ما هي Blockchain Trilemma؟

لقد وضع إنشاء blockchain الأساس لنظام بيئي متقدم حيث يمكن للمستخدمين إجراء المعاملات وإنشاء الأصول من الشبكة اللامركزية. تعمل تقنية blockchain على الترويج لثلاثة مفاهيم أساسية، وهي اللامركزية والأمان وقابلية التوسع، والتي تدفع عجلة التقدم في هذه الأيام في مساحة العملات المشفرة. تسمح لنا هذه التكنولوجيا المبتكرة باستكشاف القدرات المختلفة للتعامل والتشغيل والإنشاء وتحقيق الدخل النقدي من خلال blockchain. ومع ذلك، فمن الصعب تحسين جميع إمكانات blockchain في نفس الوقت.

تواجه بلوكتشين مفارقة تمنعها من الوصول إلى إمكاناتها الكاملة. دعونا نكتشف ما هو تحدي blockchain هذا ونرى ما إذا كان بإمكاننا التغلب عليه.

شرح Blockchain Trilemma

تروج تقنية Blockchain لفكرة إمكانية تنفيذ المعاملات دون انتظار موافقة شركة ما. فهو يلغي الحاجة إلى كيان مركزي يقوم بتخزين المعلومات الخاصة والسرية.

تتطلب هذه الفكرة منصات blockchain لتحسين الحماية واللامركزية وقابلية التوسع. ومع ذلك، فإن التحدي الحالي يتمثل في تحسين الثلاثة إلى مستويات عالية، وهو ما أطلق عليه المؤسس المشارك لإيثريوم، فيتاليك بوتيرين، “Blockchain Trilemma”.

وفقًا لتعريف كلمة trilemma، فهي حالة يجب على شخص ما اتخاذ قرار فيها بناءً على ثلاثة بدائل. وفي هذه الحالة، يتمثل التحدي في تحسين اللامركزية وقابلية التوسع والأمان بنفس الوتيرة.

هذه معضلة ثلاثية لأن تطوير جانب واحد يأتي على حساب الجانب الآخر. على سبيل المثال، قد يؤدي تحسين قابلية التوسع في blockchain إلى حل وسط بشأن الأمان، وهو ما يتعارض مع المبادئ الأساسية لـ blockchain.

في آخر تحديث له، Ethereum 2.0 ادعى أنه سيحل هذه المفارقة. ومع ذلك، لا يزال هذا التكرار الجديد في مرحلة التقديم المرحلي، ومن غير المعروف متى وكيف سيتم حله.

دعونا نتعمق أكثر في العناصر الثلاثة للمعضلة الثلاثية، وما يعنيه كل منها بالنسبة إلى blockchain، وكيف يساهم فيها.

قابلية التوسع

تعمل blockchain القابلة للتطوير بكفاءة خلال أوقات الذروة للشبكة ويمكن استخدامها عبر أنظمة بروتوكول blockchain متعددة لدعم حالات الاستخدام المختلفة.

تعد قابلية التوسع إحدى ميزات blockchain الحيوية التي تسمح لها بالعمل مع العديد من شبكات blockchain وتمنح المطورين الفرصة لإنشاء وتشغيل الأصول الرقمية والتطبيقات المالية والتطبيقات اللامركزية.

تسمح blockchains القابلة للتطوير بشكل كبير للمطورين بإطلاق تطبيقاتهم اللامركزية على منصات لا مركزية متعددة دون المساس بالوظائف أو سهولة الاستخدام.

على الرغم من ذلك، تعد قابلية التوسع مشكلة بالغة الأهمية بالنسبة لـ blockchain اليوم عندما يتعلق الأمر بإدارة إنتاجية المعاملات، نظرًا لعدد عقد التحقق والمستخدمين النشطين.

يمكن للبلوكتشين معالجة ما بين 4000 إلى 6000 معاملة في الثانية. على الرغم من ذلك، فإن هذا هو الحال بشكل خاص عندما تتوفر عدة عقد لـ 50000 مستخدم عبر الإنترنت فقط. والسؤال الذي نطرحه هو: هل ستتمكن تقنية blockchain من الحفاظ على أعداد مماثلة من المعاملات في الثانية عندما تخدم ملايين الأشخاص؟

عند مقارنة شبكة Bitcoin بمنصات الوسائط الاجتماعية التقليدية، يستضيف Facebook وTwitter عددًا أكبر بكثير من المستخدمين شهريًا مقارنة بالمحافظ النشطة على blockchain BTC.

