تحليل عميق لخطط توسيع خارج السلسلة: من قناة الحالة إلى شبكة الإضاءة

خارج السلسلة توسع العمق解析

1. ضرورة التوسيع

مستقبل سلسلة الكتل هو رؤية عظيمة: اللامركزية، والأمان، وقابلية التوسع. لكن عادة ما يمكن لسلسلة الكتل تحقيق اثنين فقط من هذه، ويطلق على تلبية هذه المتطلبات الثلاثة معًا اسم مشكلة مثلث المستحيل في سلسلة الكتل. على مدار السنوات، كان الناس يستكشفون كيفية حل هذه المشكلة، وكيفية زيادة معدل معالجة سلسلة الكتل وسرعة المعاملات مع ضمان اللامركزية والأمان، أي حل مشكلة توسيع السعة، وهو أحد المواضيع الساخنة التي يتم مناقشتها حاليًا في عملية تطوير سلسلة الكتل.

دعونا نحدد بشكل عام اللامركزية والأمان وقابلية التوسع في سلسلة الكتل:

  • اللامركزية: يمكن لأي شخص أن يصبح عقدة ويشارك في إنتاج والتحقق من نظام blockchain، كلما زاد عدد العقد، زادت درجة اللامركزية، مما يضمن عدم سيطرة مجموعة صغيرة من المشاركين المركزيين على الشبكة.
  • الأمان: كلما زادت تكلفة الحصول على السيطرة على نظام blockchain، زادت الأمان، وبالتالي يمكن أن تقاوم السلسلة نسبة أكبر من المشاركين الذين يهاجمونها.
  • القابلية للتوسع: قدرة البلوكشين على معالجة عدد كبير من المعاملات.

كانت أول انقسام كبير في شبكة البيتكوين نتيجة لمشكلة سعة الشبكة. مع تزايد عدد مستخدمي البيتكوين وحجم المعاملات، بدأت شبكة البيتكوين التي يبلغ حد كل كتلة فيها 1MB تواجه مشكلة الازدحام؛ منذ عام 2015، كان هناك اختلاف في مجتمع البيتكوين حول مشكلة السعة، حيث كان هناك فريق يدعم توسيع الكتل، ممثلاً بـ Bitcoin ABC، وفريق آخر مؤيد للكتل الصغيرة، ممثلاً بـ Bitcoin Core، الذي رأى أنه ينبغي استخدام اقتراح Segwit لتحسين هيكل السلسلة الرئيسية. في 1 أغسطس 2017، بدأ نظام عميل Bitcoin ABC المطور ذاتياً بسعة 8MB في العمل، مما أدى إلى ظهور أول انقسام كبير في تاريخ البيتكوين، ونتج عن ذلك أيضًا ولادة عملة جديدة BCH.

نفس الشيء، اختار شبكة الإيثريوم أيضًا التضحية بجزء من قابلية التوسع من أجل ضمان أمان الشبكة واللامركزية؛ على الرغم من أن شبكة الإيثريوم لم تقم بتحديد حجم الكتلة لتقييد حجم المعاملات كما فعلت شبكة البيتكوين، بل تحولت بشكل غير مباشر إلى وضع حد أقصى لرسوم الوقود التي يمكن أن تستوعبها كتلة واحدة، لكن الهدف هو تحقيق توافق بدون ثقة وضمان توزيع واسع للعقد ( سواء تم إلغاء الحد أو زيادته، فإن ذلك سيؤدي إلى استبعاد العديد من العقد الصغيرة التي تفتقر إلى عرض النطاق الترددي والتخزين والقدرة الحاسوبية ).

من 2017 مع CryptoKitties، صيف DeFi، وصولاً إلى ظهور تطبيقات blockchain مثل GameFi و NFT، تزداد الحاجة في السوق إلى القدرة على المعالجة باستمرار. ولكن حتى Ethereum، التي تمتلك قدرة Turing الكاملة، لا يمكنها معالجة أكثر من 15~45 عملية في الثانية ( TPS )، مما يؤدي إلى زيادة تكاليف المعاملات، وزيادة أوقات التسوية، مما يجعل معظم Dapps غير قادرة على تحمل تكاليف التشغيل. كما أن الشبكة بأكملها تصبح بطيئة ومكلفة للمستخدمين، مما يجعل مشكلة توسيع blockchain بحاجة ماسة إلى الحل. الحل المثالي للتوسع هو: زيادة سرعة شبكة blockchain للمعاملات ( وقت التسوية الأقصر ) وسعة المعاملات ( TPS أعلى ) دون التضحية باللامركزية والأمان.

