مسألة قابلية التوسع في تقنية البلوكشين: لماذا هي مهمة وما هو التالي؟

لم تقتصر تقنية بلوكتشين على بيتكوين فقط. على مر السنين، أصبحت ركيزة التمويل اللامركزي، والعقود الذكية، والرموز غير القابلة للاستبدال (NFTs)، وحتى أنظمة الهوية الرقمية. ولكن مع توسع تطبيقاتها، يزداد الضغط على بنيتها التحتية، وخاصةً فيما يتعلق بقابلية التوسع.

لماذا لا تزال تقنية مصممة للابتكار تتعثر تحت الضغط؟ لماذا تتأخر المعاملات أو تُكلف مبالغ طائلة عندما تزدحم الشبكات؟ يكمن الجواب في كيفية بناء معظم سلاسل الكتل في الأصل، حيث أعطت الأولوية للأمان واللامركزية، غالبًا على حساب السرعة. 

فعلى سبيل المثال، لم يكن من المفترض أن تعالج عملة البيتكوين آلاف المعاملات في الثانية الواحدة. ورغم أن ذلك جعلها آمنة وموثوقة، إلا أنه تسبب أيضاً في مشاكل خطيرة في الأداء مع ازدياد استخدامها.

إذن، ما هي مشكلة قابلية التوسع في تقنية البلوك تشين تحديداً ؟ تابع القراءة لمعرفة ماهيتها، ولماذا هي مهمة، وما الذي يُبذل لحلها.

الوجبات السريعة الرئيسية

• تشير قابلية التوسع في تقنية البلوكشين إلى قدرة الشبكة على التعامل مع المزيد من المعاملات بسرعة دون فقدان الأمان أو اللامركزية.
  
• تسلط معضلة سلسلة الكتل الضوء على التحدي المتمثل في تحقيق التوازن بين قابلية التوسع والأمان واللامركزية في وقت واحد.
  
• تشمل العوامل الرئيسية المسببة لمشكلات قابلية التوسع في تقنية البلوك تشين ازدحام الشبكة، والإنتاجية المحدودة، وقيود التكلفة والسعة.
  
• تساعد الحلول مثل بروتوكولات الطبقة 2 (على سبيل المثال، Lightning Network لـ Bitcoin) على زيادة سرعة المعاملات دون التضحية بالأمان.
  
• تهدف آليات الإجماع المحسنة، مثل انتقال Ethereum إلى Proof of Stake، إلى تعزيز قابلية التوسع مع الحفاظ على اللامركزية.

ما هي قابلية التوسع في تقنية البلوكشين؟

تشير قابلية التوسع في تقنية البلوكشين إلى قدرة الشبكة على التعامل مع عدد متزايد من المعاملات والمستخدمين والبيانات دون إبطاء أو فقدان ميزاتها الأساسية مثل الأمان واللامركزية والإجماع.

ببساطة، يتعلق الأمر بمدى قدرة تقنية البلوك تشين على النمو بسلاسة وكفاءة. على سبيل المثال، لا تستطيع بيتكوين معالجة سوى 7 إلى 10 معاملات في الثانية. وهذا معدل منخفض للغاية مقارنةً بأنظمة الدفع التقليدية مثل فيزا التي تستطيع معالجة آلاف المعاملات.

مع تزايد استخدام تقنية البلوك تشين، تُصبح هذه السعة المحدودة مشكلة، مما يؤدي إلى بطء في زمن المعاملات وارتفاع الرسوم. ينشأ هذا التحدي لأن أنظمة البلوك تشين غالبًا ما تكون لديها موارد ثابتة، مثل قوة الحوسبة ومساحة التخزين وعرض النطاق الترددي للإنترنت. 

عندما يزداد الطلب دون أن يكون النظام مُهيأً للتعامل معه، ينخفض ​​الأداء. وهنا يأتي دور قابلية التوسع. تُؤثر عدة عوامل أساسية على قابلية توسع سلسلة الكتل: الإنتاجية، والنهائية، وآليات التوافق، والتكلفة، والسعة، وسيتم مناقشة كل منها بالتفصيل لاحقًا.

