الضروريات للمبتدئ في مجال العملات الرقمية: ما هي الطبقة 0، الطبقة 1 والطبقة 2؟
[TL; DR]
هناك ستة طبقات في تنطيم منطق البلوكشين: طبقة البيانات، طبقة الشبكة، طبقة الاتفاق، طبقة التفعيل، طبقة العقد، وطبقة التطبيق.
طبقتا البيانات والشبكة هما جزء من الهندسة المعمارية الأساسية للبلوكتشين وأيضًا الطبقة الأدنى في نظام البلوكتشين بأكمله.
بناءً على البنية المعمارية الأساسية ، تعمل طبقة التوافق وطبقة التنشيط وطبقة العقد وطبقة التطبيق معًا لتشكيل طبقة البروتوكول في سلسلة الكتل.
الطبقة 0، المعروفة أيضًا بطبقة نقل البيانات، هي الطبقة السفلى في نموذج OSI وتنطوي بشكل رئيسي على التكامل بين البلوكتشين والشبكات التقليدية.
الطبقة 1، أو التحجيم داخل السلسلة، يشير إلى حل تحجيم يتم تنفيذه على رأس بروتوكول البلوكتشين الأساسي.
الطبقة 2 معروفة أيضًا بـ التحجيم خارج السلسلة حيث لن يتم تغيير البروتوكولات الأساسية والقواعد الأساسية للبلوكتشين ، وسيتم زيادة سرعة معالجة المعاملات من خلال قنوات الدولة والسلاسل الجانبية وحلول أخرى.
قابلية التوسع والطبقة 0/1/2 هي مصطلحات تذكر غالبًا في أخبار العملات الرقمية. فما هي الطبقة 0، الطبقة 1 والطبقة 2 في البلوكتشين؟ وما هي ميزاتها واستخداماتها الخاصة؟
لنبدأ مع ستة طبقات من تكنولوجيا البلوكتشين
في يناير 2009 ، قام ساتوشي ناكاموتو بتعدين أول كتلة من بيتكوين على خادم موجود في هلسنكي. حاليا، بيتكوين نمت إلى نظام ضخم يضم عشرات الآلاف من العقد في جميع أنحاء العالم وإجمالي قيمة سوقية تزيد عن 1 تريليون دولار. لقد حلت المشكلة المتعلقة بتمثيل القيمة في العالم الرقمي بشكل مثالي وتطورت أيضًا تكنولوجيا البلوكتشين. إذا كانت هيكلة ال بيتكوين عند تحليل النظام بعناية، يمكن تقسيمه إلى خمس طبقات بناءً على وظيفته: طبقة البيانات، طبقة الشبكة، طبقة التوافق، طبقة التفعيل وطبقة التطبيق. بعد ذلك، ارتفعت إثيريوم بسرعة في الاهتمام مع العقود الذكية، وقد أنشأت نموذجًا جديدًا لنظام البلوكتشين عن طريق إضافة طبقة العقد بين طبقة التفعيل وطبقة التطبيق. لنلقِ نظرة أدق.
طبقات البيانات والشبكة هي الهندسة المعمارية الأساسية للبلوكتشين وأيضًا أدنى طبقات النظام البلوكتشين بأكمله.
تعمل طبقة البيانات كهيكل بيانات البلوكشين (مثل شجرة Merkle) وتتكون من عناصرين: مؤشرات وقائمة مرتبطة. تعتبر المؤشرات متغيرات تشير إلى موقع متغير آخر، وتعتبر القائمة المرتبطة قائمة من الكتل المقننة تحتوي على بيانات ومؤشرات إلى الكتلة السابقة. علاوة على ذلك، تشمل طبقة البيانات خوارزمية تجزئة وتشفير غير متماثل تُستخدم لضمان طبيعة عدم التلاعب بالبلوكشين. يمكن أيضًا اعتبار الطبقة كقاعدة بيانات موزعة ومقاومة للتلاعب تحتاج إلى صيانة من جميع العُقد في النظام، مما يؤدي إلى طبقة الشبكة في البلوكشين.
تشير طبقة الشبكة إلى شبكة P2P ضخمة تشمل جميع العقد في سلسلة الكتل. في هذه الشبكة الموزعة P2P، بمجرد أن يقوم عقد بإنشاء كتلة جديدة، ينقل المعلومات إلى عدة عقد مجاورة من خلال آلية نقل. بعد أن يقوم العقد الآخر بالمصادقة على الكتلة، سيقومون مرة أخرى بنقل البيانات إلى العقد الآخر. في النهاية، يتم ربط الكتلة رسميًا بسلسة الكتل بمجرد أن تقوم معظم العقد في النظام بالمصادقة على الكتلة.
