توسعت الأنظمة اللامركزية مثل شبكة الكهرباء والويب العالمي من خلال حل عنق الزجاجة في التواصل. يجب أن تتبع البلوكتشين، التي تُعتبر انتصارًا في التصميم اللامركزي، نفس النمط، لكن القيود التقنية المبكرة جعلت الكثيرين يساوون بين اللامركزية وعدم الكفاءة والأداء البطيء.
مع اقتراب إيثريوم من الاحتفال بمرور 10 سنوات في يوليو، فقد تطورت من ساحة لعب للمطورين إلى العمود الفقري للتمويل على السلسلة. مع إطلاق مؤسسات مثل بلاك روك وفرانكلين تمبلتون لصناديق موحدة، وبدء البنوك في طرح العملات المستقرة، فإن السؤال الآن هو ما إذا كان يمكن أن يتوسع لتلبية الطلب العالمي - حيث تكون الأحمال الثقيلة وأوقات الاستجابة في مستوى المللي ثانية مهمة.
على الرغم من كل هذا التطور، لا تزال هناك فرضية واحدة قائمة: أن البلوكتشين يجب أن يتنازل عن اللامركزية، القابلية للتوسع، والأمان. لقد شكلت هذه "معضلة البلوكتشين" تصميم البروتوكولات منذ كتلة الجينيسيس لإيثيريوم.
المعضلة الثلاثية ليست قانونًا فيزيائيًا؛ إنها مشكلة تصميم نتعلم أخيرًا كيفية حلها.
حالة الأراضي حول البلوكتشينات القابلة للتوسع
حدد مؤسس إيثيريوم المشارك فيتاليك بوتيرين ثلاث خصائص لأداء البلوكتشين: اللامركزية ( العديد من العقد المستقلة )، الأمان ( المرونة ضد الأفعال الخبيثة )، وقابلية التوسع ( سرعة المعاملات ). قدم "معضلة البلوكتشين"، مشيرًا إلى أن تعزيز اثنين يضعف عادة الثالث، وخاصة قابلية التوسع.
لقد شكل هذا الإطار مسار الإيثيريوم: حيث أعطت النظام البيئي الأولوية لللامركزية والأمان، وبنت من أجل القوة والتحمل عبر آلاف العقد. لكن الأداء كان متأخراً، مع تأخيرات في انتشار الكتل، والتوافق، والنهائية.
للحفاظ على اللامركزية أثناء التوسع، تقوم بعض البروتوكولات على الإيثيريوم بتقليل مشاركة المدققين أو مسؤوليات شبكة الشارد؛ بينما تقوم الطبقات الثانية بتصميمات تهدف إلى ضغط آلاف المعاملات في واحدة فقط يتم الالتزام بها في السلسلة الرئيسية، مما يخفف الضغط على قابلية التوسع ولكن يقدم اعتمادات على العقد الموثوقة.
تظل الأمانة على رأس الأولويات، حيث تزداد المخاطر المالية. تنشأ الإخفاقات من التوقف، أو التواطؤ، أو أخطاء انتشار الرسائل، مما يتسبب في توقف الإجماع أو تكرار الإنفاق. ومع ذلك، يعتمد معظم التوسع على الأداء الأفضل بدلاً من الضمانات على مستوى البروتوكول. يتم تحفيز المدققين لتعزيز قوة الحوسبة أو الاعتماد على الشبكات السريعة، لكنهم يفتقرون إلى الضمانات بأن المعاملات ستكتمل.
هذا يثير تساؤلات مهمة بالنسبة للإيثيريوم والصناعة: هل يمكننا أن نكون واثقين من أن كل عملية ستكتمل تحت الحمل؟ هل تقترب الأساليب الاحتمالية بما يكفي لدعم التطبيقات على نطاق عالمي؟
تستمر القصة مع دخول إيثريوم عقدها الثاني، ستكون الإجابة على هذه الأسئلة حاسمة للمطورين والمؤسسات ومليارات المستخدمين النهائيين الذين يعتمدون على البلوكتشين لتقديم الخدمات.
