ما هي الطبقة الثانية في شبكة البلوكشين؟ - Layer2 - وما أهميتها؟

لكي تكون شبكة البلوكتشين مثالية وسريعة ورخيصة، يجب أن تفي بثلاث خصائص أساسية: الأمان، واللامركزية، وقابلية التوسع. ولكن مع الطريقة التي تم بها تصميم البلوكتشين، يصعب تحقيق الثلاثة معاً - مما يؤدي إلى مشكلة تسمى ”معضلة البلوكتشين الثلاثية“.

إذا ركزت شبكة Blockchain على الأمن واللامركزية، فيجب عليها التنازل عن قابلية التوسع. وهناك العديد من سلاسل الكتل التي تكافح مع معضلة البلوكتشين الثلاثية، بما في ذلك Bitcoin و Ethereum.

إن الطريق للخروج من هذه المعضلة الثلاثية هو شبكات الطبقة الثانية، والتي يمكنها توسيع نطاق المعاملات وحساب البيانات دون التخلي عن اللامركزية أو الأمان في البلوكتشين. وفي الوقت الحالي، يسير سباق الطبقة الثانية من الإيثريوم على قدم وساق، مما يشكل النظام البيئي الأكثر نشاطًا للطبقة الثانية.

ولكن ما هي سلاسل الكتل من الطبقة الثانية؟ كيف يعملون؟ لماذا هناك العديد من الأنواع المختلفة، وأيها أفضل؟

في هذا المقال، سنتحدث عن مشاريع الطبقة الثانية في البلوكتشين وأهميتها بشكل مختصر - يمكنك الحصول على معلومات بشكل أكبر بواسطة أحد الكورسات لدينا هنا - مقدمة إلى Layer2 و Rollups.

ما هي الطبقة الثانية في شبكة البلوكشين؟

تعد شبكات البلوكتشين من الطبقة الثانية شبكات تكميلية تساعد التطبيقات اللامركزية على سلسلة أبطأ على تحقيق معاملات أسرع وأرخص. على سبيل المثال، يمكن للتطبيقات اللامركزية القائمة على إيثريوم (dApps) أن تنتقل إلى سلاسل الطبقة الثانية (L2) الخاصة بها دون تغييرات كبيرة، من أجل دعم أحجام الاستخدام الأعلى مع الاستمرار في التمتع بأمان إيثريوم.

لذلك، توفر سلاسل الطبقة الأولى الأمان من خلال العُقد الموزعة بينما توفر شبكات الطبقة الثانية إطارًا خارج السلسلة لإجراء معاملات وحسابات أسرع.

أو لننظر إلى شبكة المدفوعات فيزا (Visa)، التي يمكنها التعامل مع 65000 معاملة في الثانية. بدلاً من إدارة كل معاملة بشكل دقيق، تقوم Visa بتجميعها على دفعات في نهايتها وإرسالها إلى البنك مرة واحدة للتسوية النهائية.

الآن بعد أن عرفت ما هي شبكات البلوكتشين من الطبقة الثانية، دعنا نستكشف فوائدها.

ما هي فوائد Blockchain من الطبقة الثانية؟

في حين أن هناك سلاسل أخرى مع حلول الطبقة الثانية، فإن مساحة الطبقة الثانية في إيثريوم هي الأكثر نشاطًا. وذلك لأن Ethereum لديها أكبر نظام بيئي ولكن يمكنها تقديم ما يصل إلى 15 معاملة في الثانية فقط.

وبالتالي، خلال أوقات الاستخدام العالي للشبكة، يصبح الايثيريوم مزدحمًا وتصل رسوم الغاز إلى مئات الدولارات للمعاملات البسيطة. تعمل حلول الطبقة الثانية في Ethereum على إصلاح هذه المشكلة من خلال تقديم المزايا التالية:

