تحليل عميق لتوسيع السلسلة خارج: من شبكة الإضاءة بيتكوين إلى حلول Layer2 لإثيريوم

تحليل العمق لتوسيع خارج السلسلة

1. ضرورة التوسع

رؤية مستقبل blockchain هي اللامركزية والأمان وقابلية التوسع، ولكن عادةً ما يمكن تحقيق اثنين فقط من هذه العناصر، وهذا ما يُعرف بمشكلة مثلث مستحيلة blockchain. على مر السنين، كان الناس يستكشفون كيفية زيادة سعة blockchain وسرعة المعاملات مع ضمان اللامركزية والأمان، أي حل مشكلة التوسع، وهي واحدة من الموضوعات الساخنة الحالية في تطوير blockchain.

تعريف بسيط للامركزية والأمان وقابلية التوسع في blockchain هو كما يلي:

  • اللامركزية: يمكن لأي شخص أن يصبح عقدة ويشارك في نظام blockchain، كلما زاد عدد العقد، زادت درجة اللامركزية، مما يضمن عدم سيطرة عدد قليل من المشاركين المركزيين الكبار على الشبكة.

  • الأمان: كلما ارتفعت تكلفة الحصول على السيطرة على نظام blockchain، زادت الأمان، مما يجعله قادراً على مقاومة هجمات نسبة كبيرة من المشاركين.

  • القابلية للتوسع: قدرة blockchain على معالجة كميات كبيرة من المعاملات.

تقرير بحثي شامل: تحليل كامل لتوسيع خارج السلسلة

أول عملية تقسيم كبيرة لشبكة البيتكوين كانت نتيجة لمشكلة توسيع السلسلة. مع زيادة عدد المستخدمين وحجم المعاملات، بدأت شبكة البيتكوين ذات حد الكتلة 1MB تواجه ازدحاماً؛ منذ عام 2015، كانت هناك خلافات في مجتمع البيتكوين حول مسألة التوسع، حيث دعم طرف توسيع الكتل بينما دعم الطرف الآخر استخدام الشهود المعزولين لتحسين هيكل السلسلة الرئيسية. في 1 أغسطس 2017، قام الطرف الذي يدعم توسيع الكتل بتطوير نظام عميل بسعة 8MB، مما أدى إلى أول تقسيم كبير للبيتكوين، وولدت عملة جديدة BCH.

اختارت شبكة إيثيريوم أيضًا التضحية بجزء من القابلية للتوسع لضمان الأمان واللامركزية، من خلال وضع حد أقصى لرسوم الوقود الخاصة بالكتل لتقييد حجم المعاملات. منذ ظهور CryptoKitties في عام 2017 وظهور تطبيقات DeFi وGameFi و NFT لاحقًا، تزايدت الحاجة في السوق إلى القدرة على المعالجة، لكن إيثيريوم يمكنه معالجة 15-45 معاملة فقط في الثانية، مما أدى إلى زيادة تكاليف المعاملات وامتداد أوقات التسوية، وواجهت معظم التطبيقات اللامركزية صعوبة في تحمل تكاليف التشغيل، مما جعل الشبكة بأكملها بطيئة ومكلفة، مما يتطلب حل مشكلة التوسع بشكل عاجل. الحل الأمثل للتوسع هو: زيادة سرعة المعاملات وقدرتها على المعالجة قدر الإمكان دون التضحية باللامركزية والأمان.

2. فئات خطط التوسع

وفقًا لمعيار "هل تغيرت طبقة الشبكة الرئيسية"، يمكن تقسيم خطط التوسع إلى فئتين رئيسيتين: التوسع على السلسلة والتوسع خارج السلسلة.

2.1 توسيع السلسلة

المفهوم الأساسي: حل لتحقيق توسيع من خلال تغيير طبقة بروتوكول الشبكة الرئيسية، والحل الرئيسي الحالي هو التجزئة.

