تطوير النظام البيئي للبيتكوين والتحديات: إطلاق العنان لإمكانات السوق تريليون

مع تصاعد النقاش حول نظام بيتكوين البيئي في سوق العملات المشفرة، يتطلع المتخصصون إلى أن تكون دورة النمو التالية في مؤشرات البلوكشين مستندة إلى التطبيق الواسع لبيتكوين. إن بناء عقود ذكية باستخدام حلول التحقق من العميل على سكربت بيتكوين، مع التوافق مع شبكة الفلاش القابلة للتوسع بشكل غير محدود لإجراء معاملات القنوات، قد يصبح حلاً لتطبيقات البلوكشين واسعة النطاق مع ضمان "الأمان، واللامركزية، والقابلية للتوسع".

ستتناول هذه المقالة بعض المفاهيم الأساسية في نظام بيتكوين البيئي. بدءًا من "مثلث استحالة البلوكشين" الذي يعيق الاستخدام على نطاق واسع، إلى "شبكة بيتكوين السريعة" التي تتغلب على "مثلث الاستحالة"، وصولًا إلى الحلول الحالية لنصوص بيتكوين ومبدأ نموذج UTXO.

! دليل النظام البيئي للبيتكوين الذي يجب قراءته (1): إطلاق العنان لقوة سوق تريليون دولار

عقبات تطبيقات البلوكشين على نطاق واسع

طرح المتخصصون أن "شبكة البلوكشين لا يمكن أن تحقق الأمان واللامركزية وقابلية التوسع في نفس الوقت"، أي "مثلث البلوكشين المستحيل". لقد كانت هذه المشكلة تعيق التطبيق الواسع للبلوكشين لفترة طويلة.

على أساس ضمان الأمان، قامت بعض الشبكات العامة في السنوات العشر الماضية بتركيز جهودها على تطوير اللامركزية، واستمرت في الابتكار في طبقة البنية التحتية الأساسية للشبكة العامة لتوسيع قابلية التوسع للشبكة العامة. لتحقيق هذا الهدف، تم تطوير مجموعة متنوعة من التقنيات مثل الخوارزميات، والتجزئة، وRollup.

لكن بالنسبة لمشكلة قابلية التوسع، يبدو من بعض محاولات سلاسل الكتل العامة وLayer2 أنه طالما كانت الحلول محصورة في سلسلة الكتل، سيكون هناك حد لأداء النظام. حتى مع أن أقوى سلاسل الكتل الموجودة حاليا، لا يزال من الصعب تجاوز الحد الأقصى لعدد المعاملات لكل ثانية (، وهناك فجوة كبيرة بين متطلبات التطبيقات التجارية واسعة النطاق التي تصل إلى مليون TPS، والهدف العالمي لتحقيق مئات الملايين من TPS في التطبيقات الصناعية. تواجه سلاسل الكتل العامة الرئيسية، بغض النظر عن النوع، أحد القيود - "كيف يمكن حل مشكلة قابلية التوسع؟"

آلية عمل شبكة البرق

تستخدم شبكة البرق طريقة الحوسبة خارج السلسلة، أي "قناة الدفع )Payment Channel("، لحل مشكلة قابلية التوسع في "مثلث المستحيل" تمامًا - طالما تم إنشاء عدد كافٍ من القنوات، يمكن إجراء أي عدد من المعاملات المتزامنة.

) مبدأ شبكة البرق

• باستخدام نظام البنوك كمثال، إذا قام الشخصان A و B بفتح حساب وتحويل الأموال. عندما يكون الشخصان في نفس البنك، يتم التسوية داخليًا في نفس البنك. وعندما لا يكون الشخصان A و B في نفس البنك، يجب أن يتم تنفيذ عملية التسوية بين البنوك من خلال البنك المركزي.

• شبكة البرق تحاكي طريقة التسوية المصرفية: يفتح المستخدم A و B قناة برقية بينهما عبر شبكة البرق. عند فتح القناة، يقوم A و B بالتسوية مباشرة في شبكة البرق دون الحاجة إلى التسوية على بلوكشين بيتكوين. فقط عندما يتم إغلاق القناة، يحتاج A و B إلى عبور شبكة البرق للتسوية على بلوكشين بيتكوين.