كان لدى blockchain BTC 22 مليون محفظة نشطة في عام 2021، بينما كان لدى فيسبوك 3 مليار مستخدم نشط في نفس العام. وهذا يعني أن شبكات blockchain أمامها طريق طويل لتقطعه للحفاظ على الأداء العالي.”

اللامركزية

اللامركزية هي السمة الرئيسية الويب 3.0، وهو المسؤول عن معظم التحديثات الحالية في صناعات blockchain والعملات المشفرة والتطبيقات. تعني الشبكات اللامركزية أنه لا توجد سلطة مركزية تدير الهيكل أو تتحكم فيه، ولكن يتم تقاسم السلطة بين المستخدمين.

دعونا نعود إلى كيفية عمل الشبكة اللامركزية. إنها بنية غير مصرح بها تسمح بتنفيذ المعاملات بناءً على القواعد المعمول بها دون تدخل الأنظمة المركزية.

يلعب القائمون بالتعدين دورًا أساسيًا في هذه الشبكة: فهم عبارة عن آلات حوسبة تحل المعادلات المعقدة لتأكيد المعاملات في blockchain. في المقابل، يكسب القائمون بالتعدين أو مدققو العقد الأموال عن طريق رسوم المعاملات، أو في بعض الحالات، التوكنز كنظام مكافأة.

وبالتالي، تتمتع العقد بصلاحيات متساوية من خلال التوكنز ومساهمتها في الشبكة، وهي طريقة رائعة لتوزيع الشبكة بالتساوي في العالم اللامركزي. لا يمكن لأي عضو في الشبكة اللامركزية اتخاذ القرارات بشكل مستقل. وبدلاً من ذلك، يتم التصويت على القرارات ويجب أن يتم التوصل إلى توافق في الآراء.

ومع ذلك، إذا أرادت blockchain زيادة قابليتها للتوسع، فقد تستغرق آلية الإجماع بعض الوقت حيث يجب على الجميع التصويت. وبالتالي يؤدي ذلك إلى زيادة وقت معالجة الشبكة والازدحام.

بالإضافة إلى ذلك، يظل الأمان مصدر قلق لأن الكيانات الضارة يمكنها المشاركة في عملية التحقق وتحريف القرارات لصالحها.

الأمان

يعد الأمان أحد الاهتمامات الرئيسية وأحد العناصر الأساسية للشبكات اللامركزية. تتم ملايين المعاملات يوميًا على blockchain، وبدون نظام أمني متطور، سيتسلل المتسللون بسهولة إلى جميع المحافظ ويفرغونها. تتمتع شبكات blockchain الرئيسية، مثل Ethereum وBitcoin، بأمان أفضل بشكل عام من الشبكات الناشئة الأحدث. ولذلك فمن الصعب جدًا اختراق تقنية blockchain الخاصة بهم.

السبب الرئيسي وراء مهاجمة المخترقين للبلوكتشين هو أنها مفتوحة المصدر، ويمكن لأي شخص قراءة hashcodes وتتبع المعاملات.

يبدو أن أمانالبلوكتشين يعمل بشكل يتعارض مع العناصر الأخرى: اللامركزية وقابلية التوسع. عندما تكون تقنية blockchain قابلة للتوسع بشكل كبير وتعمل مع شبكات ومنصات متعددة، فإن الأمان يتعلق بالحفاظ على اتساق النظام دون تدخل.

علاوة على ذلك، فإن اللامركزية تعني ضمنًا أن السيطرة تقع على عاتق عقد التحقق من الصحة، وهم الوحيدون الذين يمكنهم اتخاذ القرارات بشأن المعاملات والجوانب الأخرى. ومع ذلك، يمكن أن يؤدي هذا إلى مشكلات أمنية إذا شاركت العقد الضارة في التصويت وتصرفت وفقًا لأجندتها الخاصة.

لذلك من الضروري عدم التنازل عن الأمان بل التركيز على تطوير قابلية التوسع واللامركزية في blockchain مع مراعاة المخاوف الأمنية. وإلا فإن النظام البيئي لـ blockchain بأكمله معرض لخطر الانهيار.

