دور سلاسل 1 الطبقة في تقنية البلوكشين

غالباً ما يوصف تقنية البلوكشين بأنها طبقات متراكبة، كل منها يخدم غرضاً فريداً. الطبقة 0، التي تُشار إليها عادةً بأنها بلوكشين للبلوكشينات، تعمل كبنية تحتية للأجهزة الأساسية لتسلسل البلوكشين. مباشرة فوق الطبقة 0 توجد الطبقات 1 و 2 و 3.

في هذا الدليل، سنستكشف الوظائف الأساسية وفائدة سلاسل الطبقة 1. لنبدأ.

ما هي بلوكتشين الطبقة 1؟

تعريف الطبقة 1

شبكة الطبقة الأولى (أو "L1") هي الشبكة الأساسية في نظام البلوكتشين البيئي، وتدير بشكل مستقل تنفيذ المعاملات، والتحقق من البيانات، وآليات الإجماع. تعمل شبكات L1 بشكل مستقل عن سلاسل الكتل الأخرى، وتتكون من عدة مكونات تعمل معًا لتوفير اللامركزية والأمان وسهولة الاستخدام.

• عقد الشبكة – أجهزة كمبيوتر في جميع أنحاء العالم تخزن نسخاً من البلوك تشين وتتواصل مع بعضها البعض
• طبقة الإجماع – قواعد حول كيفية اتفاق العقد على ما هو صالح (مثل تعدين البيتكوين أو رهان الإيثريوم)
• طبقة البيانات – تخزن تاريخ البلوك تشين بالكامل بحيث لا يمكن تغيير المعاملات السابقة أو التلاعب بها.
• طبقة المعاملات—تتعامل هذه الطبقة مع تحويل الرموز والعقود الذكية لضمان عملها وفقاً لقواعد الشبكة فقط.
• طبقة التطبيق – هذه الطبقة هي الواجهة لتطبيقات اللامركزية (dApps) ومنصات التمويل اللامركزي وخدمات البلوك تشين الأخرى.
• الرموز الأصلية – هذه هي العملات التي تشغل البلوك تشين. تُستخدم الرموز لدفع رسوم المعاملات ومكافأة المدققين وتسهيل المشاركة في الحوكمة.

تُعد إيثريوم (Ethereum) وسولانا (Solana) وبيتكوين (Bitcoin) أمثلة على سلاسل الطبقة الأولى، وكل منها يتميز ببنية أمنية خاصة به، ورموز أصلية، وآليات إجماع.

كيف تختلف الطبقة 1 عن الطبقة 2

تشكل شبكات الطبقة الأولى الأساس، بينما تبني الطبقة الثانية على هذا الأساس لمعالجة القيود مثل السرعة والتكلفة والكفاءة. إليك مقارنة بين الاثنين:

ميزة	الطبقة 1 (L1)	الطبقة 2 (L2)
الاعتماد	تعمل بشكل مستقل كسلسلة الكتل الرئيسية	مبنية فوق شبكة الطبقة 1
معالجة المعاملات	تُعالج جميع المعاملات مباشرة على سلسلة الكتل الرئيسية	تُعالج المعاملات خارج السلسلة، ثم تُجمّع* وتُنهى على L1
السرعة	أبطأ لأن جميع العقد يجب أن تتحقق من كل معاملة	أسرع بكثير مع متطلبات تحقق أقل
التكلفة	رسوم أعلى، خاصة خلال فترات الذروة	رسوم أقل بسبب المعالجة خارج السلسلة والتجميع الفعال*
الأمن	تؤمن نفسها من خلال إجماعها الخاص	ترث الأمان من شبكة الطبقة 1 الأساسية
التوسع	يمكن لتحديثات البروتوكول الأساسية، مثل زيادة حجم الكتلة أو تغيير آلية الإجماع، أن تحسن قابلية التوسع	تتضمن استخدام شبكات أو خدمات 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 الطبقات 1 بالطبقة الأساسية

تُسمى سلاسل الطبقة الأولى "الطبقة الأساسية" لأنها تعمل كطبقة تأسيسية لنظام البلوكتشين البيئي، والتي تُبنى عليها الطبقات الأخرى والتطبيقات. توفر سلاسل L1 خدمات أساسية مثل التحقق من المعاملات، والإجماع، والأمان، وعادةً لا تعتمد على شبكة أساسية أخرى. 

