ما هي الطبقة الثانية وكيف تعمل؟

أحد المواضيع الرئيسية التي تمت مناقشتها هذه الأيام في عالم العملات المشفرة هو نوع من العملات المشفرة أو شبكة blockchain تسمى Layer 2. تستخدم معظم المشاريع الأحدث النشطة في هذا المصطلح أيضًا كثيرًا، إما كوسيلة لتمييز نفسها عن العملات المشفرة التقليدية مثل Bitcoin و Ether، أو للإشارة إلى أنهما في الواقع ليسا شبكات blockchain أساسية بحد ذاتها.

في هذا المقال نستكشف:

تاريخ موجز لمصطلح "الطبقة الثانية"

كانت إحدى المشكلات الملحوظة طويلة الأمد للعملات المشفرة هي قدرتها على تسوية المعاملات بسرعة. حدث هذا بشكل خاص مع عملة البيتكوين، والتي، بحكم تصميمها، لديها فترة عشر دقائق تقريبًا قبل أن يتم تأكيد المعاملة كجزء من التدابير الأمنية.

في حين أن معظم الخدمات تقبل مجرد إرسال المعاملة كوسيلة للدفع، فإن الكثير منها يستمر في انتظار تأكيد واحد كحد أدنى لضمان تسوية الدفع.

مع تزايد شعبية Bitcoin وEthereum، أصبح ازدحام الشبكة أيضًا مشكلة، حيث تأخرت قدرة هذه الشبكات على معالجة المعاملات. ببساطة، لم تكن سرعة المعاملات مثالية للتجارة.

هل تتذكر كيف أصبحت التكنولوجيا التي أذهلتنا ذات يوم وكأنها شيء من الماضي؟ على سبيل المثال، منذ سنوات عديدة، كان وجود 16 غيغابايت من مساحة التخزين على هاتفك الذكي يعتبر مبلغًا لا يصدق. تتطور التكنولوجيا باستمرار وتتكيف مع متطلبات السوق الحالية، وينطبق الشيء نفسه على تقنية blockchain والعديد من العملات المشفرة الأكثر شيوعًا في العالم.

في السنوات الأولى، كانت العملات المشفرة القائمة على تقنية blockchain قادرة على التعامل مع حركة المرور على شبكتها. يمكن أن تحتوي كتلة Bitcoin الواحدة على 2000 معاملة في المتوسط، بينما تحتوي Ethereum على عدة مرات أكثر. توقع عدد قليل من الأشخاص أن تحظى هذه العملات المشفرة بشعبية كبيرة لدرجة أن سرعة معاملات Bitcoin التي تبلغ حوالي 7 في الثانية لن تكون كافية، ولكن مع نمو المرافق بشكل كبير، أصبح من الواضح أن هذا كان بطيئًا للغاية بالنسبة لعالم على حافة اعتماد العملات المشفرة.

وفجأة، اعتُبرت سلاسل الكتل الأصلية للعملات المشفرة الناضجة مثل Bitcoin وEthereum ذات أوقات معالجة بطيئة، ونتيجة لذلك، رسوم مرتفعة (نظرًا لأنه يمكنك دفع رسوم أعلى لتحديد أولويات معاملتك في قائمة انتظار طويلة).

سمات مثل أوقات المعالجة البطيئة والرسوم المرتفعة ليست موضع ترحيب بشكل خاص في أي سوق ذات صلة وفي ضوء الحصول على قاعدة عملاء أوسع. نحن نستخدم مصطلح "تحجيم الكلمات" لوصف معالجة المعاملات على blockchain بسرعة وبرسوم منخفضة.

