قابلية التوسّع

نظرة عامة على قابلية التوسّع

مع تزايد عدد الأشخاص الذين يستخدمون إيثريوم، وصلت البلوك تشين إلى قيود معينة في السعة. أدى ذلك إلى ارتفاع تكلفة استخدام الشبكة، مما خلق الحاجة إلى "حلول قابلية التوسّع". هناك العديد من الحلول التي يتم بحثها واختبارها وتنفيذها والتي تتخذ مناهج مختلفة لتحقيق أهداف مماثلة.

الهدف الرئيسي من قابلية التوسّع هو زيادة سرعة المعاملة (تحقيق النهائية بشكل أسرع) وإنتاجية المعاملة (عدد أكبر من المعاملات في الثانية) دون التضحية باللامركزية أو الأمان. على البلوك تشين للطبقة الأولى من إيثريوم، يؤدي الطلب المرتفع إلى إبطاء المعاملات وأسعار غاز غير مجدية (gas prices). تعد زيادة سعة الشبكة من حيث السرعة والإنتاجية أمرًا أساسيًا للتبني الهادف والجماعي لإيثريوم.

في حين أن السرعة والإنتاجية مهمتان، فمن الضروري أن تظل حلول قابلية التوسّع التي تتيح هذه الأهداف لامركزية وآمنة. يعد الحفاظ على حاجز الدخول منخفضًا لمشغلي العقد أمرًا بالغ الأهمية في منع التقدم نحو قوة حوسبة مركزية وغير آمنة.

من الناحية المفاهيمية، نصنف قابلية التوسّع أولاً إما كقابلية توسّع على السلسلة أو قابلية توسّع خارج السلسلة.

المتطلبات الأساسية

يجب أن يكون لديك فهم جيد لجميع الموضوعات الأساسية. يعد تنفيذ حلول قابلية التوسّع أمرًا متقدمًا حيث أن التكنولوجيا أقل اختبارًا في المعارك، ويستمر البحث فيها وتطويرها.

قابلية التوسّع على السلسلة

تتطلب قابلية التوسّع على السلسلة تغييرات في بروتوكول إيثريوم (الطبقة الأولى ). لفترة طويلة، كان من المتوقع أن تؤدي التجزئة في البلوك تشين إلى توسيع نطاق إيثريوم. كان هذا سيتضمن تقسيم البلوك تشين إلى أجزاء منفصلة (أجزاء) ليتم التحقق منها بواسطة مجموعات فرعية من المدقّقين. ومع ذلك، فقد استحوذت قابلية التوسّع بواسطة الرول أب في الطبقة الثانية على تقنية التوسّع الأساسية. يتم دعم ذلك من خلال إضافة شكل جديد أرخص من البيانات المرفقة بكتل إيثريوم والمصممة خصيصًا لجعل الرول أب رخيصًا للمستخدمين.

التجزئة

التجزئة هي عملية تقسيم قاعدة البيانات. ستكون المجموعات الفرعية من المدقّقين مسؤولة عن الأجزاء الفردية بدلاً من تتبع كل إيثريوم. كانت التجزئة على خريطة الطريق لإيثريوم لفترة طويلة، وكان يُقصد بها في وقت ما أن يتم إطلاقها قبل الدمج إلى إثبات الحصة. ومع ذلك، فإن التطور السريع لـ الرول أب في الطبقة الثانية واختراع Danksharding (إضافة كتل من بيانات الرول أب إلى كتل إيثريوم والتي يمكن التحقق منها بكفاءة عالية بواسطة المدقّقين) قد دفع مجتمع إيثريوم إلى تفضيل قابلية التوسّع التي تركز على الرول أب بدلاً من قابلية التوسّع عن طريق التجزئة. سيساعد هذا أيضًا في الحفاظ على منطق الإجماع في إيثريوم أكثر بساطة.

