خارج السلسلة توسيع المشهد: تحليل عميق لقنوات الدولة، السلاسل الجانبية، البلازما ورول أبس

2025-07-20 02:16:24

خارج السلسلة توسعة العمق تحليل

المؤلفون: إلين شيو، هاتي جيانغ، يونيو وانغ، والون لين، ييليو لين

1. ضرورة التوسع

رؤية المستقبل للبلوكشين هي اللامركزية، والأمان، والقابلية للتوسع، ولكن عادة ما يمكن تحقيق اثنين فقط من هذه الثلاثة، وهو ما يُعرف بمشكلة مثلث البلوكشين المستحيلة. على مر السنين، كان الناس يستكشفون كيفية تحسين قدرة البلوكشين وسرعة المعاملات مع ضمان اللامركزية والأمان، أي حل مشكلة التوسع.

لنحدد أولاً اللامركزية والأمان وقابلية التوسع في البلوكشين:

لامركزية: يمكن لأي شخص أن يصبح عقدة ويشارك في نظام blockchain، كلما زاد عدد العقد، زادت درجة اللامركزية.
الأمان: كلما زاد تكلفة السيطرة على نظام blockchain، زادت الأمان، مما يمكنه من مقاومة نسبة أكبر من الهجمات.
القابلية للتوسع: قدرة blockchain على معالجة عدد كبير من المعاملات.

أول انقسام كبير في شبكة البيتكوين نشأ عن مشكلة توسيع السلسلة. منذ عام 2015، كانت هناك انقسامات في مجتمع البيتكوين حول مشكلة توسيع السلسلة، حيث دعمت إحدى الأطراف توسيع الكتلة، بينما دعمت الأخرى استخدام خطة الفصل. في 1 أغسطس 2017، بدأت الجهة الداعمة لتوسيع الكتلة بتشغيل نظام عميل جديد، مما أدى إلى أول انقسام كبير في تاريخ البيتكوين، وولادة عملة جديدة هي BCH.

اختارت شبكة الإيثيريوم أيضًا التضحية بجزء من قابلية التوسع لضمان أمان الشبكة ولامركزيتها. منذ ظهور CryptoKitties في عام 2017 وحتى صعود DeFi وGameFi وNFT لاحقًا، تزايدت الحاجة في السوق إلى معدل نقل البيانات، لكن الإيثيريوم يمكنه معالجة 15-45 معاملة فقط في الثانية، مما أدى إلى زيادة تكاليف المعاملات وطول أوقات التسوية. الحل المثالي لتوسيع النطاق هو: زيادة سرعة المعاملات ومعدل نقل البيانات لشبكة البلوكشين قدر الإمكان دون التضحية باللامركزية والأمان.

2. فئات حلول التوسع

نحن نستخدم "ما إذا كان سيتم تغيير طبقة الشبكة الرئيسية" كمعيار، ونقسم خطة التوسع إلى فئتين رئيسيتين: التوسع على السلسلة والتوسع خارج السلسلة.

2.1 توسيع السلسلة

المفهوم الرئيسي: حل لتحقيق تأثير التوسع عن طريق تغيير طبقة بروتوكول الشبكة الرئيسية، والخطة الرئيسية الحالية هي التجزئة.

هناك العديد من الحلول لتوسيع السلسلة، وفيما يلي نذكر بإيجاز حلين:

الخيار الأول هو توسيع مساحة الكتلة، أي زيادة عدد المعاملات المعبأة في كل كتلة، ولكن هذا سيزيد من متطلبات العقد، مما يقلل من مستوى اللامركزية.
الخيار الثاني هو التجزئة، حيث يتم تقسيم دفتر الحسابات الخاص بسلسلة الكتل إلى عدة أجزاء، حيث تكون كل شريحة مسؤولة عن تسجيل مختلف، مما يمكن أن يقلل من ضغط العقد، ولكنه سيؤدي إلى تقليل أمان الشبكة ككل.

تغيير بروتوكول الشبكة الرئيسية قد يؤدي إلى آثار سلبية يصعب توقعها، لأن أي ثغرة أمنية في الطبقة الأساسية تهدد بشكل خطير أمان الشبكة بأكملها.

