إيثريوم بلازما: حل توسعة نطاق شبكة إيثريوم

تُعد إيثريوم بلازما ابتكارًا متقدمًا في مجال حلول توسعة النطاق، حيث تم تطويرها لتعزيز أداء وكفاءة شبكة إيثريوم بشكل ملحوظ. وباعتمادها على نظام بلوكشين متعدد الطبقات، تمكّن بلازما من تنفيذ المعاملات بسرعة أكبر وتكلفة منخفضة، مما يعالج أحد أبرز التحديات في منظومة إيثريوم.

ما هي إيثريوم بلازما؟

ظهرت فكرة إيثريوم بلازما عام 2017 على يد فيتاليك بوتيرين، الشريك المؤسس لإيثريوم، وجوزيف بون، المؤلف المشارك للورقة البيضاء لـ Bitcoin Lightning Network، كحل جذري لتوسعة قدرة البلوكشين. وكان الهدف الرئيسي من هذا الابتكار معالجة مشكلة الازدحام المستمر على شبكة إيثريوم، والتي أدت إلى ارتفاع رسوم المعاملات وتباطؤ أوقات التنفيذ.

تعتمد إيثريوم بلازما على مفهوم السلاسل الجانبية، أو السلاسل الفرعية، التي تعمل بالتوازي مع بلوكشين إيثريوم الرئيسي. تتفاعل هذه السلاسل الفرعية مع الشبكة الرئيسية، وتتحمل جزءًا كبيرًا من عبء معالجة المعاملات. وتتيح مرونتها تخصيصها وتكييفها لمجالات استخدام متعددة. كما يتيح التصميم إمكانية إنشاء سلاسل فرعية أصغر فوق السلاسل القائمة، وتعمل جميعها بالتوازي، ما يعزز توسعة نطاق شبكة إيثريوم بشكل مضاعف.

كيف تعزز السلاسل الفرعية توسعة نطاق إيثريوم

تتناول السلاسل الفرعية بشكل مباشر جانب التوسع في معضلة البلوكشين الثلاثية لشبكة إيثريوم. فبتحملها مسؤولية معالجة المعاملات بدلاً من السلسلة الرئيسية، تتيح السلاسل الفرعية توسعة فعّالة دون التأثير على أمان الشبكة.

تعمل عمليات المعالجة على السلاسل الفرعية بشكل مستقل، ما يخفف الضغط عن السلسلة الرئيسية لتؤدي دورها الأساسي في تأمين الشبكة. وفي هذه السلاسل، يتولى مدققون متخصصون التحقق من صحة المعاملات. وتنقل الحالات المحدثة للسلاسل الفرعية إلى سلسلة إيثريوم الرئيسية بانتظام عبر آلية تثبيت دورية، مما يضمن التناسق والاستفادة من الأمان الذي توفره الشبكة الأساسية.

ومن خلال المعالجة المتوازية للمعاملات، وإدارة الحالات بشكل مستقل، وتنفيذ المعالجة خارج السلسلة مع مزامنة دورية، توفر السلاسل الفرعية إمكانيات تخصيص متقدمة، ما يحل تحديات توسعة نطاق إيثريوم بفعالية.

نظرة معمقة على إيثريوم بلازما

في منظومة إيثريوم، تشير بلازما إلى بنية متطورة من العقود الذكية تتوزع على سلاسل بلوكشين منفصلة ومتصلة. ورغم أن هذه السلاسل تستطيع العمل باستقلالية، إلا أنها تبقى مرتبطة بسلسلة إيثريوم الأساسية بواسطة تقنيات تشفيرية. أما الهدف فهو تمكين المدققين من تحقيق أعلى كفاءة عبر التحقق المتزامن من كتل في سلاسل متعددة.

تسهم بلازما في تحسين الاتصال مع السلسلة الرئيسية عبر إرسال بيانات التجزئة لرأس الكتلة فقط، بدلاً من جميع بيانات المعاملات، ما يقلل الضغط على الشبكة الأساسية. وتبقى البيانات الأصلية ضمن شبكة بلازما، وتظل المعلومات المرسلة كافية للسلسلة الرئيسية للتحقق من صحة الكتل.

وتستخدم بلازما آلية إثبات الاحتيال لرصد التلاعب في بروتوكول التحقق بالاعتماد على طرق رياضية. وتتم معظم عمليات الكشف داخل شبكة بلازما، وفي حال اكتشاف مدقق خبيث، يُنقل دليل الاحتيال إلى السلسلة الرئيسية، وتُزال الكتلة المزورة ويُعاقب المخالف.

