فهم فيتاليك لتوسعة الطبقات في blockchain: من الحساب إلى الحالة، يوضح بشكل مفصل كيف يمكن لتصميم الطبقات أن يحسن قابلية التوسع والأداء، مع شرح كيف تتفاعل مكونات الشبكة المختلفة لتحقيق نظام أكثر كفاءة ومرونة.

قام فيتاليك بوتيرين، أحد مؤسسي إيثريوم، مؤخراً بشرح فهمه العميق لمشكلة قابلية توسعة البلوكشين من خلال وسائل إعلام Odaily. قدم إطاراً هرمياً ذو رؤى عميقة: يقسم صعوبة توسعة البلوكشين إلى ثلاثة أبعاد — الحساب، البيانات، والحالة — من الأقل إلى الأكثر تعقيداً. يكشف هذا الفهم عن سبب سهولة تنفيذ بعض الحلول التوسعية، في حين أن البعض الآخر يواجه صعوبات كبيرة.

الطبقة الأولى: القدرة الحسابية — أسهل عنق الزجاجة تخطياً

أشار فيتاليك إلى أن الطبقة الحسابية هي الجزء الأسهل في التوسع بين الثلاثة. الطرق لتحقيق توسعة الحسابات أصبحت أكثر نضجاً: أولاً، من خلال تقنيات التوازي، باستخدام “ملاحظات” من منشئي الكتل لمزامنة تنفيذ مهام حسابية متعددة؛ ثانياً، باستخدام الإثباتات cryptographic كبديل للعمليات الحسابية الثقيلة، حيث تعتبر إثباتات المعرفة الصفرية (ZK-proof) أداة فعالة جداً. تم اختبار هذه الطرق في العديد من الحلول التوسعية، والطريق التقني واضح.

الطبقة الثانية: تخزين البيانات — تحدي أكثر تعقيداً نسبياً

صعوبة توسعة طبقة البيانات أعلى بشكل واضح من طبقة الحسابات. متطلبات ضمان توفر البيانات تجعل المشكلة أكثر تعقيداً — فالعقد لا بد أن تكون قادرة على الوصول إلى البيانات، ويجب أن تؤكد أن البيانات متاحة لجميع المشاركين. ومع ذلك، توجد العديد من الحلول لتحسين ذلك: تقنية تقسيم البيانات (sharding) يمكن أن توزع المعلومات عبر أجزاء؛ طرق التشفير مثل PeerDAS وطرق الترميز باستخدام رموز تصحيح الأخطاء (كود تصحيح الأخطاء) يمكن أن تقلل بشكل كبير من حجم البيانات؛ وتصميم أنظمة تدعم “الانخفاض الأنيق” يتيح للعقد ذات سعة التخزين المنخفضة أن تنتج كتل بحجم مناسب، مما يعزز مشاركة الشبكة.

الطبقة الثالثة: إدارة الحالة — أصعب التحديات الهيكلية

طبقة الحالة هي الجزء الأكثر تعقيداً بين الأبعاد الثلاثة. يؤكد فيتاليك على الصعوبة الأساسية: حتى مع التحقق من معاملة واحدة، يحتاج العقد إلى فهم كامل لحالة الحسابات. حتى لو تم تجريد الحالة إلى بنية شجرية، مع الاحتفاظ فقط بقيمة الهاش الجذر، فإن عملية تحديث هذا الهاش لا تزال تعتمد على معالجة الحالة الكاملة. على الرغم من وجود بعض الحلول النظرية لتقسيم الحالة، إلا أن هذه الطرق غالباً تتطلب إعادة تصميم واسعة النطاق للبنية التحتية، ويصعب تعميمها. هذا هو السبب في أن توسعة الحالة تعتبر أكبر تحدٍ معترف به في الصناعة.

التفكير في أولوية تكرار الهيكل

استناداً إلى التحليل أعلاه، توصل فيتاليك إلى استنتاجات ذات توجيه: عندما يمكن استبدال البيانات بالحالة بشكل فعال دون إدخال مخاطر مركزية جديدة، يجب أن يكون ذلك الخيار الأول؛ وبالمثل، عندما يمكن استبدال الحسابات بالبيانات دون فرض فرضيات مركزية إضافية، فإن ذلك يستحق النظر بجدية. هذا الإطار الفهمي يوجه تدريجياً تطور تقنية إيثريوم وغيرها من البلوكشين، لمساعدة المطورين على إيجاد التوازن الأمثل بين الحلول التوسعية المختلفة. إن هذا الفهم الهرمي لقابلية التوسع يوفر خارطة طريق تقنية واضحة للصناعة بأكملها.