لماذا تحدث Blockchain Trilemma؟

تركز معظم الجهود المبذولة لتطوير blockchain اليوم على قابلية التوسع، مما يجعل هذه الشبكات قابلة للاستخدام من قبل العديد من المستخدمين عبر سلاسل وشبكات متعددة مع الحفاظ على الاتساق.

ومع ذلك، لا تستطيع شبكات blockchain التعامل مع الزيادة الكبيرة في عدد المعاملات في الثانية، الأمر الذي يمكن أن يسبب ازدحامًا خطيرًا في الشبكة، وزعزعة استقرار blockchain وتقليل مستوى الأمان الخاص به.

بالإضافة إلى ذلك، تتضمن سلسلة الكتل الأكثر قابلية للتوسع استخدام عدد أكبر من عقد التحقق من الصحة لتلبية طلبات المعاملات المتزايدة. ومع ذلك، يجب توخي الحذر لضمان تأمين جميع العقد بشكل جيد، حيث يمكن للعقدة الضارة أن تعطل الشبكة بأكملها وتصدر أوامر خاطئة.

يعد الأمان جزءًا أساسيًا من blockchain بحيث لا يمكن المساس به، ويمكن أن يؤدي تحسين قابلية التوسع أو اللامركزية إلى كشف الثغرات الأمنية.

ولذلك فإن التحدي يكمن في تحقيق نقطة التوازن بين العناصر الثلاثة، حيث أن تحسين أحد العناصر سيأتي على حساب عنصر آخر على الأرجح.

الطرق المختلفة التي يمكن أن تحل Blockchain Trilemma

لا يوجد حل بسيط لهذه المشكلة. وإلا لما كان هنا. ومع ذلك، كانت هناك العديد من المحاولات والتحديثات لمحاولة حل Blockchain Trilemma. وسنتناول بعض هذه المحاولات ونناقش دورها في حل المعضلة الثلاثية.

المشاركة

تعني المشاركة تقسيم البلوكتشين إلى أجزاء أصغر والسماح لكل سلسلة فرعية بإدارة المعاملات والمعلومات بشكل منفصل. وفي نهاية المطاف، سيكون كل منهم قادرًا على معالجة المعاملات وفقًا لسجل الطلبات الخاص به. يتم بعد ذلك ربط سلاسل الكتل الأصغر حجمًا، أو Shards، عبر الشبكة الرئيسية.

يخفف هذا التنفيذ الضغط عن blockchain واحد عن طريق تقسيم المعلومات إلى أجزاء أصغر مخصصة لكل جزء، والتي تعمل بشكل منفصل.

يساعد هذا الحل على توسيع نطاق blockchain دون المخاطرة بأمانه لأن كل Shard يعمل بشكل مستقل. ويمكنه أيضًا إجراء معاملات blockchain بشكل أسرع نظرًا لأنه يتم الاحتفاظ بالعديد من المعاملات الصغيرة في وقت واحد بدلاً من وضع كل شيء في قائمة الانتظار على blockchain الرئيسي.

الطبقة الثانية

يجادل المطورون بأن إضافة طبقة ثانية إلى طبقة blockchain الرئيسية يمكن أن يسهل عملية المعاملة. يمكن أن يساعد تقديم طبقة ثانية مبنية على الشبكة الرئيسية في معالجة المعلومات بشكل أسرع وأكثر كفاءة.

ترتبط الطبقة الثانية أو السلسلة الجانبية بالشبكة الرئيسية وتسمح للمعلومات بالانتقال بين سلسلتين. تعمل السلسلة الجانبية بقواعدها الخاصة وهي مخولة بإتمام المعاملات دون عرضها على الشبكة الرئيسية.

بعد ذلك، يتم استخدام العقود الذكية للسماح بالتفاعل بين المستخدمين. قد يبدو هذا الحل مشابهًا للمشاركة. ومع ذلك، تركز الطبقة الثانية على إضافة طبقة شبكة ثانية على البلوكشين الرئيسية، في حين أن التقسيم يستلزم تقسيم البلوكتشين الرئيسية إلى أجزاء أصغر وتغيير بنية الشبكة الرئيسية.

