فهم بنية تحتية للبلوكشين: كيف يغير الطبقة 1 والطبقة 2 من قابلية التوسع

تقنية البلوكشين تحدث ثورة في طريقة مشاركة البيانات في الشبكات المؤسسية، معززة الثقة والشفافية مع تقليل التكاليف التشغيلية. ومع ذلك، مع تزايد شعبية هذه الشبكات، يظهر تحدٍ أساسي: كيف نسمح بمعاملات سريعة ورخيصة دون المساس بالأمان واللامركزية؟ أدت هذه المسألة إلى ظهور حلول متطورة للتوسع، حيث يُعد Layer 1 و Layer 2 الركيزتين الرئيسيتين لهذا التطور.

المعضلة الأساسية لتوسع البلوكشين

Vitalik Buterin، مطور الإيثيريوم، روّج لمفهوم “مشكلة الثلاثية للبلوكشين”: من المستحيل تقريبًا تحقيق اللامركزية الكاملة، والأمان القوي، والتوسع المفرط في آنٍ واحد. كل شبكة بلوكشين تحتاج لاتخاذ قرارات استراتيجية، مع التضحية جزئيًا بأحد هذه الثلاثة لتحسين الاثنين الآخرين.

هذا القيد الأساسي دفع إلى الابتكار. ظهرت بعد ذلك نهجين مميزين: تعديلات مباشرة على البنية الأساسية (Layer 1) وأنظمة مبنية على هذه القاعدة (Layer 2). فهم الفروق بين هذين النهجين ضروري لأي مشارك في نظام العملات الرقمية.

Layer 1: تحسين الطبقة الأساسية

يشير (Layer 1) إلى البلوكشين الرئيسي — الشبكة التي تعالج جميع المعاملات بشكل لامركزي. البيتكوين والإيثيريوم هما الأمثلة الأكثر شهرة على هذه الفئة.

التقنيات الرئيسية لـ Layer 1

التقسيم (Sharding): مستوحى من أنظمة قواعد البيانات الموزعة، يقسم التقسيم الشبكة إلى عدة أجزاء (shards). كل جزء يعالج المعاملات بشكل متوازي، مما يضاعف القدرة الإجمالية. تنفذ Zilliqa هذه التقنية من خلال تجميع المعاملات ومعالجتها بشكل متزامن في shards مختلفة.

إثبات الحصة (PoS): استبدال إثبات العمل بـ PoS يمثل تحولًا أساسيًا. يستهلك PoS طاقة أقل بكثير — وهو عامل حاسم للاستدامة. بدلاً من أن يتنافس المعدنون على حل المشكلات التشفيرية، يضع المدققون ضمانات في الشبكة لتأكيد الكتل الجديدة. أشار Ethereum 2.0 إلى نقطة التحول هذه، حيث انتقلت الشبكة من PoW إلى PoS.

الشاهد المنفصل (SegWit): نفذ البيتكوين SegWit بفصل التوقيعات عن بيانات المعاملة، مما يقلل من حجم كل كتلة بنسبة تصل إلى 65%. كانت الكتل في البداية محدودة بـ 1 ميجابايت، والآن تتسع لمزيد من المعاملات، مما يقلل أوقات التأكيد خلال فترات الازدحام.

مزايا Layer 1

توفر حلول Layer 1 تغييرات هيكلية دائمة على البلوكشين الأساسي:

• الاستقلالية: لا تتطلب طبقات فوقية قد تخلق نقاط فشل جديدة
• الأمان المدمج: جميع العمليات ترث الأمان اللامركزي للشبكة الرئيسية
• خفض التكاليف: زيادة الكفاءة تقلل من رسوم المعاملات وتلغي الازدحام
• الحوكمة المحفوظة: التغييرات في البروتوكول تبقى في يد المجتمع، مما يمنع المركزية

قيود Layer 1

على الرغم من التقدم، يواجه Layer 1 تحديات كبيرة:

• الانتقال من PoW إلى PoS: قد يخسر المعدنون دخلهم، مما يخلق مقاومة للترقيات
• القيود الفيزيائية: كل عقدة فردية لها قيود على التخزين والنطاق الترددي — عنق زجاجة أساسي
• الازدحام المتزايد: المزيد من المعاملات في الثانية (TPS) يولد المزيد من البيانات المتداولة على الشبكة
• تعقيد عبر الشارد: المعاملات بين الشارد تتطلب عرض نطاق ترددي أكبر وتأكيدات أبطأ

Layer 2: الحلول المبنية على القاعدة

يشير ###Layer 2( إلى أي شبكة أو بروتوكول يعمل فوق البلوكشين الرئيسي، ويرث أمانه بينما يوفر وظائف جديدة. تعالج هذه الأنظمة المعاملات خارج السلسلة الأساسية، مما يقلل من عبء الشبكة الأساسية.

) أنواع حلول Layer 2

الـ Rollups: تجمع عدة معاملات خارج السلسلة وتتحقق منها على البلوكشين الرئيسي. يؤدي ذلك إلى تكاليف أقل مع الحفاظ على الأمان. يستخدم Arbitrum، برمز ARB الخاص به والمتداول بسعر $0.19، تقنية Optimistic Rollups لتوفير قدرة أعلى ورسوم أقل من Ethereum (حاليًا بسعر $2.92K). أنشأت المنصة أكثر من 97 بروتوكولًا، بما في ذلك Synthetix و Uniswap.

قنوات الحالة (State Channels): تتيح معاملات متعددة بين الأطراف دون إرسال كل عملية إلى الشبكة بأكملها. يوضح Lightning Network، المبني على البيتكوين، هذا النهج. يقوم المستخدمون بإجراء معاملات سريعة مع تكاليف منخفضة، مما يحول البيتكوين إلى نقود إلكترونية من نظير إلى نظير.