معضلة البلوك تشين: موازنة اللامركزية والأمان وقابلية التوسع

يتمثل أحد التحديات الرئيسية في تقنية البلوك تشين في معضلة البلوك تشين الثلاثية ، وهي فكرة أن شبكة البلوك تشين لا يمكنها تحسين سوى اثنين من الميزات الثلاث الحاسمة: اللامركزية والأمان وقابلية التوسع.

تعني اللامركزية توزيع السيطرة على العديد من المشاركين المستقلين، مما يمنع أي سلطة منفردة من السيطرة على الشبكة. وهذا ما يجعل سلاسل الكتل غير موثوقة ومقاومة للرقابة. 

يضمن الأمان قدرة الشبكة على حماية نفسها من الهجمات والاحتيال، مما يتطلب غالبًا جهدًا حاسوبيًا كبيرًا. وأخيرًا، تُشير قابلية التوسع إلى قدرة الشبكة على التعامل مع عدد متزايد من المعاملات بسرعة وكفاءة.

تكمن المشكلة في أن تحسين ميزة أو اثنتين من هذه الميزات عادةً ما يُضعف الميزة الثالثة. لنأخذ بيتكوين على سبيل المثال: فهو يُعطي الأولوية للامركزية والأمان، مما يجعله عالي الموثوقية ومقاومًا للهجمات. 

إلا أن هذا يحد من سرعة معالجة المعاملات إلى حوالي 7 معاملات في الثانية مقارنةً بفيزا. هذه القابلية المحدودة للتوسع تجعل البيتكوين أقل عملية للاستخدام اليومي.

من جهة أخرى، تعمل بعض سلاسل الكتل على زيادة قابلية التوسع عن طريق الحد من اللامركزية، على سبيل المثال، بتقليل عدد المدققين لتسريع المعاملات. ورغم أن هذا يحسن الأداء، إلا أنه يضر بطبيعة الشبكة اللامركزية وقد يُعرّضها لمخاطر أمنية.

العوامل المسببة لمشاكل قابلية التوسع في تقنية البلوكشين

عند مناقشة قابلية توسع البلوك تشين، من المهم فهم العوامل الرئيسية التي تحد من أداء شبكات البلوك تشين وانتشار استخدامها. فيما يلي بعض العوامل الرئيسية التي تؤثر على قابلية توسع البلوك تشين:

معدل الإنتاج (المعاملات في الثانية)

يشير معدل الإنتاج إلى عدد المعاملات التي تستطيع سلسلة الكتل معالجتها في الثانية. ويؤثر هذا بشكل مباشر على سرعة الشبكة في التعامل مع نشاط المستخدمين. 

كما ذُكر سابقاً، تعالج بيتكوين حوالي 7 معاملات في الثانية، بينما تعالج إيثيريوم ما بين 15 و30 معاملة في الثانية في شكلها الحالي. ويُصبح انخفاض معدل نقل البيانات في سلاسل الكتل التقليدية مشكلةً رئيسيةً خلال فترات ذروة الطلب.

على سبيل المثال، خلال طفرة العملات المشفرة في عام 2017 ، أصبحت شبكة إيثيريوم مزدحمة بسبب شعبية لعبة CryptoKitties (وهي لعبة تعتمد على تقنية البلوك تشين)، مما تسبب في ارتفاع رسوم المعاملات وتأخر أوقات التأكيد.

مع انضمام المزيد من المستخدمين إلى سلسلة الكتل، يرتفع الطلب على قوة المعالجة، ولكن النظام قد لا يكون قادرًا على مواكبة ذلك إلا إذا تم إجراء تغييرات على كيفية التعامل مع المعاملات أو بناء الكتل. 

عندما يقوم عدد من المستخدمين بإرسال معاملات أكبر مما تستطيع الشبكة معالجته، فإن ذلك يتسبب في حدوث تأخيرات وزيادة رسوم المعاملات.

التكلفة والقدرة

أحد أكبر التحديات في قابلية التوسع في تقنية البلوك تشين هو مقدار البيانات التي تحتاج الشبكة إلى تخزينها وتكلفة القيام بذلك. 