هناك العديد من الحلول لتوسيع السلسلة، وهنا نذكر بإيجاز اثنين منها:

  • الخيار الأول: توسيع مساحة الكتلة، وزيادة عدد المعاملات المعبأة في كل كتلة، ولكن سيؤدي ذلك إلى زيادة متطلبات أجهزة العقد، وتقليل درجة اللامركزية.

  • الخيار الثاني: التقسيم، حيث يتم تقسيم دفتر حسابات blockchain إلى عدة أجزاء، ويتولى عقد مختلفة مسؤولية تسجيل الفواتير، ويمكنه معالجة عدة معاملات في وقت واحد من خلال الحساب المتوازي؛ يمكن أن يقلل من ضغط الحساب على العقد وعتبة الانضمام، ويزيد من سرعة معالجة المعاملات ودرجة اللامركزية؛ ولكن سيتم توزيع قوة الحوسبة في الشبكة بالكامل، مما سيقلل من أمان الشبكة ككل.

قد يؤدي تغيير بروتوكول الشبكة الرئيسية إلى تأثيرات سلبية يصعب التنبؤ بها، حيث أن الثغرات الأمنية الدقيقة في الطبقة الأساسية قد تهدد أمان الشبكة بأكملها بشكل خطير، مما قد يؤدي إلى انقسام أو توقف في ترقيات الإصلاح.

2.2 خارج السلسلة扩容

المفهوم الأساسي: حلول توسيع النطاق التي لا تغير بروتوكول الشبكة الرئيسية من الطبقة الأولى الحالي.

يمكن تقسيم حلول توسيع خارج السلسلة إلى Layer2 وحلول أخرى:

تشمل حلول Layer2:

  • قناة الحالة
  • سلسلة جانبية
  • بلازما
  • Rollups( التجميع المتفائل والتجميع ذو المعرفة الصفرية )

خيارات أخرى تشمل:

  • المدقق
  • فاليوم

تقرير بحثي شامل: تحليل كامل لتوسيع خارج السلسلة

3. حلول توسيع خارج السلسلة

3.1 قنوات الدولة

3.1.1 ملخص

تنص قناة الحالة على أنه يجب على المستخدمين التفاعل مع الشبكة الرئيسية فقط عند فتح القناة أو إغلاقها أو حل النزاعات، مما يتيح إجراء التفاعلات بين المستخدمين خارج السلسلة، لتقليل الوقت والتكاليف المرتبطة بالمعاملات، وتحقيق عدد غير محدود من المعاملات.

قناة الحالة هي بروتوكول P2P بسيط، مناسب لـ "التطبيقات القائمة على الأدوار"، مثل ألعاب الشطرنج بين شخصين. يتم إدارة كل قناة بواسطة عقد ذكي متعدد التوقيع على الشبكة الرئيسية، يتحكم في الأصول المودعة، ويتحقق من تحديثات الحالة، ويقضي في النزاعات. يقوم المشاركون بإيداع الأموال وإغلاقها بعد نشر العقد، وبعد تأكيد توقيع كلا الطرفين، يتم فتح القناة رسميًا. تسمح القناة بإجراء معاملات مجانية غير محدودة خارج السلسلة ( طالما أن إجمالي المبلغ المحول لا يتجاوز رموز الإيداع ). يقوم المشاركون بالتناوب في إرسال تحديثات الحالة وانتظار تأكيد توقيع الطرف الآخر. في الظروف العادية، لا يتم رفع تحديثات الحالة إلى الشبكة الرئيسية، فقط في حالة ظهور نزاع أو إغلاق القناة يعتمد على تأكيد الشبكة الرئيسية. عند إغلاق القناة، يمكن لأي مشارك تقديم طلب على الشبكة الرئيسية، وإذا حصل على توقيع متفق عليه من الجميع، يتم التنفيذ على الفور؛ وإلا يجب الانتظار حتى انتهاء "فترة التحدي" قبل استلام الأموال المتبقية.

