العناوين الرئيسية
طبقات البلوكشين وتعريف الطبقة الأولى
تتكون أنظمة البلوكشين عادةً من طبقات متعددة. تؤدي هذه الطبقات مهامًا مختلفة لتحسين أداء الشبكة وخدمة المزيد من المستخدمين. تُعدّ الطبقة الأولى (أو الطبقة 1) أبسط الطبقات.
ويمكن وصفها كما يلي: إنها طبقة البروتوكول الرئيسية التي تُجرى فيها جميع معاملات شبكة البلوكشين ويتم التحقق منها. تُعدّ مشاريع مثل البيتكوين و الايثريوم أمثلة على الطبقة الأولى.
تُعدّ الطبقة الثانية بمثابة إضافة تُحسّن وظائف الطبقة الأولى. وعلى وجه الخصوص، تُسهم حلول الطبقة 2 في زيادة سرعة المعالجة ومنع ازدحام الشبكة وبطءها.
آليات الإجماع لمشاريع الطبقة الأولى
1. إثبات العمل
إثبات العمل (Proof of Work) هو أسلوب يُستخدم في مشاريع رائدة مثل البيتكوين، ويضمن أمان الشبكة من خلال حل المسائل الرياضية.
يُولّد المُعدّنون قيمة تجزئة من رؤوس الكتل باستخدام دوال تجزئة تشفيرية مثل SHA-256، ويُجرون عمليات تحقق مستمرة من الأرقام العشوائية (Nonce) لضمان أن تكون هذه القيمة أقل من الهدف الذي حددته الشبكة.
يَعِد إثبات العمل بأمان قوي، ولكنه يفتقر إلى قابلية التوسع نظرًا لاستهلاكه العالي للطاقة وأوقات المعالجة الطويلة.
2. إثبات الحصة
تم اعتماد إثبات الحصة (Proof of Stake) في مشاريع مثل إيثريوم كبديل صديق للبيئة وفعال. في إثبات الحصة، يكتسب المستخدمون الحق في أن يصبحوا مُصدِّقين من خلال قفل كمية معينة من العملات المشفرة. تُستخدم هذه المُصدِّقات لإنشاء الكتل والتحقق منها، شريطة أن يتم اختيارها عشوائيًا بواسطة الخوارزمية.
يوفر إثبات الحصة أوقات معاملات أسرع مع تقليل استهلاك الطاقة، إلا أن التأثير غير المتناسب لحملة العملات الكبيرة على الشبكة قد تعرض لانتقادات.
3. إثبات الحصة المفوض
إثبات الحصة المفوض (Delegated Proof of Stake) هو آلية إجماع يختار من خلالها المستخدمون جهات التحقق. يختار مالكو العملات ممثلين للعمل كمحققين، ويتناوب هؤلاء على توليد الكتل.
يُفضّل إثبات الحصة المفوض في مشاريع مثل سلسلة بينانس الذكية لزيادة سرعة المعاملات، إلا أن له قيودًا تتعلق باللامركزية.
4. إثبات التاريخ
إثبات التاريخ (Proof of History) هو آلية إجماع مبتكرة تُستخدم في مشاريع البلوكشين التي تُركز على قابلية التوسع، مثل سولانا. يستخدم إثبات التاريخ طوابع زمنية مشفرة لإثبات تسلسل المعاملات وصحتها، مما يُحسّن عملية التحقق من المعاملات بشكل كبير.
بفضل تمكين عمليات التحقق المتوازية من المعاملات، يُمكن لإثبات التاريخ معالجة آلاف المعاملات في الثانية، مما يجعله مثاليًا لمجالات مثل التطبيقات المالية، والبورصات اللامركزية، ومنصات الألعاب التي تتطلب أحجامًا كبيرة من المعاملات.
5. إثبات السلطة المودعة
إثبات السلطة المودعة (Proof of Staked Authority) هي آلية إجماع هجينة. تهدف إلى زيادة الكفاءة من خلال الجمع بين نموذجي إثبات الحصة وإثبات الحصة المفوض.
يتم اختيار المُصدِّقين عن طريق إيداع كمية معينة من العملات المشفرة وتنفيذ عمليات إنشاء الكتل. في حين أن العدد المحدود للمُصدِّقين يُسرِّع المعاملات. مع التضحية باللامركزية، تُعد يعد إثبات السلطة المودعة حلاً مثاليًا للتطبيقات التجارية بفضل قابلية التوسع وانخفاض تكاليف المعاملات.
