دور سلاسل الطبقة الأولى في تقنية البلوك تشين

تُوصَف تقنية البلوك تشين عادةً بأنها مجموعة من الطبقات، لكل منها وظيفة فريدة. الطبقة صفر، والتي يُشار إليها عادةً باسم "بلوك تشين البلوك تشين"، تُشكّل البنية التحتية المادية الأساسية لهيكل البلوك تشين. وفوق الطبقة صفر مباشرةً، توجد الطبقات 1 و2 و3.

سنتناول في هذا الدليل الوظائف الأساسية وفوائد سلاسل الطبقة الأولى. فلنبدأ.

ما هي سلسلة الكتل من الطبقة الأولى؟

defiالطبقة 1

سلسلة الطبقة الأولى (أو "L1") هي الشبكة الأساسية لنظام البلوك تشين، وتتولى إدارة تنفيذ المعاملات والتحقق من صحة البيانات وآليات الإجماعdent. تعمل سلاسل الطبقة الأولى بشكلdentعن سلاسل البلوك تشين الأخرى، وتحتوي على عدة مكونات تعمل معًا لتوفير اللامركزية والأمان وسهولة الاستخدام.

• عُقد الشبكة – أجهزة كمبيوتر في جميع أنحاء العالم تخزن نسخًا من سلسلة الكتل وتتواصل مع بعضها البعض
• طبقة الإجماع - قواعد لكيفية اتفاق العقد على ما هو صالح (مثل Bitcoin أو Ethereum )
• طبقة البيانات – تخزن تاريخ سلسلة الكتل بالكامل بحيث لا يمكن تغيير المعاملات السابقة أو التلاعب بها.
• طبقة المعاملات - تتولى هذه الطبقة عمليات نقل الرموز والعقود الذكية trac تشغيلها فقط وفقًا لقواعد الشبكة.
• طبقة التطبيق - هذه الطبقة هي واجهة التطبيقات اللامركزية (dApps) DeFi ) وخدمات البلوك تشين الأخرى.
• الرموز الأصلية – هذه هي العملات التي تدعم تقنية البلوك تشين. تُستخدم الرموز لدفع رسوم المعاملات، ومكافأة المدققين، وتسهيل المشاركة في الحوكمة.

تُعد Ethereum SolanaBitcoin أمثلة على سلاسل الطبقة الأولى، وكلها مزودة ببنية أمنية ورموز أصلية وآليات إجماع.

كيف تختلف الطبقة 1 عن الطبقة 2

تُشكّل شبكات الطبقة الأولى الأساس، بينما تُبنى شبكات الطبقة الثانية على هذا الأساس لمعالجة القيود مثل السرعة والتكلفة والكفاءة. إليك مقارنة بينهما:

ميزة	الطبقة 1 (L1)	الطبقة الثانية (L2)
التبعية	تعمل بشكلdentكسلسلة الكتل الرئيسية	مبني على شبكة من الطبقة الأولى
معالجة المعاملات	تتم معالجة جميع المعاملات مباشرة على سلسلة الكتل الرئيسية	تُعالج المعاملات خارج سلسلة الكتل، ثم تُجمع* وتُنهي على الطبقة الأولى (L1)
سرعة	أبطأ لأن جميع العقد يجب أن تتحقق من صحة كل معاملة	أسرع بكثير مع متطلبات تحقق أقل
يكلف	رسوم أعلى، خاصة خلال فترات ذروة الطلب	رسوم أقل بفضل المعالجة خارج السلسلة والتجميع الفعال*
حماية	تؤمن نفسها من خلال إجماعها الخاص	يرث الأمان من شبكة الطبقة الأولى الأساسية
التوسع	يمكن أن تؤدي تغييرات البروتوكول الأساسي، مثل زيادة حجم الكتلة أو تغيير آلية الإجماع، إلى تحسين قابلية التوسع	استخدم الشبكات أو الخدمات خارج السلسلة لتحسين قابلية التوسع

*التجميع يعني دمج العديد من المعاملات الصغيرة في معاملة واحدة وإرسالها إلى سلسلة الكتل الرئيسية كمدخل واحد بدلاً من معالجتها بشكل فردي.