اللامركزية كقوة، وليست كقيود
لم تكن اللامركزية أبداً سبباً في ضعف تجربة المستخدم على الإيثيريوم، بل كان تنسيق الشبكة هو السبب. مع الهندسة الصحيحة، تصبح اللامركزية ميزة في الأداء ومحفزاً للتوسع.
من البديهي أن مركز القيادة المركزي سيتفوق على مركز القيادة الموزع بالكامل. كيف لا يمكن أن يكون من الأفضل وجود متحكم كلي المعرفة يشرف على الشبكة؟ هذه هي بالضبط النقطة التي نود فيها إزالة الغموض عن الافتراضات.
هذا الاعتقاد بدأ قبل عقود في مختبر البروفيسور ميدارد في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، لجعل أنظمة الاتصال اللامركزية مثالية بشكل مثبت. اليوم، مع ترميز الشبكة الخطية العشوائية (RLNC)، أصبحت تلك الرؤية قابلة للتطبيق أخيرًا على نطاق واسع.
لنبدأ بالتقنية.
للتعامل مع قابلية التوسع، يجب علينا أولاً فهم مكان حدوث التأخير: في أنظمة البلوكتشين، يجب على كل عقدة مراقبة نفس العمليات بنفس الترتيب لمراقبة نفس تسلسل تغييرات الحالة بدءًا من الحالة الأولية. يتطلب ذلك توافقًا - وهي عملية حيث تتفق جميع العقد على قيمة مقترحة واحدة.
البلوكتشين مثل Ethereum و Solana، تستخدم توافق يعتمد على القائد مع فترات زمنية محددة مسبقاً يجب على العقد أن تتوصل إلى اتفاق خلالها، دعونا نسميها "D". إذا اخترت D كبيرة جداً، فإن سرعة الانتهاء تتباطأ؛ وإذا اخترت D صغيرة جداً، فإن التوافق يفشل؛ وهذا يخلق توازن دائم في الأداء.
في خوارزمية إجماع الإيثيريوم، يحاول كل عقدة التواصل بقيمتها المحلية إلى الآخرين، من خلال سلسلة من تبادل الرسائل عبر انتشار القيل والقال. ولكن بسبب الاضطرابات في الشبكة، مثل الازدحام، والاختناقات، وزيادة البيانات؛ قد تضيع بعض الرسائل أو تتأخر، وقد تتكرر بعضها.
تزيد مثل هذه الحوادث من الوقت اللازم لنشر المعلومات وبالتالي، فإن التوصل إلى توافق الآراء يؤدي حتماً إلى وجود مساحات كبيرة من D، خاصة في الشبكات الأكبر. للتوسع، تقتصر العديد من البلوكتشين على اللامركزية.
تتطلب هذه البلوكتشينات تأكيدًا من عتبة معينة من المشاركين، مثل ثلثي الحصص، لكل جولة توافق. لتحقيق القابلية للتوسع، نحتاج إلى تحسين كفاءة نشر الرسائل.
من خلال ترميز الشبكة العشوائية الخطي (RLNC)، نهدف إلى تعزيز قابلية توسيع البروتوكول، مما يعالج مباشرة القيود المفروضة من قبل التطبيقات الحالية.
اللامركزية للتوسع: قوة RLNC
ترميز الشبكة الخطية العشوائية (RLNC) يختلف عن رموز الشبكة التقليدية. إنه بلا حالة، جبري، وموزع بالكامل. بدلاً من محاولة إدارة حركة المرور بشكل دقيق، يقوم كل عقدة بخلط الرسائل المشفرة بشكل مستقل؛ ومع ذلك، تحقيق نتائج مثالية، كما لو كان هناك وحدة مركزية تنظم الشبكة. وقد تم إثبات رياضيًا أن أي جدول زمني مركزي لن يتفوق على هذه الطريقة. هذا ليس شائعًا في تصميم الأنظمة، وهو ما يجعل هذا النهج قويًا جدًا.
بدلاً من نقل الرسائل الخام، تقوم العقد المفعلة بتقنية RLNC بتقسيم ونقل بيانات الرسائل إلى عناصر مشفرة باستخدام معادلات جبرية على حقول محدودة. يسمح RLNC للعقد باستعادة الرسالة الأصلية باستخدام مجموعة فرعية فقط من هذه القطع المشفرة؛ لا حاجة لوصول كل رسالة.