بناءً على الهندسة المعمارية الأساسية، تعمل طبقة التوافق وطبقة التنشيط وطبقة العقد وطبقة التطبيق معًا لتشكل طبقة البروتوكول في سلسلة الكتل.
في سلسلة الكتل، تتضمن طبقة الاتفاق بشكل رئيسي آليات خوارزميات الاتفاق، التي تُستخدم لتوحيد العُقد التي لا ترتبط ببعضها البعض في الشبكة بأكملها والحفاظ على تناسق البيانات على طبقة البيانات. وحتى الآن، فإن آليات الاتفاق المشتركة هي دليل العمل (POW) بيتكوين, دليل التكديس (POS) لإثيريوم، والتكديس الموكل (DPoS) ل EOS. كواحدة من التقنيات الأساسية للبلوكتشين، تلعب آلية التوافق دورًا هامًا في الأمان والكفاءة التشغيلية للشبكات. بالإضافة إلى ذلك، فهي واحدة من الآليات الحكومية الحاسمة لمجتمع البلوكتشين.
تتضمن الطبقة التنشيطية آلية الإصدار وآليات التوزيع للبلوكتشين. من خلال آلية الحوافز، ستحافظ العقد في النظام تلقائيًا على أمان شبكة البلوكتشين بأكملها. على سبيل المثال، في آلية الاتفاق PoW، يتم إصدار حديثًا بيتكوين يتم توزيع الرموز على العاملين في التعدين الذين يتضمنون ويقومون بتحقق الصفقات. ويبدو أنه تم التوصل إلى توافق على أن العمل الإضافي يدفع بشكل أفضل. العقد الذكية ذات القدرة الحسابية الأكبر أكثر احتمالاً لتعبئة الكتل بنجاح والحصول على حقوق الدفترية. في بعض الحالات، يتم معاقبة العقد التي تستخدم قوتها لأغراض شريرة مثل الغش من قبل النظام. بيتكوين يدمج بشكل إبداعي الحوافز الاقتصادية في خوارزميته، مما يؤدي إلى منافسة المشغلين على حقوق المحاسبة من خلال القوة الحسابية. يحافظ هذا الآلية على نظام المعاملات مع إصدار عملات جديدة، والتي بدورها تصبح حافزًا لتوزيعها على المشغلين، مما يؤدي إلى إنشاء نظام مستقر وآمن. في هذه العملية، بيتكوين‘s function as electronic cash is also fulfilled.
تتضمن طبقة العقد العديد من البرامج النصية والخوارزميات والعقود الذكية. إنها أساس برمجة سلسلة الكتل المعقدة. في سلسلة الكتل، تعتبر تنفيذًا حقيقيًا لما يعرف بـ ‘الشفرة هي القانون’، حيث يتبع خوارزمية العقد، بمجرد تنشيطه، إعداداته الأصلية بدون تدخل أو تسهيل من طرف ثالث. علاوة على ذلك، بفضل استكمال تورينغ للعقود الذكية، يمكن برمجة طبقة العقود أيضًا، مما يمنح الشبكة الكاملة لسلسلة الكتل طابعًا شبيهًا بجهاز افتراضي.
طبقة التطبيق هي الطبقة العلوية من نظام البلوكتشين وتحتوي على مختلف سيناريوهات التطبيق للبلوكتشين. لل بيتكوين البلوكتشين، نظام النقد الإلكتروني الذي يتضمن الإصدار والتحويل ووظائف المحاسبة الكاملة، يشكل طبقة التطبيق، بينما في حالة البلوكتشين القابل للبرمجة مثل إثيريوم، تعمل ميزات متقدمة وتطبيقات العقود الذكية معًا لتشكيل طبقة التطبيق.
طبقة 0، طبقة 1 وطبقة 2
طبقات نظام البلوكشين الستة لا يمكن فصلها هيكليًا وتحقق مشتركًا وظائف البلوكشين. عند العودة إلى قابلية التوسع المذكورة في بداية هذه المقالة، يُشير الصناعة عمومًا إلى نموذج الرجوع للنظام المفتوح للتفاعل (OSI) للاتصالات وإعادة تقسيم الطبقات الست إلى ثلاث طبقات، مع الأسفل إلى الأعلى كونها الطبقة 0 والطبقة 1 والطبقة 2.