تقرير بحثي عميق: تحليل شامل لتوسيع خارج السلسلة

2. أنواع حلول التوسع

نحن نقسم خطط التوسع إلى فئتين رئيسيتين: التوسع على السلسلة والتوسع خارج السلسلة، وفقًا لمعيار "هل يتم تغيير طبقة الشبكة الرئيسية".

2.1 توسيع السلسلة

المفهوم الأساسي: حل لتحقيق تأثير التوسع من خلال تغيير طبقة بروتوكول الشبكة الرئيسية، الحل الرئيسي الحالي هو التجزئة.

هناك عدة حلول لتوسيع السلسلة, لن يتم التوسع في هذه المقالة, وفيما يلي ملخص يذكر حلين:

  • الخيار الأول هو توسيع مساحة الكتلة، أي زيادة عدد المعاملات المعبأة في كل كتلة، لكن هذا سيزيد من متطلبات الأجهزة عالية الأداء للعقد، مما يزيد من عتبة الانضمام للعقد، ويقلل من درجة "اللامركزية".
  • الخيار الثاني هو التقسيم، حيث يتم تقسيم دفتر الأستاذ الخاص بسلسلة الكتل إلى عدة أجزاء، وليس كل عقدة تشارك في جميع عمليات التسجيل، بل يتم تسجيل المعاملات من قبل أقسام مختلفة أي عقد مختلفة، ويمكن إجراء الحسابات المتزامنة لمعالجة عدة معاملات في نفس الوقت؛ مما يقلل من ضغط الحساب على العقد ويخفض من عتبة الانضمام، ويزيد من سرعة معالجة المعاملات ودرجة اللامركزية؛ ولكن هذا يعني أن قوة الحوسبة في الشبكة بأكملها تتوزع، مما سيقلل من "أمان" الشبكة بأكملها.

قد يؤدي تغيير كود بروتوكول الشبكة الرئيسية إلى آثار سلبية يصعب التنبؤ بها، لأن أي ثغرة أمنية طفيفة في الطبقة الأساسية تهدد بشكل خطير أمان الشبكة بأكملها، وقد تضطر الشبكة إلى إجراء انقسام أو توقف لإجراء تحديثات إصلاحية. على سبيل المثال، حدث ثغرة التضخم في Zcash في عام 2018: كان كود Zcash مستندًا إلى تعديل كود إصدار Bitcoin 0.11.2، وفي عام 2018 اكتشف أحد المهندسين وجود ثغرة عالية الخطورة في الكود الأساسي، وهي إمكانية إصدار رموز بلا حدود، وعلى الفور قضى الفريق 8 أشهر في إصلاح سري، ولم يتم الكشف عن هذه الحادثة إلا بعد إصلاح الثغرة.

2.2 خارج السلسلة扩容

المفهوم الأساسي: حل توسيع لا يغير بروتوكول الشبكة الرئيسية من الطبقة الأولى الحالي.

خارج السلسلة توسع الحلول يمكن تقسيمها إلى Layer2 وحلول أخرى:

  • Layer2: من خلال بناء طبقة شبكة إضافية فوق الشبكة الرئيسية، يتم نقل معظم معالجة المعاملات والحسابات إلى هذه الطبقة، لزيادة قدرة المعاملات وتقليل التكاليف. تشمل بشكل رئيسي قنوات الحالة، بلازما، رول أبس، وغيرها.

  • خيارات أخرى: مثل الشبكات المستقلة من سلاسل الكتل مثل السلاسل الجانبية، تتفاعل عبر السلاسل مع الشبكة الرئيسية.

تقرير بحثي عميق: تحليل شامل لتوسيع خارج السلسلة

3. حلول توسيع خارج السلسلة

3.1 قنوات الدولة

3.1.1 ملخص

تنص قناة الحالة على أن المستخدم يحتاج فقط للتفاعل مع الشبكة الرئيسية عند فتح القناة أو إغلاقها أو حل النزاعات، ويتم إجراء تفاعلات المستخدم مع المستخدم خارج السلسلة، وذلك لتقليل الوقت والتكاليف المالية للمعاملات، وتحقيق عدد غير محدود من المعاملات.