كما أنه يتجنب التكرار من خلال السماح لكل عقدة بدمج ما تتلقاه في تركيبات خطية جديدة وفريدة في الوقت الفعلي. وهذا يجعل كل عملية تبادل أكثر معلوماتية ومرونة أمام تأخيرات الشبكة أو الخسائر.
مع وجود مدققي إيثريوم الذين يختبرون RLNC من خلال OptimumP2P - بما في ذلك Kiln و P2P.org و Everstake - لم يعد هذا التحول افتراضيًا. إنه بالفعل في حركة.
بعد ذلك، ستتصل الهياكل المعتمدة على RLNC وبروتوكولات النشر والاشتراك مع بلوكتشين أخرى موجودة مما يساعدها على التوسع بمعدل نقل أعلى وزمن استجابة أقل.
دعوة لمعيار صناعي جديد
إذا كانت الإيثريوم ستعمل كأساس للتمويل العالمي في عقدها الثاني، فيجب أن تتجاوز الافتراضات القديمة. لن يتم تحديد مستقبلها من خلال التضحيات، ولكن من خلال الأداء القابل للإثبات. إن الثلاثية ليست قانونًا من قوانين الطبيعة، بل هي قيد من تصميم قديم، وهو ما نملك الآن القوة لتجاوزه.
لتلبية متطلبات التبني في العالم الحقيقي، نحتاج إلى أنظمة مصممة مع قابلية التوسع كأحد المبادئ الأساسية، مدعومة بضمانات أداء قابلة للإثبات، وليس تنازلات. تقدم RLNC مسارًا للأمام. مع ضمانات إنتاجية مستندة إلى الرياضيات في البيئات اللامركزية، إنها أساس واعد لإيثريوم أكثر أداءً واستجابة.
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.
إثيريوم تحتفل بمرور 10 سنوات — حان الوقت للتخلص من المعضلة الثلاثية
توسعت الأنظمة اللامركزية مثل شبكة الكهرباء والويب العالمي من خلال حل عنق الزجاجة في التواصل. يجب أن تتبع البلوكتشين، التي تُعتبر انتصارًا في التصميم اللامركزي، نفس النمط، لكن القيود التقنية المبكرة جعلت الكثيرين يساوون بين اللامركزية وعدم الكفاءة والأداء البطيء.
مع اقتراب إيثريوم من الاحتفال بمرور 10 سنوات في يوليو، فقد تطورت من ساحة لعب للمطورين إلى العمود الفقري للتمويل على السلسلة. مع إطلاق مؤسسات مثل بلاك روك وفرانكلين تمبلتون لصناديق موحدة، وبدء البنوك في طرح العملات المستقرة، فإن السؤال الآن هو ما إذا كان يمكن أن يتوسع لتلبية الطلب العالمي - حيث تكون الأحمال الثقيلة وأوقات الاستجابة في مستوى المللي ثانية مهمة.
على الرغم من كل هذا التطور، لا تزال هناك فرضية واحدة قائمة: أن البلوكتشين يجب أن يتنازل عن اللامركزية، القابلية للتوسع، والأمان. لقد شكلت هذه "معضلة البلوكتشين" تصميم البروتوكولات منذ كتلة الجينيسيس لإيثيريوم.
المعضلة الثلاثية ليست قانونًا فيزيائيًا؛ إنها مشكلة تصميم نتعلم أخيرًا كيفية حلها.
حالة الأراضي حول البلوكتشينات القابلة للتوسع
حدد مؤسس إيثيريوم المشارك فيتاليك بوتيرين ثلاث خصائص لأداء البلوكتشين: اللامركزية ( العديد من العقد المستقلة )، الأمان ( المرونة ضد الأفعال الخبيثة )، وقابلية التوسع ( سرعة المعاملات ). قدم "معضلة البلوكتشين"، مشيرًا إلى أن تعزيز اثنين يضعف عادة الثالث، وخاصة قابلية التوسع.