الوظائف الأساسية لسلاسل الطبقة 1

التحقق من المعاملات والأمان

تُعد بلوكشينات الطبقة الأولى الآلية الأساسية للتحقق من المعاملات وتسجيلها مباشرة على سلسلة الكتل. يتم فحص كل معاملة بدقة للتأكد من أصالتها ومشروعيتها قبل إضافتها بشكل دائم إلى دفتر الأستاذ الموزع. 

هذه العملية ضرورية لمنع الأنشطة الاحتيالية، مثل الإنفاق المزدوج أو التلاعب بتاريخ المعاملات. وبالتالي، تؤسس بلوكشينات الطبقة الأولى أساساً آمناً وموثوقاً به للأنظمة اللامركزية.

آليات الإجماع (PoW مقابل PoS)

كل شبكة طبقة أولى (L1) تحتوي في صميمها على آلية إجماع. تحدد هذه الآليات، مثل إثبات العمل (PoW) أو إثبات الحصة (PoS)، كيفية التحقق من المعاملات والتوصل إلى اتفاق بشأنها. على سبيل المثال، يستخدم بيتكوين آلية إجماع إثبات العمل (PoW)؛ حيث يجب على المعدنين محاولة حل مشكلة تشفيرية (لغز رياضي) للتحقق من معاملة. من ناحية أخرى، تستخدم إيثيريوم آلية إجماع إثبات الحصة (PoS)؛ حيث يقوم المدققون بتجميد الرموز للتحقق من المعاملات وتأمين الشبكة.

اقتصاديات الرموز الأصلية (مثل ETH، BTC، SOL)

تمتلك كل طبقة أولى رمزاً أصلياً يدفع نظامها البيئي. يُعد بيتكوين (BTC)، وإيثيريوم (ETH)، وسولانا (SOL) أمثلة رئيسية. تُستخدم هذه الرموز لدفع رسوم المعاملات، وتحفيز المدققين أو المعدنين، والحفاظ على أمان الشبكة. كما تشكل الأساس الاقتصادي للتطبيقات المبنية على سلسلة الكتل.

نشر العقود الذكية (إيثيريوم، سولانا، أفالانش)

لا تُبنى سلاسل الكتل مثل إيثيريوم وأفالانش وسولانا للتعامل مع المعاملات فحسب. فهي تدعم نشر العقود الذكية، مما يعني أن المطورين يمكنهم إطلاق التطبيقات اللامركزية (dApps)، وبروتوكولات التمويل اللامركزي (DeFi)، ومشاريع NFT، وخدمات الويب 3 الأخرى مباشرة على السلسلة. تطورت هذه الشبكات لتصبح بيئات تطوير شاملة بدلاً من مجرد دفاتر أورد للمعاملات.

*ما هو العقد الذكي؟ فكر فيه كبرنامج آلي ينفذ إجراءات محددة على سلسلة الكتل عند استيفاء شروط معينة.

أمثلة على بلوكشينات الطبقة 1 الرائدة

بيتكوين – الطبقة 1 الأصلية للمدفوعات

بيتكوين، الذي أُطلق في عام 2009، هو أول وأوسع بلوكشين طبقة واحدة استخداماً. صُمم كعملة رقمية لامركزية ونظام دفع من نظير إلى نظير دون بنوك أو وسطاء. يتم تسجيل المعاملات في دفتر أستاذ عام والتحقق منها بواسطة المعدنين باستخدام إثبات العمل، حيث يتنافس المعدنون لحل ألغاز معقدة ويكسبون مكافآت بيتكوين لتأمين الشبكة.