الطبقة 0 ، المعروفة أيضًا بطبقة نقل البيانات ، هي الطبقة السفلى في نموذج OSI وتنطوي بشكل رئيسي على التكامل بين سلسلة الكتل والشبكات التقليدية. حلول التحجيم في الطبقة 0 هي تلك التي لا تغير هيكل سلسلة الكتل وتحافظ على قواعدها الأصلية لتحسين الأداء. الحل في الطبقة 0 متعدد الاستخدامات للغاية حيث لا يؤثر في السلسلة نفسها ومتوافق أيضًا مع حلول التحجيم في الطبقة 1 والطبقة 2. يعملوا معًا لتضاعف أداء شبكة البلوكتشين. لا تزال هناك العديد من المشاكل التي تؤثر في الأداء في بروتوكولات الشبكة الأساسية التي يتعين تحسينها. تشمل تقنيات التوسع في الطبقة 0 الموجودة حاليًا BDN (شبكة توزيع سلسلة الكتل) و QUIC و UDP.
يُشار إلى بولكادوت في كثير من الأحيان بأنها سلسلة كتلية من الطبقة 0 نظرًا لأن شبكتها الرئيسية تعمل كسلسلة ريلي وتقدم الأمان والقابلية للتفاعل بين سلاسل الجانب الرئيسية. وفوق بولكادوت، يمكن لبعض الشبكات الاتصال بسلاسل كتلية من الطبقة 1 مثل إثيريوم من خلال الفتحات، مثل سلسلة مونبيم التي تدعم لغة البرمجة.
الطبقة 1 تتوافق مع طبقة البيانات، وطبقة الشبكة، وطبقة الاتفاق وطبقة التنشيط في الهندسة المعمارية اللوجيستية للبلوكتشين. معظم العملات الرقمية لديها سلسلة عامة مستقلة وفريدة من نوعها، وتُعرف باسم الطبقة 1، التي تُسوَّى عليها جميع المعاملات. الطبقة 1، المعروفة أيضًا بتحجيم داخل السلسلة، تشير إلى حل تحجيم يتم تنفيذه على رأس بروتوكول البلوكتشين الأساسي. عمومًا، يتطلب تعديل سعة الكتلة، ووقت إنشاء الكتلة، وآلية الاتفاق وخصائص أخرى جوهرية للبلوكتشين لزيادة قدرة التداول. بيتكوين ترقية التحجيم تزيد من سعة كل كتلة بحيث يمكن استيعاب المزيد من المعاملات، بينما يقلل SegWit من المساحة المتوسطة المحتلة بواسطة معاملة واحدة، مما يسمح باستيعاب المزيد من المعاملات في كل كتلة. كما يسمح الترقية إلى DPoS أيضًا بأداء أفضل على حساب بعض درجة اللامركزية والأمان. ومع ذلك، فإن كفاءة تحجيم الطبقة 1 عرضة للعوامل الفيزيائية والاقتصادية.
لمزيد من المعلومات حول مبادئ وقيود توسيع الطبقة 1، يرجى قراءة المزيد دوج كوين: لماذا يعارض فيتاليك بوتيرين ذلك؟ هل سيزيد التحجيم من شعبيته؟
تتوافق الطبقة 2 مع طبقة العقد وطبقة التطبيق الخاصة ب blockchain. يعرف أيضا باسم التوسع خارج السلسلة حيث لن يتم تغيير البروتوكولات الأساسية والقواعد الأساسية ل blockchain ، وسيتم زيادة سرعة معالجة المعاملات من خلال قنوات الدولة والسلاسل الجانبية والحلول الأخرى. الطبقة 2 هي حل للأداء الذي يتدرج خارج السلسلة الرئيسية. إنها مكملة للطبقة 1 ، أي أن الطبقة 2 عبارة عن بنية تحتية مبنية على قمة blockchain الأساسي لتوفير قابلية أفضل للتوسع والتوافر والخصوصية ل blockchain. بالمقارنة مع الطبقة 1 ، التي تسعى إلى الأمن واللامركزية ، تسعى الطبقة 2 إلى تحقيق أقصى قدر من الكفاءة والأداء. الأنواع الشائعة من حلول الطبقة 2 هي السلسلة الجانبية والبلازما وقنوات الحالة ومجموعة التحديثات وما إلى ذلك.
لمزيد من المعلومات حول حلول الطبقة 2 الشائعة على إثيريوم، يرجى قراءة إثيريوم طبقة 2: ترقية لقابلية التوسع
الاستنتاج
نظرًا للتطور السريع لـ بيتكوين و Ethereum ، مشكلة الأداء غير الكافي تحوم فوق هذه السلاسل العامة المعروفة. تعتبر كيفية كسر “المثلث المستحيل” والوصول إلى الحل الأمثل بين قابلية التوسع واللامركزية والأمن أحد أهم الأسباب في مجال blockchain. إنها “الكأس المقدسة” ل blockchain. في المقالات اللاحقة ، سوف نقدم لك حلول التوسع على سلاسل الكتل الرئيسية وأحدث التطورات التكنولوجية للتوسع ، بالإضافة إلى مساعدتك على تتبع أحدث ما توصلت إليه الصناعة. دعونا نبقى متابعين!