السلاسل الجانبية ###Sidechains###: سلاسل بلوكشين مستقلة مرتبطة بالسلسلة الأساسية عبر الجسور (pontes). Polygon، الذي كان يُعرف سابقًا بـ Matic Network، هو المثال الأكثر نجاحًا، حيث يوجد حوالي 1.3 مليار دولار من القيمة الإجمالية المقفلة في DeFi (يونيو 2023). أطلقت Polygon Studios في 2021، لتسهيل انتقال الألعاب من Web 2.0 إلى Web 3.0.

( مزايا Layer 2

• القدرة على التوسع الفوري: يقلل الازدحام دون انتظار ترقيات البروتوكول
• السرعة: Lightning Network يوفر تأكيدات شبه فورية مقارنة بـ Bitcoin
• الكفاءة في استهلاك الطاقة: تقليل المعالجة يعني استهلاك أقل للكهرباء
• المرونة: يمكن لأنواع مختلفة من Layer 2 تحسين الأداء لمختلف حالات الاستخدام

) قيود Layer 2

• تجزئة السيولة: يحتاج المستخدمون لإيداع الأموال في Layer 2 مختلفة، مما يشتت السيولة الإجمالية
• تعقيد الاستخدام: يتطلب حسابات متعددة، وجسور، وعمليات دمج أكثر تعقيدًا
• التركيب المحدود: لا تتفاعل التطبيقات اللامركزية في Layer 2 المختلفة مباشرةً
• خطر الطرف المقابل: يثق المستخدمون في أمان كل Layer 2 بشكل خاص

Layer 1 مقابل Layer 2: مقارنة استراتيجية

لا يتعلق الأمر بأي النهجين “أفضل”، بل بكيفية عملهما بتناغم:

Layer 1 ###Bitcoin بقيمة 87.05 ألف دولار، وإيثيريوم بقيمة 2.92 ألف دولار(:

• شبكات مستقلة ذات جميع الوظائف الأساسية )البيانات، التوافق، التنفيذ###
• تعمل كمصدر وحيد للحقيقة
• تبتكر باستمرار في آليات التوافق
• تقدم أعلى مستوى من اللامركزية

Layer 2:

• تعتمد على Layer 1 للأمان
• تقدم نفس الوظائف مع أداء أعلى
• تتيح التجربة التجريبية دون المساس بالشبكة الأساسية
• توفر تجربة مستخدم محسنة

تأثير Ethereum 2.0

انتقال Ethereum إلى PoS يمثل نقطة تحول. مع قدرة نظرية تصل إلى 100,000 TPS ###مقابل 30$500 حاليًا، يقلل Ethereum 2.0 بشكل كبير من الازدحام. ومع ذلك، لا يجعل ذلك Layer 2 قديمًا — بل يعزز دوره. لا تزال DeFi المعقدة، والتشغيل البيني بين البروتوكولات، والتكوين عبر السلاسل تتطلب Layer 2.

التطبيقات العملية التي تغير القطاعات

التمويل والمدفوعات الصغيرة

يستخدم MakerDAO العقود الذكية على إيثيريوم لإنشاء DAI $1.00، وهي عملة مستقرة لامركزية. يتيح Lightning Network، المبني على البيتكوين، المدفوعات الصغيرة الفورية. تتيح منصات مثل Strike وOpenNode التحويلات الدولية برسوم منخفضة وتسوية شبه فورية، مما يحول العملات الرقمية إلى نقود فعالة.

NFTs والألعاب

فتح سوق NFTs المبني على إيثيريوم إمكانيات لتحقيق الدخل للمبدعين. تحدث Polygon Studios ثورة في الألعاب من خلال ربط الألعاب المبنية على البلوكشين بالبنية التحتية الفعالة. تستخدم العديد من تطبيقات GameFi على Polygon لتحسين تجربة المستخدم، مما يثبت أن Layer 2 ضروري للاعتماد الجماعي.

نظام DeFi الموسع

تعمل Aave وCompound على عدة Layer 2، وتوفر قروضًا وإقراضًا برسوم منخفضة. يستضيف Optimism عشرات البروتوكولات بقيمة إجمالية مقفلة تزيد عن ملايين، مما يوضح أن Layer 2 ليست مجرد تجربة — بل هي بنية تحتية أساسية.

المستقبل: الهجينة والتشغيل البيني

يتقدم تطوير حلول البلوكشين نحو نهج هجيني. تقسيم أكثر تطورًا، قنوات الحالة المحسنة، والـ rollups المُحسنة — كل ذلك يتجه نحو نظام بيئي حيث يوفر Layer 1 أمانًا لا شك فيه وLayer 2 يقدم تجربة مستخدم قريبة من الفوري.

تعمل مشاريع مثل LayerZero على توحيد معايير التواصل بين Layer 2 المختلفة، مما يقلل الاحتكاك والتجزئة. ستصبح التوافقية عبر السلاسل حقيقة، وليس استثناءً.

الخلاصة: نظام بيئي في تطور

Layer 1 و Layer 2 لا يتنافسان — بل يتعاونان. مع نضوج البلوكشين، تعمل هذه التقنيات بتناغم لحل مشكلة الثلاثية. يظل البيتكوين مخزنًا للقيمة اللامركزي، ويظل إيثيريوم منصة للعقود الذكية القوية، وتظل حلول Layer 2 بوابة للدخول إلى الاستخدامات الجماعية.

مع ازدياد ذكاء هذه الأنظمة وترابطها، يتوقف اعتماد العملات الرقمية على مسألة تقنية ليصبح مسألة وقت. نحن نبني البنية التحتية الرقمية للمستقبل — مستقبل تكون فيه المعاملات فورية، والرسوم ضئيلة، واللامركزية مضمونة.