بلازما شجرة ميركل متنامية

تتبع سلاسل بلازما بنية شجرية قابلة للنمو المستمر واستيعاب سلاسل فرعية أصغر. وتعتمد هذه البنية على الدمج الذكي بين العقود الذكية وأشجار ميركل، وهي بروتوكولات فعالة للتعامل مع كميات ضخمة من البيانات.

تُسهّل أشجار ميركل إدارة بيانات المعاملات على البلوكشين وتقلل الحاجة للعمليات الحسابية المكثفة. وبالاقتران مع العقود الذكية، تتيح بلازما نظريًا إنشاء وإدارة عدد غير محدود من السلاسل الفرعية. وتعد كل سلسلة فرعية نسخة مصغرة من إيثريوم الرئيسي، ويمكنها استضافة سلاسل إضافية، ما يمنح الهيكل الشجري الفريد.

تكمن الأهمية في استقلالية السلاسل الفرعية، إذ يمكن تخصيصها وتكوينها لأغراض مختلفة بشكل منفصل. ونظرًا لأن كل سلسلة فرعية تُنفذ كعقد ذكي منفصل، يمكنها أداء وظائف متنوعة حسب الحاجة، ما يمكّن الشركات من تطبيق حلول توسعة مخصصة ضمن نفس النظام البيئي دون تداخل أو تعارض.

كيف تختلف إيثريوم بلازما عن السلاسل الجانبية؟

رغم التشابه الظاهري بين إيثريوم بلازما والسلاسل الجانبية التقليدية، إلا أن الاختلافات بين البنيتين جوهرية. فكلاهما يعمل بالتوازي مع سلاسل رئيسية ويمكنه التفاعل معها، لكن آليات العمل متباينة.

السلسلة الجانبية هي بلوكشين موازٍ يتفاعل مع السلسلة الأم عبر جسر بلوكشين، حيث تعمل سلسلة أصغر إلى جانب السلسلة الرئيسية ويمكنهما تبادل الأصول والتواصل.

أما بلازما، فهي إطار متكامل من السلاسل الفرعية صُمم خصيصًا لتعزيز توسعة إيثريوم. وتتمثل الفوارق الأساسية في آلية الإجماع؛ إذ تنشر بلازما جذر كل كتلة على الشبكة الرئيسية، متضمناً معلومات تحقق الكتلة، ما يوفر طبقة أمان إضافية عبر إثباتات الاحتيال لا تتوفر تلقائيًا في السلاسل الجانبية التقليدية.

مكونات إيثريوم بلازما

لفهم آلية عمل إيثريوم بلازما، يجب استعراض المكونات الجوهرية للشبكة:

المعالجة خارج السلسلة: تعزز التحليلات خارج السلسلة الثقة بين مشاركي شبكة إيثريوم عبر معالجة عدة معاملات خارج الشبكة الرئيسية. ولا يتطلب الأمر تحقق جميع العقد من كل معاملة، ما يخفف عبء الحمل عن الشبكة الرئيسية. وغالبًا ما تستعين سلاسل بلازما بمشغل وحيد لإدارة المعاملات، ما يسرع التنفيذ ويخفض التكاليف.

الالتزامات بالحالة: تنشر بلازما بشكل دوري التزامات الحالة على شبكة إيثريوم الرئيسية، لتبقى الأخيرة مطلعة على الوضع الحالي للسلاسل الفرعية. وتعد هذه المزامنة ضرورية للحفاظ على التوافق والاستفادة من أمان الشبكة الرئيسية. وتتم التسوية النهائية للمعاملات على طبقة التنفيذ الرئيسية لإيثريوم.

عمليات الدخول والخروج: تعد قابلية التفاعل بين السلسلة الرئيسية وسلاسل بلازما أمرًا أساسيًا. ويتولى عقد رئيسي على إيثريوم إدارة عمليات الدخول والخروج، ما يتيح نقل الأصول بين السلاسل. وهذه القناة ضرورية لتحقيق توسعة فعالة.