6. إثبات الحصة الخالص
تعتمد آلية إثبات الحصة الخالصة (Pure Proof of Stake)، وهي آلية إجماع مبتكرة، على مبدأ العشوائية في عملية التحقق من المعاملات وتوليد الكتل، مما يضمن أن يكون جميع مستخدمي الشبكة مُصدِّقين محتملين.
يُستخدم بروتوكول تصنيف تشفيري لاختيار المُصدِّقين عشوائيًا، مما يُلغي إمكانية سيطرة مجموعة أو فرد مُحدد على الشبكة. وبينما تعتمد فرص اختيار المستخدمين كمُصدِّقين على كمية العملات الرقمية التي يمتلكونها، فإن العملية عشوائية تمامًا، لذا لا يكون لها تأثير غير متناسب على كبار مُلاك الأصول.
أمثلة على مشاريع البلوكشين من الطبقة الأولى
1) البيتكوين
بيتكوين هو المثال الأول لتقنية البلوكشين، أي بدايتها. باستخدام آلية إجماع إثبات العمل (Proof of Work)، تُعطي شبكة بيتكوين الأولوية للأمان واللامركزية. إلا أن هذه الأولوية تُؤدي إلى انخفاض سرعة المعاملات وزيادة استهلاك الطاقة. لمزيد من المعلومات حول البيتكوين، قم بزيارة موقع البيتكوين الرسمي.
2) الإيثريوم: بروتوكول الطبقة الأولى القائم على العقود الذكية
إيثريوم هو أول مشروع من الطبقة الأولى يدعم العقود الذكية. من خلال تمكين المطورين من إنشاء تطبيقات لامركزية (dApps)، أحدث إيثريوم ثورة في منظومة البلوكشين. وقد تم تحويل إيثريوم إلى آلية إثبات الحصة لزيادة قابلية توسع الشبكة. لمزيد من المعلومات حول الإيثريوم، قم بزيارة موقع إيثريوم الرسمي.
3) سلسلة بينانس الذكية (BSC): سرعة عالية وتكلفة منخفضة
سلسلة بينانس الذكية (BSC) هي شبكة من الطبقة الأولى طورتها بينانس. تتميز بسرعة المعاملات وانخفاض التكلفة. تستخدم BSC آلية إجماع هجينة تُسمى إثبات سلطة الإيداع (Proof of Staked Authority).
من أهم ميزات BSC دعمها لتطبيقات التمويل اللامركزي (DeFi) وامتلاكها نظامًا بيئيًا واسعًا. تعمل منصات تداول شهيرة مثل PancakeSwap على BSC. رسوم معاملات BSC أقل مقارنةً بإيثريوم.
لمزيد من المعلومات حول Binance Smart Chain، قم بزيارة الموقع الرسمي.
4) كاردانو: بلوكتشين متقدم قائم على الأبحاث
كاردانو هي شبكة بلوكشين من الطبقة الأولى، مبنية على أسس علمية. مطورها، تشارلز هوسكينسون، هو أيضًا أحد مؤسسي إيثريوم. عند إنشاء كاردانو، كان يهدف إلى إنشاء نظام بيئي أكثر أمانًا وقابلية للتوسع واستدامة.
الميزة الأبرز في كاردانو هي استخدامها لآلية إثبات الحصة (Proof of Stake) الفريدة المسماة Ouroboros. بخلاف مشاريع البلوكشين الأخرى، تأثرت عملية تطوير كاردانو بالأبحاث العلمية ومراجعات الأقران. للمزيد من المعلومات قم بزيارة موقع كاردانو الرسمي.
5) سولانا: بروتوكول الطبقة 1 عالي الإنتاجية
سولانا هو بروتوكول من الطبقة الأولى أحدث نقلة نوعية في عالم البلوكشين من حيث السرعة وقابلية التوسع. شبكة سولانا قادرة على إجراء حوالي 65,000 معاملة في الثانية. تتحدى هذه السرعة العالية للمعاملات القيود الحالية لتقنية البلوكشين.
من أهم عوامل نجاح سولانا آلية الإجماع المبتكرة المسماة “إثبات التاريخ” (Proof of History). تتيح هذه الآلية للشبكة العمل بشكل أسرع من خلال تسلسل المعاملات باستخدام الطوابع الزمنية. لمزيد من المعلومات حول سولانا، قم بزيارة موقعها الرسمي.