كانت قابلية التوسع مهمة لحل المشكلات الأساسية التي أزعجت العديد من شبكات البلوكشين مثل البيتكوين، ولكن التحدي كان يتمثل في تحقيق التوازن بين قابلية التوسع ودرجة عالية من الأمان، مع الحفاظ على اللامركزية. غالبًا ما يُشار إلى هذا باسم "معضلة blockchain الثلاثية"، أي القدرة على الموازنة بنجاح بين ثلاث خصائص عضوية تشكل المبادئ الأساسية لـ blockchain المتمثلة في اللامركزية وقابلية التوسع والأمن.

البيتكوين هو أفضل مثال لتوضيح المعضلة الثلاثية. وفقًا لـ Vitalik Buterin، أحد مؤسسي Ethereum، لا يمكن لتقنية blockchain تقديم سوى اثنين من أصل ثلاثة خصائص في وقت واحد. على سبيل المثال، يمكن للبيتكوين أن تنجح في تحقيق الأمن واللامركزية، على حساب المستوى المرغوب من قابلية التوسع.

للتخفيف من الانسداد وفقدان العملاء، قرر المطورون إنشاء سلاسل كتل ثانوية تعمل جنبًا إلى جنب مع سلسلة الكتل الرئيسية. وأشاروا إلى هذا باسم بروتوكول الطبقة الثانية.

يتم تعريف الطبقة الثانية على أنها blockchain منفصلة تم إنشاؤها بهدف توسيع وظائف وقدرات منصات blockchain الحالية في النظام البيئي للعملات المشفرة، وتحديدًا لتحقيق قابلية التوسع إلى مستوى أعلى.

تم إنشاء الطبقة الثانية فوق سلاسل الكتل الموجودة والتي يشار إليها باسم الطبقة الأولى.

الاختلافات بين الطبقة 1 والطبقة 2 في العملة المشفرة

لفهم الطبقة الثانية، علينا أن نعود إلى الأساسيات ونحدد الطبقة الأولى. كان مصطلح الطبقة الأولى، في الواقع، مصطلحًا بأثر رجعي تم إنشاؤه بسبب الحاجة إلى تعريف الطبقة الثانية. وقد تم استخدامه بشكل متكرر لوصف البيتكوين والإثيريوم.

وبهذا المعنى، تشير الطبقة الأولى إلى إطار عمل blockchain الرئيسي الأساسي، أي إلى البروتوكول الأساسي للشبكة أو بمعنى آخر، إلى عدد من الحلول المصممة لتعزيز تصميم البروتوكولات الأساسية. تساعد التحسينات الطفيفة في البروتوكول الأساسي التي تقدمها حلول الطبقة الأولى في الحصول على درجة أعلى من قابلية التوسع في ضوء النظام البيئي بأكمله.

يوضح عدد من الإدخالات البارزة ضمن حلول الطبقة الأولى من blockchain كيف يمكن لهذه الخيارات أن تقدم أساليب متباينة للقياس، مثل زيادة حجم الكتلة عبر البروتوكول الأساسي، والتقسيم والتعديل في آليات الإجماع. بعبارات بسيطة، يمكن أن توفر حلول قياس الطبقة الأولى قدرة أكبر لاستيعاب مستخدمين وبيانات إضافية. بعض الأمثلة الأكثر شيوعًا لشبكات blockchain من الطبقة الأولى اليوم هي Bitcoin وEthereum وBinance Smart Chan وLitecoin وAvalanche.

ومن ثم، لدينا الطبقة الأولى باعتبارها البنية الأساسية الأساسية لسلسلة الكتل، وفوق ذلك تكمن الطبقة الثانية باعتبارها الشبكة المتراكبة.

على سبيل المثال، Bitcoin هي شبكة من الطبقة الأولى، في حين أن الشبكة المسرّعة هي شبكة من الطبقة الثانية فوق Bitcoin.

لمعرفة المزيد حول الشبكة المسرّعة كحل لقيود التوسع في Bitcoin، اقرأ مقالة Learn Crypto هذه: "الشبكة المسرّعة: مستقبل المال".