حل النزاعات: يُعد حل النزاعات عبر إثباتات الاحتيال آلية أمان مركزية. فإثبات الاحتيال هو ادعاء بعدم صحة انتقال حالة معينة ويُفعّل عند الاشتباه بإنفاق مزدوج. وتعتمد فعالية الآلية على سرعة الإبلاغ من المشاركين. وفي حال نجاح الإبلاغ، يتم إيقاف المعاملة الاحتيالية ومعاقبة المخالف.

إيثريوم بلازما تعزز توسعة إيثريوم

يشكل إدخال بلازما تطورًا محوريًا في حلول توسعة البلوكشين. فبتخفيف الضغط عن شبكة إيثريوم، تتيح بلازما معاملات أرخص وقدرة معالجة أعلى، مع تحقيق سرعة تنفيذ كبيرة.

وتتسم بلازما بالمرونة، إذ يمكن تكييفها لتناسب استخدامات محددة ضمن النظام البيئي نفسه، ما يمكّن المؤسسات ذات النماذج المتباينة من التفاعل والعمل دون تداخل.

وتبقى هناك بعض القيود: فلا تدعم بلازما العقود الذكية المعقدة ويقتصر عملها على المعاملات البسيطة مثل التحويلات والمقايضات. كما أن عمليات السحب تتطلب عدة أيام، ما يمنح الوقت اللازم لتقديم إثباتات الاحتيال وضمان أمان الشبكة.

وعند اختبار التطبيقات القائمة على إيثريوم أو حلول التوسعة مثل بلازما، يحتاج المطورون للوصول إلى بيئات اختبارية. وتتوفر أدوات صنابير للشبكات التجريبية لتوفير رموز اختبارية. فعلى سبيل المثال، يتيح صنبور شبكة matic للمطورين اختبار شبكة Polygon التي تعتمد مفاهيم توسعة مشابهة. وتوفر هذه الأدوات بيئة آمنة لبناء واختبار التطبيقات دون الحاجة للعملات الحقيقية.

الخلاصة

تعد إيثريوم بلازما حلًا ثوريًا لتوسعة نطاق الشبكة، مع قدرة فعلية على رفع كفاءة وأداء شبكة إيثريوم. وبفضل السلاسل الفرعية، وأشجار ميركل، وآليات الحماية المتقدمة، عالجت بلازما تحديات ارتفاع الرسوم والازدحام. وتوفر البنية الشجرية توسعة غير محدودة نظريًا، مع ضمان الأمان عبر التثبيت الدوري على الشبكة الرئيسية. ورغم القيود على العقود الذكية، تظل بلازما خيارًا عمليًا ومرنًا للشركات والمطورين لبناء تطبيقات بلوكشين قابلة للتوسع. وبفضل دعمها لسيناريوهات مختلفة ضمن منظومة واحدة، تظل إيثريوم بلازما أساسًا مهمًا في تطور الشبكات اللامركزية.

الأسئلة الشائعة

ما هي إيثريوم بلازما؟

إيثريوم بلازما هي حل توسعة نطاق اقترحه فيتاليك بوتيرين وجوزيف بون عام 2017، ويعتمد على سلاسل جانبية (سلاسل فرعية) تعمل بالتوازي مع بلوكشين إيثريوم الرئيسي. تتولى هذه السلاسل الفرعية معالجة المعاملات بشكل مستقل وتثبت حالاتها على السلسلة الرئيسية بشكل دوري، ما يتيح معاملات أسرع وبتكلفة أقل مع الحفاظ على الأمان عبر شبكة إيثريوم.

كيف تختلف إيثريوم بلازما عن السلاسل الجانبية التقليدية؟

مع أن كلاهما يعمل بالتوازي مع السلاسل الرئيسية، إلا أن بلازما إطار كامل من السلاسل الفرعية صُمم خصيصًا لتوسعة إيثريوم، وليس سلسلة جانبية واحدة فقط. وتكمن الميزة في أن بلازما تنشر "جذر" كل كتلة على شبكة إيثريوم، متضمنًا جميع معلومات التحقق، مما يوفر طبقة أمان إضافية عبر إثباتات الاحتيال لا توفرها السلاسل الجانبية التقليدية.

ما هي قيود إيثريوم بلازما؟

لا تدعم إيثريوم بلازما العقود الذكية المعقدة وتقتصر على المعاملات الأساسية مثل التحويلات والمقايضات. كما أن عمليات السحب تتطلب عدة أيام، وهي آلية أمان مقصودة لإتاحة الوقت الكافي لتقديم إثباتات الاحتيال وضمان سلامة النظام.