توسعة سلسلة الكتل: كيف تحل الطبقة 1 والطبقة 2 مشكلة قدرة الشبكة

تضطر شبكات العملات الرقمية إلى حل اللغز الثلاثي: تحقيق الأمان، واللامركزية، وقابلية التوسع في آن واحد. يُعرف هذا الظاهرة باسم “مأزق البلوكشين”، ووصفها لأول مرة مطور إيثريوم فيتاليك بوتيرين. تكمن المشكلة في أن أي بلوكشين لا يمكنه تحسين جميع المعايير الثلاثة بشكل مثالي في الوقت ذاته. بدلاً من ذلك، يختار المطورون حلولًا وسطية تعزز جانبًا أو اثنين على حساب الثالث.

تنقسم حلول هذا المأزق إلى اتجاهين رئيسيين: تعديل بروتوكول (Layer 1) الأساسي وبناء طبقات فوق الشبكات الموجودة (Layer 2). كل نهج له مزاياه وقيوده التي تستحق النظر بالتفصيل.

كيف يعمل Layer 1: أساس شبكات العملات الرقمية

بيتكوين و إيثريوم هما أبرز ممثلي شبكات Layer 1. فهي تعمل كبلوكتشينات مستقلة تحتوي على جميع المكونات الضرورية: طبقات الإجماع والتنفيذ والوصول إلى البيانات.

يتم توسيع قدرات Layer 1 بعدة طرق:

التقسيم (Sharding) يقسم الشبكة إلى شبكات فرعية (شُرُد)، حيث تعالج كل مجموعة المعاملات بشكل متوازٍ. هذا النهج مستوحى من قواعد البيانات الموزعة ويتيح زيادة كبيرة في قدرة المعالجة. على سبيل المثال، تنفذ Zilliqa “تقسيم المعاملات”، حيث تُعالج مجموعات العمليات المختلفة في وقت واحد.

تغيير آلية الإجماع من إثبات العمل (PoW) إلى إثبات الحصة (PoS) يقلل من استهلاك الطاقة ويسرع التحقق. انتقلت إيثريوم 2.0 إلى PoS، مما مكنها من معالجة حتى 100,000 معاملة في الثانية مقابل حوالي 30 TPS حاليًا. كما تستخدم كاردانو، ألجوراند و Fantom آليات إجماع مبتكرة لتحسين السرعة.

SegWit في بيتكوين يحل مشكلة حجم الكتلة عن طريق فصل التوقيعات الرقمية عن بيانات المعاملة. نظرًا لأن التوقيعات تشغل 65% من المساحة، فإن نقلها إلى هيكل منفصل يقلل من وزن المعاملة بثلاث أرباع، مما يحرر مساحة لمزيد من العمليات.

الميزة الأساسية لحلول Layer 1 هي أنها لا تتطلب بنية تحتية منفصلة. من خلال تعديل البروتوكول الأساسي، تصل الشبكات إلى تغييرات طويلة الأمد في قابلية التوسع وتحافظ على اللامركزية تحت سيطرة المستخدمين، وليس مجموعة صغيرة من المدققين.

ومع ذلك، لهذه الحلول قيود. لا تزال قدرة التخزين والنطاق الترددي للعقد الفردية عوامل حاسمة. المعاملات بين الشُرُد لا تزال قيد التطوير وتتطلب قدرة نقل عالية. بالإضافة إلى ذلك، قد يخسر المدققون أرباحهم عند الانتقال إلى آليات أكثر كفاءة.

Layer 2: تسريع العمليات بدون إعادة تصميم البروتوكول الأساسي

على عكس Layer 1، تُبنى شبكات الطبقة الثانية فوق البلوكشين الموجودة، مستعيرة أمانها ولامركزيتها. تنفذ المعاملات خارج الشبكة الأساسية، ثم تُثبت نتائجها على البلوكشين الأساسي.

الـ Rollups هي أكثر فئات Layer 2 ابتكارًا. تعالج آلاف المعاملات خارج الشبكة، وتجمعها في حزم (دفعات) وتضعها على البلوكشين كتسجيل واحد. يقلل هذا من الحمل على الشبكة الأساسية، حيث يتعين عليها فقط التحقق من الأدلة وتخزين البيانات الخام. النتيجة: زيادة في قدرة المعالجة وتقليل كبير في الرسوم.

Arbitrum يستخدم الـ Rollups التحسينية على أساس إيثريوم. بحلول ديسمبر 2025، يبلغ سعر ARB حوالي $0.19. تدعم المنصة هيكل منظمة لامركزية مستقلة (DAO) وتوفر قدرة معالجة أفضل مقارنة بالشبكة الأساسية.

قنوات الحالة (State channels) تتيح للمستخدمين إجراء العديد من العمليات خارج الشبكة دون الحاجة إلى بث كل عملية على حدة. يظهر Lightning Network لبيتكوين هذا النهج: حيث يمكن للمستخدمين إجراء مدفوعات صغيرة، تحويلات مالية، وعمليات ألعاب بسرعة تقريبًا وبتكلفة شبه معدومة. تدمج منصات مثل Nostr، Strike و OpenNode هذه التقنية في العمليات اليومية.