1. معاملات أسرع: على عكس الإيثريوم، تم تصميم سلاسل الطبقة الثانية مثل Starknet و Optimism وغيرها.. لإدارة أحجام المعاملات الكبيرة. أنها توفر سرعات معاملات تصل إلى 65 كيلو و 2 كيلو و 40 كيلو في الثانية على التوالي.
2. رسوم غاز أقل: بما أن سلاسل الطبقة الثانية يمكنها التعامل مع أحجام معاملات أكبر، لا يحتاج المستخدمون إلى دفع غاز أعلى لتنفيذ معاملاتهم قبل الآخرين. ونتيجة لذلك، تظل أسعار الغاز مثالية.
3. الحفاظ على مستوى عالٍ من الأمان: على الرغم من أن معالجة المعاملات تتم على شبكات الطبقة الثانية، فإن سلسلة الطبقة الأولى الأساسية تتحقق من بيانات المعاملة وتسويتها. نظرًا لأن شبكات L2 ترث أمان البلوكتشين الرئيسي، فإنها تجعل جميع المعاملات آمنة.
4. حالات الاستخدام المتنوعة: توفر سلاسل الكتل L2 السرعة وقابلية التوسع. يتيح ذلك للمطورين إنشاء تطبيقات متنوعة تتطلب متطلبات حسابية أعلى أو تجتذب حجم استخدام مرتفعًا.

ما هي الأنواع المختلفة لسلاسل الكتل من الطبقة الثانية؟

الطبقة الثانية هي مصطلح جماعي يشمل مجموعة واسعة من الحلول لقابلية التوسع.

الأنواع الأكثر شيوعًا من حلول الطبقة الثانية هي مُجمعات Optimistic و مُجمعات المعرفة الصفرية (Zero-knowledge). ولكن هناك أيضًا أنواعًا أخرى مثل السلاسل الجانبية (Side Chains) والفاليديوم (Validiums) التي توفر قابلية التوسع مشابهة لـ L2 ولكنها لا تعتمد على الشبكة الرئيسية للأمان.

دعونا نتعمق في الأنواع المختلفة من سلاسل الكتل من الطبقة الثانية التي تساعد على توسيع نطاق شبكة Ethereum الرئيسية.

المُجمعات - Rollups

تقوم المُجمعات بتنفيذ المعاملات خارج السلسلة وتجميع المعاملات المتعددة على دفعات قبل إرسالها إلى الطبقة الأولى. يوجد حاليًا نوعان من المُجمعات: مُجمعات Optimistic والمعرفة الصفرية (ZK).

1. مُجمعات Optimistic

تفترض مُجمعات Optimistic "بشكل متفائل“ اي أن جميع معاملات الطبقة الثانية صالحة حتى يتم تحديها وإثبات خطأها بواسطة مدقق الشبكة.

خلال فترة النزاع، أي قبل أن تصل المعاملات إلى المرحلة النهائية في الطبقة الأولى، يمكن لأي شخص اقتراح دليل على الخطأ للطعن في بيانات المعاملة وتغيير الحالة. يؤدي الدليل الصالح إلى إبطال المعاملة الخاطئة وفرض غرامة على المدقق الخبيث الذي وافق على المعاملة.

وهذا يعني أنه لكي يعمل مُجمعات Optimistic بشكل شرعي، يجب أن تكون هناك دائمًا عُقدة واحدة صادقة على الأقل لتحدي تغييرات الحالة غير الصالحة.

2. مُجمعات المعرفة الصفرية (Zero Knowledge)

تفترض مُجمعات المعرفة الصفرية أن جميع بيانات حساب المعاملات غير صالحة حتى يتم إثبات صحتها من خلال أدلة المعرفة الصفرية أو أدلة الصلاحية.

يمكن أن تثبت إثباتات الصلاحية بيقين التشفير ما إذا كانت المعاملة صحيحة أم لا دون الكشف عن أي تفاصيل للمعاملة. ومن هنا جاء اسم "المعرفة الصفرية“. يمكنك الحصول على معلومات أكثر في احد المقالات ”“.

يُعد مشروع Starknet احد اكثر المشاريع المعروفة في مُجمعات المعرفة الصفرية (Zero Knowledge).

السلاسل الجانبية (Side Chains)

السلاسل الجانبية عبارة عن سلاسل كتل منفصلة ذات معلمات كتلة مستقلة وخوارزميات إجماعية لا ترث أمان الطبقة الأولى. علاوة على ذلك، لا تنشر السلاسل الجانبية تغييرات الحالة وبيانات المعاملات مرة أخرى إلى الشبكة الرئيسية.

