سلاسل الطبقة الثانية

مقدمة

الحالة التشغيلية المثالية لأي سلسلة بلوكتشين هي أن تكون لامركزية وآمنة وقابلة للتوسع قدر الإمكان. وقد ثبت أن بناء سلسلة بلوكتشين تحقق الجوانب الثلاثة معا تحد لم يُحل بعد. أُطلق على هذا التحدي اسم معضلة البلوكتشين الثلاثية.

بيتكوين وإيثيريوم كلاهما لامركزي وآمن إلى حد كبير، لكنهما لا يتوسعان بشكل جيد، كما يتضح من ارتفاع رسوم المعاملات وطول قوائم انتظارها عند ازدحام الشبكة. للتغلب على هذه المشكلات، يمكن للمستكشفين استخدام تقنيات متنوعة تقلل تكاليف المعاملات بشكل كبير وتزيد سرعتها. تُعرف هذه التقنيات مجتمعة بحلول توسع الطبقة الثانية (L2).

شبكة البرق هي أشهر حلول توسع بيتكوين، وتعتمد على تقنية تسمى قنوات الدفع لتوسيع المدفوعات بين الأطراف. يخفف إيثيريوم من معضلة البلوكتشين الثلاثية بالاعتماد على حلول متنوعة من الطبقة الثانية لمعالجة المعاملات، مدعومة بتخزين Blob رخيص ومؤقت أضيف إلى الشبكة الرئيسية عام 2024 (شكل خفيف مما كان يخطط له تحت اسم "تجزئة الشبكة").

قنوات الدفع

على سلسلة بلوكتشين بيتكوين، تعتمد شبكة البرق على قنوات دفع ثنائية الاتجاه، مما يتيح لأطراف متعددة تبادل BTC دون إجراء معاملات على السلسلة الرئيسية.

تتيح هذه البنية لمستخدمين اثنين فتح قناة دفع بينهما. كل قناة تكون بين طرفين فقط، لكن يمكن توجيه المدفوعات عبر شبكة من القنوات المتصلة للوصول إلى مستخدمين أبعد. بين فتح القناة وإغلاقها، يمكن للأطراف تحريك الأموال فيما بينهم. يُحدَّث سجل كل مشارك المصغر بعد أن يوقع المستخدمان على المعاملة، وهو ما يتطلب عادة أن تكون عقدتا الطرفين متاحتين. يمكن إغلاق القناة في أي وقت عندما يبث أحد الطرفين أحدث نسخة من السجل المصغر إلى سلسلة البلوكتشين.

لا تدعم قنوات الدفع تفاعلات العقود الذكية المتقدمة، بل معاملات نظير إلى نظير أساسية فقط.

اختبار المعرفة 1

يجب أن تكون متصلا بالإنترنت لإجراء معاملات باستخدام شبكة البرق في بيتكوين.

• [ ] صحيح

• [ ] خطأ

حلول توسع إيثيريوم

يعمل مطورو إيثيريوم على حلول توسع أصيلة لإيثيريوم منذ فترة تقارب عمر الشبكة نفسها.

يرى معظم أعضاء منظومة إيثيريوم أنه لكي يُعد مشروع ما "حل توسع لإيثيريوم"، يجب أن يعالج قصور إيثيريوم في قابلية التوسع دون التضحية بـالأمان أو اللامركزية. بالنسبة للمستخدمين، أهم الاحتياجات العملية هي معاملات أسرع وغاز أرخص من الشبكة الرئيسية لإيثيريوم. وللتنافس، تقبل بعض حلول التوسع مقايضات أكبر في المعضلة الثلاثية من غيرها.

يتميز إيثيريوم بقدراته في العقود الذكية، لذا من المهم أن ترث حلول توسعه هذا الدعم أيضا. لا فائدة من معاملات سريعة ورخيصة إذا لم يستطع المستخدمون الوصول إلى التطبيقات اللامركزية المفضلة لديهم من الطبقة الثانية.

اختبار المعرفة 2

حلول توسع إيثيريوم:

• [ ] تستخدم قنوات الدفع لتوسيع الشبكة.

• [ ] لا يمكنها دعم تفاعلات العقود الذكية.

• [ ] يجب أن تعزز قابلية التوسع دون إضعاف خصائص المعضلة الأخرى.

