تعزيز قابلية توسيع البلوكتشين: من AppChain إلى مساحة الكتلة المرنة

أصدر مشروع Artela الرائد في Layer1 EVM المتوازي مؤخرًا ورقة بيضاء بعنوان "التوازي الشامل"، بهدف إطلاق إمكانيات قابلية التوسع في البلوكتشين بشكل كامل، وتوفير "أداء قابل للتنبؤ" لتطبيقات DApps.

تشير الأداء القابل للتنبؤ إلى توفير TPS قابل للتنبؤ لـ DApp، وهو أمر بالغ الأهمية لبعض سيناريوهات الأعمال. عادةً ما تحتاج DApp التي يتم نشرها على البلوكتشين إلى التنافس مع DApps الأخرى على موارد الحوسبة والتخزين، وقد تواجه تكاليف معاملات مرتفعة وتأخيرات أثناء الازدحام في الشبكة، مما يعيق تطور DApp بشكل كبير. تخيل أن المستخدمين يستخدمون برنامج مراسلة فورية لامركزي، ولكن بسبب احتلال مساحة الكتلة، لا يمكن إرسال الرسائل أو استلامها، وهذا ضربة مدمرة لتجربة المستخدم.

لحل مشكلة "الأداء القابل للتنبؤ"، من الممارسات الشائعة استخدام بلوكتشين مخصص لتطبيقات معينة، أي AppChain. بينما قدمت Artela بشكل مبتكر مفهوم مساحة الكتلة المرنة (Elastic Block Space، EBS)، استنادًا إلى مفهوم الحوسبة المرنة، تقوم بتعديل موارد الكتلة ديناميكيًا بناءً على احتياجات DApp من طبقة البروتوكول، مما يوفر مساحة توسيع مستقلة لتطبيقات DApp ذات الطلب العالي.

تاريخ تطوير AppChain

AppChain هو البلوكتشين الذي تم إنشاؤه لتشغيل تطبيق DApp واحد. يمكن للمطورين بناء سلسلة جديدة من الصفر، وتخصيص عناصر مجموعة الشبكة لتلبية الاحتياجات المحددة، وحل مشكلات الازدحام والتكاليف العالية في الشبكات المشتركة.

يمكن اعتبار البيتكوين "ذهب رقمي" من تطبيقات AppChain، وأرويف هو AppChain للتخزين الدائم، بينما توفر سيليستيا إمكانية الوصول إلى البيانات.

منذ عام 2016، تم توسيع مفهوم تطبيق السلسلة ليشمل النظام البيئي متعدد السلاسل، مثل كوزموس وبولكادوت. كوزموس يهدف إلى حل التفاعل عبر السلاسل، بينما يسعى بولكادوت إلى تحقيق الحل المثالي لتوسيع الكتل.

في نهاية عام 2020، ركزت أبحاث توسيع الإيثيريوم على حلول مثل الجانبية، والشبكات الفرعية، وLayer2 Rollups، وتطورت تطبيقات السلسلة بشكل متناسب. تعمل الجانبية مثل بوليغون والشبكات الفرعية مثل أفالانش على تحسين الأداء لزيادة القدرة الخدمية العامة؛ بينما تدعم حلول Layer2 مثل OP Stack وPolygon CDK تطبيقات السلسلة بشكل نمطي، مما يزيد من قدرة شبكة الإيثيريوم على المعالجة وقابلية التوسع.

حاليًا، تم بناء عدد كبير من التطبيقات على تطبيقات البلوكتشين على منصات مختلفة. مثل إطلاق Axie لسلسلة Ronin الجانبية على إيثيريوم، وقيام DeFi Kingdoms بالانتقال إلى شبكة Avalanche الفرعية، وإطلاق Injective لسلسلة DeFi المبنية على Cosmos SDK، وأعلنت dYdX أن النسخة V4 ستستخدم Cosmos SDK لبناء سلسلة تطبيقات مستقلة، وأطلقت Uptick Network سلسلة Uptick Chain لخدمة نظام Web3 البيئي.

تحليل مزايا وعيوب AppChain

تمتلك AppChain السلطة الكاملة لتشغيل بلوكتشين السيادة، وهذا سلاح ذو حدين.

المميزات:

1. السيادة: يمكن حل المشاكل من خلال خطط الحكم الذاتي، مع الحفاظ على الاستقلالية والاعتماد على النفس.
2. الأداء: تلبية متطلبات التأخير المنخفض وسعة المعالجة العالية، وتوفير تجربة مستخدم جيدة.
3. القابلية للتخصيص: يمكن للمطورين تخصيص السلسلة حسب الحاجة، وإنشاء نظام بيئي.

