أساسيات التشفير الجديد: ما هي الطبقة 0، الطبقة 1 والطبقة 2؟

[TL; DR]

---

1. هناك ست طبقات في بنية منطق BlockChain: طبقة البيانات، وطبقة الشبكة، وطبقة التوافق، وتنشيط الطبقة، وطبقة العقد، وطبقة التطبيق.

2 - وتشكل طبقات البيانات والشبكة جزءا من البنية الأساسية لنظام "كونسلار" وكذلك أدنى طبقة من نظام "كونسلار" بأكمله.

3. استنادا إلى البنية الأساسية، تعمل طبقة توافق الآراء وطبقة تنشيط الطبقة والعقد وطبقة التطبيق معا لتشكيل طبقة بروتوكول سلسلة الاتصال.

4. الطبقة 0، المعروفة أيضا بطبقة نقل البيانات، هي الطبقة السفلى من نموذج التفتيش الموقعي وتشتمل بشكل أساسي على التكامل بين الشبكات التقليدية والسلامية.

5. يشير القياس من المستوى 1 أو على السلسلة إلى حل القياس المنفذ أعلى البروتوكول الأساسي ل BlockChain.

6 - وتعرف الطبقة 2 أيضا بالتدرج خارج السلسلة الذي لن تتغير فيه البروتوكولات الأساسية والقواعد الأساسية لسلاسل المنع، وستزيد سرعة معالجة المعاملات من خلال قنوات الدولة والحلول الجانبية والحلول الأخرى.

القابلية للتغيير والطبقة 0/1/2 هي المصطلحات التي غالبا ما تذكر في أخبار العملة المشفرة. خاصة الآن، مع سعي Ethereum بنشاط إلى تحقيق المزيد من القابلية للتطوير، يمكن القول أن الطبقة 2 واحدة من أكثر المواضيع إثارة. إذا ما هي الطبقة 0، الطبقة 1 والطبقة 2 في سلسلة القطع؟ وما هي ميزات كل منها واستخداماتها؟

لنبدأ بستة طبقات من تكنولوجيا BlockChain

وفي كانون الثاني/يناير 2009، قام ساتوشي ناكاموتو باستخراج أول قطعة من بيتكوين من خادم موجود في هلسنكي. في الوقت الحالي، نمت عملة البيتكوين إلى نظام ضخم يحتوي على عشرات الآلاف من العقد في مختلف أنحاء العالم ويبلغ إجمالي رأسمال السوق أكثر من تريليون دولار. لقد حل بشكل كامل مشكلة تمثيل القيمة في العالم الرقمي، كما أنه يملك تكنولوجيا متقدمة. إذا تم تحليل بنية نظام البتكوين بعناية، يمكن تقسيمه إلى خمس طبقات بناء على وظيفته: طبقة البيانات، وطبقة الشبكة، وطبقة الإجماع، وطبقة التنشيط، وطبقة التطبيق. وبعد ذلك، زاد Ethereum بسرعة الاهتمام بالعقود الذكية، ووضع نموذجا جديدا لنظام سد السلسلة بإضافة طبقة عقد بين طبقة التنشيط وطبقة التطبيق. دعونا نلقي نظرة أقرب.

إن طبقات البيانات والشبكة هي البنية الأساسية التي تقوم عليها سلسلة النسخ، كما أنها أدنى طبقات نظام سلسلة المنع بأكمله.

تعمل طبقة البيانات كهيكل بيانات سلسلة الكتلة (على سبيل المثال شجرة Merkle) وتتألف من عنصرين: مؤشرات وقائمة مرتبطة. المؤشرات هي متغيرات تشير إلى موضع متغير آخر، والقائمة المرتبطة هي قائمة من الكتل المتسلسلة ذات البيانات والمؤشرات إلى الكتلة السابقة. إضافة إلى ذلك، تتضمن طبقة البيانات خوارزمية للحشو وتشفير غير متماثل يستخدم لضمان طبيعة واقية من التلاعب في سلسلة الحجب. ويمكن إعتبار الطبقة أيضا قاعدة بيانات موزعة ومقاومة للعبث تحتاج إلى الصيانة من قبل جميع عقد النظام، مما يؤدي إلى طبقة الشبكة من سلسلة الاتصال.

تشير طبقة الشبكة إلى شبكة P2P ضخمة تضم جميع عقد سلسلة الاتصال. في هذه الشبكة الموزعة P2P، وبمجرد أن تقوم عقدة بإنشاء كتلة جديدة، فإنها تقوم بنقل المعلومات إلى عدة عقد قريبة من خلال آلية إرسال. بعد مصادقة العقد الأخرى للكتلة، ستقوم مرة أخرى بنقل البيانات إلى العقد الأخرى. في نهاية المطاف، يتم توصيل الكتلة رسميا بالسلسلة بعد أن تقوم معظم العقد في النظام بالتصديق على الكتلة.

