من بيتكوين إلى إيثريوم: أصول التطبيقات اللامركزية

في 3 يناير 2009، قام ساتوشي ناكاموتو بتعدين كتلة نشأة بيتكوين على خادم صغير في هلسنكي، مما أدى إلى إنشاء عالم تشفير سريع التطور. تعتمد بيتكوين على تقنية «دفتر الأستاذ الموزع»، وجوهر بيتكوين هو في الواقع الرصيد المسجل في «دفتر الأستاذ الموزع» هذا (أي UXTO، نفقات المعاملات غير المنفقة). تعتبر بيتكوين بلا شك اختراعًا رائعًا، ولكن تطبيقها له بعض القيود. نظرًا لأن لغة البرمجة النصية المستندة إلى UXTO يمكنها دعم المعاملات البسيطة فقط، فإن تنفيذ منطق أكثر تعقيدًا في شبكة Bitcoin أمر صعب. وقد أدى ذلك إلى قصر استخدام بيتكوين على «الذهب الرقمي»، مما يجعل من الصعب استخدامها على نطاق أوسع.

إيثريوم والعقود الذكية

وبإلهامه من بيتكوين، نشر فيتاليك بوتيرين «إيثريوم: الجيل التالي من العملات الرقمية ومنصة التطبيقات اللامركزية» في مجلة بيتكوين في عام ٢٠١٤، حيث اقترح لأول مرة عقودًا ذكية في محاولة لإنشاء نظام بلوكتشين أكثر استخدامًا من بروتوكول أساسي، والذي يُعرف الآن باسم إيثريوم، وهي السلسلة العامة الذكية المهيمنة في الوقت الحالي.

وفي الورقة البيضاء لإيثريوم، يشير فيتاليك إلى أهداف المشروع: «ما تنوي إيثريوم تقديمه هو بلوكتشين مع لغة برمجة تورينج كاملة مدمجة يمكن استخدامها لإنشاء» عقود «يمكن استخدامها لتشفير وظائف انتقال الحالة التعسفية، مما يسمح للمستخدمين بإنشاء أي من الأنظمة الموصوفة أعلاه، بالإضافة إلى العديد من الأنظمة الأخرى التي لم نتخيلها بعد، وذلك ببساطة عن طريق كتابة المنطق في بضعة أسطر من التعليمات البرمجية». ببساطة، يتعلق الأمر بإنشاء منصة يمكنها تشغيل العقود الذكية والتطبيقات اللامركزية (dApp).

يشبه العقد الذكي «الاتفاقية القابلة للتنفيذ» بين الشخص والآلة التي سيتم تنفيذها بمجرد استيفاء شرط محدد مسبقًا. ونتيجة لذلك، يمكن اعتبار العقود الذكية «وسيطًا جديرًا بالثقة». أهم ابتكارات إيثريوم هي العقود الذكية، والتي تعد أيضًا أساس نظامها البيئي الواسع. على عكس نصوص معاملات بيتكوين، فإن عقود إيثريوم الذكية مكتملة تمامًا، مما يعني أنها قادرة نظريًا على أي حساب ممكن وبالتالي لديها إمكانيات غير محدودة.

آلة إيثريوم الافتراضية وتطبيق dApp

إذا كانت بيتكوين أساسًا «دفتر الأستاذ الموزع» مع وظائف البرمجة النصية، فمن المحتمل أن تكون إيثريوم أقرب إلى «آلة الدولة الموزعة». يتم تصنيف الحسابات في إيثريوم إلى نوعين: الحسابات المملوكة خارجيًا، والتي يتحكم فيها المستخدمون العاديون باستخدام مفاتيحهم الخاصة، وحسابات العقود، التي تحتوي على رموز عقود مخزنة داخليًا ولكن لا توجد مفاتيح خاصة مقابلة، وبالتالي لا تنتمي إلى أي شخص.

حالة شبكة Ethereum بأكملها عبارة عن بنية بيانات كبيرة (Merkle-Patricia Tree) تحتوي على حالة جميع الحسابات وأرصدتها بالإضافة إلى قواعد تغيير الحالة. تتغير حالة إيثريوم باستمرار مع إضافة كتل جديدة إلى السلسلة. وبالتالي، يمكنك التفكير في Ethereum على أنه «كمبيوتر عام موزع» (جهاز افتراضي) والتطبيقات اللامركزية المختلفة كبرامج مثبتة على هذا الكمبيوتر.

