقيعات عن بيانات المعاملة. نظرًا لأن التوقيع يشغل حوالي 65% من مساحة المعاملة، يسمح SegWit لكل كتلة باحتواء عدد أكبر من المعاملات دون زيادة حجم الكتلة عن 1 ميجابايت.

مزايا وعيوب Layer 1

المزايا:

• عدم الحاجة لبنية تحتية إضافية
• حل مستدام وآمن بشكل أصلي
• سهل الاستخدام للمستخدم العادي

العيوب:

• يتطلب هارد فورك أو سوفت فورك، مما قد يسبب انقسامات في المجتمع
• القيود على التخزين وعرض النطاق الترددي للعقد الشخصية لا تزال قائمة
• عند ارتفاع عدد المعاملات بشكل كبير، قد يحدث ازدحام
• المعاملات عبر الشظايا معقدة وتتطلب وقتًا إضافيًا للتحقق

حلول Layer 2 الحالية

Rollups: تجميع المعاملات

الـ Rollups تنفذ المعاملات خارج السلسلة، ثم تجمع العديد من المعاملات في دفعة واحدة وترسلها إلى البلوكشين. هذا يقلل من الحمل على Layer 1 ويخفض بشكل كبير رسوم المعاملات.

Optimistic Rollups تفترض صحة المعاملات إلا إذا ثبت العكس. Zero-Knowledge Rollups تقدم أدلة رياضية بدون الكشف عن تفاصيل المعاملة.

Arbitrum وOptimism هما حلان Layer 2 شائعان على Ethereum، مع توفير Arbitrum أداء أعلى ورسوم أقل بفضل الـ optimistic rollups.

قنوات الحالة: المعاملات خارج السلسلة

Lightning Network يعمل على Bitcoin من خلال السماح لعدة أطراف بفتح قناة حالة للتعامل دون الحاجة لنشر كل معاملة على الشبكة الرئيسية. هذا يساعد على إنشاء ملايين المعاملات في الثانية مع رسوم تقريبًا صفر.

Nostr، Strike، THNDR Games وOpenNode هي تطبيقات تستفيد من Lightning Network لتقديم المدفوعات الصغيرة، وتحويل الأموال عبر الحدود بسرعة.

Sidechains: سلاسل جانبية

Polygon، Skale وRootstock هي سلاسل جانبية مستقلة مرتبطة بالبلوكشين الرئيسي عبر جسر (bridge). لديها بروتوكول توافق خاص، مما يسمح بمعاملات أسرع وتكاليف أقل.

Polygon بشكل خاص ملحوظ: حتى يونيو 2023، بلغ إجمالي القيمة المقفلة (TVL) في DeFi حوالي 1.3 مليار دولار، وتستخدمها منصات كـ Compound وAave. كما أن Polygon Studios تعمل على تحويل الألعاب من Web 2.0 إلى Web 3.0.

مزايا وعيوب Layer 2

المزايا:

• معاملات أسرع (آلاف المعاملات في الثانية)
• رسوم أقل بكثير من Layer 1
• لا حاجة لتغيير بروتوكول البلوكشين الأساسي
• سهولة في نشر ميزات جديدة

العيوب:

• محدودية الاتصال بين Layer 2 المختلفة
• توزيع السيولة عبر بروتوكولات متعددة
• عملية “السحب” من Layer 2 إلى Layer 1 قد تستغرق وقتًا
• يحتاج المستخدمون لإدارة محافظ وحسابات متعددة

المقارنة المباشرة

Ethereum 2.0: تغيير قواعد اللعبة

Ethereum 2.0 يهدف لمعالجة حتى 100,000 معاملة في الثانية، ارتفاعًا من 30 TPS الحالية. ومع ذلك، هذا لا يجعل Layer 2 قديمًا. بدلاً من ذلك، يخلق نظامًا بيئيًا أقوى حيث يعمل كل من Layer 1 وLayer 2 بشكل تكاملي.

حلول Layer 2 لا تزال تقدم فوائد فريدة، خاصة في DeFi المعقدة وإمكانية التفاعل بين سلاسل الكتل المختلفة.

التطبيقات الحالية

التمويل: MakerDAO يستخدم Ethereum لإنشاء عملة DAI المستقرة. Lightning Network على Bitcoin يتيح الدفع الفوري مع رسوم قريبة من الصفر.

NFT: Ethereum هو المنصة الرئيسية لسوق NFT، بينما يوفر Polygon رسوم معاملات منخفضة للمشترين والبائعين.

الألعاب: Polygon Studios تدعم مشاريع GameFi، مما يساعد على حل مشكلة التأخير وسرعة المعاملات البطيئة في ألعاب البلوكشين.

المستقبل: الحلول المختلطة

بدلاً من اختيار جانب واحد، قد يكون المستقبل هو الحلول المختلطة التي تجمع بين قوة الاثنين. مشروع مثل LayerZero وغيره يطور تقنيات تسمح بالتواصل السلس بين سلاسل الكتل المختلفة.

مع زيادة قابلية التوسع للبلوكشين، ستصبح أدوات عملية للحياة اليومية، وليست حكرًا على المستخدمين التقنيين. هذا سيدفع لاعتماد العملات الرقمية في الحياة العامة ويفتح أبوابًا لتطبيقات لم نتصورها بعد.

الخلاصة: Layer 1 وLayer 2 ليسا منافسين، بل هما حلول مكملة لبعضها البعض. التطور المستمر لكليهما سيشكل نظام بيئي قوي، آمن وأسهل وصولًا للجميع. هذه حقًا فترة مثيرة للمشاركة في صناعة البلوكشين.