واستنادا إلى البنية الأساسية، فإن طبقة الإجماع، وتنشيط الطبقة، وطبقة العقد، وطبقة التطبيق، تعمل معا لتشكيل طبقة البروتوكول في سلسلة الكتل.

وفي سلسلة الصد، تشمل طبقة توافق الآراء بصفة رئيسية آليات خوارزمية توافقية تستخدم لتوحيد العقد التي لا تتصل ببعضها البعض في الشبكة بأكملها وللحفاظ على اتساق البيانات في طبقة البيانات. وحتى الآن، فإن آليات التوافق المشترك هي دليل على عمل البتكوين، وإثبات مصلحة الأيثيوم، والدليل المفوض على المصلحة في زيادة الضغط الكهربائي. وآلية توافق الآراء، بوصفها إحدى التكنولوجيات الأساسية في سلسلة المحاصرة، تؤدي دورا هاما في أمن الشبكات وكفاءتها التشغيلية. بالإضافة إلى أنها إحدى آليات الحكم الحاسمة في مجتمع الحصار.

وتشمل طبقة التنشيط آلية الإصدار وآليات التوزيع الخاصة بسلسلة المحاصرة. ومن خلال آلية الحوافز، ستحافظ العقد الموجودة في النظام تلقائيا على أمن الشبكة المحصورة بأكملها. فعلى سبيل المثال، توزع في آلية توافق الآراء في إطار برنامج العمل، على عمال المناجم الذين يشملون المعاملات ويصدقون عليها. ويبدو أن التوصل إلى إجماع على أن المزيد من العمل يعود بفوائد أكبر. العقد التي تتمتع بقوة حوسبية أكبر من المحتمل أن تقوم بحزم الكتل بنجاح والحصول على حقوق مسك الدفاتر. في بعض الحالات، العقد التي تستخدم قوتها للشر مثل الغش سوف تعاقب من قبل النظام.

وتدمج شركة بيتكوين بصورة خلاقة الحوافز الاقتصادية في خوارزميتها، مما يؤدي إلى تنافس عمال المناجم على حقوق مسك الدفاتر من خلال القوة الحاسوبية. وتحتفظ هذه الآلية بنظام المعاملات في الوقت الذي تصدر فيه علامات مميزة جديدة، الأمر الذي يصبح بدوره حافزا للتوزيع على عمال المناجم، مما يخلق نظاما مستقرا وآمنا. وفي هذه العملية، فإن وظيفة البتكوين كنقد إلكتروني تتحقق أيضا.

تتضمن طبقة العقد بشكل رئيسي __script__s، الخوارزميات، والعقود الذكية. وهو أساس البرمجة المعقدة لسلسلة الاتصال. وفي سلسلة الحظر، فإنه تنفيذ حقيقي لما يعرف ب "القانون هو القانون"، حيث ستتبع خوارزمية العقد، عند تنشيطها، لا محالة وضعها الأصلي دون تدخل أو تيسير من طرف ثالث. وعلاوة على ذلك، ونظرا لكمال تنفيذ العقود الذكية، فإن طبقة العقود قابلة للبرمجة أيضا، مما يعطي شبكة السدادة المحصورة بأكملها طابعا شبيها بالآلة.

إن طبقة التطبيق هي الطبقة الأعلى في نظام منع غلق السلسة وتحتوي على مختلف سيناريوهات التطبيق الخاصة بسد سلسلة. وبالنسبة إلى سلسلة النسخ Bitcoin، يشكل النظام النقدي الإلكتروني الذي يتضمن وظائف الإصدار والتحويل ومسك الدفاتر الكاملة طبقة التطبيق، في حين أنه بالنسبة لسلسلة قابلة للبرمجة مثل Ethereum، تعمل مختلف الميزات المتقدمة و DApps معا لتشكيل طبقة التطبيق.

الطبقة 0، الطبقة 1 والطبقة 2

إن الطبقات الست من نظام سلسلة الحجب لا يمكن فصلها هيكليا وهي تحقق معا وظائف سلسلة الحجب. وبالعودة إلى قابلية التطوير المذكورة في بداية هذه المقالة، تشير الصناعة بشكل عام إلى "النموذج المرجعي لتوصيل نظام مفتوح" الخاص بالاتصالات وتعيد تقسيم الطبقات الست إلى ثلاث طبقات بحيث تكون الطبقة من أسفل إلى أعلى هي الطبقة 0 والطبقة 1 والطبقة 2.

الطبقة 0، تعرف أيضا بطبقة نقل البيانات، وهي الطبقة السفلى من نموذج واجهة المستخدم (OSI) وتشتمل بشكل أساسي على التكامل بين الشبكات التقليدية والشبكات المحصورة. إن حلول قياس المستوى 0 هي تلك التي لا تغير بنية سلسلة الفصل ولا تحتفظ بقواعد النظام البيئي الأصلية من أجل تحسين الأداء. يتسم حل الطبقة 0 بتعدد الاستخدامات بدرجة كبيرة حيث إنه لا يؤثر على سلسلة القطع نفسها كما أنه متوافق مع حلول القياس من المستويين 1 و 2. إنهم يعملون معا لمضاعفة أداء شبكة بلوك سيل. لا تزال هناك العديد من المشكلات التي تؤثر على الأداء في بروتوكولات الشبكة الأساسية المطلوب تحسينها. تتضمن تقنيات قابلية التوسع من المستوى 0 الحالية BDN (شبكة توزيع سلسلة الاتصال) و QUIC و UDP.