عملية تشغيل قنوات البرق

1. دفع الوديعة: على غرار الحاجة إلى دفع الوديعة عند فتح حساب مصرفي في المشهد التقليدي، يتطلب فتح قناة شبكة البرق أيضًا دفع ودائع بيتكوين.
2. تسجيل المعاملات خارج السلسلة: من خلال شبكة البرق، يتم تسجيل كل معاملة بشكل فردي، ويجب توقيع اتفاقية عقوبة لكل تسجيل.
3. سجل التسويات على السلسلة: بعد إغلاق قناة البرق، يتم تجميع بيانات المعاملات التاريخية وتغليفها دفعة واحدة للتسوية، ثم إرسالها إلى بيتكوين blockchain.

كيف تتجنب شبكة البرق الاحتيال على السلسلة

إذا قام A بارتكاب احتيال خلال عملية التداول في القناة - بإغلاق القناة مسبقًا لتسوية البيتكوين. فعند إغلاق القناة، ستظهر على الفور عملية احتيال واحدة على سلسلة البيتكوين. وبفضل انفتاح سلسلة البيتكوين، يمكن لـ B ملاحظتها في الوقت المناسب، واستخدام اتفاقية العقوبة الموقعة مسبقًا لمعاقبة A. تتلخص العقوبة في مصادرة جميع احتياطيات A.

عقبة تطبيق شبكة البرق على نطاق واسع

نظريًا، حققت شبكة البرق قابلية توسيع لا نهائية، متغلبة على مثلث عدم إمكانية التوافق في البلوكشين. ولكن المشكلة الأكثر أهمية التي تعوق تطبيق شبكة البرق على نطاق واسع هي: أن شبكة البرق تستخدم نفس السكربت المستخدم في بيتكوين، في حين أن سلسلة بيتكوين لا تحتوي على عقود ذكية، بل تحتوي فقط على سكربتات بسيطة، غير قادرة على استيعاب التطبيقات المعقدة. بمعنى آخر، سلسلة بيتكوين غير مكتملة تورينغ، في حين أن المكتملة تورينغ تعني أنه يمكن نظريًا حل أي مشكلة حسابية. باستخدام لغة سكربت مكتملة تورينغ، يمكن منطقياً تحقيق التوافق مع لغات البرمجة الأخرى، ونظريًا يمكن تحقيق أي منطق يمكن أن تحققه لغات أخرى، وكذلك أقصى حد من تقليد المنطق التجاري الواقع. لا تحتوي سلسلة بيتكوين على عقود ذكية، فضلًا عن بناء التطبيقات على أساس العقود الذكية. لذا، فإن أكبر مشكلة تحتاج شبكة البرق إلى التغلب عليها هي "كيف يمكن تحقيق العقود الذكية على بيتكوين".

![دليل قراءة أساسي في نظام بيتكوين البيئي (1): فتح قوة السوق التي تقدر بتريليون]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-44b0688f1a8f1cba27e0d9750a66c3bd.webp(

الحلول الحالية لتحسين "وظائف" سلسلة الكتل الخاصة ببيتكوين

1. سلسلة جانبية (Side Chain)

السلاسل الجانبية تشير إلى إنشاء سلسلة تحتوي على وظائف العقود الذكية، تتكرر وتكون مرتبطة ثنائياً بسلسلة بيتكوين الرئيسية، مما يسمح لعملات بيتكوين بالانتقال بسلاسة بين السلسلة الرئيسية والسلاسل الجانبية، وبالتالي تحقيق العقود الذكية، لكن حالياً لا توجد تقنية ربط ثنائي لامركزية بما فيه الكفاية. يتطلب تكرار السلسلة الرئيسية ونقل الأصول عبر السلاسل الجانبية مزودين مركزيين من طرف ثالث، والآن يوجد فقط حلول شبه مركزية. لم تحظى حلول السلاسل الجانبية بدعم مجتمع مطوري بيتكوين الأساسي بسبب المشكلة المركزية التي تصدرها الأطراف الثالثة.