ومع ذلك، يمكن أن تكون السلاسل الجانبية متوافقة مع EVM، مما يعني أن العقود الذكية القائمة على الإيثريوم يمكن أن تنتقل بسهولة إلى هذه السلاسل الجانبية وتتفاعل مع الإيثريوم باستخدام جسور البلوكشين.

الفاليديوم (Validiums)

تقوم Validiums بمعالجة المعاملات خارج السلسلة واستخدام أدلة الصلاحية للتحقق من المعاملات. ومع ذلك، لا تقوم وحدات الصلاحيات بتخزين بيانات المعاملات على شبكة إيثريوم الرئيسية وتعتمد على نموذج توفر البيانات خارج السلسلة.

يؤدي انخفاض تخزين البيانات على السلسلة إلى تقليل رسوم الغاز حيث ينخفض ​​سعر نشر بيانات المكالمات بشكل كبير. ومع ذلك، فإن الصلاحيات عرضة لتشوهات بيانات المعاملات.

وابرز الأمثلة في حلول الفاليديوم مشروع StarkEx من شركة StarkWare.

هناك المزيد من الأنواع مثل سلاسل البلازما وقنوات الحالة يمكنك الانتقال الى احد الكورسات لدينا.

كيف تعمل شبكات البلوكتشين من الطبقة الثانية؟

كما يوضح القسم أعلاه، تنشر شبكات البلوكتشين من الطبقة الثانية العديد من التقنيات والحلول لتحقيق إنتاجية أعلى للمعاملات.

العامل المشترك الذي يربط جميع شبكات الطبقة الثانية هو كيفية تسوية المعاملات على السلسلة الرئيسية. تتم التسوية من خلال تقديم ”دليل" (proof) مُشفر لتحديد سلامة تغيير الحالة.

بالنسبة لشبكات البلوكتشين من الطبقة الثانية، تقدم أدلة التشفير، أدلة يمكن التحقق منها ومضادة للتلاعب بأن المعاملة صحيحة وأن تغيير الحالة المقترح صالح. يعتمد العقد الذكي للسلسلة الرئيسية (الطبقة الأولى) على الإثبات لإكمال المعاملات وتسوية النزاعات.

الأدلة/البراهين الأكثر استخدامًا هي أدلة الاعتراض (Fault proofs) وإثباتات الصلاحية (validity proofs)، وتٌستخدم في مُجمعات Optimistic و مُجمعات المعرفة الصفرية (ZK).

مستقبل شبكات البلوكتشين من الطبقة الثانية

تعتبر شبكات البلوكتشين من الطبقة الثانية ضرورية لاستمرار نمو ونجاح شبكة Ethereum الرئسية - مما يعزز قابلية التوسع عن طريق خفض الرسوم وزيادة إنتاجية المعاملات. تقوم بروتوكولات الطبقة الثانية بذلك عن طريق تفريغ بعض الأعمال الحسابية من الطبقة الأولى (Ethereum)، مما يخفف من إزدحام الشبكة وتحسين الأداء.

لا يمكن المبالغة في أهمية حلول الطبقة الثانية، لأنها تُمكن Ethereum من تلبية المتطلبات المتزايدة لقاعدة المستخدمين المتنامية والتطبيقات المتنوعة. ومن خلال توفير وسائل أكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة للمعاملات والعقود الذكية، تعمل حلول الطبقة الثانية على تعزيز الابتكار ودفع اعتماد التطبيقات اللامركزية على منصة إيثريوم.

نأمل أن يكون هذا المقال قد ساعدك على فهم أفضل حول أهمية شبكات البلوكتشين من الطبقة الثانية، وكيفية عملها، وكيفية البدء بها، ولماذا تلعب هذا الدور المحوري في إطلاق الإمكانات الكاملة لـ Ethereum كمنصة حوسبة عالمية لا مركزية.

الأفكار الختامية

هذا كل شيء! أنت الآن تعرف المفاهيم الأساسية عن شبكات الطبقة الثانية (Layer 2) وأهميتها وأنواعها. أخبرنا بمهاراتك على Twitter أو Telegram. نود أن نعرف ما الذي تقوم ببنائه!