تُخزَّن جميع المعاملات التي تُجرى على سلسلة الكتل بشكل دائم، بدءًا من كتلة التكوين (الكتلة الأولى) وحتى أحدثها. ومع مرور الوقت، يتزايد حجم سلسلة الكتل.

تحتاج كل عقدة كاملة (أجهزة الكمبيوتر التي تخزن نسخة كاملة من سلسلة الكتل) إلى تنزيل هذه البيانات المتزايدة وصيانتها. ومع مرور الوقت، يزداد هذا الأمر تطلبًا لمساحة التخزين وقوة المعالجة والكهرباء.

يبلغ حجم سلسلة كتل بيتكوين حاليًا أكثر من 500 جيجابايت . ولا يستطيع جميع المشاركين تحمل تكاليف الأجهزة أو النطاق الترددي اللازمين لتشغيل عقدة كاملة، مما يحد من قدرة المساهمين على تعزيز لامركزية الشبكة.

يؤدي هذا إلى إنشاء مشكلة تتعلق بإمكانية التوسع، لأنه إذا تمكن عدد أقل من الأشخاص من تحمل تكاليف تشغيل العقد، فقد تصبح الشبكة أكثر مركزية، وهو ما يتعارض مع أحد الأهداف الأساسية لسلسلة الكتل.

حجم الشبكة ومشاركة العقدة

يُسبب حجم الشبكة ومشاركة العقد أيضًا مشكلات في قابلية توسع البلوك تشين. فمع ازدياد عدد العقد، تصبح الشبكة أكثر لامركزيةً وأمانًا. ومع ذلك، فإن ازدياد العقد يعني ضرورة مشاركة كل معاملة وكتلة والتحقق منها من قِبل العديد من المشاركين، مما يزيد من تكلفة الاتصالات.

عند بث معاملة، يجب أن تصل إلى جميع العقد، وعند إضافة كتلة جديدة، يجب أن تنتشر عبر الشبكة بأكملها. تستهلك هذه العملية عرض النطاق الترددي وتزيد من تأخير الانتشار، خاصةً مع الكتل الأكبر حجمًا أو اتصالات الإنترنت البطيئة.

إذا كان الانتشار بطيئًا جدًا، فقد يؤدي ذلك إلى انقسامات في سلسلة الكتل، وتقليل كفاءة الإجماع، وتعريض الشبكة للهجمات. على سبيل المثال، حجم كتل بيتكوين محدود (حوالي 1 ميجابايت) للمساعدة في تقليل تأخير الانتشار. ومع ذلك، فإن هذا يحد أيضًا من عدد المعاملات التي يمكن معالجتها لكل كتلة، مما يجعلها أقل قابلية للتوسع.

الكمون والنهائية

زمن الوصول هو الوقت اللازم لمعالجة المعاملة، بينما تشير النهاية إلى متى تصبح المعاملة غير قابلة للإلغاء وتُعتبر مؤكدة. في العديد من سلاسل الكتل، لا تكون النهاية فورية. 

على سبيل المثال، في بيتكوين، يتطلب الأمر ستة تأكيدات (أو كتل) لاعتبار المعاملة آمنة. وبما أنه يتم تعدين كتلة جديدة كل عشر دقائق، فهذا يعني أن المستخدم قد يحتاج إلى الانتظار حوالي ساعة حتى تتم تسوية المعاملة بالكامل.

يُمثل هذا التأخير مشكلةً في التطبيقات العملية، مثل المدفوعات الإلكترونية أو منصات الألعاب، حيث يتوقع المستخدمون نتائج شبه فورية. في المقابل، تُقدم الأنظمة المركزية، مثل شبكات بطاقات الائتمان، نتائج نهائية في ثوانٍ.

آليات الإجماع (إثبات العمل مقابل إثبات الحصة)

آليات الإجماع هي الطرق التي تستخدمها سلاسل الكتل للاتفاق على صحة المعاملات. على سبيل المثال، تتطلب آلية إثبات العمل (PoW) ، المستخدمة في بيتكوين، من المعدنين حل ألغاز معقدة.