2.2 خارج السلسلة توسيع

المفهوم الأساسي: حل التوسع الذي لا يغير بروتوكول الشبكة الرئيسية الحالي من الطبقة الأولى.

خارج السلسلة توسيع الحلول يمكن تقسيمها إلى Layer2 وغيرها من الحلول:

Layer2: قنوات الحالة، بلازما، رولات
خيارات أخرى: سلاسل جانبية، فالديم

3. حلول توسيع خارج السلسلة

3.1 قنوات الحالة

3.1.1 ملخص

تحدد قناة الحالة أنه يجب على المستخدمين التفاعل مع الشبكة الرئيسية فقط عند فتح القناة أو إغلاقها أو حل النزاعات، حيث يتم إجراء التفاعلات بين المستخدمين خارج السلسلة، وذلك لتقليل تكاليف المعاملات وتحقيق عدد غير محدود من المعاملات.

قناة الحالة هي بروتوكول P2P بسيط، مناسب للتطبيقات القائمة على الأدوار، مثل لعبة الشطرنج بين شخصين. يتم إدارة كل قناة بواسطة عقد ذكي متعدد التوقيع يعمل على الشبكة الرئيسية، يتحكم في الأصول المودعة في القناة، ويحقق في تحديثات الحالة، ويقوم بالتحكيم في النزاعات بين المشاركين.

3.1.2 الجدول الزمني

2015/02: جوزيف بون وثاديوس دريجا نشروا مسودة وثيقة البيت الأبيض لشبكة البرق
2015/11: جيف كولمان يلخص مفهوم قناة الدولة بشكل منهجي لأول مرة
2016/01: تم نشر ورقة بيضاء لشبكة البرق بشكل رسمي
2017/11: تم تقديم أول مواصفة تصميم لقناة الحالة بناءً على إطار قناة الدفع Sprites
2018/06: قدمت Counterfactual تصميمًا مفصلًا لقنوات الحالة العامة
2018/10: تقديم مفهومي شبكات قناة الدولة والقنوات الافتراضية
2019/02: تم توسيع مفهوم قناة الحالة إلى قنوات N-Party
2019/10: مفهوم Pisa لتوسيع Towers Watch لحل مشكلة ضرورة بقاء المشاركين متصلين باستمرار
2020/03: هيدرا قدمت قنوات متساوية سريعة

3.1.3 المبادئ التقنية

سير عمل قناة الحالة:

أليس وبوب يفتحان قناة الحالة من خلال إيداع الأموال في عقد الشبكة الرئيسية وتأكيد التوقيع.
يمكن لأليس وبوب إجراء معاملات غير محدودة خارج السلسلة، ويجب أن يتم تأكيد كل معاملة بتوقيع الطرفين.
إذا أرادت أليس إغلاق القناة، يجب عليها تقديم الحالة النهائية إلى العقد. إذا وقع بوب على الموافقة، يتم تنفيذ العقد على الفور وتوزيع الأموال؛ إذا لم يستجب بوب، يجب الانتظار حتى انتهاء "فترة التحدي" قبل أن تتمكن من استلام الأموال.

سير العمل في الحالات المتشائمة:

إذا لم يستجب Bob لتوقيع تحديث الحالة لـ Alice، يمكن لـ Alice تقديم آخر حالة صالحة لها إلى العقد لبدء التحدي. يمكن لـ Bob تقديم الحالة التالية للرد خلال فترة زمنية معينة؛ إذا لم يستجب، سيغلق العقد القناة تلقائيًا ويعيد الأموال إلى Alice.