2. العملات الملونة (Colored Coins)

في عام 2012، قدم رئيس جمعية بيتكوين ورقة بعنوان "نظرة عامة على العملات الملونة"، حيث قدم فيها آلية تستخدم "قابلية استبدال" بيتكوين، من خلال "تلوين" بعض العملات، لفصل رموز معينة عن رموز أخرى، مما يخلق تطبيقات ملائمة لهذه العملات. الطريقة المحددة هي استخدام تعليمات OP_RETURN في سكربت بيتكوين، حيث يتم إضافة 80 بايت من الأحرف العشوائية، وتصميم سلسلة نصية وفقًا للتنسيق المحدد في 80 بايت، من خلال تحديد المعنى البشري للسلسلة النصية ووسمها بـ "العملات الملونة"، بالإضافة إلى تنفيذ عقود ذكية أكثر تعقيدًا. لكن 80 بايت من المساحة صغيرة جدًا لتحقيق وظائف معقدة.

تم إطلاق تقنيات جديدة في خطة "العملات الملونة" لاحقًا. على سبيل المثال، تقنية "Ordinals" للنقش، التي تستخدم 3 M من مساحة "الشهادة المنفصلة" داخل كتلة البيتكوين، لإدخال صور صغيرة فيها، وإصدار NFT. على سبيل المثال، BRC-20، الذي يعبر عن محتوى أغنى من 80 بايت من خلال سلسلة من الشفرات. ولكن هذه العملات الملونة ستسبب مشاكل خطيرة إضافية - إذ تحتل مساحة "الشهادة المنفصلة"، التي كانت تستخدم لتخزين توقيعات معاملات تحويل البيتكوين، واحتلال مساحة "الشهادة المنفصلة" سيؤدي إلى تقليل عدد المعاملات القابلة للتنفيذ على البيتكوين، مما يقلل من أداء البيتكوين. كما تم معارضة خطة العملات الملونة بشدة من قبل مطوري البيتكوين الرئيسيين، لأن العملات الملونة تلوث البيتكوين الأصلي، بالإضافة إلى أن الشكل المحدد يدويًا لا يزال يتطلب طرفًا ثالثًا مركزيًا لتفسير الخادم.

3. التحقق من العميل (Client-Validation)

في عام 2016، نشر مطورو بيتكوين الرئيسيون ورقة بحثية اقترحوا فيها نموذج التحقق من العميل، حيث يضمن من خلال محاكاة الطريقة التقليدية لتوقيع العقود الخصوصية التي تتطلب أن يعرف الطرفان فقط محتوى العقد، دون الحاجة إلى أي طرف ثالث، مما يحقق اللامركزية الكاملة. في الوقت نفسه، عند تنفيذ الصفقة، يتم استخدام البيانات التاريخية الكاملة اللازمة التي يقدمها الطرف المُبادر بالصفقة، ويتم التحقق منها من قبل الطرف الآخر بنفسه، لمنع ظهور مشاكل الاحتيال. لا توجد مشاكل مركزية، والخصائص التي لا تتأثر بأداء التحقق خارج السلسلة، تجعلها تُعتبر حاليًا "أفضل" حل لمعالجة نقص القدرة الحاسوبية في سلسلة بلوك بيتكوين.

توقيع العقد التقليدي مقابل توقيع العقد الذكي على البلوكشين

• توقيع العقد التقليدي: هناك صفقة بين A و B، يتم أولاً توقيع عقد، وبعد أن يؤكد الطرفان محتوى العقد، يوقعان عليه، ولا يمكن تعديل العقد أثناء التوقيع. أي صفقة تحدث في المستقبل خلال تنفيذ العقد هي صفقة بين A و B، ولا تحتاج إلى تدخل طرف ثالث.

• توقيع عقود ذكية على البلوكشين: تُعلن عملية التداول إلى الشبكة بأكملها، حيث يقوم جميع المُعدنين بالتنفيذ والتحقق. لا توجد أي خصوصية خلال عملية التنفيذ، وبسبب الحاجة إلى الإعلان على الشبكة لتحقيق التوافق، فإن الأداء محدود.

هل تحقق عميل التحقق من عدم وجود عيوب؟

يبدو أن هناك من قد يتساءل عند رؤية هذا، حيث أن بلوكشين بيتكوين اللامركزي نفسه حل مشكلة الأمان في التجارة التقليدية، ولكن مع إدخال تحقق العميل، تعود الحلول إلى خارج السلسلة، حتى وإن حلت مشكلة الاحتيال، فكيف يمكن منع مشكلة الإنفاق المزدوج بشكل فعال؟

إدخال "ختم لمرة واحدة"