أما على إيثريوم، فإن dApp هو في الأساس مجموعة من العقود الذكية، ولكل منها عنوان العقد الفريد الخاص بها. بمجرد اكتمال رمز العقد، يجب أن يبدأ بمعاملة خارجية إلى حساب العقد. يمكن للمطورين إنشاء dApps بسهولة استنادًا إلى العقود الذكية وتشغيلها على أجهزة Ethereum الافتراضية باستخدام الأدوات الرسمية. نظرًا لأن جهاز Ethereum الافتراضي يتمتع بقوة حوسبة محدودة، يجب على المستخدمين استخدام ETH كـ «غاز» لتشغيل التطبيق dApp والجهاز الافتراضي.

توسيع بيئة التطبيق

منذ بداية عقود إيثريوم الذكية، زاد عدد التطبيقات اللامركزية، واتسعت منطقة التغطية. تصور فيتاليك ثلاثة أنواع من تطبيقات إيثريوم في الورقة البيضاء لإيثريوم: غير المالية وشبه المالية والمالية. وتشمل التطبيقات غير المالية التصويت عبر الإنترنت والحوكمة اللامركزية وما إلى ذلك؛ وتشمل التطبيقات شبه المالية مدفوعات المكافآت الذكية وما إلى ذلك؛ والتطبيقات المالية (أي Defi) هي الأكثر تأثيرًا، حيث توفر إيثريوم نهجًا تعاقديًا مرنًا وموثوقًا لبناء الرموز الأصلية للبروتوكول والمشتقات المالية وعقود التحوط وغيرها من التطبيقات.

على الرغم من أن Ethereum هي السلسلة العامة الأكثر شيوعًا مع نظام dApp البيئي الأكثر تنوعًا، إلا أنها تواجه أيضًا ازدحام الشبكة وضعف الكفاءة والرسوم المرتفعة. في وقت لاحق، مع ظهور جيل جديد من السلاسل العامة الذكية عالية الأداء مثل EOS و Solana و Flow، قاموا بإنشاء أنظمة dApp البيئية الخاصة بهم. حاليًا، فئات dApp الأكثر شيوعًا هي الألعاب ومجموعات Defi و NFT و SocialFi. تتمتع Game dApps بميزة كبيرة من حيث العدد الإجمالي و UAW (عدد المحافظ النشطة الفريدة)، في حين أن مشاريع Defi (مثل Dex والإقراض وما إلى ذلك) تأخذ زمام المبادرة من حيث حجم المعاملات.

يمكنك التحقق من المستخدمين النشطين وحجم المعاملات والبيانات الأخرى لمختلف dApps على سلاسل البلوكشين الرئيسية على مواقع البيانات مثل DappRadar و DapPreview. تجاوز عدد التطبيقات اللامركزية المدرجة في DappRadar وحدها 12,000 اعتبارًا من نوفمبر 2022.

المصدر: دابرادار

تكوين التطبيق وميزاته

لدى dApp العديد من أوجه التشابه مع التطبيق على الإنترنت التقليدي، والعلاقة بين dApp و blockchain مشابهة للعلاقة بين التطبيق وأنظمة التشغيل مثل IOS أو Android. يتم تشغيل dApp على سلاسل البلوكشين، تمامًا كما يعمل التطبيق على أنظمة تشغيل مختلفة. قد يبدو استخدام dApp في المتصفح مشابهًا لاستخدام برنامج SaaS للمستخدم.

يتكون dApp النموذجي من ثلاثة أجزاء بوظائف مشابهة لهيكل التطبيق النموذجي المكون من ثلاثة مستويات من الواجهة الخلفية (وحدة الأعمال) وقاعدة البيانات (وحدة التخزين) والواجهة الأمامية (واجهة المستخدم).

وحدة الأعمال: العقد الذكي

تعمل العقود الذكية كأساس برنامجي لتنفيذ منطق أعمال dApp. يتم تخزين العقود الذكية على البلوكشين في عناوين العقود، ويتم تمرير بيانات الإدخال بين عناوين العقود لتحقيق وظائف dApp وفقًا للمنطق المحدد مسبقًا وتحفيز تحويل الحالة للجهاز الافتراضي بأكمله. ولكن على عكس التطبيق التقليدي، يخزن العقد الذكي أيضًا الحالة الحالية لـ dApp، وهي أيضًا طبيعة البلوكشين نفسها.