إيثيريوم – رائدة العقود الذكية

أحدثت إيثيريوم ثورة في تقنية سلسلة الكتل من خلال تقديم العقود الذكية، مما جعل من الممكن بناء التطبيقات اللامركزية على السلسلة. منذ إطلاقها في عام 2015، أصبحت إيثيريوم الأساس للتمويل اللامركزي (DeFi)، وNFTs، والمنظمات المستقلة اللامركزية (DAOs)، ونظم الويب 3 البيئية. تمتلك إيثيريوم أيضاً عملتها الخاصة، الإيثر، وأصبحت ثاني أكبر منصة لسلاسل الكتل في العالم من حيث القيمة السوقية.

سولانا – L1 عالي الأداء للسرعة والتطبيقات اللامركزية

صُممت سولانا لمعالجة عدد كبير من المعاملات بتكلفة منخفضة، وقادرة على معالجة آلاف المعاملات في الثانية الواحدة. تحقق ذلك باستخدام نموذج هجين يجمع بين إثبات الحصة (PoS) وإثبات التاريخ (PoH)، مما يوفر ترتيباً زمنياً دقيقاً للمعاملات. 

أفالانش – الشبكات الفرعية والسلاسل المخصصة

من خلال بنية شبكتها الفرعية، توفر أفالانش إطار عمل للطبقة صفر (Layer 0)، مما يسمح للمطورين والشركات بإطلاق سلاسل كتل قابلة للتخصيص مصممة لحالات استخدام محددة. يمكن أن يكون لهذه الشبكات الفرعية نماذج حوكمة ورموز خاصة بها، مما يجعل أفالانش جذابة بشكل خاص للشركات التي تحتاج إلى المرونة. 

مع انتهاء المعاملات بسرعة (في غضون بضع ثوانٍ) ورسوم منخفضة، وضعت أفالانش نفسها كمنافسة لإيثيريوم في كل من اعتماد التمويل اللامركزي (DeFi) وسلاسل الكتل المؤسسية.

بولكادات وكوسموس – طبقة 1s تركز على التوافق التشغيلي

يتميز بولكادات وكوسموس بالتوافق التشغيلي كسمة رئيسية. يربط بولكادات سلاسل كتل متخصصة، تسمى السلاسل المتوازية (parachains)، بسلسلته الرئيسية للتبديل (relay chain)، مما يسمح لها بمشاركة الأمان والتواصل. 

في المقابل، يستخدم كوسموس بروتوكول الاتصال بين سلاسل الكتل (IBC) لربط سلاسل الكتل المستقلة ببعضها البعض. يهدف كلاهما إلى حل "مشكلة العزل" في تقنية سلسلة الكتل من خلال إنشاء نظام بيئي حيث يمكن لسلاسل الكتل المتعددة التفاعل بسلاسة، وتبادل الأصول، ومشاركة البيانات.

تحديات بلوكشينات الطبقة 1

قيود القابلية للتوسع ومعدل المعاملات

غالباً ما تواجه بلوكشينات الطبقة الأولى صعوبة في معالجة حجم كبير من المعاملات في الثانية الواحدة (TPS). على سبيل المثال، يعالج بيتكوين حوالي 7 معاملة في الثانية، بينما تعالج إيثيريوم 15-30 معاملة في الثانية على طبقتها الأساسية. قارن ذلك بأنظمة الدفع التقليدية مثل فيزا، التي تعالج حوالي 1,700 معاملة في الثانية في العمليات العادية بقدرة ذروة تبلغ 65,000 معاملة في الثانية، وتلك الأرقام لسلاسل الطبقة الأولى بعيدة جداً عما هو مطلوب لأنظمة الدفع على النطاق العالمي أو الاعتماد الجماهيري. 

ظهرت عدة تدخلات لمعالجة هذا التحدي، بما في ذلك حلول على السلسلة (L1) مثل التجزئة، الشوكة الصلبة، وترقيات آلية الإجماع (مثل انتقال الإيثريوم من إثبات العمل إلى إثبات الحصة)، وكذلك حلول خارج السلسلة (L2) مثل الرول أبز، والتجميع، وشبكة Lightning.