6) مشاريع الطبقة الأولى المميزة الأخرى: أفالانش، بولكادوت، تيزوس، ألغوراند
- أفالانش (AVAX): شبكة بلوكشين من الطبقة الأولى، تتميز بالسرعة العالية والتكلفة المنخفضة وقابلية التوسع. من أهم ميزات أفالانش أنها توفر المرونة لمطوري التطبيقات من خلال دعم سلاسل فرعية متعددة، قابلة للتخصيص لتناسب مختلف حالات الاستخدام.
- بولكادوت (DOT): بولكادوت هو بروتوكول من الطبقة الأولى يربط شبكات بلوكشين مختلفة. يُسهّل هذا الاتصال مشاركة البيانات والأصول بين شبكات البلوكشين. الميزة الأبرز في بولكادوت هي السلاسل الجانبية (parachains). تعمل السلاسل الجانبية بشكل متكامل مع السلسلة الرئيسية، مما يزيد من قابلية التوسع.
- تيزوس (XTZ): تستخدم تيزوس آلية إثبات الحصة، وتتميز ببنية صديقة للبيئة. ميزتها الرئيسية هي تحديثها الذاتي. وقد جعلتها بنيتها المرنة مفضلة بشكل خاص للتطبيقات المالية ومشاريع الرموز غير القابلة للاستبدال (NFT).
- ألغوراند (ALGO): يوفر ألغوراند السرعة والأمان معًا، ويعتمد على آلية إجماع تُسمى “إثبات الحصة الخالص” (Pure Proof of Stake). في ألغوراند، يُتاح لجميع المستخدمين المشاركة في إدارة الشبكة.
مزايا وعيوب سلاسل الكتل من الطبقة الأولى
- مستوى عالٍ من الأمان: تتميز سلاسل الكتل من الطبقة الأولى بأمانٍ عالٍ بفضل آليات الإجماع التي تعمل مباشرةً على السلسلة. تضمن البروتوكولات القوية والمُجرّبة، مثل إثبات العمل (Proof of Work)، مقاومة المعاملات للتلاعب.
- الاستقلالية: تعمل سلاسل الكتل من الطبقة الأولى دون الاعتماد على أي طبقة عليا. على سبيل المثال، يسمح هيكل الطبقة الأولى في إيثريوم للعقود الذكية والتطبيقات اللامركزية (dApps) بالعمل مباشرةً على الشبكة.
- أنظمة بيئية شاملة: تتمتع شبكات الطبقة الأولى بنظام بيئي مزدهر. على سبيل المثال، تدعم البنية التحتية لإيثريوم التطبيقات المستخدمة في التمويل اللامركزي (DeFi)، وأسواق الرموز غير القابلة للاستبدال (NFT)، والألعاب.
- اللامركزية: تلتزم سلاسل الكتل من الطبقة الأولى، وخاصة البيتكوين، بشكل صارم بمبدأ اللامركزية.
- انخفاض سرعة المعاملات وقابلية التوسع: من أكبر عيوب سلاسل الكتل من الطبقة الأولى انخفاض سرعة المعاملات مع زيادة كثافة الشبكة. على سبيل المثال، قد تشهد عملات بيتكوين وإيثريوم تباطؤًا خلال فترات الذروة بسبب محدودية سعة المعاملات.
- استهلاك الطاقة: تُنتقد سلاسل الكتل من الطبقة الأولى، وخاصةً تلك التي تستخدم آلية إثبات العمل، لاستهلاكها المرتفع للطاقة. يتجاوز الاستهلاك السنوي لشبكة بيتكوين إجمالي استهلاك الطاقة في بعض الدول الصغيرة.
- تكاليف التطوير والصيانة: تتطلب سلاسل الكتل من الطبقة الأولى تكاليف تطوير وصيانة عالية نظرًا لبنيتها التحتية المعقدة. غالبًا ما تكون تحديثات الشبكة، والانقسامات، وإضافة ميزات جديدة مُستهلكة للوقت ومكلفة.
- التوازن بين اللامركزية والأداء: تسعى سلاسل الكتل من الطبقة الأولى إلى تحقيق توازن بين اللامركزية وأداء المعاملات. وغالبًا ما يؤثر تعزيز لامركزية الشبكة سلبًا على سرعة المعاملات وقابلية التوسع.