• [ ] تتيح سرعات معاملات أعلى مقابل غاز أعلى.

الجسر بين الطبقة الأولى والطبقة الثانية

كما تعلمنا في أساسيات البلوكتشين، سلاسل البلوكتشين قواعد بيانات تسمى سجلات، تسجل قائمة زمنية من المعاملات محمية بالتشفير. سلاسل الطبقة الأولى وحلول توسع الطبقة الثانية هي كل منها سلسلة بلوكتشين بحد ذاتها، ولها قواعد بيانات خاصة بالعناوين والبيانات.

تُستخدم بنية تحتية تسمى الجسور لنقل المعلومات بين قواعد بيانات سلاسل بلوكتشين مختلفة. فمثلا، إذا تخيلت الشبكة الرئيسية لإيثيريوم (أو أي سلسلة L1 أخرى) كجزيرة، وسلسلة بلوكتشين مختلفة أو حل التوسع المفضل لديك كجزيرة أخرى، فإن الجسر المشفر هو المصطلح العام للطريق الشبكي الذي يربط هاتين الجزيرتين الرقميتين.

هذه التقنية معقدة جدا، لكنها من منظور المستخدم النهائي بسيطة كاختيار وجهة فقط.

السلاسل الجانبية

السلسلة الجانبية هي سلسلة بلوكتشين منفصلة تعمل باستقلالية عن إيثيريوم، لكنها متصلة بالشبكة الرئيسية لإيثيريوم عبر جسر. لنقل الرموز، تقفلها في عقد جسر على الشبكة الرئيسية، وتُسك رموز مكافئة على السلسلة الجانبية. المهم أن هذا لا يمنح أموالك أمان إيثيريوم: يعتمد الجسر والسلسلة الجانبية على مدققي السلسلة الجانبية الخاصين بها. فإذا تعرض أي منهما للاختراق (مثل اختراق جسر Ronin بقيمة 625 مليون دولار عام 2022)، يمكن سرقة الأموال المقفلة.

لا تزال السلاسل الجانبية خاضعة لمعضلة البلوكتشين الثلاثية. رسوم الغاز الأقل والمعاملات الأسرع فيها تأتي من مجموعة مدققين أصغر لكن أقوى، مضحية ببعض اللامركزية والأمان مقابل قابلية التوسع.

تنشر سلاسل جانبية مثل Polygon PoS لقطات دورية ("نقاط تفتيش") على إيثيريوم. تمنح هذه اللقطات تاريخها شكلا من النهائية وتتيح للمستخدمين إثبات أرصدتهم عند الخروج من الجسر، لكنها لا تجعل أموال السلسلة الجانبية آمنة كالشبكة الرئيسية.

اختبار المعرفة 3

السلاسل الجانبية:

• [ ] تقفل الرموز المنقولة عبر الجسر في عقد على الشبكة الرئيسية.

• [ ] رسوم الغاز فيها أرخص من الشبكة الرئيسية.

• [ ] مخاطر المركزية فيها أعلى من الشبكة الرئيسية.

• [ ] كل ما سبق.

الرول أب

بروتوكولات الطبقة الثانية التي تستخدم تقنية الرول أب تحافظ على توافق أوثق مع مستوى أمان الشبكة الرئيسية لإيثيريوم.

مثل السلاسل الجانبية، يسمح الرول أب بتنفيذ معاملات على السلسلة بعيدا عن الشبكة الرئيسية لإيثيريوم. تُجمع هذه المعاملات بعد ذلك في دفعة واحدة، وتُنشر بيانات الدفعة على إيثيريوم في حزم بيانات رخيصة ومؤقتة تسمى Blob، أُدخلت في ترقية Dencun في مارس 2024. الـBlob هو السبب الرئيسي وراء انخفاض رسوم الطبقة الثانية النموذجية إلى بضعة سنتات أو أقل.

لكي يثبت الرول أب أنه آمن بما يكفي لمعالجة المعاملات نيابة عن الشبكة الرئيسية، يجب أن يقدم "دليلا مقنعا" على أن المعاملات في كل دفعة مقدمة آمنة وصحيحة. يُدرج هذا الدليل في رول أب المعاملة ويتحقق منه عقد الجسر على الشبكة الرئيسية لإيثيريوم.