رسوم الغاز العالية والازدحام في الشبكة

عندما يزداد الطلب على الشبكة، يمكن أن تصبح تكاليف المعاملات باهظة الثمن. عانى مستخدمو إيثريوم من ذلك بشكل مباشر خلال صيف التمويل اللامركزي في عام 2020 وازدهار الرموز غير القابلة للاستبدال (NFTs) في عام 2021، عندما كانت الإجراءات البسيطة مثل تبديل الرموز أو شراء رمز NFT تكلف ما بين 50 إلى 200 دولار أو أكثر في رسوم الغاز. أدت هذه التكاليف المرتفعة فعلياً إلى استبعاد المستخدمين الأصغر حجماً ودفع العديد منهم للبحث عن بدائل مثل بينانس سمارت تشين أو حلول الطبقة الثانية الأحدث مثل أرابيتروم وبوليجون، التي تعالج المعاملات بتكلفة أقل من خلال البناء على إيثريوم.

المفاضلات بين الأمان واللامركزية

يحافظ بيتكوين وإيثيريوم على الأمان والثقة من خلال إشراك آلاف المشاركين اللامركزيين في الإجماع، لكن هذا يبطئ سرعات المعاملات. 

في المقابل، تقدم بينانس سمارت تشين (BSC) معاملات أسرع وأرخص لكنها تعتمد على مجموعة مدققين أصغر بكثير (حوالي 21)، مما يثير تساؤلات حول المركزية وخطر الرقابة. يمكن لهذه المجموعة الصغيرة من المدققين أن تتآمر أو تتعرض للضغط لحظر معاملات محددة، مما يجعل الشبكة عرضة للتحكم المركزي.

مخاوف كفاءة الطاقة والاستدامة

يستهلك تعدين البيتكوين القائم على إثبات العمل حوالي 187 تيراواط ساعة من الكهرباء سنوياً، وهو ما يعادل تقريباً استهلاك تايلاند السنوي من الطاقة ويشكل حوالي 0.6٪ من استهلاك الكهرباء العالمي. وقد لفت هذا الانتقادات المتزايدة من مجموعات البيئة والهيئات التنظيمية.

رداً على هذه المخاوف، أكملت إيثيريوم "الاندماج" (The Merge) في عام 2022، منتقلة من إثبات العمل إلى إثبات الحصة، مما قلل من استهلاكها للطاقة بأكثر من 99%. ومع ذلك، أثار هذا التحول نقاشات جديدة حول ما إذا كانت الشبكة مهيأة لزيادة المركزية كمقابل للاستدامة. مع آلية إجماع إثبات الحصة، قد تتركز السيطرة على الشبكة بشكل كبير من خلال صناديق الرهان الكبيرة.

الطبقة 1 مقابل الطبقة 2: الفروقات الرئيسية

التسوية، والأمان، والنهاية الحتمية

• الطبقة 1: مسؤولة شبكة البلوكشين الأساسية (مثل بيتكوين وإيثريوم) عن التحقق من المعاملات، والحفاظ على دفتر الأستاذ، وضمان الإجماع. يحدث التسوية والنهاية المباشرة على السلسلة، مما يعني أن المعاملات المسجلة هنا تعتبر «مصدر الحقيقة» النهائي.
• الطبقة 2: مبنية فوق الطبقة 1، ترث الطبقة 2 ضمانات الأمان والتسوية الخاصة بالطبقة الأساسية ولكنها تعالج المعاملات خارج السلسلة في دفعات صغيرة. يتم تجميع النتائج لاحقاً وإعادتها إلى الطبقة 1 للتسوية النهائية.

تنفذ أربيتروم وأوبتيميزم آلاف المعاملات خارج السلسلة، ولكن يتم تسوية النتائج بشكل دوري على الشبكة الرئيسية لإيثيريوم.