لقد شكل هذا الإطار مسار الإيثيريوم: حيث أعطت النظام البيئي الأولوية لللامركزية والأمان، وبنت من أجل القوة والتحمل عبر آلاف العقد. لكن الأداء كان متأخراً، مع تأخيرات في انتشار الكتل، والتوافق، والنهائية.
للحفاظ على اللامركزية أثناء التوسع، تقوم بعض البروتوكولات على الإيثيريوم بتقليل مشاركة المدققين أو مسؤوليات شبكة الشارد؛ بينما تقوم الطبقات الثانية بتصميمات تهدف إلى ضغط آلاف المعاملات في واحدة فقط يتم الالتزام بها في السلسلة الرئيسية، مما يخفف الضغط على قابلية التوسع ولكن يقدم اعتمادات على العقد الموثوقة.
تظل الأمانة على رأس الأولويات، حيث تزداد المخاطر المالية. تنشأ الإخفاقات من التوقف، أو التواطؤ، أو أخطاء انتشار الرسائل، مما يتسبب في توقف الإجماع أو تكرار الإنفاق. ومع ذلك، يعتمد معظم التوسع على الأداء الأفضل بدلاً من الضمانات على مستوى البروتوكول. يتم تحفيز المدققين لتعزيز قوة الحوسبة أو الاعتماد على الشبكات السريعة، لكنهم يفتقرون إلى الضمانات بأن المعاملات ستكتمل.
هذا يثير تساؤلات مهمة بالنسبة للإيثيريوم والصناعة: هل يمكننا أن نكون واثقين من أن كل عملية ستكتمل تحت الحمل؟ هل تقترب الأساليب الاحتمالية بما يكفي لدعم التطبيقات على نطاق عالمي؟
تستمر القصة مع دخول إيثريوم عقدها الثاني، ستكون الإجابة على هذه الأسئلة حاسمة للمطورين والمؤسسات ومليارات المستخدمين النهائيين الذين يعتمدون على البلوكتشين لتقديم الخدمات.
اللامركزية كقوة، وليست كقيود
لم تكن اللامركزية أبداً سبباً في ضعف تجربة المستخدم على الإيثيريوم، بل كان تنسيق الشبكة هو السبب. مع الهندسة الصحيحة، تصبح اللامركزية ميزة في الأداء ومحفزاً للتوسع.
من البديهي أن مركز القيادة المركزي سيتفوق على مركز القيادة الموزع بالكامل. كيف لا يمكن أن يكون من الأفضل وجود متحكم كلي المعرفة يشرف على الشبكة؟ هذه هي بالضبط النقطة التي نود فيها إزالة الغموض عن الافتراضات.
اقرأ المزيد: مارتن بورغير - لماذا ستسيطر "الإيثيريوم" "المكلفة" على التمويل اللامركزي المؤسسي
هذا الاعتقاد بدأ قبل عقود في مختبر البروفيسور ميدارد في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، لجعل أنظمة الاتصال اللامركزية مثالية بشكل مثبت. اليوم، مع ترميز الشبكة الخطية العشوائية (RLNC)، أصبحت تلك الرؤية قابلة للتطبيق أخيرًا على نطاق واسع.
لنبدأ بالتقنية.
للتعامل مع قابلية التوسع، يجب علينا أولاً فهم مكان حدوث التأخير: في أنظمة البلوكتشين، يجب على كل عقدة مراقبة نفس العمليات بنفس الترتيب لمراقبة نفس تسلسل تغييرات الحالة بدءًا من الحالة الأولية. يتطلب ذلك توافقًا - وهي عملية حيث تتفق جميع العقد على قيمة مقترحة واحدة.
البلوكتشين مثل Ethereum و Solana، تستخدم توافق يعتمد على القائد مع فترات زمنية محددة مسبقاً يجب على العقد أن تتوصل إلى اتفاق خلالها، دعونا نسميها "D". إذا اخترت D كبيرة جداً، فإن سرعة الانتهاء تتباطأ؛ وإذا اخترت D صغيرة جداً، فإن التوافق يفشل؛ وهذا يخلق توازن دائم في الأداء.