وغالبا ما يشار إلى "بولكادو" باعتباره سلسلة كتل من الطبقة 0 نظرا لأن الشبكة الرئيسية له تعمل كسلسلة ترحيل ولا تعمل إلا لتوفير الأمن والتوافق بين الباراتشيين الرئيسيين. وفوق "بولكادو"، يمكن لبعض الشبكات أن تتصل بسلاسل الطبقة الأولى مثل "إيثيروم" من خلال الفتحات، مثل سلسلة "موونبيم" التي تدعم لغة البرمجة.

الطبقة 1 ترادف طبقة البيانات وطبقة الشبكة وطبقة التوافق وتنشيط الطبقة في البنية المنطقية ل BlockChain. إن أغلب العملات المشفرة لديها سلسلة عامة مستقلة ومتفردة، أو على وجه التحديد الطبقة الأولى، التي يتم على أساسها تسوية كل المعاملات. يشير المستوى 1، المعروف أيضا باسم On-Chain Scaling، إلى حل القياس المنفذ أعلى البروتوكول الأساسي ل BlockChain. ويقتضي عموما تعديل قدرة الكتلة، ووقت إنشاء الكتلة، وآلية توافق الآراء وغير ذلك من الخصائص المتأصلة في سلسلة المحاصرة لزيادة القدرة التجارية. وعلى وجه التحديد، تعمل ترقية مقياس بيتكوين على زيادة قدرة كل مجموعة بحيث يمكن إستيعاب المزيد من المعاملات، في حين تعمل SegWit على تقليل متوسط المساحة التي تشغلها معاملة واحدة، مما يسمح باستيعاب المزيد من المعاملات لكل مجموعة. كما أن الترقية إلى نظم التشغيل تتيح تحسين الأداء على حساب درجة ما من اللامركزية والأمن. ومع ذلك، فإن كفاءة قياس المستوى 1 عرضة للعوامل المادية والاقتصادية.

لمزيد من المعلومات حول مبادئ وقيود قياس المستوى 1، الرجاء قراءة المزيد حول:
دوجكوين: لماذا فيتاليك بوترين ضد ذلك؟ هل يزيد التوسع من شعبيته؟

الطبقة 2 ترادف طبقة العقد وطبقة التطبيق من سلسلة القطع. وهو يعرف أيضا بالتدرج خارج السلسلة الذي لن تتغير فيه البروتوكولات الأساسية والقواعد الأساسية لسلاسل المنع، وستزيد سرعة معالجة المعاملات من خلال قنوات الدولة والحلول الجانبية والحلول الأخرى. المستوى 2 هو حل للأداء يتم تطويره خارج السلسلة الرئيسية. وهي مكملة للطبقة الأولى، أي أن الطبقة الثانية هي بنية أساسية مبنية على قمة سلسلة الحظر الأساسية لتوفير قابلية أفضل للتطوير والتوافر والخصوصية لسلسلة الحظر. ومقارنة بالطبقة الأولى التي تسعى إلى تحقيق الأمان واللامركزية، فإن الطبقة الثانية تسعى إلى تحقيق أقصى قدر من الكفاءة والأداء. الأنواع الشائعة لحلول المستوى الثاني هي السلسلة الجانبية، البلازما، قنوات الحالة، القيمة المحتسبة وهكذا.

للحصول على معلومات حول حلول الطبقة 2 المشتركة في Ethereum، يرجى القراءة على:
طبقة ethereum 2: ترقية القابلية للتغيير

إستنتاج

منذ التطور السريع لبيركوين وإيثيروم، تطفو مشكلة الأداء غير الكافي على هذه السلاسل العامة المعروفة. ويعتبر التوصل إلى حل مثالي بين قابلية التوسع واللامركزية والأمن من أهم الأسباب في ميدان سلسلة المقاصة. إنها "الكأس المقدسة" من سلسلة الانسداد.
في المقالات التالية، سنعرفكم على حلول التطوير في مجال القيود الكبيرة وأحدث التطورات التقنية، فضلا عن مساعدتك على تتبع أحدث التطورات في مجال الصناعة. لنبقى على اتصال!



الكاتب: أشلي. إتش، باحث في Gate.io
*تمثل هذه المادة فقط آراء الباحث ولا تشكل أي نصيحة إستثمارية.
*يحتفظ Gate.io بكافة الحقوق في هذه المادة. سيتم السماح بإعادة نشر المادة بشرط الإشارة إلى Gate.io. وفي جميع الحالات الأخرى، ستتخذ الإجراءات القانونية بسبب انتهاك حقوق التأليف.