3.1.4 المزايا والعيوب

المزايا:

تأكيد فوري
عائد مرتفع
الخصوصية جيدة
متعددة الاستخدامات

العيوب:

تحتاج إلى قفل الأموال مسبقًا
يجب على المشاركين البقاء متصلين
يدعم عدد أقل من المشاركين
لا يمكن حل مشكلة الخروج على نطاق واسع

3.1.5 التطبيق

شبكة البيتكوين الضوئية:

تم اقتراحه في عام 2015، وأصدر النسخة الرئيسية في عام 2018
في نوفمبر 2022، كان هناك 76,236 قناة دفع، ورأس المال في القنوات 5049 BTC
تغطي البيئة عدة فئات مثل الدفع، والمحفظة، وإدارة العقد، وأكثر من 100 تطبيق

شبكة雷电 الإيثيريوم:

تأسست في عام 2017، وأصدرت النسخة الرئيسية في عام 2020
عائق الدخول مرتفع، وتطور النظام البيئي بطيء
التحول إلى التشغيل على شبكة Layer2 Rollup

شبكة سيلر:

تم إضافة طبقة الحوافز إلى شبكة البرق
مناسب لتطبيقات التفاعل عالي التردد مثل منصات الرياضات الإلكترونية
تم إطلاق منتجات مثل جسر跨链 cBridge

3.2 السلاسل الجانبية

3.2.1 ملخص

السلاسل الجانبية هي شكل من أشكال البلوكتشين التي ظهرت لتسريع معاملات البيتكوين، ويمكن استخدامها لعقود أكثر تعقيدًا أو لتحسين آلية الإجماع. ستسجل نتائج معاملات السلاسل الجانبية في النهاية على جانب المصدقين وترسل مرة أخرى إلى السلسلة الرئيسية.

3.2.2 خط الزمن

2012/01: تم تقديم مفهوم سلسلة جانبية لبيتكوين لأول مرة
2014/10: نشر ورقة عمل جانبية البيتكوين
2017/04: إطلاق شبكة POA على شبكة الاختبار
2017/10: بدء شبكة ماتيك
2018/01:إطلاق شبكة اختبار Skale
2020/06: إطلاق الشبكة الرئيسية لـ Matic PoS Chain
2021/02: إطلاق شبكة Ronin الرئيسية
2021/12: اندمجت xDai Chain مع Gnosis Dao لتشكيل Gnosis Chain

3.2.3 المبادئ التقنية

توجد طريقتان رئيسيتان للتواصل بين السلسلة الجانبية والسلسلة الرئيسية:

ربط ثنائي الاتجاه ( ربط متناظر ): يقوم موثوقو السلسلة الرئيسية والسلسلة الجانبية بتسجيل حالة بعضهم البعض الحالية في الوقت الفعلي، ويستخدمون تقنية SPV للتحقق من المعاملات.
عدم تنسيق الربط (Pegged غير متماثل ): يتحقق مراقبو السلسلة الجانبية من نشاط السلسلة الرئيسية، ولكن الشبكة الرئيسية لا يمكنها تأكيد حالة السلسلة الجانبية، ويجب إدخال آلية الشهادات للتحقق من معاملات السلسلة الجانبية.

حاليًا، يختار المزيد والمزيد من سلاسل الكتل الجانبية استخدام آلية الشهود الخارجيين (PoA) أو طبقة الوسط Relayers لتأكيد حالة كتل السلسلة الرئيسية.

ملخص آلية السلسلة الجانبية:

الأصول من السلسلة الرئيسية إلى السلسلة الجانبية: السلسلة الرئيسية تقفل الأصول، والسلسلة الجانبية تولد الأصول المغلفة
الأصول من السلسلة الجانبية إلى السلسلة الرئيسية: يتم حرق الأصول المغلفة في السلسلة الجانبية ، ويتم فتح الأصول في السلسلة الرئيسية

3.2.4 المميزات والعيوب

المزايا:

قابل للتخصيص بدرجة عالية
يمكن دعم العقود الذكية المعقدة
نقل الأصول عبر السلاسل
آلية حوكمة مستقلة

العيوب:

الأمان منخفض
مخاطر المركزية
تعقيد الاتصال عبر السلاسل عالٍ
يحتاج التثبيت الثنائي إلى وقت تأكيد أطول

3.2.5 التطبيق

xDai Chain( الآن Gnosis Chain):

تم إطلاق الشبكة الرئيسية في سبتمبر 2018، واندماجها مع Gnosis في أبريل 2022
استخدام آلية توافق PoSDAO
القيمة الإجمالية المقفلة حوالي 53 مليون دولار، يوجد 35 مشروعًا جاريًا في النظام البيئي

بوليغون:

تم إطلاق الشبكة الرئيسية Matic PoS Chain و Plasma Chain في يونيو 2020
تم ترقية العلامة التجارية في عام 2021 إلى Polygon، والانتقال إلى المجمعات
يوجد أكثر من 37 ألف Dapp، و1.8 مليار إجمالي عدد المعاملات و135 مليون مستخدم أكثر.