بروتوكول التوافق

تقوم العديد من سلاسل الكتل بتغيير بروتوكول التحقق التقليدي من إثبات العمل (PoW) إلى إثبات التوقيع (PoS). يشير إثبات الحصة (PoS) إلى أن العقد التي يتم التحقق من صحتها يجب أن تشارك رموزها المميزة قبل المشاركة في آلية الإجماع.

من الناحية الكلاسيكية، يتطلب إثبات العمل (PoW) آلات قوية – أو عمال تعدين – لإجراء خوارزميات معقدة والتحقق من صحة المعاملات. ومع ذلك، كانت هذه العملية تستغرق وقتًا طويلاً وتتطلب قدرًا كبيرًا من الطاقة.

لذلك، فإن إضافة المزيد من الnodes في عملية التحقق هو الخيار الأفضل، والذي يضمن أن العقد تعمل بحسن نية نظرًا لأنها تقوم بتأمين التوكنز الخاصة بها وتخزينها.

الجهود المستمرة لحل Blockchain Trilemma

لقد عالجت بعض المحاولات هذه المشكلة من خلال تقديم تحديثات جديدة لسلاسل الكتل الموجودة. بدأت شبكة blockchain الرائدة، Ethereum، في اتخاذ خطوات جادة للتغلب على المعضلة الثلاثية مع آخر تحديث لـ Serenity، أو Ethereum 2.0.

كما يتضمن التحديث الجديد التحول من آلية PoW إلى PoS، والتي تعد بمعالجة 100000 معاملة في الثانية. ومع ذلك، فإن حل المعضلة الثلاثية بهذه الطريقة سيستغرق وقتًا لأنها عملية مرحلية.

الغرض الرئيسي من التحديث الجديد هو التقسيم: تقسيم blockchain إلى أجزاء أصغر وتحسين قابلية التوسع. ومع ذلك، أعلنت إيثريوم لاحقًا أنها قامت بإزالة إجراءات التقسيم من الجدول الزمني وستتبنى سلسلة الطبقة الثانية.

لماذا نحتاج إلى حل Blockchain Trilemma؟

تتمتع تكنولوجيا البلوكشين بإمكانات هائلة، وعلى الرغم من التطورات التي نشهدها اليوم، إلا أنها لا تزال في مراحلها الأولية. هناك مجموعة كاملة من الوظائف التي نعرفها نظريًا ولكننا لم نكتشف بعد كيفية الوصول إليها.

ولذلك، للوصول إلى ذلك، نحتاج إلى إيجاد حلول لمشاكل السرعة، وإجراء المعاملات بشكل أسرع، مع الحد الأدنى من أوقات الازدحام، وبرسوم منخفضة.

ومع ذلك، فإن مواصلة تطوير تقنية blockchain يمكن أن يعرضها لمخاطر أمنية غير متوقعة لا ندركها. ولذلك، يدرك المطورون أن تعزيز blockchain الآن أمر بالغ الأهمية لمواصلة استكشاف مستقبل blockchain.

في النهاية، ظلت تقنية blockchain موجودة منذ أقل من 20 عامًا، وهناك حاجة إلى استكشاف إمكانات هائلة. بمجرد أن نحل هذه المشكلة، قد نجد مستويات جديدة من وظائف blockchain التي سمعنا عنها.

ملخص القول

إن blockchain trilemma، بما في ذلك التحديات في تطوير قابلية التوسع والأمن واللامركزية، تجعل تطوير blockchain أمرًا صعبًا. تعتبر هذه العناصر الثلاثة حيوية بالنسبة لـ blockchain، ولكن يبدو أن زيادة عنصر واحد قد يؤدي إلى المساس بعنصر آخر. الجهود مستمرة لمواجهة تحدي blockchain هذا وتعزيز blockchain أسرع وأكثر أمانًا. يعد Ethereum 2.0 أحد الأمثلة على هذه الأساليب، التي قدمت التقسيم والطبقة الثانية لجعل المعاملات سلسة وآمنة، وتعد بمعالجة 100000 TPS.

أخيرًا، سيؤدي حل blockchain trilemma إلى فتح طرق جديدة للاستفادة من هذه التكنولوجيا المبتكرة، وقد لا نصل إلا إلى سطح المستوى الجديد الذي قد نستكشفه في التطورات المستقبلية.