لماذا تُسمى الطبقة 1 بالطبقة الأساسية؟

تُسمى سلاسل الطبقة الأولى "الطبقة الأساسية" لأنها تُشكل الطبقة التأسيسية لنظام البلوك تشين البيئي، والتي تُبنى عليها الطبقات والتطبيقات الأخرى. توفر سلاسل الطبقة الأولى خدمات أساسية مثل التحقق من صحة المعاملات، والإجماع، والأمان، وعادةً لا تعتمد على شبكة أساسية أخرى. 

الوظائف الأساسية لسلاسل الطبقة 1

التحقق من صحة المعاملات وأمنها

تُعدّ سلاسل الكتل من الطبقة الأولى الآلية الأساسية للتحقق من صحة المعاملات وتسجيلها مباشرةً على سلسلة الكتل. تخضع كل معاملة لفحص دقيق للتأكد من صحتها وشرعيتها قبل إضافتها بشكل دائم إلى السجل الموزع. 

تُعدّ هذه العملية ضرورية لمنع الأنشطة الاحتيالية، مثل الإنفاق المزدوج أو التلاعب بسجل المعاملات. وبذلك، تُرسّخ سلاسل الكتل من الطبقة الأولى أساسًا آمنًا وموثوقًا للأنظمة اللامركزية.

آليات الإجماع (إثبات العمل مقابل إثبات الحصة)

تعتمد كل شبكة من الطبقة الأولى (L1) على آلية إجماع أساسية. defiهذه الآليات، مثل إثبات العمل (PoW) أو إثبات الحصة (PoS)، كيفية التحقق من صحة المعاملات والاتفاق عليها. على سبيل المثال، يستخدم Bitcoin آلية إثبات العمل (PoW)؛ حيث يتعين على المعدنين محاولة حل مسألة تشفيرية (لغزmatic) للتحقق من صحة المعاملة. أما Ethereum، فيستخدم آلية إثبات الحصة (PoS)؛ حيث يقوم المدققون بتجميد الرموز للتحقق من صحة المعاملات وتأمين الشبكة.

اقتصاديات الرموز الأصلية (مثل ETH وBTC وSOL)

لكل طبقة من الطبقة الأولى رمزها الخاص الذي يدعم نظامها البيئي. ومن الأمثلة البارزة على ذلك: Bitcoin (BTC)، Ethereum (ETH)، Solana (SOL). تُستخدم هذه الرموز لدفع رسوم المعاملات، وتحفيز المدققين أو المعدنين، والحفاظ على أمن الشبكة. كما أنها تُشكل الأساس الاقتصادي للتطبيقات المبنية على تقنية البلوك تشين.

tracالعقود الذكية (Ethereum، Solana، Avalanche)

تقنيات البلوك تشين مثل Ethereum وأفالانش وسولانا Avalanche تدعم أيضًا نشر العقود الذكية Solana trac يتيح للمطورين إطلاق تطبيقات لامركزية (dApps) وبروتوكولات التمويل DeFi (NFTs ) وخدمات ويب 3 الأخرى مباشرةً على البلوك تشين. وقد تطورت هذه الشبكات لتصبح بيئات تطوير شاملة بدلاً من مجرد سجلات للمعاملات.

*tracذكي؟ فكر فيه كبرنامج آلي ينفذ إجراءات محددة على سلسلة الكتل عند استيفاء شروط معينة.

أمثلة على سلاسل الكتل الرائدة من الطبقة الأولى

Bitcoin – الطبقة الأولى الأصلية للمدفوعات

Bitcoin، الذي أُطلق عام ٢٠٠٩، هو أول وأوسع سلسلة كتل من الطبقة الأولى استخدامًا. صُمم كعملة رقمية لامركزية ونظام دفع مباشر بين الأفراد دون الحاجة إلى بنوك أو وسطاء. تُسجل المعاملات في سجل عام ويتم التحقق منها من قبل المعدنين باستخدام آلية إثبات العمل، حيث يتنافس المعدنون لحل ألغاز معقدة وكسب مكافآت Bitcoin مقابل تأمين الشبكة.