نظرًا لأن التحقق من العميل لا يتضمن آلية منع الإنفاق المزدوج، كان علينا إدخال طرف ثالث للمساعدة في حل هذه المشكلة. لتحقيق هذا الهدف، سنربط كل حالة من كل عقد تحتاج إلى التحقق في تحقق العميل مع مخرجات المعاملات غير المستخدمة لبيتكوين محدد )UTXO(. نظرًا لأن UTXO موجود فقط في شكلين، "مُنفقة" و"غير مُنفقة". وعندما نحتاج إلى تغيير حالة العقد المتحقق، يجب إنفاق UTXO المرتبط (أي مبلغ يمكن أن يكون)، مما يسمح للمعاملة التي تنفقه بالحصول على تأكيد من سلسلة الكتل. بالإضافة إلى ذلك، يجب على معاملة بيتكوين التي تنفقه تقديم دليل على محتوى تحويل الحالة (الذي يعمل مثل قيمة التجزئة). ببساطة، يمكن اعتبار UTXO المرتبط كختم "ظرف" هذه الحالة - لفتح الظرف، يجب كسر الختم.

توضيح إضافي لنموذج UTXO

يختلف نموذج حسابات بعض الشبكات العامة، حيث أن ناتج المعاملات غير المنفقة (UTXO) هو مجموع العملات المشفرة التي تم إرسالها من عنوان إلى آخر ولكن لم يتم استردادها من قبل المستلم، وذلك لإرسال الأموال إلى الآخرين في المعاملات اللاحقة.

• على سبيل المثال، إذا أرسلت أليس 1 بيتكوين إلى بوب، فطالما أن بوب لم ينفق BTC الذي تلقاه من أليس، فإنه يمتلك UTXO. بمجرد أن ينفق بوب 1 BTC، تنتهي دورة حياة UTXO.

• افترض أن محفظة بوب شاركت في معاملة واحدة فقط، حيث استلم بوب 1 بيتكوين من أليس، فإن مُصدري المعاملات يعرفون أن رصيد UTXO الخاص ببوب هو 1 بيتكوين. إذا أرسل بوب 1 بيتكوين إلى كارول، فإن UTXO الخاص به يتحول فورًا إلى 0 بيتكوين. إذا حاول بوب بعد ذلك أن يقوم بإعادة إنفاق عملاته في معاملة ثانية، سيكتشف المُصدِرون أن رصيد UTXO الخاص به غير كافٍ ليستخدم كمدخلات للمعاملة الثانية، ولن يقوم المُصدِرون الصادقون بنشر أو تأكيد معاملته المزدوجة.

! [دليل النظام البيئي للبيتكوين الذي يجب قراءته (1): إطلاق العنان لقوة سوق التريليون دولار])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-032c88beff7a6fe6889a76ae0dfed543.webp(

النمو المضاعف التالي: بيتكوين الإيكولوجي ينفجر بشكل كامل

في تطور بيتكوين، صممت عملية التحقق من العميل بذكاء لتجنب مشاكل المركزية في حلول السلاسل الجانبية والرموز الملونة، وأدخلت آلية ختم لمرة واحدة، مما زاد من الأمان. في هذه اللحظة، تشهد بيئة بيتكوين ولادة مجموعة جديدة من البروتوكولات، حيث أن بروتوكول RGB لم يقتصر فقط على استخدام المفاهيم المذكورة أعلاه، بل اقترح أيضاً التوافق مع شبكة البرق، مما يمهد الطريق للتوسع غير المحدود. على الرغم من أن توافق بروتوكول RGB مع شبكة البرق لم يكن مثالياً بعد، إلا أننا مليئون بالثقة تجاه المستقبل، ونعتقد أن البنية التحتية التي تساعد في تحسين البروتوكول ستتجاوز القيود طويلة الأمد ل"مثلث المستحيل في البلوكشين".

لدينا أسباب أكثر لتوقع أن مصدر النمو الهائل التالي في دورة مؤشر blockchain سيأتي من تبني blockchain على نطاق واسع الذي يقوده انفجار نظام بيتكوين البيئي. نعتقد أن بيتكوين ستتجاوز تخزين القيمة الأحادي، مما يظهر خصائصها النقدية، بينما تستمر في ربط المزيد من التطبيقات بنظام بيتكوين البيئي من خلال حلول متنوعة، مما يعزز قابلية التوسع والتنمية المستدامة للنظام البيئي، ويواصل جلب إمكانيات غير محدودة لعالم blockchain.