إطار التحليل متعدد المستويات لفيتاليك بوتيرين من أجل قابلية التوسع الشاملة للبلوكشين

قدم فيتاليك بوتيرين إطار تحليل شامل للتحديات التقنية في توسيع نطاق البلوكشين. ووفقًا لـ Odaily، يميز مؤسس إيثيريوم المعضلات المتعلقة بالتوسعة حسب درجة صعوبتها ويصنفها في هرم واضح: الحساب، البيانات، والحالة. يُظهر منهجه أن ليس جميع مجالات التوسعة تتسم بنفس التعقيد، وأن استراتيجيات الحلول العامة غالبًا ما تنطبق فقط على مستويات معينة.

الحساب – أبسط مستوى للتوسعة

يمكن توسيع طبقة الحساب بشكل أكثر فاعلية، لأنها تستطيع الاستفادة من عدة تقنيات مثبتة. تتيح التوازي توزيع المهام لمعالجتها بشكل متزامن. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لمنتجي الكتل تقديم ما يسمى بـ “الإشارات” التي تحسن عمليات الحساب. خيار آخر هو استبدال العمليات الحسابية المكلفة بإثباتات التشفير، خاصة إثباتات المعرفة الصفرية، التي تُمكن من التحقق دون الحاجة لإعادة الحساب بالكامل. هذه الأساليب قابلة للاستخدام بشكل عام وتختلف بشكل واضح عن تحديات الطبقة التالية.

طبقة البيانات – تحديات متوسطة مع حلول مميزة

تمثل توسيع البيانات عائقًا أعلى، خاصة عندما يتعين على الشبكات ضمان توفر البيانات. هنا، تتطلب استراتيجيات تحسين متعددة: تقسيم البيانات يقلل من كمية المعلومات لكل عقدة. تتيح طرق التشفير الحديثة مثل PeerDAS (Sampling توفر البيانات من الأقران) تخزينًا أكثر كفاءة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للأنظمة دعم “الانحدار اللطيف”، مما يسمح للعقد ذات السعة الأقل بالبقاء نشطة – وهو جانب مهم في تحقيق اللامركزية. ومع ذلك، فإن هذه الحلول أقل عمومية من تحسينات الحساب وتتطلب تصاميم شبكية محددة.

إدارة الحالة – أخطر مشكلة في التوسعة

حالة نظام البلوكشين هي أصعب جانب في التوسعة. حتى للتحقق من معاملة واحدة، يحتاج العقد إلى الوصول إلى الحالة الكاملة. وإذا تم تجريد الحالة على شكل بنية شجرية وتخزين الجذر فقط بشكل دائم، فإن كل تحديث لهذا الجذر يعتمد على الحالة الكاملة. توجد حلول لتقسيم الحالة، لكنها غالبًا تتطلب إعادة هيكلة معمارية كبيرة، ولا يمكن تطبيقها بشكل عام على جميع تصاميم البلوكشين. هذا يجعل توسيع الحالة هو جوهر مشكلة التوسعة.

فلسفة التصميم الشاملة – تجنب المركزية

استنادًا إلى هذا التحليل التدريجي، يضع بوتيرين فلسفة تصميم واضحة: إذا كانت البيانات يمكن أن تحل محل الحالة دون فرض افتراضات مركزية جديدة، فيجب أن تكون هذه الاستراتيجية أولوية. بالإضافة إلى ذلك، ينبغي فحص إمكانية استبدال الحسابات بالبيانات، أيضًا دون مخاطر إضافية على اللامركزية. تشكل هذه المبادئ أساس التصميم المستدام للبلوكشين، وتُظهر أن الحلول الشاملة للتوسعة لا تكمن في الحيل التقنية فحسب، بل في قرارات معمارية ذكية تحافظ على خصائص الشبكة الأساسية.