Ethereum – رائدtracالذكية

أحدثت Ethereum ثورة في تقنية البلوك تشين من خلال تقديمtracالذكية، مما أتاح بناء التطبيقات اللامركزية على السلسلة. ومنذ إطلاقها عام ٢٠١٥، أصبحت Ethereum أساسًا لأنظمة DeFiوالرموز غير القابلة للاستبدال (NFTs) والمنظمات اللامركزية المستقلة (DAOs) وأنظمة الويب 3. كما تمتلك Ethereum عملتها الرقمية الخاصة، إيثر، وأصبحت ثاني أكبر منصة بلوك تشين في العالم من حيث القيمة السوقية.

Solana – طبقة أولى عالية الأداء للسرعة والتطبيقات اللامركزية

صُممت Solana لمعالجة المعاملات بكفاءة عالية وتكلفة منخفضة، حيث تستطيع معالجة آلاف المعاملات في الثانية الواحدة. وتحقق ذلك باستخدام نموذج هجين يجمع بين آلية إثبات الحصة (PoS) وآلية إثبات التاريخ (PoH)، مما يوفر ترتيبًا زمنيًا دقيقًا للمعاملات. 

Avalanche – الشبكات الفرعية والسلاسل المخصصة

توفر Avalanche ، من خلال بنيتها الفرعية، إطار عمل من الطبقة الصفرية، مما يتيح للمطورين والشركات إطلاق سلاسل كتل قابلة للتخصيص مصممة خصيصًا لحالات استخدام محددة. يمكن لهذه الشبكات الفرعية أن تمتلك نماذج حوكمة ورموزًا خاصة بها، مما يجعل Avalanchetracبشكل خاص للشركات التي تحتاج إلى المرونة. 

بفضل سرعة إتمام المعاملات (في غضون ثوانٍ قليلة) ورسومها المنخفضة، وضعت Avalanche نفسها كمنافس لـ Ethereum في كل من DeFi واعتماد تقنية البلوك تشين للمؤسسات.

بولكادوت Cosmos – طبقات 1 تركز على قابلية التشغيل البيني

تتميز منصتا بولكادوت Cosmos بميزة التوافق التشغيلي الرئيسية. تربط بولكادوت سلاسل الكتل المتخصصة، والتي تسمى سلاسل الكتل الموازية، بسلسلة الترحيل الرئيسية الخاصة بها، مما يسمح لها بمشاركة الأمان والتواصل. 

في المقابل، يستخدم مشروع Cosmos بروتوكول الاتصال بين سلاسل الكتل (IBC) لربط سلاسل الكتلdent ببعضها. ويهدف كلا المشروعين إلى حل مشكلة "العزلة" في تقنية سلاسل الكتل من خلال إنشاء نظام بيئي يسمح لسلاسل الكتل المتعددة بالتفاعل بسلاسة، وتداول الأصول، وتبادل البيانات.

تحديات سلاسل الكتل من الطبقة الأولى

قيود قابلية التوسع والإنتاجية

غالباً ما تواجه سلاسل الكتل من الطبقة الأولى صعوبة في معالجة حجم كبير من المعاملات في الثانية الواحدة. فعلى سبيل المثال، تعالج Bitcoin حوالي 7 معاملات في الثانية، بينما تعالج Ethereum ما بين 15 و30 معاملة في الثانية على طبقتها الأساسية. بالمقارنة مع أنظمة الدفع التقليدية مثل فيزا، التي تعالج حوالي 1700 معاملة في الثانية في العمليات الاعتيادية، وبسعة قصوى تبلغ 65000 معاملة في الثانية، فإن هذه الأرقام لسلاسل الكتل من الطبقة الأولى لا تفي بالمتطلبات اللازمة لأنظمة الدفع العالمية أو الانتشار الواسع. 

وقد ظهرت العديد من التدخلات لمعالجة هذا التحدي، بما في ذلك الحلول الموجودة على السلسلة (L1) مثل التجزئة، والانقسامات الصلبة ، وترقيات آلية الإجماع (مثل Ethereum من إثبات العمل إلى إثبات الحصة)، بالإضافة إلى الحلول الموجودة خارج السلسلة (L2) مثل التجميعات، والتجميع الدفعي، وشبكة لايتنينج.