قابلية التوسّع خارج السلسلة

يتم تنفيذ الحلول خارج السلسلة بشكل منفصل عن الشبكة الرئيسية للطبقة الأولى - فهي لا تتطلب أي تغييرات على بروتوكول إيثريوم الحالي. بعض الحلول، المعروفة باسم حلول "الطبقة الثانية"، تستمد أمانها مباشرة من إجماع إيثريوم للطبقة الأولى، مثل الرول أب التفائلي، أو الرول أب المعتمد على إثباتات المعرفة الصفرية أو قنوات الحالة. تتضمن الحلول الأخرى إنشاء سلاسل جديدة بأشكال مختلفة تستمد أمانها بشكل منفصل عن الشبكة الرئيسية، مثل السلاسل الجانبية، أو validiums، أو سلاسل بلازما (plasma). تتواصل هذه الحلول مع الشبكة الرئيسية ولكنها تستمد أمانها بشكل مختلف لتحقيق مجموعة متنوعة من الأهداف.

قابلية التوسّع في الطبقة الثانية

تستمد هذه الفئة من الحلول خارج السلسلة أمانها من الشبكة الرئيسية لإيثريوم.

الطبقة الثانية هي مصطلح جماعي للحلول المصممة للمساعدة في توسيع نطاق تطبيقك من خلال التعامل مع المعاملات خارج الشبكة الرئيسية لإيثريوم (الطبقة الأولى) مع الاستفادة من نموذج الأمان اللامركزي القوي للشبكة الرئيسية. تعاني سرعة المعاملة عندما تكون الشبكة مشغولة، مما يجعل تجربة المستخدم سيئة لأنواع معينة من التطبيقات اللامركزية. ومع ازدياد انشغال الشبكة، يرتفع سعر الغاز حيث يهدف مرسلو المعاملات إلى المزايدة على بعضهم البعض. هذا يمكن أن يجعل استخدام إيثريوم مكلفًا للغاية.

تتمحور معظم حلول الطبقة الثانية حول خادم أو مجموعة من الخوادم، والتي قد يُشار إلى كل منها باسم عقدة، أو مُدقِّق، أو مشغل، أو المنسّق، أو منتج الكتلة، أو مصطلح مشابه. اعتمادًا على التنفيذ، قد يتم تشغيل عقد الطبقة الثانية هذه بواسطة الأفراد أو الشركات أو الكيانات التي تستخدمها، أو بواسطة مشغل طرف ثالث، أو بواسطة مجموعة كبيرة من الأفراد (على غرار الشبكة الرئيسية). بشكل عام، يتم إرسال المعاملات إلى عقد الطبقة الثانية هذه بدلاً من إرسالها مباشرة إلى الطبقة الأولى (الشبكة الرئيسية). بالنسبة لبعض الحلول، تقوم نسخة الطبقة الثانية بعد ذلك بتجميعها في مجموعات قبل ربطها بالطبقة الأولى، وبعد ذلك يتم تأمينها بواسطة الطبقة الأولى ولا يمكن تغييرها. تختلف تفاصيل كيفية القيام بذلك بشكل كبير بين تقنيات وتطبيقات الطبقة الثانية المختلفة.

قد تكون نسخة معينة من الطبقة الثانية مفتوحة ومشتركة بين العديد من التطبيقات، أو قد يتم نشرها بواسطة مشروع واحد ومخصصة لدعم تطبيقهم فقط.

لماذا هناك حاجة إلى الطبقة الثانية؟

زيادة المعاملات في الثانية يحسن بشكل كبير من تجربة المستخدم، ويقلل من ازدحام الشبكة على الشبكة الرئيسية لإيثريوم.
يتم تجميع المعاملات في معاملة واحدة إلى الشبكة الرئيسية لإيثريوم، مما يقلل من رسوم الغاز للمستخدمين ويجعل إيثريوم أكثر شمولاً ويمكن الوصول إليه للأشخاص في كل مكان.
يجب ألا تكون أي تحديثات لقابلية التوسّع على حساب اللامركزية أو الأمان - تُبنى الطبقة الثانية فوق إيثريوم.
هناك شبكات الطبقة الثانية الخاصة بالتطبيقات والتي تجلب مجموعة الكفاءات الخاصة بها عند العمل مع الأصول على نطاق واسع.

المزيد عن الطبقة الثانية.

الرول أب

يقوم الرول أب بتنفيذ المعاملة خارج الطبقة الأولى ثم يتم نشر البيانات إلى الطبقة الأولى حيث يتم التوصل إلى إجماع. نظرًا لتضمين بيانات المعاملة في كتل الطبقة الأولى، فإن هذا يسمح بتأمين الرول أب بواسطة أمان إيثريوم الأصلي.