ولذلك، تشمل الطبقة الأولى عددًا من الأيدي العليا مثل اللامركزية والأمن وتعزيز تطوير النظام البيئي من حيث دمج الأدوات الجديدة والابتكارات التكنولوجية والمتغيرات المماثلة الأخرى في البروتوكولات الأساسية. ومن ناحية أخرى، فإن عدم قدرة شبكات الطبقة الأولى على التوسع هي مشكلة شائعة. على سبيل المثال، تتطلب آلية الإجماع التي تستخدمها Bitcoin، والمعروفة أيضًا باسم إثبات العمل، قدرًا كبيرًا من الموارد الحسابية.

كما هو موضح سابقًا، يعمل حل blockchain للطبقة الثانية على الطبقة الأصلية لتفريغ المعاملات بكفاءة عن طريق نقل جزء من معاملات blockchain للطبقة الأولى إلى بنية نظام أخرى.

تتم معالجة العبء المثقل للمعالجة بواسطة الطبقة الثانية التي ترفع تقاريرها إلى الطبقة الأولى لوضع اللمسات النهائية على النتيجة. وبالتالي، يتم تقليل انسداد الشبكة وأكثر قابلية للتطوير. العودة إلى مثال أفضل الممارسات الخاصة بشبكة Bitcoin Lightning Network؛ تعمل الشبكة المسرّعة على تسريع معالجة سلسلة كتل البيتكوين، بالإضافة إلى دمج العقود الذكية في سلسلة كتل البيتكوين. بمعنى آخر، تتمثل المزايا الرئيسية لشبكات الطبقة الثانية في توسيع وظائف وقدرات نظيراتها من الطبقة الأولى من خلال زيادة قابلية البرمجة والأداء، مع تقليل رسوم المعاملات.

ما هي أطر الطبقة الثانية؟

يمكن تعريف أطر الطبقة الثانية على أنها حلول توسيع تم إنشاؤها لتمكين البروتوكولات من إنشاء التطبيقات وتنفيذ المعاملات برسوم أقل وسرعة أكبر. يمكن تصنيف حلول قياس الطبقة الثانية إلى أربع فئات: السلاسل الجانبية، والمجموعات المجمعة، والبلازما، والقنوات.

الفكرة الرئيسية وراء كل إطار عمل من الطبقة الثانية هي السماح لعدة أطراف بالتفاعل بأمان بطريقة معينة دون إصدار معاملات على السلسلة الرئيسية، أي الطبقة الأولى. وفي الوقت نفسه، يجب أن تظل قادرة على إدارة أمان السلسلة الرئيسية إلى حد ما. قبل شرح كل إطار بشكل منفصل في القائمة أدناه، من المثير للاهتمام الإشارة إلى أنه في حين أن السلسلة الجانبية لها خصائصها الأمنية الخاصة، فإن أطر القياس الأخرى المذكورة تعتمد بشكل عام على أمان السلسلة الرئيسية.

1. السلاسل الجانبية

الفكرة الأساسية وراء سلسلة جانبية بسيطة هي أن يكون لديك blockchain منفصل تمامًا مع مشغليه ومدققيه، إلى جانب جسور لنقل الأصول. لذلك، تعتبر السلاسل الجانبية أطرًا معقدة للغاية نظرًا لامتلاكها أدوات التحقق الخاصة بها، وخوارزميات الإجماع مثل إثبات الحصة أو إثبات العمل. بمعنى آخر، بمجرد إنشائها، قد يكون من الصعب تغيير السلاسل الجانبية.

يمكن توضيح السلاسل الجانبية على أنها سلاسل كتل أصغر تعمل بشكل منفصل، ولكنها لا تزال جنبًا إلى جنب مع السلسلة الرئيسية لتضيف إلى كفاءة السلسلة الرئيسية ووظائفها العامة. نظرًا لامتلاكها لبنية تحتية خاصة بها، فإنها تظل منفصلة عن blockchain الرئيسية وبالتالي تكون قادرة على ضمان أمنها.