توجد حاليا طريقتان للرول أب يمكنهما تقديم هذا الدليل: رول أب متفائل، ورول أب ZK. لنلق نظرة أقرب على هاتين العمليتين.

الرول أب المتفائل

بروتوكولات الطبقة الثانية مثل Optimism وBase وArbitrum تستخدم جميعها رول أب متفائل بنية لحل التوسع الخاص بها. سُمي الرول أب المتفائل بهذا الاسم لأن المعلومات في دفعة الرول أب تُعتبر صحيحة ما لم يُثبت العكس: أي أنه يقوم على افتراض متفائل.

للحد من إساءة استخدام هذه التقنية، يوجد عادة تأخير لعدة أيام بمجرد أن يطلب المستخدم نقل أمواله من الطبقة الثانية عائدة إلى الشبكة الرئيسية. خلال هذا الوقت، يمكن لمدققي الجسر نشر إثبات الاحتيال لمحاولة إلغاء السحب. تشبه آلية إثبات الاحتيال هذه عمليات المقاصة في القطاع المصرفي، لكنها لامركزية.

ملاحظة: تساعد خدمات جسور خارجية، مثل Across وRelay، المستخدمين على نقل الأموال عبر الجسر في دقائق بدلا من أيام. تقدم هذه الجسور السريعة الأموال مقدما من مجموعة أموالها الخاصة، لذا تتحمل مخاطر عقود تلك الجسور الذكية ومزودي أموالها، وهي طبقة ثقة إضافية مقارنة بجسر الرول أب نفسه.

اختبار المعرفة 4

مع الرول أب المتفائل، تُعتبر المعاملات صحيحة حتى يُثبت العكس.

• [ ] صحيح

• [ ] خطأ

رول أب ZK

رول أب ZK هو نوع من الرول أب يعتمد على تقنية المعرفة الصفرية. على عكس رول أب متفائل، يؤكد رول أب ZK صحة المعاملات المجمعة دون الاعتماد على مستخدمين معينين للبحث عن أدلة الاحتيال. بدلا من ذلك، يقدم هذا النوع من الرول أب دليلا رياضيا يعرف بـإثبات الصلاحية، يتيح لإيثيريوم التحقق من صحة دفعة كاملة دون إعادة تنفيذ العمل.

الميزة الرئيسية لرول أب ZK هي وقت التسوية، المعروف أيضا بـنهائية المعاملة. فبدلا من فترة تحدٍ تمتد لعدة أيام، يتيح رول أب ZK للمستخدمين الوصول إلى أموالهم على الشبكة الرئيسية عادة خلال بضع ساعات، بمجرد تقديم إثبات الصلاحية التالي. رغم اسمها، لا تُستخدم تقنية المعرفة الصفرية هنا للخصوصية: المعاملات على رول أب ZK الكبرى علنية تماما كما هي على الشبكة الرئيسية لإيثيريوم.

توجد بعض البروتوكولات الكبرى التي تستخدم تقنية رول أب ZK لبناء حلول توسع إيثيريوم الخاصة بها، منها ZKsync وStarknet وLinea. لا يزال التطوير في مراحله المبكرة، لكن الإمكانات المستقبلية كبيرة.

اختبار المعرفة 5

مقارنة بالرول أب المتفائل، رول أب ZK:

• [ ] يبقي معاملات المستخدمين خاصة على الشبكة الرئيسية.

• [ ] يستخدم إثباتات الصلاحية، متجنبا فترة تحدٍ تمتد لعدة أيام.

• [ ] يعتمد على مراقبين لتقديم إثباتات احتيال خلال فترة التحدي.

توافق التطبيقات اللامركزية عبر السلاسل

عند مقارنة رول أب متفائل ورول أب ZK، يركز معظم المستخدمين بشكل أساسي على أوقات السحب. لكن بما أن مشكلات تأخر السحب هذه يمكن حلها عبر جسور خارجية، فلا ينبغي أن تكون اعتبارا رئيسيا عند اختيار حل التوسع الذي تستكشفه.

كثير من أنواع الرول أب المتفائل "مكافئة لآلة إيثيريوم الافتراضية"، أي أن الطبقة الثانية تدعم أصليا أي تطبيق لامركزي يعمل على آلة إيثيريوم الافتراضية (EVM). تتيح مكافأة EVM نشر أي عقود ذكية سبق نشرها على الشبكة الرئيسية، وبذلك يستطيع مستخدمو الطبقة الثانية الوصول إلى تطبيقاتهم اللامركزية المفضلة.

