حلول الطبقة الثانية للبلوك تشين: معاملات عملات مشفرة أسرع وأرخص

تضمنت الرؤية الأصلية لتقنية البلوك تشين معاملات لا مركزية وآمنة وفعالة. ولكن مع تزايد شعبية شبكات البلوك تشين مثل بيتكوين وإيثريوم، واجهت تحديات كبيرة في قابلية التوسع. أعاقت رسوم المعاملات المرتفعة وأوقات التأكيد البطيئة تبنيها على نطاق واسع، خاصة للمعاملات الصغيرة اليومية والتطبيقات اللامركزية (dApps). وهنا يأتي دور حلول الطبقة الثانية، التي تقدم مسارًا واعدًا لمعالجة هذه القيود وإطلاق العنان للإمكانات الكاملة لتقنية البلوك تشين لجمهور عالمي.

فهم الفرق بين الطبقة الأولى والطبقة الثانية

لفهم حلول الطبقة الثانية، من الضروري تمييزها عن بلوك تشين الطبقة الأولى (L1).

• الطبقة الأولى (L1): هي البلوك تشين الأساسية نفسها، مثل بيتكوين، إيثريوم، أو سولانا. تهدف حلول الطبقة الأولى إلى تحسين قابلية التوسع عن طريق تعديل بروتوكول البلوك تشين الأساسي. تشمل الأمثلة زيادة حجم الكتلة (مثل بيتكوين كاش) أو تنفيذ التجزئة (sharding) (إيثريوم 2.0). ومع ذلك، يمكن أن تكون التغييرات على الطبقة الأولى معقدة وتستغرق وقتًا طويلاً، وقد تؤدي إلى ثغرات جديدة.
• الطبقة الثانية (L2): هي بروتوكولات مبنية فوق بلوك تشين أساسية (L1). تقوم بمعالجة المعاملات خارج السلسلة، مما يقلل العبء على السلسلة الرئيسية ويتيح معاملات أسرع وأرخص. تقوم حلول الطبقة الثانية في النهاية بتسوية المعاملات على سلسلة الطبقة الأولى لترث أمانها ولامركزيتها.

فكر في الطبقة الأولى كطريق سريع رئيسي والطبقة الثانية كمسارات سريعة محلية. تتعامل المسارات السريعة (L2) مع جزء من حركة المرور، مما يخفف الازدحام على الطريق السريع الرئيسي (L1) مع الاستمرار في الاتصال به للتحقق النهائي.

لماذا حلول الطبقة الثانية ضرورية

تعالج حلول الطبقة الثانية العديد من القيود الحاسمة في بلوك تشين الطبقة الأولى:

• قابلية التوسع: يمكن لحلول الطبقة الثانية زيادة عدد المعاملات المعالجة في الثانية (TPS) بشكل كبير مقارنة بالطبقة الأساسية.
• رسوم المعاملات: من خلال معالجة المعاملات خارج السلسلة، تقلل حلول الطبقة الثانية بشكل كبير من رسوم المعاملات، مما يجعل تقنية البلوك تشين متاحة لمجموعة أوسع من التطبيقات.
• سرعة المعاملات: تقدم حلول الطبقة الثانية أوقات تأكيد معاملات أسرع بكثير مقارنة بالطبقة الأولى، مما يحسن تجربة المستخدم.
• مرونة المطورين: توفر بعض حلول الطبقة الثانية مرونة أكبر للمطورين لبناء ونشر التطبيقات اللامركزية بميزات مخصصة.

أنواع حلول الطبقة الثانية

يتم حاليًا تطوير ونشر العديد من حلول الطبقة الثانية، لكل منها نقاط قوة وضعف خاصة بها. إليك بعض أبرز هذه الأساليب:

1. قنوات الدفع

قنوات الدفع هي قناة اتصال مباشرة ثنائية الاتجاه بين طرفين تسمح لهما بإجراء معاملات متعددة خارج السلسلة دون بث كل معاملة إلى السلسلة الرئيسية. يتم تسجيل فتح وإغلاق القناة فقط على بلوك تشين الطبقة الأولى.

مثال: شبكة البرق (Lightning Network) على البيتكوين هي مثال بارز لشبكة قنوات الدفع. تسمح للمستخدمين بإجراء مدفوعات بيتكوين فورية تقريبًا ومنخفضة التكلفة عن طريق إنشاء قنوات مع مستخدمين آخرين أو توجيه المدفوعات عبر القنوات الموجودة.

المزايا:

• معاملات سريعة جدًا ومنخفضة التكلفة.
• جيدة للمدفوعات المتكررة والصغيرة بين الأطراف المعروفة.