2. Roll Ups

إن Roll Up عبارة عن سلسلة جانبية عمليًا، مع الأخذ في الاعتبار أنها يمكن أن تنتج كتلًا ولقطات مثل هذه الكتل إلى السلسلة الرئيسية. فكر في سلسلة متوازية، بدلاً من الطبقة الثانية. يقوم إطار عمل توسيع الطبقة الثانية بتجميع مجموعة من المعاملات وإعادتها إلى blockchain الرئيسي.

هناك نوعان من رول اب:

3. البلازما

يمكن تعريف البلازما على أنها إطار عمل للقياس من الطبقة الثانية يمكّن السلاسل الجانبية غير الاحتجازية. يشار إليها على أنها الأكثر إرباكًا بين جميع حلول قياس الطبقة الثانية، حيث تقوم Plasma بإنشاء سلسلة من السلاسل الفرعية كسلاسل ثانوية تساعد blockchain الرئيسي في عمليات التحقق. ترتبط سلاسل الأطفال بسلسلة الكتل الرئيسية عن طريق العقود الذكية، والتي يشار إليها باسم العقود الجذرية، والتي تمكن السلسلة الرئيسية بشكل أساسي من توجيه سلاسل الأطفال. سلاسل أطفال البلازما الرئيسية قادرة أيضًا على الحصول على سلاسل أطفال خاصة بها لتحقيق درجة أعلى من الأمان.

ترتبط مزايا البلازما بتأمين سلسلة البلازما بواسطة السلسلة الرئيسية. بالمقارنة مع السلاسل الجانبية، تستفيد سلاسل البلازما من أمان السلسلة الرئيسية، وفي حالة حدوث هجوم، يمكن لمستخدمي سلسلة البلازما الانتقال إلى سلسلة الكتل الرئيسية. لذلك، يوفر حل القياس هذا درجة أعلى من الأمان. ومع ذلك، فإن عيبها الرئيسي يرتبط بفترة انتظار طويلة للمستخدمين الذين يرغبون في سحب الأصول من الطبقة الثانية لنقلها إلى الطبقة الأولى.

4. القنوات

يسمح حل القياس هذا بإنشاء قناة نظير إلى نظير بين طرفين يمكنهم تبادل كمية غير محدودة من المعاملات على الطبقة الثانية مع إرسال معاملتين فقط إلى الطبقة الأولى.

تفتح المعاملة الأولى الرابط بين الطبقة 1 والطبقة 2، وتغلق المعاملة الثانوية هذا الرابط. وبما أن معظم المعاملات يتم إخراجها من الطبقة الأولى، فإن القنوات تعمل على تحسين سرعة المعاملات وتقليل الرسوم والتأخير والازدحام على الشبكة.

أكثر أنواع القنوات شيوعًا هي قنوات الدفع والقنوات الحكومية. ويكمن الاختلاف في حقيقة أن قنوات الدفع تركز على المدفوعات، بينما تتعامل قنوات الدولة مع التحديثات العامة. على الرغم من سهولة العمل مع القنوات ومتقدمتها من حيث تحقيق السرعة، إلا أنها غير قادرة على استخدام العقود الذكية أو رمز الآلة الافتراضية.

ما هي العملات المشفرة التي تستخدم الطبقة الثانية؟

أصبحت الحلول متعددة السلاسل، والتي يشار إليها عادة باسم الطبقة الثانية، شائعة جدًا مؤخرًا بسبب عوائدها المرتفعة وأسعارها المنخفضة. فيما يلي قائمة ببعض أطر عمل الطبقة الثانية الشائعة، إما المستندة إلى Bitcoin أو Ethereum.

1. شبكة البيتكوين المسرّعة

تعد شبكة Lightning Network المذكورة أعلاه واحدة من أكثر حلول الطبقة الثانية شيوعًا للبيتكوين. كما يوحي اسمه، يوفر هذا الإطار معاملات سريعة للغاية على Bitcoin blockchain. عند الإشارة إلى المعاملات السريعة، فإننا نتحدث عن ميلي ثانية. ومن أجل المقارنة، يبلغ متوسط وقت معاملة البيتكوين الحالي حوالي 10 دقائق.