قناة الحالة هي بروتوكول P2P بسيط، مناسب "للتطبيقات القائمة على الأدوار"، مثل لعبة الشطرنج الثنائية. يتم إدارة كل قناة بواسطة عقد ذكي متعدد التوقيع يعمل على الشبكة الرئيسية، حيث يتحكم هذا العقد في الأصول المودعة في القناة، ويحقق في تحديثات الحالة، ويقوم بالتحكيم في النزاعات بين المشاركين ( استنادًا إلى إثبات الاحتيال المرفق بتوقيع وطابع زمني ). بعد نشر العقد على شبكة البلوكتشين، يقوم المشاركون بإيداع مبلغ من المال وقفلها، وعند توقيع كلا الطرفين، يتم فتح القناة رسميًا. تتيح القناة للمشاركين إجراء معاملات مجانية غير محدودة خارج السلسلة ( طالما أن صافي قيمة تحويلاتهم لا يتجاوز إجمالي الرموز المودعة ). يقوم المشاركون بالتناوب على إرسال تحديثات الحالة إلى الطرف الآخر، في انتظار تأكيد التوقيع من الطرف الآخر. بمجرد تأكيد التوقيع من الطرف الآخر، تعتبر هذه التحديثات قد اكتملت. بشكل طبيعي، لن يتم تحميل تحديثات الحالة التي يوافق عليها الطرفان على الشبكة الرئيسية، فقط في حالة حدوث نزاع أو عند إغلاق القناة، سيتم الاعتماد على تأكيد الشبكة الرئيسية. عند الحاجة لإغلاق القناة، يمكن لأي مشارك تقديم طلب تداول على الشبكة الرئيسية، إذا حصل طلب الخروج على موافقة توقيع بالإجماع، يتم التنفيذ على السلسلة فورًا، أي أن العقد الذكي يوزع الأموال المقفلة المتبقية بناءً على رصيد كل مشارك في حالة القناة النهائية؛ إذا لم يوافق المشاركون الآخرون على التوقيع، يتعين على الجميع الانتظار حتى نهاية "فترة التحدي" للحصول على الأموال المتبقية.

بناءً على ما سبق، يمكن أن تقلل خطة قناة الحالة بشكل كبير من حجم الحسابات في الشبكة الرئيسية، وتزيد من سرعة المعاملات، وتخفض تكاليف المعاملات.

تقرير عميق من عشرة آلاف كلمة: تحليل شامل لتوسيع خارج السلسلة

3.1.2 الجدول الزمني

  • 2015/02، نشر جوزيف بون وثاديوس دريجا مسودة وثيقة الشبكة السريعة.
  • 2015/11، قام جيف كولمان بتلخيص مفهوم قناة الحالة بشكل نظامي لأول مرة، مقترحًا أن قناة الدفع في بيتكوين هي حالة فرعية من مفهوم قناة الحالة.
  • 2016/01، نشر جوزيف بون وتاديوس دريجا رسميًا الورقة البيضاء "شبكة البيتكوين الضوئية: مدفوعات فورية قابلة للتوسع خارج السلسلة" التي اقترحت خطة توسيع شبكة البيتكوين الضوئية قناة الدفع (، حيث تم تصميم هذه الخطة فقط لمعالجة مدفوعات التحويل على شبكة البيتكوين.
  • 2017/11، تم تقديم المواصفات التصميمية الأولى المتعلقة بقناة الحالة تحت إطار قناة الدفع Sprites.
  • 2018/06, قدمت Counterfactual تصميمًا مفصلًا للغاية لقنوات الحالة العامة، وهو أول تصميم مرتبط تمامًا بقنوات الحالة.
  • 2018/10، قدمت المقالة Generalised State Channel Networks مفهوم شبكات قنوات الحالة وقنوات افتراضية.
  • 2019/02، تم توسيع مفهوم قنوات الحالة إلى قنوات N-Party، وNitro هو البروتوكول الأول المبني على هذه الفكرة.
  • 2019/10، قامت Pisa بتوسيع مفهوم Watchtowers لحل مشكلة الحاجة المستمرة للاتصال بالإنترنت لجميع المشاركين.
  • 2020/03، قدمت Hydra قنوات متطابقة سريعة.

![تقرير بحثي عميق: تحليل شامل لتوسيع خارج السلسلة])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-ad088ac016d75b1ae0b0eda699e74709.webp(

)# 3.1.3 المبادئ التقنية

تتمثل العملية الأساسية لقناة الحالة كما يلي:

  1. أليس وبوب يقومان بإيداع الأموال من حسابهما الشخصي EOA إلى عنوان العقد على السلسلة، حيث يتم قفل هذه الأموال في العقد حتى يتم إعادة الرصيد إلى المستخدم عند إغلاق القناة؛ بعد تأكيد توقيع الاثنين، يتم فتح قناة الحالة رسميًا بينهما.

  2. يمكن لأليس وبوب من خلال هذه القناة إجراء عدد غير محدود من المعاملات خارج السلسلة، حيث يتواصل المشاركون من خلال رسائل مشفرة موقعة ### بدلاً من التواصل مع شبكة البلوكشين (. يحتاج كلا المستخدمين إلى توقيع كل معاملة لمنع أي سوء استخدام من خلال الإنفاق المزدوج. من خلال هذه الرسائل، يقومون بتقديم تحديثات حالة حساباتهم، ويقبلون تحديثات الحالة المقدمة من الطرف الآخر.