وحدة التخزين: تخزين البيانات

تقع عملية تدفق البيانات في قلب أي تطبيق أو dApp. يتم نقل البيانات من وحدة التخزين إلى وحدة الأعمال للمعالجة حتى يتمكن المستخدمون من التفاعل مع الواجهة الأمامية. عادةً ما يتم تخزين بيانات التطبيق في خادم مركزي، بينما يمكن تخزين بيانات dApp بالكامل على السلسلة؛ ومع ذلك، لأسباب تتعلق بالكفاءة والتكلفة، تقوم العديد من dApps بتخزين معظم البيانات خارج السلسلة، على خدمات مثل IPFS، وتخزين بيانات وحدة الأعمال المهمة فقط على البلوكشين.

واجهة المستخدم: تفاعل الواجهة الأمامية

الواجهة الأمامية هي المكان الذي يمكن للمستخدمين العامين الوصول إليه بسهولة لاستخدام رمز العقد الذكي حتى بدون معرفة البرمجة التفصيلية. هناك اختلاف بسيط في تطوير الواجهة الأمامية بين dApp والتطبيق؛ كلاهما مصمم بتقنيات عامة مثل HTML و JavaScript. ومع ذلك، نظرًا لأن استخدام dApp يتطلب التفاعل مع العقود الذكية، يجب أن توفر الواجهة الأمامية واجهة برمجية تسمح بتطبيقات المحفظة (مثل Metamask).

المصدر: بنية إيثريوم داب المصدر: بنية تطبيق Web3

تتمتع dApps بالميزات التالية عند مقارنتها بالتطبيقات التقليدية:

لا تعتمد dApps على الخوادم المركزية ولكن على سلاسل البلوكشين التي تعمل على الأجهزة الافتراضية اللامركزية. هذه هي الميزات الأساسية لـ dApps، ولكن لها أيضًا بعض المزايا والعيوب المهمة:

المزايا

وقت التعطل الصفري

وفي حالة فشل الخادم المركزي، لن يكون البرنامج متاحًا تمامًا؛ ومع ذلك، بالنسبة لتطبيق dApp، لن تؤثر العقدة الواحدة التي تتعطل على تشغيل البرنامج على البلوكشين. غالبًا ما تكون تكاليف تشغيل dApps أقل من التطبيقات التقليدية لأن العقود الذكية لا تتوقف أبدًا عن العمل بمجرد دخولها في السلسلة. غالبًا ما تكون تكاليف تشغيل dApps أقل من التطبيقات التقليدية.

لا يوجد ترخيص مطلوب

يتم التفاعل مع dApps فقط من خلال عنوان المحفظة دون الحاجة إلى تقديم معلومات شخصية كاملة عند التقدم للحصول على حساب مالي عام. هذا لا يلغي الحاجة إلى الكشف عن الخصوصية الشخصية فحسب، بل يقلل أيضًا بشكل كبير من الحد الأدنى بحيث يمكن لأي شخص لديه محفظة تشفير الوصول بسهولة إلى معظم dApps.

الكود هو القانون

نظرًا للميزة الواضحة في بلوكتشين، تعتمد dApps على منطق كود العقود الذكية للعمل، لذلك بمجرد تحميلها على السلسلة، يصبح من المستحيل تعديلها ما لم يحتفظ المطور بالإذن لتغييرها؛ وبمجرد نشر التطبيق سيكون موجودًا إلى الأبد، ومن المستحيل نظريًا تقييد وصول أي شخص في العالم.

العيوب

تعتبر كفاءة dApp منخفضة بسبب قابلية التوسع

تعمل dApps عمومًا بكفاءة أقل من التطبيقات التقليدية بسبب اللامركزية وقد تكون غير متاحة مؤقتًا بسبب ازدحام blockchain.

من الناحية النظرية، تتطلب جميع الإجراءات في السلسلة رسوم الغاز

نظرًا لقدرة المعالجة المحدودة لجهاز blockchain الافتراضي، يحتاج المستخدمون إلى دفع مبلغ معين من رسوم الغاز إلى الشبكة للتفاعل مع Dapp، وهو أمر صعب بالنسبة للمستخدمين الذين اعتادوا على التطبيقات المجانية التقليدية.