على غرار أطر الطبقة الثانية الأخرى، فإنه يأخذ حزم المعاملات من السلسلة الرئيسية ليتم التعامل معها خارج السلسلة قبل نقل هذه المعلومات مرة أخرى، إلى جانب جلب العقود الذكية إلى بيتكوين. بشكل عام، توفر الشبكة المسرّعة عددًا من المزايا مثل الرسوم المخفضة وقابلية التوسع والمبادلة عبر سلسلة الكتل.

2. المضلع

يعمل حل الطبقة الثانية لـ Ethereum على الاستفادة من التقنيات المتباينة لتحسين قابلية التوسع في Ethereum. تم تصميم نظام Polygon لحل المشكلات المتعلقة بسهولة الاستخدام وقابلية التوسع والازدحام على شبكة Ethereum، إلى جانب الاستفادة من إطار عمل Plasma والشبكة اللامركزية من أدوات التحقق من صحة الملكية.

نظرًا للاعتماد على أدوات التحقق من صحة الملكية، أصبحت Polygon واحدة من أسرع حلول التوسع في السوق، إلى جانب سياستها المتعلقة بالسعر التي ضمنت مكانها بين الأصول الرقمية الأفضل أداءً.

3. التحكيم

باعتباره حلًا آخر للطبقة الثانية يعتمد على إيثريوم، اكتسب Arbitrum شعبية في وقت قصير منذ ظهوره في عام 2021. يستخدم الإطار المعني سلسلة إيثريوم الرئيسية للتحقق من المعاملات، وهو ما يصل إلى رسوم غاز أعلى قليلاً مقارنة بـ Polygon، ولكن لا يزال بشكل حاسم أقل من شبكة Ethereum.

ترتبط المزايا الرئيسية بامتلاك جهاز Arbitrum الظاهري الخاص بها مما يعزز قابلية التوسع وسرعة المعاملات للعقود الذكية، مما يجعلها الحل المثالي للتوسع لتطبيقات التمويل اللامركزي. يرتبط العيب الرئيسي لـ Arbitrum بحقيقة أنها مؤمنة بواسطة Ethereum أو بمعنى آخر أنها تعكس لامركزية الشبكة من خلال مجموعة أكبر من القيمة الإجمالية المقفلة (TVL)، مما يجعلها خيارًا غير مناسب حقًا للمستثمرين الذين يفضلون السحب. أصول التشفير في الوقت المناسب.

4. الحلقات

Loopring هو بروتوكول قائم على الإيثريوم، ومدقق، ومفتوح المصدر، وغير خاضع للحراسة، ويتيح التداول والمعاملات منخفضة التكلفة. نظرًا لبروتوكول المعرفة الصفرية (ZK)، اكتسب Loopring شعبية داخل قاعدة مستخدمي DeFi لأنه سمح لهم بالتداول ببساطة وتوفير السيولة والمعاملات السريعة مع عدم تعريض الأمن للخطر.

ما هي الطبقة الثانية في الايثيريوم؟

تعتمد غالبية حلول الطبقة الثانية قيد التطوير على إيثريوم، وثلاثة من الأمثلة المستخدمة في هذه المقالة هي الطبقة الثانية المستندة إلى إيثريوم. ويرجع ذلك على الأرجح إلى هيمنة إيثريوم على استخدام التطبيقات اللامركزية وويب 3، والتي من المتوقع أن تنمو في المستقبل. سنين.

تمت ترقية Ethereum إلى Proof-of-Stake في أواخر عام 2022، مما أدى إلى زيادة سرعة معاملاتها عدة مرات. ومع ذلك، فإن السنوات التي سبقت تلك الترقية شهدت محاولة العديد من حلول الطبقة الثانية التغلب على مشكلات قابلية التوسع.