يمكن لقنوات الحالة أن تقلل بشكل كبير من كمية الحسابات على الشبكة الرئيسية، مما يزيد من سرعة المعاملات ويخفض من تكاليف المعاملات.

3.1.2 خط الزمن

  • 2015/02: جوزيف بون وثاديوس دريجا نشروا مسودة ورقة بيضاء لشبكة البرق
  • 2015/11: جيف كولمان يلخص مفهوم قناة الدولة بشكل نظامي لأول مرة
  • 2016/01: جوزيف بون و ثاديوس دريجا ينشران رسميًا ورقة بيضاء لشبكة البيتكوين الضوئية
  • 2017/11: تم اقتراح أول معيار تصميم لقناة الدولة المستندة إلى إطار قناة الدفع Sprites
  • 2018/06:Counterfactual قدم تصميم مفصل لقنوات الحالة العامة
  • 2018/10: اقترحت شبكة القنوات العامة مفهوم شبكة القنوات الحكومية والقنوات الافتراضية
  • 2019/02: تم توسيع مفهوم قناة الحالة إلى قنوات N-Party، وكان Nitro هو البروتوكول الأول القائم على هذه الفكرة.
  • 2019/10: Pisa لحل مشكلة ضرورة تواجد المشاركين على الإنترنت باستمرار، توسيع مفهوم Watchtowers
  • 2020/03: هيدرا اقترحت قنوات متشابهة سريعة

3.1.3 المبادئ التقنية

سير العمل التقليدي على السلسلة: يتفاعل المستخدم مع العقد الذكي للشبكة الرئيسية، من خلال إرسال المعاملات لتغيير حالة العقد. العيب هو أنه يسبب مشاكل في الوقت والتكلفة.

سير عمل قناة الحالة:

  1. يقوم المستخدم بإيداع الأموال في عنوان عقد الشبكة الرئيسية، مما يؤدي إلى قفل الأموال حتى يتم إغلاق القناة.
  2. يمكن للمستخدم إجراء معاملات غير محدودة خارج السلسلة، من خلال التواصل برسائل موقعة تشفيرياً
  3. إذا كان من الضروري إغلاق القناة، يجب على المستخدم تقديم الحالة النهائية إلى العقد.
  4. إذا قام الطرف الآخر بالتوقيع على الموافقة، يتم توزيع الأموال وفقًا للحالة النهائية؛ وإلا يجب الانتظار حتى نهاية فترة التحدي

في حالة التشاؤم:

  • إذا لم يستجب أحد المستخدمين لتحديث الحالة، يمكن للطرف الآخر تقديم الحالة الفعالة الأخيرة إلى العقد لبدء التحدي.
  • يسمح العقد للطرف المتحدّى بالرد خلال فترة زمنية معينة
  • إذا لم يكن هناك استجابة، سيتم إغلاق القناة تلقائيًا وإرجاع الأموال

تقرير بحثي عميق: تحليل شامل لتوسيع خارج السلسلة

3.1.4 المزايا والعيوب

المميزات:

  • تأكيد المعاملة الفوري
  • قدرة استيعاب عالية
  • انخفاض رسوم المعاملات
  • خصوصية جيدة

العيوب:

  • يجب قفل الأموال مسبقًا
  • سعة الممر محدودة
  • يجب على المشاركين مراقبة الإنترنت باستمرار
  • تكلفة إنشاء وإغلاق القنوات مرتفعة
  • قابلية استخدام محدودة

3.1.5 التطبيق

شبكة البرق البيتكوين:

نظرة عامة: شبكة البرق هي قناة دفع صغيرة في شبكة البيتكوين، وقد مرت بتطور تقني: قناة دفع أحادية، قناة دفع ثنائية، شبكة دفع متعددة. تتكون شبكة المعاملات من قنوات دفع خارج السلسلة والوسطاء، مما يحل مشكلة توسيع شبكة البيتكوين. تتضمن عملية الاستخدام "إيداع ( لإنشاء قناة ) → معاملات شبكة البرق ( تحديث حالة القناة ) → استرداد / تسوية ( إنهاء القناة )". نظريًا، يمكن معالجة مليون معاملة في الثانية.

