الأفكار الأساسية
تشرح المعضلة الثلاثية لسلاسل البلوكشين التحدي المتمثل في تحقيق التوازن بين الأمان، واللامركزية، وقابلية التوسع في شبكات البلوكشين.
غالبًا ما يأتي تحسين جانب واحد على حساب أحد الجانبين الآخرين أو كليهما.
تتبنى سلاسل البلوكشين المختلفة مناهج تقنية متنوعة، مثل آليات الإجماع البديلة، وحلول الطبقة الثانية، والتجزئة، لمعالجة المعضلة الثلاثية.
في حين أنه لم تحل أي سلسلة بلوكشين المعضلة الثلاثية بالكامل، تستمر الصناعة في الابتكار في سبيل التوصل إلى تصميمات أكثر توازنًا.
المقدمة
نظرًا لأن سلاسل البلوكشين يمكنها التعامل فقط مع عدد محدود من المعاملات في الثانية الواحدة، يرى الكثيرون أنه لكي يتم اعتماد هذه التكنولوجيا عالميًا، يجب أن تكون قادرة على التعامل مع كميات أكبر من البيانات بسرعة أكبر. سيسمح ذلك لمزيد من الأشخاص باستخدام الشبكة دون أن تصبح بطيئة أو مكلفة.
غير أن التصميم الأساسي للعديد من الشبكات اللامركزية يعني أن زيادة قابلية التوسع تميل إلى إضعاف اللامركزية أو الأمان، وهو ما يُعرف باسم المعضلة الثلاثية لسلاسل البلوكشين. يستكشف المطورون حلولًا متنوعة، مثل آليات الإجماع الجديدة، والتجزئة، وشبكات الطبقة الثانية.
المعضلة الثلاثية لسلاسل البلوكشين
باختصار، تُعتبر سلسلة البلوكشين قاعدة بيانات رقمية موزعة. ويتم تنظيم كتل البيانات بترتيب زمني، وربطها وتأمينها باستخدام إثباتات تشفيرية. يؤدي تنفيذ هذه التكنولوجيا عبر الصناعات المختلفة بالفعل إلى تغيير سبل الاستخدام.
الفكرة هي أنّ سلاسل البلوكشين اللامركزية والآمنة تخلق عالمًا لا نحتاج فيه إلى الاعتماد على جهات خارجية لكي تعمل الشبكات أو الأسواق. غير أن الخبراء يتفقون بصورة عامة على أنه إذا كان من المقرر اعتماد هذه التكنولوجيا على نطاق أوسع، يجب معالجة المعضلة الثلاثية لسلاسل البلوكشين.
يشير مصطلح المعضلة الثلاثية لسلاسل البلوكشين، وهو المصطلح الذي روج له فيتاليك بوتيرين، المؤسس المشارك لشبكة Ethereum، إلى الفكرة القائلة بأنه من الصعب على سلاسل البلوكشين تحقيق مستويات مثالية من الأداء في الجوانب الثلاثة في آن واحد، حيث غالبًا ما يعني تعزيز أحد هذه الجوانب إلى التنازل عن أحد الجانبين الآخرين أو كليهما.
اللامركزية
تتميز شبكات البلوكشين في جوهرها بأنها لامركزية، مما يعني أنه لا يتحكم فيها شخص واحد أو شركة أو مؤسسة واحدة. فالشبكة مفتوحة لأي شخص يرغب في المشاركة، ويتم توزيع السيطرة بين جميع المشاركين. ويمتلك الجميع إمكانية الوصول إلى نفس السجل، وإذا حاول أحد المشاركين الغش في النظام عن طريق تغيير السجلات لصالحه، يمكن لبقية الشبكة التحقق من البيانات الاحتيالية ورفضها.
فكّر في الفرق بين البيتكوين والنظام المصرفي التقليدي. تفرض البنوك الثقة بين الأشخاص الذين يقومون بإجراء المعاملات، وتضمن الاحتفاظ بجميع السجلات بشكل صحيح. ومع ذلك، فإن سلسلة بلوكشين البيتكوين تشارك كل تلك البيانات مع كل شخص على الشبكة، بحيث يمكن التحقق منها وتأكيدها، قبل إضافتها إلى قاعدة البيانات. والنتيجة هي وجود نظام قادر على الأداء دون الحاجة إلى جهات خارجية.