تشغل سلاسل جانبية مثل Polygon PoS آلة EVM أصليا أيضا، ومعظم أنواع رول أب ZK الحديثة (مثل ZKsync وLinea وScroll) مكافئة لـEVM أو قريبة جدا منها. ونتيجة لذلك، تتوفر تطبيقاتك اللامركزية المفضلة على إيثيريوم عبر معظم منظومة الطبقة الثانية.

اختبار المعرفة 6

حلول التوسع المكافئة لـEVM قادرة على إعادة استخدام العقود الذكية المنشورة على الشبكة الرئيسية بسهولة.

• [ ] صحيح

• [ ] خطأ

ملخص الدرس

سلاسل الطبقة الأولى مثل بيتكوين وإيثيريوم مقيدة حاليا بـمعضلة البلوكتشين الثلاثية. قنوات الدفع على شبكة بيتكوين، أو السلاسل الجانبية والرول أب على إيثيريوم، تساعد هذه الشبكات على التوسع وتخفف من حدة المعضلة.

تصل الجسور سلاسل الطبقة الأولى بـالسلاسل الجانبية والرول أب، وطريقة عمل عقد الجسر تؤثر في خصائص الشبكة المتصلة.

لا ترث أموال السلاسل الجانبية أمان إيثيريوم: تُقفل الرموز المنقولة في عقد على الشبكة الرئيسية، لكن سلامتها تعتمد على مدققي السلسلة الجانبية وعقد جسرها الخاصين بها. تمتلك هذه السلاسل مجموعة مدققين صغيرة لكن قوية تتيح لها زيادة سرعة المعاملات وخفض رسوم الغاز، على حساب اللامركزية والأمان.

يتحقق الرول أب، مثل السلاسل الجانبية، من معاملاته ويعالجها بنفسه، لكن عقد جسره يتطلب منه تقديم "دليل مقنع" على صحة المعاملات قبل اعتبار البيانات صحيحة. يتيح له هذا الحفاظ على مستوى من الأمان واللامركزية يتماشى مع قيم إيثيريوم. توجد طريقتان لتقديم هذا "الدليل المقنع": رول أب متفائل ورول أب ZK. يحافظ رول أب متفائل على تأخير لعدة أيام قبل تسوية معاملاته على الشبكة الرئيسية، يكتشف خلاله مدققو الجسر الاحتيال ويبلغون عنه. يقدم رول أب ZK تأكيدا رياضيا على صحة المعاملات، بفضل تقنية المعرفة الصفرية.

حاليا، يقدم كل من الرول أب المتفائل ورول أب ZK الحديث توافقا عاليا مع العقود الذكية للشبكة الرئيسية لإيثيريوم، مما يتيح نشر تطبيقات الشبكة الرئيسية بسهولة على شبكاتهما. يعتقد كثيرون أن رول أب ZK سيصبح حل التوسع المستقبلي، بفضل نهائيته السريعة وضماناته القوية للصلاحية.

ابدأ رحلتك في الطبقة الثانية مع Optimism أو Base 🙂

Optimism وBase، وكلاهما من نوع الرول أب المتفائل المكافئ لـEVM، خياران رائعان للمستكشفين للبدء بهما. استخدام التطبيقات اللامركزية على أي من السلسلتين يشبه الطبقة الأولى، لكن بتكلفة أقل وسرعة أكبر، وكلاهما يستخدم ETH كغاز. مهمتك القادمة هي الخطوة الأولى في رحلتك على Optimism أو Base!

تتأثر كلتا المنظومتين بعمق بقيم إيثيريوم، ويُعرف Optimism بـتمويل المنافع العامة التي تضيف قيمة للمنظومة، مثل التعليم المجاني من أكاديمية Bankless.

لا تقتصر Optimism وBase على كونهما منصتين تعتمدان على الرول أب المتفائل: فهما تُظهران كيف يمكن لسلاسل البلوكتشين حل مشكلات حقيقية وفتح طرق جديدة للتعامل والتنسيق معا. وهذا ما يجب أن يجعلنا جميعا متفائلين. 🙂