هذه العملية بطيئة وتستهلك الكثير من الطاقة، مما يحد من سرعة المعاملات. في المقابل، فإن آلية إثبات الحصة (PoS)، المستخدمة في سلاسل الكتل الأحدث مثل إيثيريوم 2.0، أسرع وأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة.

لذلك، يسمح هذا النظام بزيادة إنتاجية المعاملات وتأكيدات أسرع. بعض سلاسل الكتل، مثل سولانا، تستخدم مزيجًا من أساليب الإجماع لزيادة السرعة بشكل كبير (حتى 65,000 TPS). ومع ذلك، قد تُضعف هذه التنازلات اللامركزية أو الأمان أحيانًا.

تأثير مشكلات قابلية التوسع في تقنية البلوكشين على المستخدمين والتطبيقات

المصدر: Freepik

تؤثر مشكلات قابلية التوسع بشكل مباشر على تجربة المستخدم والاستخدام العملي لتطبيقات البلوك تشين. ومن بين تأثيراتها على المستخدمين والتطبيقات:

أوقات بطيئة في معالجة المعاملات والتأكيد

من أبرز آثار مشكلات توسع تقنية البلوك تشين بطء معالجة المعاملات. فعندما يحاول العديد من المستخدمين إجراء معاملات في وقت واحد، تزدحم الشبكة، مما يتسبب في تأخيرات. 

على سبيل المثال، تستغرق معاملات البيتكوين عادةً حوالي 10 دقائق للتأكيد في الظروف العادية. ومع ذلك، خلال أوقات الذروة، مثل موجة صعود العملات المشفرة في أواخر عام 2017 أو الارتفاع الكبير في أوائل عام 2021، امتدت أوقات التأكيد إلى ساعات.

بالإضافة إلى ذلك، في ذروة انتشارها، تسبب ازدحام شبكة إيثريوم في تباطؤ المعاملات بشكل كبير. ونتيجةً لذلك، أحبط هذا الازدحام المستخدمين الذين اعتمدوا على التفاعلات السريعة مع العقود الذكية والتطبيقات اللامركزية.

زيادة رسوم المعاملات خلال ذروة الاستخدام

مع تباطؤ أوقات المعاملات، تميل الرسوم إلى الارتفاع لأن المستخدمين يتنافسون على معالجة معاملاتهم بشكل أسرع من خلال تقديم رسوم أعلى إلى عمال المناجم. 

خلال طفرة بيتكوين أواخر عام ٢٠١٧، ارتفع متوسط ​​رسوم المعاملات إلى أكثر من ٣٧ دولارًا أمريكيًا للمعاملة، مما جعل المدفوعات الصغيرة غير عملية. هذه الرسوم المرتفعة تُثني المستخدمين العاديين عن استخدام شبكات بلوكتشين لإجراء المعاملات الصغيرة أو الروتينية. 

على سبيل المثال، قد يصبح استخدام البيتكوين لشراء كوب من القهوة أكثر تكلفة أثناء ارتفاع الرسوم، مما يحد من جدوى استخدام تقنية البلوك تشين في المعاملات الصغيرة أو مدفوعات التجزئة.

القيود المفروضة على التطبيقات الواقعية مثل المدفوعات وسلسلة التوريد

وتحد مشكلات قابلية التوسع أيضًا من قدرة blockchain على دعم التطبيقات المعقدة في العالم الحقيقي. 

يمتد هذا القيد إلى إدارة سلسلة التوريد، حيث يتطلب تتبع آلاف المنتجات من خلال التحديثات المتكررة شبكة سريعة وقابلة للتطوير. 

تستخدم مشاريع مثل مشروع Food Trust التابع لشركة IBM تقنية البلوك تشين لتحقيق الشفافية في سلسلة التوريد، ولكن قيود قابلية التوسع تؤدي أحيانًا إلى إبطاء تحديثات البيانات في الوقت الفعلي أو زيادة التكاليف.

عدم استقرار الشبكة وانقطاعاتها

عندما تصبح شبكة blockchain مثقلة، فقد تعاني من عدم الاستقرار أو حتى الانقطاعات المؤقتة. 