صعوبة عالية في صيانة العقد الذكي

بمجرد إدراج رمز العقد الذكي في السلسلة، يصعب تعديله، مما يجعل تطوير وصيانة dApp أكثر تعقيدًا. من الصعب أيضًا إصلاح الكود في الوقت المناسب بمجرد حدوث خطأ.

عادةً ما يكون كود dApp مفتوح المصدر

نظرًا لأن البلوكشين لا مركزي، يجب أن يكون رمز dApp متاحًا للجمهور لجميع أفراد المجتمع. يتيح هذا أيضًا للمستخدمين إجراء تحليل التعليمات البرمجية والتنبؤ بإمكانيات المشروع.

نظام اقتصادي رمزي

غالبًا ما يتم تنفيذ وظائف dApps من خلال رموز مختلفة، إما الرمز المميز للبلوكشين المقابل (على سبيل المثال، ETH) أو الرمز المميز الصادر عن dApp نفسه (على سبيل المثال، UNI).

الاختناقات في تطوير التطبيقات

على الرغم من أن النظام البيئي dApp في تطور سريع، إلا أن التأثير العام لـ dApps يظل محدودًا مقارنة بالتطبيقات ذات المستوى العالمي في Web2. قد تنشأ الاختناقات التالية أثناء تنفيذ dApp البيئي.

1. مقياس المستخدم وعتبة التعلم:

فيما يتعلق بـ UAW، تتجاوز بيانات حوالي 100 تطبيق dApp فقط 10,000. حتى تطبيقات dApps الأكثر شيوعًا لا تتلقى سوى مئات الآلاف من العناوين المستقلة يوميًا، وهو أمر يتضاءل بالتأكيد مقارنة بمساحة Web2.

يجب أن يتعلم المستخدمون المعرفة الأساسية مثل المحافظ وسلاسل البلوكشين لاستخدام dApps. لذا فإن التبديل من تطبيقات Web2 إلى dApps سيؤدي إلى تكاليف التعلم. في الوقت الحالي، لم تثبت ميزات مكافحة الرقابة والخصوصية الموعودة في dApps قيمتها الفعلية، مما تسبب في بقاء dApps منتجًا متخصصًا بين خبراء التشفير.

2. تكرار المنتج ومخاطر الأمان

لجذب المستخدمين أولاً وتحسين جودة المنتج أثناء التشغيل، تتبع المنتجات في Web2 بشكل متكرر قاعدة التطوير المتمثلة في «الخطوات الصغيرة والتكرار السريع». ومع ذلك، من الصعب تغيير رمز العقد الخاص بـ dApp بمجرد تشغيله عبر الإنترنت. إذا كانت هناك أخطاء كبيرة في الكود بعد الإطلاق، فسيؤدي ذلك إلى عواقب وخيمة. نتيجة لذلك، يجب على مالك المشروع إجراء تصميم كامل للمنتج ومراجعة التعليمات البرمجية قبل تشغيل dApp عبر الإنترنت لتجنب جميع المشاكل المحتملة.

3. البنية التحتية العامة للبلوك تشين

تعاني إيثريوم، وهي السلسلة العامة الذكية الأولى حاليًا، من الكفاءة المنخفضة والتكلفة العالية. وبالمقارنة بـ 24,000 TPS لـ VISA، فإن TPS الخاصة بـ Ethereum والتي تبلغ حوالي 15 دولارًا غير كافية لتلبية رؤيتها في أن تصبح «طبقة تسوية عالمية». سيحدد الوقت ما إذا كانت سلسلة البلوكشين المستقبلية قادرة على اختراق المثلث المستحيل وتحقيق التوازن بين الكفاءة والأمن واللامركزية.

الخاتمة

تعد dApps ضرورية للجيل القادم من الإنترنت، المعروف باسم Web3، وقد تؤدي إلى نموذج أعمال جديد لصناعة المعلومات. فيما يتعلق بقابلية الاستخدام، فإن dApps تشبه إلى حد كبير تطبيقات Web2، ولكن dApps لها ميزات مميزة لمكافحة الرقابة والخصوصية.

علاوة على ذلك، يتطلب استخدام dApps الاتصال بالمحفظة، مما يجعلها مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالممتلكات الشخصية للمستخدم. لتجنب فقدان الممتلكات، يجب عليك تقييم أمان dApp بعناية قبل ربط محفظتك به. من الأفضل اختيار dApp مع تدقيق موثوق لرمز الوكالة.