التحديات:

• تتطلب من المستخدمين حجز الأموال في القناة.
• يمكن أن يكون توجيه المدفوعات عبر قنوات متعددة معقدًا.
• ليست مثالية للعقود الذكية المعقدة.

2. السلاسل الجانبية

السلاسل الجانبية هي بلوك تشين مستقلة تعمل بالتوازي مع السلسلة الرئيسية وتتصل بها عبر ربط ثنائي الاتجاه. لديها آليات إجماع ومعلمات كتلة خاصة بها ويمكنها التعامل مع إنتاجية معاملات أعلى من السلسلة الرئيسية.

مثال: Polygon (المعروفة سابقًا باسم Matic Network) هي سلسلة جانبية شائعة لإيثريوم. توفر منصة قابلة للتوسع وفعالة من حيث التكلفة للتطبيقات اللامركزية عن طريق معالجة المعاملات على سلسلتها الخاصة وتثبيتها بشكل دوري مرة أخرى إلى شبكة إيثريوم الرئيسية.

المزايا:

• زيادة إنتاجية المعاملات.
• آليات إجماع قابلة للتخصيص.
• إمكانية إضافة ميزات ووظائف جديدة.

التحديات:

• يعتمد الأمان على آلية إجماع السلسلة الجانبية، والتي قد تكون أقل أمانًا من السلسلة الرئيسية.
• تتطلب جسورًا لنقل الأصول بين السلسلة الرئيسية والسلسلة الجانبية، مما قد يؤدي إلى مخاطر أمنية.

3. الرول أبس (Rollups)

تقوم الرول أبس بتجميع معاملات متعددة في معاملة واحدة وتقديمها إلى السلسلة الرئيسية. هذا يقلل من العبء على السلسلة الرئيسية ويسمح بإنتاجية أعلى ورسوم أقل. هناك نوعان رئيسيان من الرول أبس: الرول أبس المتفائلة (Optimistic Rollups) وZK-Rollups.

أ. الرول أبس المتفائلة (Optimistic Rollups)

تفترض الرول أبس المتفائلة أن المعاملات صالحة بشكل افتراضي ولا تنفذ العمليات الحسابية على السلسلة الرئيسية إلا إذا تم الطعن في معاملة ما. إذا تم الطعن في معاملة، يتم تقديم دليل احتيال إلى السلسلة الرئيسية، ويتم إعادة تنفيذ المعاملة لتحديد صلاحيتها.

أمثلة: Arbitrum و Optimism هما حلان رائدان للرول أبس المتفائلة لإيثريوم.

المزايا:

• سهلة التنفيذ نسبيًا.
• إنتاجية معاملات عالية.
• رسوم معاملات أقل مقارنة بالطبقة الأولى.

التحديات:

• تأخيرات في السحب بسبب فترة الطعن (عادة 7 أيام).
• تتطلب آلية تحصيص (staking) لتحفيز المدققين الصادقين.

ب. ZK-Rollups (رول أبس المعرفة الصفرية)

تستخدم ZK-Rollups براهين المعرفة الصفرية للتحقق من صحة المعاملات دون الكشف عن بيانات المعاملة. يتم تقديم دليل صلاحية إلى السلسلة الرئيسية مع المعاملات المجمعة، مما يضمن أن جميع المعاملات صالحة دون الحاجة إلى فترة طعن.

أمثلة: StarkWare و zkSync هي حلول بارزة لـ ZK-Rollup.

المزايا:

• أمان عالي بفضل البراهين المشفرة.
• عمليات سحب أسرع مقارنة بالرول أبس المتفائلة.
• إنتاجية معاملات عالية.

التحديات:

• أكثر تعقيدًا في التنفيذ بسبب تعقيد براهين المعرفة الصفرية.
• مكثفة حسابيًا.
• قد لا تكون متوافقة مع جميع أكواد التشغيل الخاصة بآلة إيثريوم الافتراضية (EVM).

4. فاليديوم (Validium)

فاليديوم مشابه لـ ZK-Rollups ولكنه يخزن بيانات المعاملات خارج السلسلة بدلاً من على السلسلة. لا يزال يتم تقديم دليل الصلاحية إلى السلسلة الرئيسية، مما يضمن صحة المعاملات، ولكن يتم التعامل مع توفر البيانات من قبل طرف منفصل.

مثال: StarkEx، الذي طورته StarkWare، هو حل فاليديوم تستخدمه العديد من المشاريع، بما في ذلك dYdX لمنصتها اللامركزية.