فعلى سبيل المثال، شهدت منصة سولانا، المعروفة بسرعتها العالية، انقطاعات متكررة في الشبكة خلال عامي 2021 و2022 نتيجةً لضغط هائل على الشبكة. ويمكن لهذه الانقطاعات أن تعطل الخدمات المبنية على تقنية البلوك تشين وتضر بثقة المستخدمين.

النهج والحلول لمعالجة مشكلات قابلية التوسع في تقنية البلوكشين

المصدر: Freepik

أدت الحاجة الملحة إلى شبكات blockchain القابلة للتوسع إلى تطوير حلول مختلفة مصممة لمعالجة تحديات التوسع الرئيسية، مثل معدل إنتاج المعاملات المحدود. 

تهدف هذه الحلول إلى زيادة سعة الشبكة وسرعة المعاملات مع الحفاظ على الأمان واللامركزية، وهما عنصران أساسيان لقيمة تقنية البلوك تشين. وتشمل هذه الحلول ما يلي:

حلول الطبقة 1 (على السلسلة)

تركز حلول الطبقة الأولى على تحسين البروتوكول الأساسي لسلسلة الكتل. تعمل هذه التحسينات على تعزيز قدرة الشبكة من خلال تغيير طريقة عمل سلسلة الكتل نفسها. تشمل أساليب الطبقة الأولى الشائعة ما يلي:

• الشاهد المنفصل (SegWit)

يُحسّن SegWit ، الذي ابتكره مطورو بيتكوين، قابلية التوسع من خلال تغيير طريقة تخزين بيانات المعاملات. فبفصل توقيعات المعاملات عن باقي البيانات، يُحرر SegWit مساحة داخل كل كتلة، مما يسمح بتضمين المزيد من المعاملات ضمن حجم كتلة بيتكوين البالغ 1 ميجابايت.

ويعمل هذا على تعزيز إنتاجية المعاملات وتقليل الرسوم، على الرغم من أنه ليس حلاً كاملاً لمشكلة قابلية التوسع.

• عملية التجزئة

بعد أن شاع استخدام تقنية التجزئة في إيثيريوم، يتم تقسيم سلسلة الكتل إلى "أجزاء" أصغر ومتوازية، كل منها يتعامل مع مجموعة فرعية خاصة به من المعاملات.

يتيح هذا للشبكة معالجة العديد من المعاملات في آنٍ واحد، مما يزيد الإنتاجية بشكل ملحوظ. مع ذلك، يتطلب التجزئة اتصالات معقدة بين الشظايا، وقد يُشكل تحديات أمنية.

• هارد فوركس

تتضمن هذه التغييرات تغييرات جوهرية في قواعد سلسلة الكتل، مثل زيادة حجم الكتلة أو تقليل وقت إنشائها. قد تزيد عمليات التفرع الصلبة من الإنتاجية، ولكنها غالبًا ما تؤدي إلى انقسامات في المجتمع، كما حدث مع بيتكوين كاش.

حلول الطبقة 2 (خارج السلسلة)

تُضيف حلول الطبقة الثانية بروتوكولات إضافية فوق سلسلة الكتل الأساسية لتخفيف عبء معالجة المعاملات. يُقلل هذا من الازدحام على السلسلة الرئيسية ويُسرّع أوقات المعاملات دون تغيير بروتوكول سلسلة الكتل الأساسي. تشمل طرق الطبقة الثانية الرئيسية ما يلي:

• سلاسل جانبية

سلاسل الكتل المنفصلة المتصلة بالسلسلة الرئيسية، والسلاسل الجانبية، تسمح بإجراء المعاملات خارج الشبكة الرئيسية ثم استئنافها لاحقًا. على سبيل المثال، تستخدم سلاسل بلازما إيثريوم وسلاسل باراشين بولكادوت السلاسل الجانبية لزيادة قابلية التوسع مع الحفاظ على الأمان.