الخط الزمني:

  • فبراير 2015: إصدار مسودة الورقة البيضاء
  • يناير 2016: إصدار الكتاب الأبيض الرسمي، تأسيس Lightning Labs
  • مارس 2018: إصدار النسخة الأولى من الشبكة الرئيسية LND 0.4
  • يونيو 2021: السلفادور تعتمد البيتكوين كعملة قانونية، وتصدر محفظة Chivo المبنية على شبكة الضوء.
  • 2022: العديد من منصات التداول تدعم شبكة البرق
  • أكتوبر 2022: شبكة البرق لديها 76,236 قناة دفع، و أموال القناة 5049 BTC

التنمية البيئية: تتكون بيئة شبكة البرق من الأسفل إلى الأعلى من: شبكة BTC الأساسية، البنية التحتية الأساسية، ومختلف التطبيقات اللامركزية (DApps). تشمل البنية التحتية الأساسية حلول شبكة البرق وخدمات سيولة العقد. فوق البنية التحتية توجد التطبيقات مثل خدمات الدفع والتمويل. يوجد حاليًا أكثر من 20 فئة و100 تطبيق، تغطي مجالات الدفع والمحافظ وإدارة العقد وتوسيع المتصفح والبودكاست والبث المباشر.

تقرير عميق عن 万字: تحليل شامل لتوسيع خارج السلسلة

شبكة الإيثيريوم البرقية:

نظرة عامة: شبكة雷电 هي قناة دفع صغيرة قائمة على الإيثيريوم، مشابهة لشبكة闪电، من خلال إنشاء قنوات حالة لتوسيع المعاملات على السلسلة، مما يتيح دفع رموز ERC20 بسرعة وبأقل تكلفة.

خط الزمن:

  • تأسست في عام 2017، وكان المؤسس أحد المطورين الرئيسيين لإيثيريوم
  • في أكتوبر 2017 تم القيام ب ICO، وجمع أكثر من 30 مليون دولار
  • تم إصدار النسخة الأولى من الشبكة الرئيسية Alderaan في مايو 2020
  • في نهاية عام 2021، قامت العديد من البورصات بإلغاء إدراج رمز RDN

لم يتم اعتماده على نطاق واسع حتى الآن، والأسباب تشمل:

  1. استخدام العوائق العالية: عندما تكون رسوم غاز الإيثيريوم مرتفعة، فإن تكلفة فتح القناة مرتفعة.
  2. تقنية توسيع أكثر تقدمًا ظهرت: في ذلك الوقت كانت الحل الوحيد لتوسيع إيثريوم، ولكن حاليًا ظهرت حلول أفضل مثل Rollup.

التنمية البيئية: حالياً، يتطور النظام البيئي ببطء، والفريق يعمل على تحويله ليعمل على شبكة إيثيريوم Layer2 Rollup، لتقليل تكاليف غاز إنشاء القنوات. في مايو 2022، تم إطلاقه على Arbitrum، ليصبح L2 فوق L2. في المستقبل، سيتحول التركيز نحو Rollups، كحل مكمل.

شبكة سيلر:

نظرة عامة: تتمثل شبكة سيلر في إضافة طبقة حوافز (CELR ) لشبكة البرق، من خلال تقنية التوسع خارج السلسلة ونموذج الاقتصاد التحفيزي لبناء تطبيقات DApps ذات تفاعل عالي التردد ومنخفض التكلفة، مثل منصات الرياضات الإلكترونية وما إلى ذلك.

المبادئ التقنية: يتفاعل المستخدمون في قنوات الحالة خارج السلسلة، فقط عند الحاجة ( إذا ظهرت نزاعات ) يتم التحقق على السلسلة. من خلال محول العناوين خارج السلسلة OAT، يمكن أن يتم تعيين عنوان خارج السلسلة بشكل فريد على العقد الذكي على السلسلة.