المزايا:

• إنتاجية معاملات عالية جدًا.
• تكاليف غاز أقل مقارنة بـ ZK-Rollups.

التحديات:

• يعتمد توفر البيانات على الطرف الثالث المسؤول عن تخزين البيانات.
• يتطلب الثقة في مزود توفر البيانات.

اختيار حل الطبقة الثانية المناسب

يعتمد أفضل حل للطبقة الثانية على حالة الاستخدام المحددة والمتطلبات. إليك جدول يلخص الاعتبارات الرئيسية:

الحل	سرعة المعاملة	تكلفة المعاملة	الأمان	التعقيد	حالات الاستخدام
قنوات الدفع	سريع جدًا	منخفض جدًا	مرتفع (داخل القناة)	منخفض	المعاملات الصغيرة، المدفوعات المتكررة بين طرفين
السلاسل الجانبية	سريع	منخفض	يعتمد على آلية إجماع السلسلة الجانبية	متوسط	التطبيقات اللامركزية القابلة للتوسع، ميزات ووظائف جديدة
الرول أبس المتفائلة	سريع	منخفض	مرتفع (يرث الأمان من الطبقة الأولى)	متوسط	التطبيقات اللامركزية للأغراض العامة، تطبيقات التمويل اللامركزي
ZK-Rollups	سريع	منخفض	مرتفع جدًا (براهين مشفرة)	مرتفع	التطبيقات التي تتطلب أمانًا وخصوصية عالية، تطبيقات التمويل اللامركزي
فاليديوم	سريع جدًا	منخفض جدًا	مرتفع (براهين مشفرة، ولكنه يعتمد على مزود توفر البيانات)	مرتفع	التطبيقات التي تتطلب إنتاجية عالية جدًا، حلول المؤسسات

أمثلة على حلول الطبقة الثانية أثناء العمل

• Arbitrum (رول أب متفائل): تستخدمه العديد من بروتوكولات التمويل اللامركزي لتقليل تكاليف المعاملات وزيادة الإنتاجية على إيثريوم.
  • مثال: تستفيد SushiSwap من Arbitrum لتوفير تداول أسرع وأرخص لمستخدميها.
• Optimism (رول أب متفائل): حل رول أب متفائل شائع آخر مدمج مع تطبيقات لامركزية مختلفة.
  • مثال: تستخدم Synthetix شبكة Optimism لتقديم تداول الأصول الاصطناعية برسوم أقل وتنفيذ أسرع.
• Polygon (سلسلة جانبية): تستخدم على نطاق واسع لتوسيع نطاق الألعاب والتطبيقات المالية اللامركزية القائمة على إيثريوم.
  • مثال: قام Aave، وهو بروتوكول إقراض واقتراض شائع، بالنشر على Polygon لتوفير تكاليف معاملات أقل لمستخدميه.
• StarkWare (ZK-Rollup/Validium): تدعم العديد من التطبيقات عالية الأداء، بما في ذلك dYdX.
  • مثال: تستخدم dYdX، وهي منصة تداول لامركزية للمشتقات، حل Validium من StarkWare لتقديم تداول سريع وقابل للتوسع.
• شبكة البرق (قنوات الدفع): تتيح المعاملات الصغيرة على البيتكوين.
  • مثال: بدأ العديد من تجار التجزئة عبر الإنترنت في قبول مدفوعات البيتكوين عبر شبكة البرق للمشتريات الصغيرة.

مستقبل حلول الطبقة الثانية

من المتوقع أن تلعب حلول الطبقة الثانية دورًا حاسمًا في مستقبل تقنية البلوك تشين. مع استمرار نمو تبني البلوك تشين، ستكون حلول الطبقة الثانية ضرورية لتمكين تطبيقات قابلة للتوسع وميسورة التكلفة وسهلة الاستخدام. يمكننا أن نتوقع رؤية المزيد من الابتكار والتطوير في هذا المجال، بما في ذلك:

• تحسين قابلية التشغيل البيني: ربط حلول الطبقة الثانية المختلفة للسماح بنقل الأصول ومشاركة البيانات بسلاسة.
• الأساليب الهجينة: الجمع بين تقنيات الطبقة الثانية المختلفة لتحسينها لحالات استخدام محددة.
• تعزيز الأمان: تطوير تقنيات تشفير جديدة لتحسين أمان بروتوكولات الطبقة الثانية.
• التوافق مع آلة إيثريوم الافتراضية (EVM): جعل حلول الطبقة الثانية أكثر توافقًا مع آلة إيثريوم الافتراضية لجذب المطورين والتطبيقات اللامركزية الحالية.
• زيادة التبني: قيام المزيد من التطبيقات اللامركزية والشركات بدمج حلول الطبقة الثانية لتحسين تجربة المستخدم وتقليل التكاليف.