  3. إذا كانت أليس ترغب في إغلاق القناة وإنهاء الصفقة مع بوب، تحتاج أليس إلى تقديم الحالة النهائية لحسابها إلى العقد، إذا قام بوب بالتوقيع والموافقة، فسيقوم العقد بإطلاق الأموال المقيدة وإعادتها للمستخدم المعني وفقًا للحالة النهائية. إذا لم يرد بوب بالتوقيع، فسيقوم العقد بإطلاق الأموال المقيدة وإعادتها للمستخدم المعني بعد انتهاء فترة التحدي.

  4. إذا لم يستجب Bob لتوقيع تحديث الحالة الذي أرسلته Alice خلال دوره، يمكن لـ Alice أن تبدأ التحدي من خلال تقديم حالتها الفعالة الأخيرة إلى العقد، وهذه الحالة الفعالة تتضمن أيضًا توقيع Bob السابق، مما يثبت أن الصفقة الأخيرة قد حصلت على موافقة Bob، وأن الحالة الأخيرة قد حصلت على تأكيد Bob. بعد ذلك، يسمح العقد لـ Bob بالاستجابة خلال فترة زمنية معينة عن طريق تقديم الحالة التالية إلى العقد؛ إذا استجاب Bob، يمكن للطرفين الاستمرار في إجراء المعاملات داخل قناة الحالة؛ إذا لم يستجب Bob خلال هذه الفترة، يغلق العقد قناة الحالة تلقائيًا ويعيد الأموال إلى Alice.

![تقرير بحثي شامل: تحليل كامل لتوسيع خارج السلسلة])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-815c5eb2bdba725e04eebe67b22d42aa.webp(

)# 3.1.4 المزايا والعيوب

المزايا:

  • الفورية: يمكن إتمام الصفقة على الفور، دون الحاجة إلى انتظار تأكيد الكتلة
  • الخصوصية: فقط الحالة النهائية ستُسجل على السلسلة، ولن يتم كشف العملية الوسيطة
  • القابلية للتوسع: يمكن دعم عدد غير محدود من المعاملات خارج السلسلة
  • تكلفة منخفضة: خارج السلسلة交易基本无需手续费

العيوب:

  • القابلية للاستخدام: يحتاج المشاركون إلى البقاء متصلين
  • كفاءة رأس المال منخفضة: لا يمكن استخدام الأموال خلال فترة قفلها
  • التعقيد: له عتبة معينة على كل من المطورين والمستخدمين
  • قيود السيولة: الأموال داخل القناة محدودة
  • القابلية للاستخدام المحدود: مناسبة بشكل أساسي للأطراف التي تتفاعل بشكل متكرر

![تقرير بحثي شامل: تحليل كامل لتوسيع خارج السلسلة]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-010d7309e0cc697da400d07e6948a16e.webp(

)# 3.1.5 تطبيق

شبكة البيتكوين الضوئية

نظرة عامة: شبكة البرق هي قناة مدفوعات صغيرة في شبكة البيتكوين، وقد مرت بتطور تقني شامل يتمثل في: إنشاء قناة دفع أحادية الاتجاه باستخدام توقيع متعدد 2/2، وبعد إضافة RSMC### عقد النضج القابل للإلغاء التسلسلي( يمكن إنشاء قناة دفع ثنائية الاتجاه، ثم بعد إضافة HTLC) عقد قفل الوقت الهش( يمكن توصيل قنوات الدفع لتوسيع المدفوعات إلى عدة مستخدمين، وأخيرًا بناء شبكة الدفع المعروفة بشبكة البرق. من خلال المدفوعات الصغيرة خارج السلسلة.

BTC0.42%
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
BlockImpostervip
· منذ 14 س
خارج السلسلة交易 划个重点
شاهد النسخة الأصليةرد0
GasGasGasBrovip
· منذ 15 س
الحصول على الغاز مجانًا هو الأفضل!
شاهد النسخة الأصليةرد0
DaoGovernanceOfficervip
· منذ 15 س
*sigh* نظرة سطحية أخرى على الثلاثية... من الناحية التجريبية، فشلت قناة الحالة بالضبط بسبب هذه الأطر المبسطة.
شاهد النسخة الأصليةرد0
AirdropHunter007vip
· منذ 15 س
سلاسل القمامة تتحدث عن توسيع السعة، لم لا نستخدم سلسلة بلا.
شاهد النسخة الأصليةرد0
Ser_Liquidatedvip
· منذ 15 س
لا تسألني عن أي طريقة، فهي تعتمد على خارج السلسلة وكلها تعتمد على إنفاق المال.
شاهد النسخة الأصليةرد0
  • تثبيت