الأفكار الأساسية
التوازي في مجال البلوكشين هو طريقة لمعالجة معاملات متعددة في الوقت نفسه.
للتوازي أنواع مختلفة، ومنها التوازي على مستوى المعاملات، والتوازي على مستوى الكتل، وتوازي العقود الذكية.
تشمل بعض فوائد التوازي معالجة المعاملات بشكل أسرع، وقابلية أفضل للتوسع، وخفض تكاليف رسوم المعاملات.
المقدمة
تعد المعالجة الفعالة للمعاملات أمرًا أساسيًا لتحسين معدل إنتاجية شبكات البلوكشين وحل مشكلة قابلية توسع سلاسل البلوكشين. سنستكشف في هذا المقال أساسيات التوازي، وآلية عمله، وبعض أنواعه الشائعة، ومزاياه المحتملة.
ما المقصود بالتوازي؟
التوازي (تنفيذ المعاملات بالتوازي) هو طريقة لمعالجة معاملات متعددة في الوقت نفسه. يرتبط التوازي ارتباطًا وثيقًا بالحوسبة المتوازية، وهي مفهوم في علوم الكمبيوتر يشير إلى تنفيذ عمليات متعددة في آنٍ واحد.
ما آلية عمل التوازي؟
ينظم التوازي بيانات الشبكة بطريقةٍ تمكِّن من التحقق من صحة معاملات متعددة في آنٍ واحد بدلاً من معالجتها بتسلسلٍ (أي واحدة تلو الأخرى). تتوزع مهمة تنفيذ المعاملات على عدة عُقَد. تتولى كل عقدة أجزاءً مختلفة من حمل المعاملة، مما يسهل أوقات المعالجة بشكل أسرع ويقلل من ازدحام الشبكة.
عند معالجة المعاملات بالتوازي، تفحص الشبكة العديد من الحالات المحتملة في آنٍ واحد، كلٌّ منها يوضح عواقب تدقيق مجموعة معينة من المعاملات. يتيح ذلك للشبكة تقييم الأثر المحتمل للمعاملات قبل تسجيلها رسميًا في السجل المالي. بعد هذا التقييم، تتفق العُقَد على حالة مشتركة تعكس النتيجة الجماعية لعمليات التدقيق المتوازية هذه.
نماذج التوازي
يوجد نوعان رئيسيان للتوازي في سلاسل البلوكشين، وهما: التوازي التفاؤلي وتوازي الوصول إلى الحالات.
1. التوازي التفاؤلي. في نموذج التنفيذ المتوازي التفاؤلي، تتخطى الشبكة مرحلة الفرز الأولية وتعالج المعاملات بشكلٍ مباشر في آنٍ واحد. يفترض هذا النهج أن معظم المعاملات في قائمة الانتظار مستقلة ويستخدم طريقةً لإعادة النظر في أي معاملات يتبين أن بعضها يعتمد على بعضٍ وتصحيحها بعد التنفيذ. وهذا يعني أنه إذا كان يُفترَض في البداية أن المعاملات غير مرتبطة ولكن تبين لاحقًا أن بعضها يؤثر في بعض، فسيقوم النظام بتعديلها لضمان أن تظل جميع البيانات دقيقة.
2. توازي الوصول إلى الحالات. يبدأ نموذج تنفيذ توازي الوصول إلى الحالات بتصنيف المعاملات وفقًا لتأثيراتها على حالة الشبكة، مثل التفاعلات مع عقود ذكية أو حسابات معينة. يساعد هذا في تحديد المعاملات التي يمكن معالجتها بالتوازي دون تعارض. تُنفَّذ المعاملات التي لا يتفاعل بعضها مع بعض في آنٍ واحد. أما المعاملات التي تؤثر على عناصر الحالات المماثلة فتتم معالجتها بترتيبٍ معين، مع تحديد الأولويات على أساس رسوم المعاملات.
الأنواع المختلفة للتوازي
التوازي على مستوى المعاملات
يسمح التوازي على مستوى المعاملات بمعالجة معاملات متعددة في آنٍ واحد، مما يزيد من معدل إنتاجية الشبكة، فيمكِّن من إجراء عددٍ أكبر من المعاملات في الثانية الواحدة (TPS)، كما أنه يقلل من الوقت اللازم لتأكيد المعاملات، مما يحسن الاستجابة العامة للشبكة. لهذا النوع من التوازي قيمةٌ خاصة لسلاسل البلوكشين ذات الطلب المرتفع إذ يكون الحفاظ على سرعة أوقات المعالجة أمرًا مهمًا.
توجد أيضًا بعض التحديات المرتبطة بالتوازي على مستوى المعاملات. على سبيل المثال، يمكن أن تؤدي معالجة المعاملات في وقت واحد إلى إنشاء تبعيات للبيانات، حيث قد يؤثر ناتج معاملة ما على معاملة أخرى، مما يتطلب استراتيجيات معقدة لإدارة البيانات لضمان الاتساق والدقة.