تكلفة وسرعة المعاملات

• الطبقة 1: يعني محدودية مساحة الكتل أن الطلب المرتفع يؤدي إلى رسوم أعلى وتأكيدات أبطأ. على سبيل المثال، ترتفع رسوم الغاز بشكل حاد أثناء ذروة نشاط الرموز غير القابلة للاستبدال أو التمويل اللامركزي على إيثريوم، مما يجعل المعاملات الصغيرة غير عملية.
• الطبقة 2: من خلال معالجة المعاملات خارج السلسلة أو تجميعها معاً، تقلل حلول الطبقة 2 التكاليف بشكل كبير وتسرع المعالجة. بدلاً من التنافس مباشرة على مساحة كتل الطبقة 1، يستفيد المستخدمون من التسويات المجمعة.

معاملة تبادل قد تكلف أكثر من 30 دولاراً كرسوم غاز على إيثيريوم الطبقة الأولى قد تكلف أقل من دولار واحد على أربيتروم. وبالمثل، تتيح شبكة بيتكوين للضوء (Lightning Network) مدفوعات فورية ورسوم شبه صفرية مقارنة بسلسلة بيتكوين الأساسية الأبطأ والأكثر تكلفة.

أمثلة على أزواج L1/L2 (إيثيريوم + أربيتروم/أوبتيميزم، بيتكوين + شبكة الضوء)

• إيثريوم + أرابيتروم/أبتيميزم: يوفر إيثريوم الأمان والتسوية. يوفر أرابيتروم وأبتيميزم (الطيات) قابلية التوسع من خلال تنفيذ المعاملات خارج السلسلة ثم التسوية مرة أخرى مع إيثريوم.
• بيتكوين + شبكة لايتنينغ: يوفر بيتكوين تسليماً آمناً وغير قابل للتغيير، وتمكّن شبكة لايتنينغ من المدفوعات المصغرة السريعة خارج السلسلة، والتي يمكن استخدامها لأشياء يومية مثل الإكراميات أو المدفوعات بالتجزئة.
• بوليجون (سلسلة إثبات الحصة) + إيثريوم: تقدم بوليجون معاملات أسرع وأرخص مع جسور إلى إيثريوم، مما يجعلها حلاً قابلاً للتوسع من نوع الطبقة 2/السلسلة الجانبية الهجين.

مستقبل سلاسل الطبقة 1

خريطة طريق إيثيريوم والتجزئة

خططت إيثيريوم في البداية لاستخدام التجزئة (sharding)، بتقسيم سلسلة الكتل إلى سلاسل متوازية أصغر لزيادة سرعة المعاملات. ومع ذلك، تم التخلي عن هذا النهج عندما أثبتت حلول الطبقة الثانية (التي تعالج المعاملات خارج السلسلة) فعاليتها أكبر في التوسع.

بدلاً من ذلك، اعتمد إيثريوم استراتيجية تركز على الطيات (Rollups). الهدف هو جعل إيثريوم الطبقة الأساسية الأكثر أماناً مع توفير تخزين بيانات رخيص للطيات. يُطلق على هذا النهج الجديد اسم دانكشاردينغ – وهو لا يقسم إيثريوم إلى شرائح لمعالجة المعاملات، بل يزيد من كمية بيانات الطيات التي يمكن للشبكة معالجتها بكفاءة.

الخطوة الأولى، البروتو-دانكشاردينغ (EIP-4844)، أُطلقت في 13 مارس 2024، مع ترقية دينكون. وقد أدخلت «الكتل» (blobs) – وهي طريقة أرخص لتخزين بيانات الطيات، التي خفضت بالفعل رسوم الطبقة 2 بنسبة تتراوح بين 10 إلى 100 مرة.

مع مرور الوقت، ستوسع إيثريوم سعة الكتل وتنفذ دانكشاردينغ بالكامل، مستهدفة أكثر من 100,000 معاملة في الثانية من خلال الطيات مع الحفاظ على اللامركزية والأمان.

نمو النظم البيئية متعددة السلاسل

يتحول مجال البلوكشين نحو شبكات متخصصة بدلاً من الاعتماد على سلسلة واحدة للقيام بكل شيء. يعمل البيتكوين كذهب رقمي للمؤسسات. تقود إيثريوم التمويل اللامركزي بأكثر من 90 مليار دولار من القيمة الإجمالية المقفلة (TVL)، وتقود سولانا الألعاب السريعة والرموز غير القابلة للاستبدال، وتجذب أفالانش المؤسسات بشبكات فرعية قابلة للتخصيص.