توفر اللامركزية إمكانية ما يُعرف باسم الويب 3. وبينما يشكل الويب 2 معظم الإنترنت اليوم، مع مواقع وتطبيقات تتحكم بها الشركات، يمنح الويب 3 المُستخدمين السيطرة على بياناتهم وهوياتهم.
غير أن اللامركزية تأتي ومعها بعض التنازلات. نظرًا لأن العديد من المُستخدمين يجب أن يتوصلوا إلى إجماع بشأن كل معاملة، فإن المعالجة غالبًا ما تكون أبطأ من الأنظمة المركزية. وهذا يجعل قابلية التوسع (القدرة على معالجة المزيد من المعاملات في الثانية الواحدة) تحديًا رئيسيًا للشبكات اللامركزية.
أمان سلاسل البلوكشين
الأمان عنصر أساسي لأي سلسلة بلوكشين، لأنه بدونه، يمكن للمهاجمين اختراق الشبكة وتغيير تاريخ المعاملات. سواء كان النظام مركزيًا أو لامركزيًا، فإن الأمان غير مضمون. يمكن أن تستفيد الأنظمة المركزية من تحكم أكثر صرامة وسرعة أكبر في اتخاذ القرارات، لكنها أيضًا تمثل نقطة تعطل واحدة وتعتمد بشكل كبير على كفاءة الفرق الأمنية لديها.
في الأنظمة اللامركزية، يجب تحقيق الأمان دون الاعتماد على سلطة مركزية. تستخدم البيتكوين، على سبيل المثال، مزيجًا من آلية تشفير وآلية إجماع يُطلق عليها دليل العمل. ترتبط كل كتلة بيانات بالكتلة السابق من خلال توقيع رقمي فريد (التجزئة)، مما يجعل أي تلاعب قابل للاكتشاف على الفور.
تضيف آلية دليل العمل طبقةً حماية إضافية من خلال مطالبة المشاركين في الشبكة، المعروفين باسم المُعدّنين، بحل الألغاز الرياضية المعقدة من خلال حسابات تجزئة شاملة قبل التحقق من المعاملات. هذا يجعل الهجمات مكلفة وصعبة التنفيذ. نظرًا لأن تعدين البيتكوين يتطلب بطبيعته موارد هائلة، فإنه أبطأ من بعض الطرق الأخرى.
لاحظ أيضًا أنه كلما زاد عدد المشاركين (العُقد) في الشبكة، ارتفع مستوى الأ/ان بها. وكلما كانت الشبكة أكبر، أصبح من الصعب على أحد أصحاب النوايا السيئة السيطرة على النظام.
نظريًا، إذا تمكن شخص أو مجموعة من السيطرة على أكثر من نصف قوة الشبكة، يمكنهم تنفيذ ما يُعرف باسم هجوم 51%، وهو ما قد يتيح عمليات استغلال مثل الإنفاق المزدوج.
قابلية توسع سلاسل البلوكشين
تشير قابلية التوسع إلى قدرة سلسلة البلوكشين على التعامل مع عدد متزايد من المعاملات في الثانية الواحدة. لكي تدعم تكنولوجيا سلاسل البلوكشين استخدام الجمهور وتستوعب مليارات المُستخدمين المحتملين، يجب أن تعالج المعاملات بسرعة وموثوقية وتكلفة أقل. في التطبيق العملي، غالبًا ما تأتي قابلية التوسع في المرتبة الثانية بعد اللامركزية والأمان، وهما الركيزتان الأساسيتان لتصميم سلاسل البلوكشين.
يمكن أن تتعامل أنظمة الدفع المركزية مثل Visa، على سبيل المثال، مع آلاف المعاملات في الثانية الواحدة لأنها تعمل في بيئة مغلقة مُصرح بها. ولا تتطلب إجماعًا عالميًا من آلاف العُقد المستقلة، مما يتيح لها معالجة المعاملات على الفور تقريبًا.