• قنوات الدولة

تتيح هذه الطريقة للمشاركين إجراء معاملات متعددة خارج السلسلة وتسجيل النتيجة النهائية فقط على سلسلة الكتل الرئيسية. تُعد هذه الطريقة مثالية للمعاملات عالية التردد ومنخفضة القيمة، مثل الألعاب أو المدفوعات الصغيرة.

• قنوات الدفع وشبكة لايتنينج 

تُنشئ شبكة Lightning (بيتكوين) وشبكة Raiden (إيثريوم) قنوات دفع مباشرة بين المستخدمين، خارج نطاق سلسلة الكتل. تُمكّن هذه القنوات من إجراء معاملات فورية ومنخفضة التكلفة عن طريق تسوية الأرصدة النهائية على سلسلة الكتل الرئيسية لاحقًا.

• بلوكشين متداخلة

تتضمن هذه المشاريع سلسلة كتل رئيسية تشرف على سلاسل ثانوية متعددة، مما يتيح معالجة المعاملات المتوازية دون التضحية بالأمان.

آليات الإجماع القابلة للتطوير

تُعدّ خوارزميات الإجماع أساسيةً لأمن سلسلة الكتل، ولكنها قد تُحدّ أيضًا من قابلية التوسع. تهدف أساليب الإجماع الجديدة إلى تسريع التحقق من صحة المعاملات بجهد ووقت أقل.

• إثبات الحصة (بوس)

تُتيح آلية إثبات الحصة (PoS) معالجة أسرع للمعاملات وتُقلل من استهلاك الطاقة. وقد حسّن تحوّل إيثيريوم من آلية إثبات العمل (Proof of Work) إلى آلية إثبات الحصة (PoS) بشكل كبير من قابلية التوسع، وذلك باستبدال عملية التعدين كثيفة الاستهلاك للطاقة بمُدقّقين يتم اختيارهم بناءً على حصصهم.

بالإضافة إلى ذلك، اعتمدت منصة Algorand آلية إجماع إثبات الحصة الخالصة (PPoS). ويختلف هذا النهج عن أنظمة إثبات الحصة التقليدية التي تعتمد غالبًا على مجموعة ثابتة من المدققين.

في هذه الحالة، يختار ألغوراند عشوائيًا لجنة صغيرة من المدققين لكل كتلة جديدة. يُسهم هذا النهج في الحفاظ على اللامركزية والأمان. كما يُمكّن الشبكة من تحقيق قابلية توسع عالية وسرعة في المعالجة، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات الفورية.

• دليل التفويض الممنوح (دبوس)

في هذه الحالة، ينتخب حاملو الرموز مجموعة صغيرة من المدققين الموثوق بهم لإنشاء الكتل، مما يعزز الإنتاجية على حساب بعض اللامركزية. على سبيل المثال، تستخدم EOS ، إحدى أشهر سلاسل الكتل القائمة على مبدأ إثبات الحصة المفوضة (DPoS)، 21 منتجًا للكتل منتخبًا للتحقق من صحة المعاملات بسرعة وبتكلفة منخفضة.

• إثبات السلطة (PoA)

يشير هذا إلى نظام قائم على السمعة، حيث تُصادق على المعاملات عُقد مختارة فقط. علاوةً على ذلك، يُوفر إثبات الملكية (PoA) كفاءةً عاليةً لسلاسل الكتل الخاصة أو المُجمّعة.

التسامح مع الخطأ البيزنطي (BFT)

تم تصميم متغيرات BFT للحفاظ على الإجماع حتى لو تصرفت بعض العقد بشكل خبيث، وتعمل على تحسين الموثوقية والإنتاجية في شبكات blockchain المسموح بها.

حلول هجينة

تجمع بعض مشاريع البلوك تشين بين عدة مناهج لتحقيق أقصى قدر من قابلية التوسع. على سبيل المثال، تدمج شبكة Core DAO أمان إثبات العمل الخاص ببيتكوين مع كفاءة إثبات الحصة المفوضة الخاص بإيثيريوم من خلال آلية إجماع ساتوشي بلس الفريدة.

تسمح هذه الطريقة الهجينة بمستويات أعلى من المعاملات مع الحفاظ على اللامركزية والأمان، مما يمهد الطريق لتطبيقات لامركزية قابلة للتطوير (dApps).