العيوب:

1. مسائل الأمان: يجب تحمل المسؤولية عن أمان الشبكة، بما في ذلك عدد العقد وآلية الإجماع وغيرها.
2. مشكلة跨链: تفتقر السلاسل المستقلة إلى التوافق مع السلاسل الأخرى، مما يزيد من المخاطر عند دمج بروتوكولات跨链.
3. مشكلة التكلفة: يحتاج إلى بناء بنية تحتية كبيرة، مما يستلزم تكلفة ووقتاً كبيرين.

بالنسبة للشركات الناشئة، فإن عيوب AppChain لها تأثير كبير. تواجه معظم الفرق صعوبة في حل مشكلات الأمان والتداخل بين الكتل، كما أنها تواجه تكاليف مرتفعة. ولكن بعض التطبيقات اللامركزية تحتاج بالفعل إلى أداء يمكن التنبؤ به، لذا فإن السوق بحاجة ماسة إلى حلول على مستوى Layer1.

مساحة الكتلة المرنة

تستند مساحة الكتلة المرنة إلى مفهوم الحوسبة المرنة في Web2، حيث تقوم تلقائيًا بضبط سعة الكتلة وفقًا لمستوى ازدحام الشبكة، مما يوفر مساحة كتلة مستقرة وضمان TPS لتطبيقات معينة، مما يحقق "أداء قابل للتوقع".

قد اقترح مشروع معين أيضًا مفهوم "التوسع الديناميكي المرن" المماثل، واعتبر أنه الطريق الحتمي لاعتماد DApp على نطاق واسع، وتوقع أنه في السنوات 1-3 المقبلة سوف تمر بثلاث مراحل: توسيع مستوى العقد التحقق، التوسع الثابت على مستوى البلوك، والتوسع الديناميكي على مستوى البلوك.

لقد قامت Artela بتطبيق هذا المفهوم، وحلت المشكلة الأساسية "كيف يمكن التنسيق بين مستوى توسيع العقدة للتحقق لدعم الحوسبة المرنة". عندما ينمو البروتوكول في الشبكة، يمكن الاشتراك في معالجة مساحة الكتل المرنة لدعم مستخدمين ونمو القدرة الاستيعابية. وهذا يوفر مساحة كتل مستقلة لتطبيقات DApps ذات الطلب العالي على المعاملات، مما يسمح لها بالتوسع حسب الحاجة.

تستخدم Artela طريقة "المرونة غير الزمنية": عندما يكتشف الشبكة حاجة إلى التوسع، يتم تقديم اقتراح، وبعد فترة معينة يكمل الشبكة بأكملها التوسع ويقدم الدليل للتحقق. يستند هذا إلى مفهوم قواعد البيانات الموزعة، وهو أيضًا استمرار لتقنية تقسيم البلوكشين، مما يتجنب مشكلة "المعاملات عبر الأقسام" في توسيع تدفق التطبيقات.

من المهم أن نلاحظ أن شرط مساحة الكتلة المرنة هو "قابلية توازي المعاملات". بالنسبة للإيثريوم، مثل Layer1، فإن تسلسل المعاملات هو العائق الرئيسي، ولا يمكن البحث إلا عن توسيع Layer2. على الرغم من أن سولانا تدعم توازي المعاملات، إلا أنها لا تزال تواجه صعوبة في التعامل مع مشكلة "الأداء القابل للتنبؤ" خلال ذروة الطلب. تعمل سولانا على تقييد احتكار الطلب الفردي لمساحة الكتلة من خلال "سوق الرسوم المحلية"، مما يقلل من تأثير الطلبات المفاجئة.

تمتد خطة Artela أكثر إلى مفهوم "سوق الرسوم المحلية"، حيث لا تضمن فقط "الأداء القابل للتنبؤ" لـ DApp، بل تمنع أيضًا الزيادة المفاجئة في الرسوم والازدحام على الشبكة.

الخاتمة

تهدف كل من AppChain وكتلة الفضاء المرن إلى معالجة مشكلة اختلاف احتياجات أداء البلوكتشين لتطبيقات DApp. لكل من الحلين سيناريوهات استخدام مناسبة، مما يذكر بنظرية "بروتوكول السمنة" التي اقترحها جويل مونيغرو في عام 2016.

البلوكتشين الفعلي هو بروتوكول نحيف، خاصة عند استخدام بنية معيارية في Layer1، حيث يتم تخصيص طبقة البروتوكول بالكامل من قبل طبقة التطبيق، على الرغم من أنها توفر آلية أفضل لتراكم القيمة، إلا أن التكلفة مرتفعة والأمان محدود.

تتيح مساحة الكتلة المرنة بروتوكول السمنة، كوظيفة توسيع لطبقة البروتوكول Layer1، تخفيض عتبة المشاركين الذين يحتاجون إلى "أداء قابل للتنبؤ"، وفي الوقت نفسه يمكن للبروتوكول أن يلتقط قيمة التطبيق، مما يشكل تغذية راجعة إيجابية.