يتكون الهيكل من ثلاث طبقات:

  • cChannel: مجموعة قنوات الحالة العامة وسلاسل جانبية
  • cRoute:خارج السلسلة الدفع التوجيه
  • cOS: إطار تطوير وتشغيل تطبيقات خارج السلسلة

الخط الزمني:

  • تأسست في عام 2018، والفريق من جامعات معروفة
  • تم إصدار رمز CELR في مارس 2019 على منصة Binance Launchpad
  • تم إطلاق الشبكة الرئيسية في يوليو 2019 ، وإصدار أول شبكة قنوات حالة عامة ومنصة الألعاب الإلكترونية CelerX

التنمية البيئية: مع تطور النظام البيئي للبلوكتشين نحو تعدد السلاسل، تحولت شبكة Celer إلى منصة تجميع للتوسع من المستوى الثاني تدعم跨链، وأطلقت بروتوكول DeFi Layer2.finance، وبروتوكول跨链 للمعلومات Celer IM وجسر跨链 للأصول cBridge وغيرها من المنتجات. وقد دعم cBridge 139 نوعًا من الرموز و38 سلسلة. تم دمجه في نوفمبر 2022 ضمن النسخة التجريبية لجسور MetaMask Beta وشبكة zkSync 2.0.

3.1.6 مقارنة التطبيقات

شبكة البرق لبيتكوين:

  • الاستخدام الرئيسي: المدفوعات الصغيرة بالبيتكوين
  • الخصائص التقنية: يدعم HTLC المدفوعات متعددة القفزات
  • التنمية البيئية: تطبيق واسع, زيادة مستمرة في سعة السلسلة
  • المميزات: رسوم منخفضة، معاملات سريعة، تعزيز قابلية توسيع شبكة البيتكوين
  • العيوب: الحاجة إلى تخزين الأموال مسبقًا، سعة القناة المحدودة، تعقيد التوجيه

شبكة الإيثريوم الرعدية:

  • الاستخدام الرئيسي: دفع رموز الإيثريوم
  • الخصائص التقنية: تدعم العقود الذكية العامة
  • التنمية البيئية: التطور بطيء، في عملية التحول نحو Rollup
  • المزايا: تدعم منطقًا أكثر تعقيدًا
  • العيوب: عتبة الاستخدام مرتفعة، البيئة متخلفة

شبكة سيلر:

  • الاستخدام الرئيسي: تطبيقات DApp للتفاعل عالي التردد
  • الخصائص الفنية: إضافة طبقة التحفيز، دعم العقود الذكية العامة
  • التنمية البيئية: التحول إلى منصة تجميع L2 عبر السلاسل
  • المزايا: قابلية استخدام قوية، قدرة على التفاعل عبر السلاسل
  • العيوب: معقدة نسبياً

![万字العمق

BTC-1.15%
ETH-3.09%
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.
  • أعجبني
  • 5
  • مشاركة
تعليق
0/400
NftCollectorsvip
· منذ 12 س
من البيانات، يبدو أن التوسع هو الطريق الضروري لتحول النظام البيئي نحو تطبيقات واسعة النطاق، ولا يمكن لأحد تجاهل هذا الموضوع.
شاهد النسخة الأصليةرد0
SleepyArbCatvip
· منذ 12 س
تعبت من المراجحة لا أريد التحرك
شاهد النسخة الأصليةرد0
StableGeniusDegenvip
· منذ 12 س
هل نتحدث عن التوسيع؟ ما فائدة الترانزactions في الثانية العالية؟
شاهد النسخة الأصليةرد0
PaperHandSistervip
· منذ 12 س
مثلث مستحيل؟ هل من الممكن ألا أستطيع الاسترخاء؟
شاهد النسخة الأصليةرد0
AirdropworkerZhangvip
· منذ 12 س
مثلث مستحيل؟ هراء!
شاهد النسخة الأصليةرد0
  • تثبيت