التحديات والاعتبارات

بينما تقدم حلول الطبقة الثانية مزايا كبيرة، إلا أنها تأتي أيضًا مع بعض التحديات والاعتبارات:

• التعقيد: يمكن أن يكون فهم وتنفيذ حلول الطبقة الثانية معقدًا، خاصة للمطورين والمستخدمين الجدد في تقنية البلوك تشين.
• المخاطر الأمنية: تقدم بعض حلول الطبقة الثانية مخاطر أمنية جديدة، مثل الاعتماد على مزودي توفر البيانات من أطراف ثالثة أو الثغرات في بروتوكولات الجسور.
• مخاوف المركزية: قد تكون بعض حلول الطبقة الثانية أكثر مركزية من الطبقة الأساسية، مما يثير مخاوف بشأن الرقابة والتحكم.
• تجزئة السيولة: يمكن أن يؤدي استخدام حلول الطبقة الثانية المختلفة إلى تجزئة السيولة عبر سلاسل مختلفة، مما يجعل من الصعب تداول وإدارة الأصول.
• تجربة المستخدم: يمكن أن يكون التفاعل مع حلول الطبقة الثانية أكثر تعقيدًا من استخدام الطبقة الأساسية، مما يتطلب من المستخدمين فهم محافظ وجسور وبروتوكولات مختلفة.

من المهم تقييم المفاضلات بين حلول الطبقة الثانية المختلفة بعناية واختيار الحل الذي يناسب الاحتياجات المحددة وتحمل المخاطر للتطبيق أو المستخدم.

حلول الطبقة الثانية والمشهد العالمي

إن تأثير حلول الطبقة الثانية عالمي حقًا. تأمل هذه الأمثلة:

• التحويلات المالية: في البلدان ذات رسوم التحويلات المرتفعة، تقدم حلول الطبقة الثانية مثل شبكة البرق بديلاً أرخص بكثير لإرسال الأموال عبر الحدود، مما يعود بالفائدة على العمال المهاجرين وعائلاتهم. على سبيل المثال، إرسال البيتكوين عبر شبكة البرق إلى السلفادور أرخص بكثير من التحويلات البنكية التقليدية.
• الشمول المالي: في البلدان النامية ذات الوصول المحدود إلى الخدمات المصرفية التقليدية، يمكن لحلول الطبقة الثانية تمكين الوصول إلى الخدمات المالية اللامركزية (DeFi) لشريحة أوسع من السكان، مما يعزز الشمول المالي والتمكين الاقتصادي.
• المدفوعات عبر الحدود: يمكن للشركات العاملة في التجارة الدولية استخدام حلول الطبقة الثانية لإجراء مدفوعات أسرع وأرخص عبر الحدود، مما يقلل من تكاليف المعاملات ويحسن الكفاءة.
• الألعاب: يمكن للاعبين عبر الإنترنت في جميع أنحاء العالم الاستفادة من معاملات أسرع وأرخص داخل اللعبة باستخدام حلول الطبقة الثانية، مما يعزز تجربة اللعب ويمكّن نماذج تحقيق الدخل الجديدة.
• إنشاء المحتوى: يمكن للمبدعين في البلدان ذات البنية التحتية المحدودة للدفع استخدام حلول الطبقة الثانية لتلقي مدفوعات صغيرة مقابل محتواهم، مما يمكنهم من تحقيق الدخل من عملهم مباشرة من جمهورهم.

الخاتمة

تُعد حلول الطبقة الثانية ضرورية لتوسيع نطاق تقنية البلوك تشين وجعلها في متناول جمهور عالمي. من خلال معالجة قيود بلوك تشين الطبقة الأولى، تتيح حلول الطبقة الثانية معاملات أسرع وأرخص وأكثر قابلية للتوسع، مما يفتح إمكانيات جديدة لمجموعة واسعة من التطبيقات. مع استمرار تطور نظام البلوك تشين البيئي، ستلعب حلول الطبقة الثانية دورًا حاسمًا في تشكيل مستقبل التمويل اللامركزي والتطبيقات اللامركزية والتبني الشامل لتقنية البلوك تشين في جميع أنحاء العالم.

من الضروري البقاء على اطلاع بآخر التطورات في تقنية الطبقة الثانية وتقييم الخيارات المختلفة المتاحة بعناية لاتخاذ أفضل الخيارات التي تناسب احتياجاتك وأهدافك المحددة.