رونين:

سلسلة جانبية تم تطويرها للعبة Axie Infinity
تم إطلاق الشبكة الرئيسية في مارس 2021، باستخدام آلية توافق PoA
تعرضت لعملية اختراق بقيمة 624 مليون دولار في مارس 2022

3.3 بلازما

3.3.1 الملخص

Plasma هو إطار لبناء تطبيقات لامركزية قابلة للتوسع، يهدف إلى تقليل ثقة المستخدمين في مشغل السلسلة الجانبية إلى الحد الأدنى. المبدأ الأساسي لـ Plasma هو أنه حتى في حالة حدوث خلل أمني في سلسلة Plasma، يمكن لجميع أصول المستخدمين سحبها من سلسلة Plasma وإعادتها إلى الشبكة الرئيسية.

3.3.2 الجدول الزمني

2017/08: إصدار ورقة بيضاء بلازما
2018/01: تقديم أول تطبيق رسمي لـ Plasma Plasma MVP
2018/03: تقديم Plasma Cash لحل مشكلة الخروج على نطاق واسع
2018/06: اقتراح خصم البلازما
2018/11: تم تقديم Plasma Prime
منذ عام 2019: بدأت مجتمع الإيثيريوم في استكشاف حلول Rollups

3.3.3 المبادئ التقنية

الفكرة الأساسية لـ Plasma:

خارج السلسلة التنفيذ: معظم العمل يتم معالجته خارج الشبكة الرئيسية
التزام الحالة: تخزين نسخة مضغوطة من حالة سلسلة Plasma باستخدام Merkle Root
آلية الخروج: يحتاج المستخدم إلى إثبات وجود أموال قابلة للسحب وصحيحة في المبلغ على الشبكة الرئيسية

استخدام العملية:

يقوم المستخدم بإيداع الأموال في عقد Plasma على الشبكة الرئيسية
يقوم المستخدم بالتداول على سلسلة Plasma
يقوم المشغل بتجميع المعاملات وتقديم التزام الحالة إلى الشبكة الرئيسية
يiniti مستخدم طلب سحب، بعد فترة التحدي يمكنه سحب الأموال

3.3.4 المزايا والعيوب

المزايا:

عالٍ من خلال
رسوم تداول منخفضة
وراثة أمان الشبكة الرئيسية

العيوب:

آلية خروج معقدة
مشكلة توفر البيانات
يحتاج المستخدم إلى مراقبة متكررة
وظائف محدودة

3.3.5 تطبيق

التطبيقات الرئيسية:

مجموعة بلازما → التفاؤل( التجميع المتفائل)
شبكة OMG → شبكة بوبا ( تكديس متفائل )
بوليجون( سابقًا شبكة ماتيك) → حل L2 شامل

ملخص: Plasma هو حل انتقالي تقني، مقيد بمشكلات تقنية موجودة، وقد تحولت التطبيقات الرئيسية بسرعة إلى تطوير الحلول المعتمدة على Rollups.

3.4 رول أب

3.4.1 ملخص

الفكرة الأساسية لـ Rollups هي وضع عملية الحساب وتخزين الحالة خارج السلسلة، بينما يتم تخزين الالتزامات الخاصة بالحالة وبيانات المعاملات المضغوطة على السلسلة الرئيسية.

تُقسم الـ Rollups إلى نوعين:

Optimistic Rollups: من خلال إثبات الاحتيال لضمان الصحة
ZK Rollups: من خلال إثبات فعال ( إثباتات المعرفة الصفرية ) لضمان الصحة

3.4.2 المبادئ التقنية

آلية الأساسية:

خارج السلسلة تنفيذ المعاملات وتخزين الحالة
رفع بيانات المعاملات المضغوطة وجذر الحالة إلى عقد السلسلة الرئيسية

شاهد النسخة الأصلية

قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.

تسجيلات الإعجاب 13