لم تعد البروتوكولات الكبرى مثل Aave وUniswap مقيدة بسلسلة كتل واحدة. بدلاً من ذلك، تعمل على عدة شبكات في وقت واحد، مما يسمح للمستخدمين باختيار المكان الذي يتفاعلون فيه. على Polygon، يستفيدون من الرسوم المنخفضة؛ وعلى Solana، يحصلون على تنفيذ أسرع؛ وعلى Ethereum، يحصلون على أقصى درجات الأمان واللامركزية. عملياً، قد يخزن المستخدم ثروته على بيتكوين، ويحقق عوائد على إيثيريوم، ويلعب الألعاب على سولانا، كل ذلك ضمن النظام البيئي نفسه.

هذا يخلق اقتصاداً بلوكلينياً أقوى وأكثر كفاءة بدلاً من إجبار شبكة واحدة على التعامل مع الأمان والقابلية للتكلفة المنخفضة في وقت واحد.

دور التوافق التشغيلي (جسور عبر السلاسل، IBC)

مع تخصص سلاسل الكتل المختلفة في وظائف متنوعة، يحتاج المستخدمون إلى طرق لنقل أصولهم وبياناتهم عبر سلاسل الكتل. تعمل جسور عبر السلاسل كطرق سريعة رقمية تربط بين شبكات سلسلة الكتل المتعددة. مع جسر عبر السلاسل، يمكن للمستخدمين نقل الرموز من سلسلة كتل أكثر تكلفة مثل إيثيريوم إلى سلاسل كتل أرخص مثل Polygon أو أسرع مثل Solana والعكس عند الرغبة. 

بعض الجسور الشائعة هي جسر PoS الخاص بـ Polygon الذي يوفر تحويلات من إيثيريوم إلى Polygon، بينما تربط بروتوكولات مثل الاتصال بين سلاسل الكتل (IBC) الخاص بـ Cosmos عشرات سلاسل الكتل وتخلق نظاماً بيئياً يركز بشكل أساسي. هناك أيضاً خدمات مثل LayerZero وWormhole التي توفر خدمات الجسور عبر السلاسل عبر مجموعة متنوعة من الشبكات.

ومع ذلك، تواجه هذه الجسور مشكلة كبرى: فهي أهداف رئيسية للمخترقين لأنها تحتفظ بمبالغ كبيرة من العملات المشفرة. تُظهر الهجمات الكبرى مثل جسر Ronin (سرقة 625 مليون دولار) وWormhole (سرقة 320 مليون دولار) أن أمان الجسور لا يزال قيد التطوير. على الرغم من هذه المخاطر، تظل الجسور ضرورية للمستخدمين الذين يرغبون في الاستفادة من نقاط القوة المختلفة لسلاسل الكتل.

اعتماد المؤسسات لشبكات الطبقة 1

يظل بيتكوين أكثر بلوكشين طبقة واحدة اعتماداً بين المؤسسات. تحتفظ شركات مثل Strategy (المعروفة سابقاً بـ MicroStrategy) وMetaplanet وMARA Holdings بمبالغ كبيرة من بيتكوين في خزائنها، معاملة إياها كـ "الذهب الرقمي" وملاذ آمن ضد التضخم.

أظهرت إيثيريوم أيضاً زخماً مؤسسياً قوياً. تحتفظ الشركات العامة بما يقرب من 966,000 إيثر، بقيمة تقارب 3.5 مليار دولار. اتخذت شركات مثل Ether Machine وBitmine Immersion Technologies مواقف قوية في إيثيريوم كاحتياطي بديل للقيمة ومنصة للتمويل اللامركزي.

يمكن للاستخدام المؤسسي الكبير أن يسمح باستمرار لتطوير الطبقات الأولى لتصبح بنية تحتية أقوى وأكثر أماناً ومتكاملة عالمياً للتمويل الرقمي، مع توسيع قدرات الطبقات الثانية وبروتوكولات التوافق التشغيلي.