السلاسل الجانبية (Sidechains) هي بلوكتشينات مستقلة مرتبطة بالشبكة الأساسية بنظام ربط ثنائي الاتجاه. توسع Polygon هذا المفهوم، محاولًا إنشاء “إنترنت من البلوكشينات”، حيث تتبادل الشبكات المختلفة القيمة بسهولة. بحلول يونيو 2023، كانت القيمة الإجمالية المقفلة على Polygon في مجال DeFi حوالي 1.3 مليار دولار. تعمل المنصة مع Compound، Aave وغيرها من البروتوكولات الرائدة.

Optimism هو طبقة ثانية أخرى على أساس إيثريوم، يدعم 97 بروتوكولًا، بما في ذلك Synthetix، Uniswap و Velodrome. للوصول إليه، يلزم إضافة الشبكة إلى محفظة MetaMask ونقل الرموز، مما يجعل هذا البيئة متاحة لمجموعة واسعة من المستخدمين.

مزايا Layer 2 واضحة: معاملات أسرع، رسوم أقل، والحفاظ على أمان البلوكشين الأساسي. ومع ذلك، هناك عيوب. تشتت السيولة يقلل من عمق السوق على كل منصة. التفاعل بين حلول Layer 2 المختلفة لا يزال محدودًا، إذ لا يمكن لتطبيق لامركزي على Arbitrum التفاعل مباشرة مع تطبيق على Optimism. إضافة عدة طبقات يزيد من تعقيد عملية الاتصال للمستخدمين.

التطبيقات العملية: أين توضع الأموال الحقيقية

DeFi والاقتراض تستفيد أكثر من كلا نوعي التوسعة. يستخدم MakerDAO عقود إيثريوم الذكية لإصدار DAI، وهو عملة مستقرة مرتبطة بـ $1. على حلول Layer 2، تنخفض رسوم العمليات بشكل كبير.

أسواق NFT تعتمد على Polygon للتوسع. توفر الحد الأدنى من الرسوم على عمليات شراء وبيع الأصول الرقمية، مما يجذب الفنانين والموسيقيين.

GameFi شهدت نهضة ثانية بفضل Polygon و Lightning Network. تساعد Polygon Studios، التي أُنشئت في يوليو 2021، المطورين على الانتقال من Web 2.0 إلى Web 3.0، من خلال تقديم دعم تسويقي واستثمارات. تقنية Commit Chain من Polygon تحل مشاكل ضعف قدرة المعالجة في تطبيقات الألعاب.

المدفوعات والتحويلات تشهد ثورة بفضل Lightning Network. تتيح شركة OpenNode للتجار قبول مدفوعات بيتكوين مع رسوم شبه معدومة، مما يجعل العملة المشفرة بديلًا عمليًا للأنظمة التقليدية.

المقارنة: متى تختار Layer 1 أو Layer 2

Layer 1 هو الأساس الموثوق. لا يحتاج إلى وسطاء ويوفر أعلى مستوى من اللامركزية. ومع ذلك، تتطلب تحديثات البروتوكول الأساسية توافق الشبكة وقد تستغرق سنوات. يظهر ذلك في عملية ترقية إيثريوم 2.0.

أما Layer 2، فهي تقدم سرعة دون التضحية بأمان. موجهة للمستخدمين الذين يقدرون السرعة والتكلفة المنخفضة. لكنها تعتمد على البلوكشين الأساسي ولها مخاطر أمنية خاصة بها.

الواقع أن كلا المستويين يلعبان أدوارًا متخصصة. Layer 1 هو “الذهب” (Bitcoin بسعر $87.05K) و"أساس" (Ethereum بسعر $2.92K). أما Layer 2 فهي “النقدية للشراء”، مريحة وسريعة للعمليات اليومية.

النهج الهجينة والمستقبل

مشاريع مثل LayerZero تطور حلولًا تجمع بين مزايا العالمين. تتيح الهياكل الهجينة أن تعوض البلوكشينات عيوب بعضها البعض.

مستقبل العملات الرقمية يعتمد على قدرة الشبكات على التوسع دون فقدان اللامركزية أو الأمان. من الممكن أن تصل إيثريوم 2.0 إلى 100,000 TPS، وتُظهر ابتكارات Layer 2 مثل الـ rollups وقنوات الحالة أن مأزق البلوكشين ليس مستحيل الحل، وإنما يتطلب نهجًا إبداعيًا.

عندما تصبح شبكات البلوكشين أكثر قدرة على التوسع، ستتمكن بشكل أسهل من تلبية الطلب المتزايد على التمويل اللامركزي، والألعاب، والمدفوعات. هذا يفتح الأبواب لاعتماد جماعي للعملات الرقمية، ويجعلها في متناول مليارات الناس الذين يحتاجون إلى عملة آمنة، سريعة، ورخيصة.

تُمهّد تقنية البلوكشين الطريق لعالم رقمي حيث الثقة، والأمان، والشفافية لم تعد رفاهية، بل حق أساسي. نحن شهود على تطور التمويل، وهذه فترة مثيرة للمشاركة في هذا التحول.