ارتفاع أسعار الغاز وازدحام الشبكة

مع ازدياد الطلب على الشبكة، قد تصبح تكاليف المعاملات باهظة للغاية. Ethereum هذا الأمر بأنفسهم خلال DeFi Summer) في عام 2020 وازدهار الرموز غير القابلة للاستبدال (NFTs) في عام 2021، حيث بلغت رسوم المعاملات على عمليات بسيطة مثل تبادل الرموز أو شراء رمز غير قابل للاستبدال . هذه التكاليف المرتفعة حرمت المستخدمين ذوي الميزانيات المحدودة من الوصول إلى الشبكة، ودفعت الكثيرين منهم إلى البحث عن بدائل مثل Binance الذكية أو حلول الطبقة الثانية الأحدث مثل Arbitrum وPolygon، التي تعالج المعاملات بتكلفة أقل بالاعتماد على Ethereum .

المفاضلة بين الأمن واللامركزية

تحافظ Bitcoin Ethereum على الأمن والثقة من خلال إشراك آلاف المشاركين اللامركزيين في عملية الإجماع، لكن هذا يبطئ من سرعة المعاملات. 

في المقابل، توفر سلسلة Binance الذكية معاملات أسرع وأقل تكلفة، لكنها تعتمد على مجموعة أصغر بكثير من المدققين (حوالي 21)، مما يثير تساؤلات حول المركزية ومخاطر الرقابة. قد تتواطأ هذه المجموعة الصغيرة من المدققين أو تتعرض لضغوط لحظر معاملات محددة، مما يجعل الشبكة عرضة للتحكم المركزي.

مخاوف بشأن كفاءة الطاقة والاستدامة

Bitcoin وفق آلية إثبات العمل حاليًا حوالي 187 تيراواط/ساعة من الكهرباء سنويًا، أي ما يعادل تقريبًا استهلاك تايلاند السنوي من الطاقة، ونحو 0.6% من الاستهلاك العالمي للكهرباء. وقد أثار هذا الأمر انتقادات متزايدة من الجماعات البيئية والهيئات التنظيمية.

استجابةً لهذه المخاوف، أكملت Ethereum عملية "الدمج" في عام 2022، حيث انتقلت من آلية إثبات العمل إلى آلية إثبات الحصة، وخفضت استهلاكها للطاقة بأكثر من 99%. مع ذلك، أثار هذا التحول نقاشات جديدة حول ما إذا كانت الشبكة مهيأة لزيادة المركزية كحل وسط للاستدامة. فمع آلية إثبات الحصة، قد تُركّز مجمعات التخزين الكبيرة السيطرة على الشبكة.

الطبقة 1 مقابل الطبقة 2: الاختلافات الرئيسية

التسوية والأمن والنهائية

• الطبقة الأولى: Ethereum مثل Bitcoin وإيثيريوم ) مسؤولية التحقق من صحة المعاملات، والحفاظ على سجل المعاملات، وضمان الإجماع. تتم التسوية والنهائية مباشرةً على سلسلة الكتل، مما يعني أن المعاملات المسجلة هنا تُعتبر "المصدر النهائي للحقيقة".
• الطبقة الثانية: مبنية على الطبقة الأولى، وترث الطبقة الثانية ضمانات الأمان والتسوية الخاصة بالطبقة الأساسية، ولكنها تعالج المعاملات خارج السلسلة على دفعات صغيرة. تُجمع النتائج لاحقًا وتُعاد إلى الطبقة الأولى للتسوية النهائية.

يقوم كل من Arbitrum و Optimism بتنفيذ آلاف المعاملات خارج السلسلة، ولكن يتم تسوية النتائج بشكل دوري على شبكة Ethereum الرئيسية.

تكلفة وسرعة المعاملات

• الطبقة الأولى: محدودية مساحة الكتل تعني أن ارتفاع الطلب يؤدي إلى رسوم أعلى وتأكيدات أبطأ. على سبيل المثال، ترتفع رسوم الغاز بشكل كبير خلال فترات ذروة نشاط الرموز غير القابلة للاستبدال (NFTs) أو DeFi على Ethereum ، مما يجعل المعاملات الصغيرة غير عملية.
• الطبقة الثانية: من خلال معالجة المعاملات خارج سلسلة الكتل أو تجميعها معًا، تُقلل الطبقة الثانية التكاليف matic وتُسرّع المعالجة. فبدلاً من التنافس المباشر على مساحة كتلة الطبقة الأولى، يستفيد المستخدمون من التسويات المُجمّعة.