على النقيض من ذلك، يجب على سلاسل البلوكشين العامّة معالجة كل معاملة من خلال عدة مدققين مستقلين. يؤدي هذا التحقق الموزع إلى إبطاء الأداء: متوسط سرعة معالجة الطبقة الأساسية للبيتكوين حوالي 5 معاملات في الثانية، بينما تعالج Ethereum حوالي 18 معاملة في الثانية.
حتى مع استخدام آلية إجماع دليل ربط الحصة بدلًا من دليل العمل في بعض الشبكات، لا تزال الحاجة إلى اتفاق عالمي تفرض قيودًا. وبدون حلول فعالة للتوسع، يمكن أن يؤدي زيادة الاستخدام إلى ازدحام الشبكة، وزيادة أوقات المعاملات، وارتفاع الرسوم.
معالجة المعضلة الثلاثية لسلاسل البلوكشين
أوضح وأبسط حل للمعضلة الثلاثية لسلاسل البلوكشين هو تقليل عدد المدققين في الشبكة (العُقد) مقابل زيادة السرعة والتوسع. لكن القيام بذلك سيؤدي إلى إضعاف اللامركزية مع منح التحكم لعدد أقل من المشاركين، وقد يؤدي أيضًا إلى إضعاف الأمان حيث أن عددًا أقل من اللاعبين يعني فرصة أكبر للهجمات.
هنا تكمن المعضلة الثلاثية: اللامركزية والأمان مرتبطان ارتباطًا وثيقًا، والطريقة التي صُممت بها سلاسل البلوكشين تجعل من الصعب تحسين قابلية التوسع دون إضعاف أحدهما أو كليهما. السؤال الكبير هو كيف نجعل سلاسل البلوكشين أسرع دون التضحية بالخصائص التي تجعلها جديرة بالثقة في المقام الأول.
التطورات الجارية
لا يوجد حل سحري واحد لهذه المعضلة الثلاثية، لكن استكشف المطورون والباحثون مجموعة متنوعة من الأساليب، وقد أظهر العديد منها نتائج واعدة. تشمل بعض أبرز التطورات:
1. التجزئة
تقسم التجزئة سلسلة البلوكشين إلى أقسام أصغر، أو أجزاء، لكل منها سجل مالي خاص به وقدرة على معالجة المعاملات بشكل مستقل. تنسق السلسلة الرئيسية التفاعلات بين الأجزاء، مما يقلل العبء على أي سلسلة واحدة ويُحسّن قابلية التوسع.
على سبيل المثال، يستخدم بروتوكول NEAR نموذج تجزئة يُعرف باسم Nightshade 2.0، والذي يتوسع ديناميكيًا عن طريق تقسيم الشبكة إلى عدة أجزاء متوازية. وفي أغسطس 2025، تُشغل الشبكة 8 أجزاء نشطة ويمكنها تحقيق نهائية المعاملات في حوالي 600 مللي ثانية.
2. آلية إجماع مختلفة
أحد أسباب وجود المعضلة الثلاثية في شبكة البيتكوين هو الطريقة التي يعمل بها دليل العمل لضمان الأمان، والتوصل إلى طريقة مختلفة لتأمين الإجماع هو أحد أساليب حل هذه المعضلة الثلاثية.
في سلاسل البلوكشين التي تعتمد على آلية إثبات الحصة، يجب على المشاركين المسؤولين عن التحقق من المعاملات تثبيت (قفل) الرموز المميزة الخاصة بهم، ولا توجد حاجة لأجهزة تعدين عالية التخصص. وتكون إضافة مزيد من المدققين إلى الشبكة أبسط وأسهل. آلية إثبات الحصة هي مجرد أسلوب من العديد من الأساليب المختلفة لآليات الإجماع مع وضع قابلية التوسع في الاعتبار.
ثمة نهج آخر هو إثبات السلطة، الذي يؤمّن الشبكة باستخدام هويات المُدققين بدلًا من العملات المُخزنة. في أنظمة إثبات السلطة، تتم الموافقة مسبقًا على عدد محدود من المشاركين الموثوقين للتحقق من المعاملات وإنشاء الكتل. ويمكن أن يوفر هذا قابلية توسع أعلى ولكنه يقلل من مستوى اللامركزية.