لا تتطلب حلول الطبقة الثانية المبنية على شبكة إيثريوم أي تعديلات على الطبقة الأولى. تعمل حلول الطبقة الثانية على تعزيز أمان آلية إجماع الطبقة الأولى، إلى جانب تسريع المعاملات بشكل حاسم. على سبيل المثال، كانت شبكة الطبقة الأولى من إيثريوم قادرة على التعامل مع ما يقرب من 15 معاملة في الثانية، في حين أن حلول الطبقة الثانية جعلتها تصل إلى حوالي 4000 معاملة في الثانية.

لماذا نحتاج إلى الطبقة الثانية في الإيثيريوم؟

من المتوقع أن يكون الإصدار الجديد من Ethereum قادرًا على معالجة ما يقرب من 100000 معاملة في الثانية في المستقبل. فلماذا لا نزال بحاجة إلى الطبقة الثانية؟

ببساطة: قد لا تكون 100000 معاملة في الثانية كافية في المستقبل حيث يكون Web3 هو الاتجاه السائد ويكون اعتماد العملات المشفرة أكثر انتشارًا من اليوم.

تعتبر حلول قياس الطبقة الثانية داخل شبكة Ethereum الآن مجموعة أدوات أساسية لحل مشكلات أداء الشبكة وازدحام الشبكة. هناك مجموعة من حلول التوسع التي يتم بحثها والتي تشترك في هدف مشترك: تحقيق درجة عالية من قابلية التوسع.

تشير الإستراتيجية الرئيسية لقابلية التوسع داخل شبكة Ethereum إلى زيادة سرعة المعاملات وخفض الرسوم لضمان الاستقرار داخل النظام البيئي DeFi. ومن ناحية أخرى، لا ينبغي لحلول قابلية التوسع أن تؤثر على اللامركزية والأمن. نحتاج إلى الطبقة الثانية في الإيثريوم لتقليل الازدحام العام للشبكة، إلى جانب تجنب حدوث نقاط فشل فردية.

أحد الأشياء الجيدة في ظهور حلول قابلية التوسع من الطبقة الثانية هو أن هذه الحلول يمكن أن تتعايش وتؤثر بشكل كبير على سرعة المعاملات والرسوم والإنتاجية في المستقبل.

بدأت ابتكارات الطبقة الثانية في الظهور وسط منافسة شديدة في سوق العملات المشفرة. معظم هذه الحلول هي في مراحلها النهائية، في حين أن البعض الآخر موجود بالفعل في بيئة العملات المشفرة لفترة من الوقت.

يوفر ابتكار الطبقة الثانية من Blockchain العديد من الفوائد الرائعة للشبكات المدعومة ومستخدميها ويجب أن يستمر في لعب دور مهم في توفير قابلية التوسع داخل شبكة Ethereum وBitcoin على مدى السنوات القليلة المقبلة، مع ترك الطبقة الأولى كطبقة تسوية.

تحدثنا عن حلول التوسع المتعددة التي يمكن استخدامها والتعايش معًا. ومن ثم، فإن السلاسل الجانبية، واللفائف، والقنوات، والبلازما، وحلول الطبقة الثانية الشاملة هي طرق للتعامل مع مشكلة قابلية التوسع المرتبطة بـ blockchain ضمن استراتيجية مستدامة وطويلة الأجل.

مع الأخذ في الاعتبار أننا نتحدث عن تكنولوجيا تتطور باستمرار، فإن معظم قطاعات البنية التحتية لـ Web3 لم تحقق بعد ما يسمى بنقطة التحول في السوق حيث من المعروف بالتأكيد أي النهج يناسب الاحتياجات الخاصة بشكل أفضل. تعمل الطبقة الثانية على إزالة عوائق ازدحام الشبكة وانخفاض سرعة المعاملات.