قد تصل تكلفة عملية تبادل البيانات على شبكة Ethereum الطبقة الأولى) إلى أكثر من 30 دولارًا أمريكيًا كرسوم غاز، بينما قد تقل تكلفتها على شبكة أربيتروم عن دولار واحد. وبالمثل، تتيح شبكة لايتنينغ الخاصة Bitcoinإجراء مدفوعات فورية برسوم شبه معدومة مقارنةً بسلسلة Bitcoin الأساسية الأبطأ والأكثر تكلفة.

أمثلة على أزواج الطبقة الأولى/الطبقة الثانية (Ethereum + أربيتروم/أوبتيميزم، Bitcoin + شبكة لايتنينج)

• Ethereum + أربيتروم/أوبتيميزم: Ethereum الأمان والتسوية. بينما يوفر أربيتروم وأوبتيميزم (العمليات المجمعة) قابلية التوسع من خلال تنفيذ المعاملات خارج سلسلة الكتل ثم تسويتها مرة أخرى إلى Ethereum .
• Bitcoin + شبكة لايتنينج: Bitcoin تسوية آمنة وغير قابلة للتغيير، وتتيح شبكة لايتنينج إجراء مدفوعات صغيرة سريعة خارج السلسلة، والتي يمكن استخدامها في الأمور اليومية مثل الإكراميات أو مدفوعات التجزئة.
• Polygon (PoS Chain) + Ethereum : يوفر Polygon معاملات أسرع وأرخص مع جسور إلى Ethereum ، مما يجعله حلاً هجينًا لتوسيع نطاق الطبقة 2 / السلسلة الجانبية.

مستقبل سلاسل الطبقة الأولى

خارطة طريق Ethereumوتقنية التجزئة

خططت Ethereum في البداية لاستخدام التجزئة، أي تقسيم سلسلة الكتل إلى سلاسل متوازية أصغر لزيادة سرعة المعاملات. إلا أن هذا النهج تم التخلي عنه عندما أثبتت عمليات التجميع من الطبقة الثانية (الحلول التي تعالج المعاملات خارج السلسلة) فعاليتها الأكبر في توسيع نطاق الشبكة.

بدلاً من ذلك، Ethereum استراتيجية تركز على تجميع البيانات. والهدف هو جعل Ethereum الطبقة الأساسية الأكثر أمانًا مع توفير تخزين بيانات منخفض التكلفة لتجميع البيانات. يُطلق على هذا النهج الجديد اسم (danksharding )، وهو لا يقسم Ethereum إلى أجزاء لمعالجة المعاملات، بل يزيد من قدرة الشبكة على معالجة كمية بيانات التجميع بكفاءة.

تم إطلاق الخطوة الأولى، وهي تقنية التجزئة الأولية (EIP-4844)، في 13 مارس 2024، مع ترقية Dencun. وقد قدمت هذه الخطوة "الكتل الثنائية الكبيرة" - وهي طريقة أرخص لتخزين بيانات التجميع، مما أدى بالفعل إلى خفض رسوم الطبقة الثانية بمقدار 10 إلى 100 ضعف.

بمرور الوقت، Ethereum على توسيع سعة البيانات الثنائية الكبيرة وتنفيذ تقنية التجزئة الكاملة، مستهدفة أكثر من 100000 معاملة في الثانية من خلال عمليات التجميع مع الحفاظ على اللامركزية والأمان.

نمو النظم البيئية متعددة السلاسل

يتجه مجال تقنية البلوك تشين نحو الشبكات المتخصصة بدلاً من الاعتماد على سلسلة واحدة للقيام بكل شيء. Bitcoin كذهب رقمي للمؤسسات. Ethereum تتصدر DeFi ) بقيمة إجمالية مقفلة (TVL) تزيد عن 90 مليار دولار، بينما Solana الألعاب السريعة وNFTs، Avalanche من trac القابلة للتخصيص.