تستخدم بعض شبكات البلوكشين نماذج هجينة لتحقيق توازن بين المزايا والعيوب. على سبيل المثال، تستخدم سلسلة BNB الذكية آلية سلطة إثبات الحصة، حيث يقوم المدققون بتخزين رموز BNB للمشاركة في إنتاج الكتل، مما يحقق وقت كتلة يبلغ حوالي ثلاث ثوانٍ. تجمع شبكة Conflux بين عناصر دليل العمل مع هيكل رسم بياني باتجاه واحد (DAG) لتحسين معدل الإنتاجية مع الاحتفاظ بخصائص الأمان التي يتميز بها دليل العمل.
3. الحلول من الطبقة الثانية
ثمة نهج آخر لمعالجة المعضلة الثلاثية وهو البناء على سلسلة بلوكشين موجودة بدلًا من تعديل طبقتها الأساسية. تعالج حلول الطبقة الثانية المعاملات خارج السلسلة الرئيسية ثم تعمل على تسوية النتائج على السلسلة، وهذا يقلل من الازدحام، ويخفض الرسوم، ويحافظ على أمان الطبقة الأساسية.
التجميعات تقوم بجمع معاملات متعددة خارج السلسلة وإرسال إثبات واحد مضغوط إلى السلسلة الرئيسية للتحقق منها. تفترض تجميعات Optimistic مثل Arbitrum أن المعاملات صالحة ما لم يتم الاعتراض عليها، في حين أن تجميعات المعرفة الصفرية مثل Scroll تستخدم إثباتات تشفيرية لتأكيد الصلاحية دون الكشف عن جميع التفاصيل. لقد أصبحت Ethereum تتمحور بشكل متزايد حول التجميعات، مع وجود الكثير من أنشطة التمويل اللامركزي والألعاب ورموز NFT على الطبقة الثانية لتحسين السرعة وتقليل التكاليف.
تتيح قنوات State للمشاركين إجراء المعاملات خارج السلسلة، مع تسجيل حالات الفتح والإغلاق فقط على سلسلة البلوكشين. وتمثل شبكة Lightning الخاصة بالبيتكوين مثالًا معروفًا يستخدم قنوات State لتمكين معاملات سريعة ومنخفضة التكلفة من خلال ترك معظم الأنشطة خارج السلسلة مع الاعتماد على طبقة البيتكوين الأساسية للتسوية النهائية.
أفكار ختامية
لا تزال المعضلة الثلاثية لسلاسل البلوكشين تمثل تحديًا كبيرًا أمام التكنولوجيا لتحقيق إمكاناتها الكاملة. غير أن الجهود المستمرة، مثل خارطة طريق Ethereum التي تركز على التجميعات وظهور سلاسل البلوكشين المعيارية متميزة الأداء، تعِد بمستقبل أفضل. تهدف هذه الابتكارات إلى تعزيز قابلية التوسع دون التأثير سلبًا على الأمان أو اللامركزية، مما يجعل الصناعة أقرب إلى مستقبل يمكن فيه لسلاسل البلوكشين دعم التطبيقات على نطاق عالمي.
مقالات ذات صلة
إخلاء المسؤولية: يُعرض هذا المحتوى لك "كما هو" بهدف تقديم معلومات عامة وللأغراض التعليمية فقط، دون أي إقرارات أو ضمانات من أي نوع. ولا ينبغي تفسيره على أنه نصيحة مالية أو قانونية أو أية نصيحة متخصصة أخرى، ولا يُقصد به التوصية بشراء أي منتج أو خدمة بعينها. ويتعين عليك الاستعانة بمشورة متخصصة من استشاريين متخصصين. المنتجات المذكورة في هذا المقال قد لا تكون متاحة في منطقتك. في حال كان المقال مقدمًا من طرف خارجي، يُرجى العلم أن الآراء المُقدمة خاصة بهذا الطرف الخارجي ولا تعكس بالضرورة آراء أكاديمية Binance. يُرجى قراءة إخلاء المسؤولية الكامل للمزيد من التفاصيل. قد تتعرض الأصول الرقمية لتقلبات الأسعار، وقد تزداد 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. ولا يجب تفسير هذا المقال على أنه نصيحة مالية أو قانونية أو أية نصيحة متخصصة أخرى. للمزيد من المعلومات، يُرجى الاطلاع على شروط الاستخدام وتحذير المخاطر.