حلول عبر السلاسل

مع تشغيل العديد من سلاسل الكتل بشكل مستقل، أصبحت قابلية التشغيل البيني عاملاً أساسياً في معالجة قابلية التوسع. تُمكّن بروتوكولات الربط بين السلاسل، مثل بولكادوت وكوزموس، سلاسل الكتل المختلفة من التواصل ونقل الأصول بسلاسة.

من خلال ربط الشبكات، تعمل هذه الحلول على زيادة القدرة الإجمالية ومرونة نظام blockchain، مما يساعد على تخفيف قيود التوسع.

التنازلات والتحديات في حل مشكلات قابلية التوسع في تقنية البلوكشين

عندما يتعلق الأمر بحل مشكلات قابلية التوسع في blockchain، فهناك الكثير من التحديات والمقايضات المتضمنة. 

وفيما يلي بعض التنازلات والتحديات الرئيسية التي ينطوي عليها الأمر:

موازنة اللامركزية وقابلية التوسع

من أكبر التحديات في حل مشكلات قابلية التوسع في تقنية البلوك تشين هو التوازن بين اللامركزية وقابلية التوسع. فتحسين قابلية التوسع غالبًا ما يعني تقليل اللامركزية، وهو ما يتعارض مع المبدأ الأساسي للبلوك تشين. 

يعد العثور على التوازن الصحيح حيث تظل الشبكة آمنة ولامركزية وقابلة للتطوير أمرًا صعبًا ويتطلب خيارات تصميم دقيقة.

الإجماع والاتفاق المجتمعي

في الأنظمة اللامركزية، لا يمكن لأي جهة فرض التغييرات. لتنفيذ التحديثات، يجب التوصل إلى توافق في الآراء بين جميع أصحاب المصلحة، من عمال مناجم ومطورين ومستخدمين. 

بدون اتفاق واسع النطاق، قد تؤدي التغييرات إلى انقسامات في المجتمع، مما ينتج عنه سلاسل كتل منفصلة، ​​كما هو الحال مع بيتكوين كاش وإيثيريوم كلاسيك. هذه الانقسامات قد تُضعف النظام البيئي ككل.

التوافق مع الإصدارات السابقة والترقيات

يجب أن يكون أي تحديث لسلسلة الكتل متوافقًا مع الإصدارات السابقة، نظرًا لعدم وجود تحديثات إجبارية في الشبكات اللامركزية. هذا يعني أن الإصدارات الجديدة يجب أن تعمل مع الإصدارات القديمة لتجنب تعطل النظام. 

ومع ذلك، فإن هذا القيد يجعل تنفيذ حلول التوسع أكثر صعوبة ويزيد من الحاجة إلى الاختبار الشامل.

تكلفة انقسامات المجتمع

عندما تؤدي الخلافات إلى انقسامات أو تفرعات ، يتحمل مجتمع البلوك تشين بأكمله التكلفة. يتطلب الحفاظ على البلوك تشين جهدًا متواصلًا من المطورين والمعدنين والمستخدمين. تؤدي الانقسامات إلى تشتيت الموارد والحماس، مما قد يضر بنمو النظام البيئي والثقة به.

مستقبل قابلية التوسع في تقنية البلوكشين

بالنظر إلى المستقبل، من المتوقع أن تشهد قابلية توسع تقنية البلوك تشين تحسنًا ملحوظًا مع استمرار تطور التقنيات والأساليب الجديدة. ويبقى تحدي الموازنة بين الأمان واللامركزية والسرعة قائمًا. 

ومع ذلك، تُقرّبنا الابتكارات المستمرة من شبكة بلوكتشين قادرة على التعامل مع الاستخدام واسع النطاق دون المساس بمبادئها الأساسية. ومن أهم مجالات التقدم تحسين البروتوكولات الأساسية لسلسلة الكتل، والتي تُسمى غالبًا حلول الطبقة الأولى.

وتتضمن هذه التغييرات إعادة تصميم كيفية عمل blockchain في جوهره مثل تغيير طريقة التحقق من صحة المعاملات أو كيفية تخزين البيانات لزيادة عدد المعاملات التي تتم معالجتها في الثانية. 