التوازي على مستوى الكتل
يتضمن التوازي على مستوى الكتل إنشاء الكتل وتدقيقها في وقتٍ واحد، بهدف تحسين قابلية التوسع للشبكة. ويساعد هذا النهج، من خلال معالجة كتل متعددة في الوقت نفسه، سلسلة البلوكشين على استيعاب المزيد من المعاملات ومنع ازدحام الشبكة المحتمل.
ومع ذلك، يتطلب التوازي على مستوى الكتل التنفيذ الدقيق لتجنب المساس بأمان سلسلة البلوكشين. علاوة على ذلك، يتطلب التوازي على مستوى الكتل المزيد من الموارد الحسابية، مما يزيد من المتطلبات من الأجهزة من أجل عُقَد الشبكة. وقد يحد ذلك من قدرة بعض المستخدمين على المشاركة في الشبكة، مما يؤثر سلبًا على لامركزيتها وإمكانية الوصول إليها.
توازي العقود الذكية
يشير توازي العقود الذكية إلى تنفيذ عقود ذكية متعددة بالتوازي. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تحسين أداء التطبيقات اللامركزية (DApps)، مما يعزز قابليتها للتوسع ومدى استجابتها.
تسهل العديد من الآليات تنفيذ العقود الذكية بالتوازي. على سبيل المثال، تنفذ تجميعات Optimistic المعاملات خارج السلسلة ولا تتفاعل مع سلسلة البلوكشين إلا لوضع اللمسات الأخيرة عليها، مما يقلل من الحمل على السلسلة الرئيسية. يجمع حل Validium للتوسع من Ethereum بين إثباتات المعرفة الصفرية والحوسبة خارج السلسلة، مما يوفر قابلية التوسع والخصوصية لتطبيقات العقود الذكية.
مزايا التوازي
زيادة سرعة معالجة المعاملات
يؤدي توزيع المهام على عُقَد متعددة إلى تقليل أوقات تنفيذ المعاملات، مما يعزز سرعة معالجة المعاملات. تكون الشبكات التي تستخدم التوازي عادةً أكفأ من تلك التي تتبع نماذج المعالجة المتسلسلة.
قابلية التوسع
يعالج التوازي مشكلة قابلية توسع سلاسل البلوكشين من خلال توزيع تدقيق المعاملات على عُقَد مختلفة، مما يسرِّع العملية ويدعم التوسع الأفقي. يسمح التوسع الأفقي للشبكة بإضافة العُقَد أو إزالتها بناءً على تقلبات الطلب.
انخفاض تكاليف رسوم المعاملات
يخفِّض التوازي الرسوم من خلال توزيع المعاملات على عُقَد فرعية، فهذا أقل تكلفة مقارنةً بالمعالجة المتسلسلة، التي تتضمن تدقيق كل عُقدة لكل معاملة. علاوةً على ذلك، فإن زيادة سرعة المعاملات تحد من المنافسة بين العُقَد، مما يؤدي إلى انخفاض رسوم المعاملات أكثر.
أفكار ختامية
التوازي طريقة لمعالجة معاملات متعددة في آنٍ واحد، ويوفر العديد من المزايا، بما في ذلك سرعات أعلى في معالجة المعاملات، وقابلية أفضل للتوسع، ورسوم مخفضة. في المستقبل، يمكن الجمع بين التوازي وحلول التوسع الأخرى، مثل التجزئة، لتحقيق قابلية توسع أكبر في شبكات البلوكشين.
مقالات ذات صلة
إخلاء مسؤولية: يُعرض هذا المحتوى لك "كما هو" بهدف تقديم معلومات عامة وللأغراض التعليمية فقط، دون أي إقرارات أو ضمانات من أي نوع، ويجب ألا يُفسّر على اعتباره نصيحة مالية أو قانونية أو مشورة مهنية، ولا يُقصد به التوصية بشراء أي منتج أو خدمة بعينها، ويجب عليك الاستعانة بمستشارين متخصصين لتقديم المشورة. في حال كانت المقالة مقدمة من طرف خارجي، يُرجى العلم أن الآراء المُقدمة خاصة بهذا الطرف الخارجي ولا تعكس بالضرورة آراء أكاديمية Binance. يُرجى قراءة إخلاء المسؤولية بالكامل هنا لمزيد من التفاصيل. يمكن أن تكون أسعار الأصول الرقمية متقلبة، وقد تزيد قيمة استثمارك أو تنخفض، بل وقد لا تسترد المبلغ الذي استثمرته. وتتحمل وحدك مسؤولية قراراتك الاستثمارية، ولا تتحمل أكاديمية Binance مسؤولية أي خسائر قد تتكبدها. لا يجب تفسير هذه المقالة على اعتبارها نصيحة مالية أو قانونية أو مشورة مهنية. لمزيد من المعلومات، يُرجى الاطلاع على شروط الاستخدام وتحذير المخاطر.