في خوارزمية إجماع الإيثيريوم، يحاول كل عقدة التواصل بقيمتها المحلية إلى الآخرين، من خلال سلسلة من تبادل الرسائل عبر انتشار القيل والقال. ولكن بسبب الاضطرابات في الشبكة، مثل الازدحام، والاختناقات، وزيادة البيانات؛ قد تضيع بعض الرسائل أو تتأخر، وقد تتكرر بعضها.
تزيد مثل هذه الحوادث من الوقت اللازم لنشر المعلومات وبالتالي، فإن التوصل إلى توافق الآراء يؤدي حتماً إلى وجود مساحات كبيرة من D، خاصة في الشبكات الأكبر. للتوسع، تقتصر العديد من البلوكتشين على اللامركزية.
تتطلب هذه البلوكتشينات تأكيدًا من عتبة معينة من المشاركين، مثل ثلثي الحصص، لكل جولة توافق. لتحقيق القابلية للتوسع، نحتاج إلى تحسين كفاءة نشر الرسائل.
من خلال ترميز الشبكة العشوائية الخطي (RLNC)، نهدف إلى تعزيز قابلية توسيع البروتوكول، مما يعالج مباشرة القيود المفروضة من قبل التطبيقات الحالية.
اللامركزية للتوسع: قوة RLNC
ترميز الشبكة الخطية العشوائية (RLNC) يختلف عن رموز الشبكة التقليدية. إنه بلا حالة، جبري، وموزع بالكامل. بدلاً من محاولة إدارة حركة المرور بشكل دقيق، يقوم كل عقدة بخلط الرسائل المشفرة بشكل مستقل؛ ومع ذلك، تحقيق نتائج مثالية، كما لو كان هناك وحدة مركزية تنظم الشبكة. وقد تم إثبات رياضيًا أن أي جدول زمني مركزي لن يتفوق على هذه الطريقة. هذا ليس شائعًا في تصميم الأنظمة، وهو ما يجعل هذا النهج قويًا جدًا.
بدلاً من نقل الرسائل الخام، تقوم العقد المفعلة بتقنية RLNC بتقسيم ونقل بيانات الرسائل إلى عناصر مشفرة باستخدام معادلات جبرية على حقول محدودة. يسمح RLNC للعقد باستعادة الرسالة الأصلية باستخدام مجموعة فرعية فقط من هذه القطع المشفرة؛ لا حاجة لوصول كل رسالة.
كما أنه يتجنب التكرار من خلال السماح لكل عقدة بدمج ما تتلقاه في تركيبات خطية جديدة وفريدة في الوقت الفعلي. وهذا يجعل كل عملية تبادل أكثر معلوماتية ومرونة أمام تأخيرات الشبكة أو الخسائر.
مع وجود مدققي إيثريوم الذين يختبرون RLNC من خلال OptimumP2P - بما في ذلك Kiln و P2P.org و Everstake - لم يعد هذا التحول افتراضيًا. إنه بالفعل في حركة.
بعد ذلك، ستتصل الهياكل المعتمدة على RLNC وبروتوكولات النشر والاشتراك مع بلوكتشين أخرى موجودة مما يساعدها على التوسع بمعدل نقل أعلى وزمن استجابة أقل.
دعوة لمعيار صناعي جديد
إذا كانت الإيثريوم ستعمل كأساس للتمويل العالمي في عقدها الثاني، فيجب أن تتجاوز الافتراضات القديمة. لن يتم تحديد مستقبلها من خلال التضحيات، ولكن من خلال الأداء القابل للإثبات. إن الثلاثية ليست قانونًا من قوانين الطبيعة، بل هي قيد من تصميم قديم، وهو ما نملك الآن القوة لتجاوزه.
لتلبية متطلبات التبني في العالم الحقيقي، نحتاج إلى أنظمة مصممة مع قابلية التوسع كأحد المبادئ الأساسية، مدعومة بضمانات أداء قابلة للإثبات، وليس تنازلات. تقدم RLNC مسارًا للأمام. مع ضمانات إنتاجية مستندة إلى الرياضيات في البيئات اللامركزية، إنها أساس واعد لإيثريوم أكثر أداءً واستجابة.
اقرأ المزيد: بول برودي - الإيثيريوم قد فاز بالفعل
عرض التعليقات