في الوقت نفسه، يتزايد أهمية ربط سلاسل الكتل المختلفة عبر تقنية السلاسل المتقاطعة. فبدلاً من سلاسل الكتل المنعزلة التي تعمل منفردةً، تتيح هذه الحلول للشبكات المختلفة تبادل المعلومات والأصول بسهولة. 

وأخيرًا، تكتسب قابلية التشغيل البيني، وهي قدرة أنظمة بلوكتشين المختلفة على التواصل والعمل معًا، زخمًا متزايدًا. باختصار، يبدو مستقبل قابلية توسع بلوكتشين واعدًا، مع تطورات تستهدف كلاً من التكنولوجيا الأساسية وكيفية تفاعل أنظمة بلوكتشين مع بعضها البعض. 

خاتمة

إن حل مشكلة قابلية توسع البلوك تشين عملية تتطلب تضافر جهود المطورين والمستخدمين والشركات. ولا تقتصر قابلية التوسع على تسريع المعاملات فحسب، بل تعني أيضًا بناء شبكات قادرة على النمو والتكيف مع الحفاظ على الأمن واللامركزية. 

مع ازدياد استخدام تقنية البلوك تشين في مختلف القطاعات والأفراد ، تزداد أهمية إيجاد حلول عملية ومستدامة لقابلية التوسع. وسواءً كان ذلك من خلال حلول الطبقة الثانية أو أساليب توافق أفضل، فإن معالجة هذه التحديات أمرٌ أساسي لمستقبل البلوك تشين.

يُمهّد العمل الجاري حاليًا الطريق لسلاسل كتل قادرة على تلبية احتياجات العالم الحقيقي دون أن تفقد ما يميزها. ومع تطور هذه التحسينات، ستصبح سلسلة الكتل أكثر فائدة في الحياة اليومية وفي العديد من القطاعات، بما يتجاوز مجرد التكنولوجيا.

الأسئلة المتداولة (FAQs)

ما هي قابلية التوسع في تقنية البلوكشين؟

تشير قابلية توسع البلوك تشين إلى قدرة الشبكة على معالجة عدد متزايد من المعاملات بكفاءة دون المساس بأمنها أو لامركزيتها. وتُحدد هذه القابلية مدى قدرة البلوك تشين على التعامل مع الطلب المتزايد مع انضمام المزيد من المستخدمين والتطبيقات إلى الشبكة.

هل القدرة على التوسع هي التحدي الوحيد الذي تواجهه تقنية البلوكشين؟

لا، فقابلية التوسع تُعدّ أحد التحديات العديدة، إلى جانب الحفاظ على الأمن واللامركزية. تُشكّل هذه العوامل الثلاثة ما يُعرف بـ"معضلة البلوك تشين"، حيث غالبًا ما يؤثر تحسين أحدها على العوامل الأخرى.

ما هي بعض مشكلات قابلية التوسع الشائعة في تقنية البلوكشين؟

تشمل المشكلات الشائعة ازدحام الشبكة ومعدلات المعاملات المحدودة ورسوم المعاملات المرتفعة والوقت المستغرق في تأكيد الكتلة والقيود المتعلقة بالتكلفة والسعة.

هل حلول الطبقة الثانية فعالة لتحسين قابلية التوسع في تقنية البلوكشين؟

نعم، تساعد حلول الطبقة 2 مثل Lightning Network (بالنسبة إلى Bitcoin) وPlasma (بالنسبة إلى Ethereum) في التعامل مع المعاملات خارج السلسلة الرئيسية، مما يقلل الازدحام ويزيد السرعة.

ما هي تحسينات الطبقة الأولى في قابلية التوسع في تقنية البلوكشين؟

تتضمن تحسينات الطبقة 1 تغييرات على بروتوكول blockchain الأساسي نفسه، مثل تقديم آليات إجماع جديدة (على سبيل المثال، إثبات الحصة)، أو التجزئة، أو تحسين هياكل البيانات لزيادة الإنتاجية وتقليل زمن الوصول.