هناك نوعان من الرول أب بنماذج أمان مختلفة:

الرول أب التفائلي: يفترض أن المعاملات صالحة افتراضيًا ولا يقوم بتشغيل الحساب إلا عبر ، في حالة وجود تحدٍ. المزيد عن الرول أب التفائلي.
الرول أب المعتمد على إثباتات المعرفة الصفرية: يقوم بتشغيل الحساب خارج السلسلة ويرسل إلى السلسلة. المزيد عن الرول أب المعتمد على إثباتات المعرفة الصفرية.

قنوات الحالة

تستخدم قنوات الحالة عقود متعدد التوقيع لتمكين المشاركين من التعامل بسرعة وبحرية خارج السلسلة، ثم تسوية النهائية مع الشبكة الرئيسية. هذا يقلل من ازدحام الشبكة والرسوم والتأخير. نوعا القنوات حاليًا هما قنوات الحالة وقنوات الدفع.

تعرف على المزيد حول قنوات الحالة.

السلاسل الجانبية

السلسلة الجانبية هي بلوك تشين مستقلة متوافقة مع آلة إيثريوم الافتراضية (EVM) تعمل بالتوازي مع الشبكة الرئيسية. هذه متوافقة مع إيثريوم عبر جسور ثنائية الاتجاه وتعمل بموجب قواعد الإجماع ومعلمات الكتلة المختارة الخاصة بها.

تعرف على المزيد حول السلاسل الجانبية.

بلازما (Plasma)

سلسلة بلازما هي بلوك تشين منفصلة مرتبطة بسلسلة إيثريوم الرئيسية وتستخدم إثباتات الاحتيال (مثل الرول أب التفائلي) للتحكيم في النزاعات.

تعرف على المزيد حول بلازما (Plasma).

Validium

تستخدم سلسلة Validium إثباتات الصلاحية مثل الرول أب المعتمد على إثباتات المعرفة الصفرية ولكن لا يتم تخزين البيانات على سلسلة إيثريوم الرئيسية للطبقة الأولى. يمكن أن يؤدي هذا إلى 10 آلاف معاملة في الثانية لكل سلسلة Validium ويمكن تشغيل سلاسل متعددة بالتوازي.

تعرف على المزيد حول Validium.

لماذا هناك حاجة إلى العديد من حلول قابلية التوسّع؟

يمكن أن تساعد الحلول المتعددة في تقليل الازدحام العام في أي جزء من الشبكة وتمنع أيضًا نقاط الفشل الفردية.
الكل أكبر من مجموع أجزائه. يمكن أن توجد حلول مختلفة وتعمل في وئام، مما يسمح بتأثير أسي على سرعة المعاملة وإنتاجيتها في المستقبل.
لا تتطلب جميع الحلول استخدام خوارزمية إجماع إيثريوم بشكل مباشر، ويمكن أن تقدم البدائل فوائد يصعب الحصول عليها بخلاف ذلك.

هل تفضل التعلم المرئي؟

ملاحظة: يستخدم الشرح في الفيديو مصطلح "الطبقة الثانية" للإشارة إلى جميع حلول قابلية التوسّع خارج السلسلة، بينما نميز "الطبقة الثانية" كحل خارج السلسلة يستمد أمانه من خلال إجماع الشبكة الرئيسية للطبقة الأولى.

قراءات إضافية

هل تعرف موردًا مجتمعيًا ساعدك؟ قم بتعديل هذه الصفحة وأضفه!

برامج تعليمية: بناء طبقة ثانية قابلة للتوسّع على إيثريوم

كل ما يمكنك تخزينه مؤقتًا – كيفية بناء واستخدام عقد التخزين المؤقت لتقليل تكاليف بيانات الاستدعاء (calldata) على الرول أب.
واجهات برمجة التطبيقات (ABIs) القصيرة لتحسين بيانات الاستدعاء (Calldata) – كيفية استخدام واجهات برمجة التطبيقات (ABIs) الأقصر لتقليل تكاليف بيانات الاستدعاء لمعاملات الطبقة الثانية.