لم تعد البروتوكولات الرئيسية مثل Aave وUniswap مقتصرة على سلسلة كتل واحدة، بل تعمل الآن على عدة شبكات في آنٍ واحد، مما يتيح للمستخدمين اختيار الشبكة التي يرغبون في التفاعل معها. فعلى شبكة Polygon، يستفيدون من الرسوم المنخفضة، وعلى Solana، يحصلون على سرعة تنفيذ أعلى، وعلى Ethereum، يحصلون على أقصى درجات الأمان واللامركزية. عمليًا، يمكن للمستخدم تخزين ثروته على Bitcoin، وكسب عوائد على Ethereum، وممارسة الألعاب على Solana، كل ذلك ضمن نفس النظام البيئي.

وهذا يخلق اقتصادًا أقوى وأكثر كفاءة قائمًا على تقنية البلوكtronبدلاً من إجبار شبكة واحدة على التعامل في وقت واحد مع الأمن وقابلية التوسع والتكلفة المنخفضة.

دور قابلية التشغيل البيني (الجسور عبر السلاسل، IBC)

نظراً لتخصص سلاسل الكتل المختلفة في وظائف متنوعة، يحتاج المستخدمون إلى طرق لنقل أصولهم وبياناتهم بين هذه السلاسل. تعمل جسور الربط بين السلاسل كطرق رقمية تربط بين شبكات سلاسل الكتل المتعددة. وباستخدام هذه الجسور، يستطيع المستخدمون نقل الرموز من سلاسل الكتل ذات التكلفة العالية مثل Ethereum إلى سلاسل الكتل الأقل تكلفة مثل بوليغون أو سلاسل الكتل الأسرع مثل Solana والعكس صحيح. 

من بين الجسور الشائعة جسر PoS من Polygon الذي يتيح تحويلات Ethereum إلى Polygon، بينما تربط بروتوكولات مثل بروتوكول الاتصال بين سلاسل الكتل (IBC) من Cosmosعشرات سلاسل الكتل وتُنشئ نظامًا بيئيًا يركز بشكل أساسي على سلاسل الكتل. كما توجد خدمات مثل LayerZero وWormhole التي توفر خدمات جسور عبر سلاسل الكتل المختلفة عبر شبكات متنوعة.

مع ذلك، تواجه هذه الجسور مشكلةً رئيسية: فهي أهدافٌ رئيسيةٌ للمخترقين نظرًا لاحتوائها على كمياتٍ كبيرةٍ من العملات المشفرة. وتُظهر هجماتٌ كبرى مثل هجوم جسر رونين (الذي أسفر عن سرقة 625 مليون دولار) وهجوم وورم هول (الذي أسفر عن سرقة 320 مليون دولار) أن أمن الجسور لا يزال قيد التطوير. ورغم هذه المخاطر، تظل الجسور ضروريةً للمستخدمين الراغبين في الاستفادة من مزايا تقنية البلوك تشين المختلفة.

اعتماد المؤسسات لشبكات الطبقة الأولى

لا تزال Bitcoin هي العملة الأكثر انتشاراً في الطبقة الأولى بين المؤسسات. تحتفظ شركات مثل ستراتيجي (مايكروستراتيجي سابقاً)، وميتا بلانيت، ومارا هولدينغز بكميات كبيرة من Bitcoin في خزائنها، وتعتبرها "ذهباً رقمياً" ووسيلة للتحوط ضد التضخم.

كما أظهرت Ethereum زخماً مؤسسياًtron. تمتلك الشركات العامة ما يقارب 966,000 إيثيريوم، بقيمة تقارب 3.5 مليار دولار. وقد اتخذت شركات مثل "إيثر ماشين" و"بيتماين إيميرجن تكنولوجيز" وغيرها مراكزtronفي Ethereum كمخزن بديل للقيمة ومنصة تمويل لامركزية.

يمكن أن يسمح الاستخدام المؤسسي الكبير باستمرار للطبقة الأولى بالتطور إلى بنية تحتيةtronوأكثر أمانًا وتكاملًا عالميًا للتمويل الرقمي، مع توسيع قدرات الطبقة الثانية وبروتوكولات التشغيل البيني.