«نتوقع أن تأتي الدورة التالية من نمو بلوكتشين المتسارع من تطبيق بيتكوين على نطاق واسع.»

ومع التأسيس الرسمي لمختبر ساتوشي، برعاية مشتركة من Web3 Labs وWaterdrip Capital، في هونغ كونغ، تتزايد المناقشات حول نظام بيتكوين البيئي تدريجيًا في جميع أنحاء سوق العملات المشفرة بأكمله. قد يصبح استخدام حلول التحقق من جانب العميل لإنشاء عقود ذكية على نصوص بيتكوين، مع التوافق مع شبكة Lightning Network القابلة للتطوير بلا حدود لمعاملات القنوات، بمثابة كتلة في المثلث الذي يضمن في نفس الوقت «الأمان واللامركزية وقابلية التوسع» لحلول تطبيقات السلسلة واسعة النطاق.

ستقدم هذه المقالة شرحًا علميًا شائعًا لبعض المفاهيم الأساسية لنظام بيتكوين البيئي. من «مثلث بلوكتشين المستحيل» الذي يعيق التطبيق على نطاق واسع، إلى «شبكة البرق» لبيتكوين التي تتغلب على «المثلث المستحيل»، إلى الحلول الحالية لنصوص بيتكوين ومبادئ نموذج UTXO.

ما الذي يعيق التطبيق الواسع النطاق لـ blockchain؟

اقترح كل من فيتاليك بوتيرين، مؤسس إيثريوم، وتشانغ تشاو، مؤسس بابيت، أن «شبكات بلوكتشين لا يمكنها تحقيق الأمن واللامركزية وقابلية التوسع في نفس الوقت»، وهو «المثلث المستحيل لبلوكتشين». لطالما أعاقت مشكلة «المثلث المستحيل» تطبيق بلوكتشين على نطاق واسع.

وعلى أساس ضمان الأمن، ركزت إيثريوم على تطوير اللامركزية في السنوات العشر الماضية واستمرت في الابتكار في طبقة البنية التحتية للسلسلة العامة الأساسية لتوسيع قابلية التوسع في سلسلة إيثريوم العامة. ومن أجل تحقيق هذا الهدف، قامت إيثريوم أيضًا بالتكرار على العديد من خوارزميات الهواء والتقسيم والتجميع والتقنيات الأخرى في السنوات العشر الماضية.

ولكن بالنسبة لمشكلة قابلية التوسع، استنادًا إلى إيثريوم ومحاولاتها من الطبقة الثانية، يبدو أنه طالما أن الحل لا يزال مقصورًا على بلوكتشين، فسيكون هناك حد أعلى للأداء. حتى أقوى بلوكشين نراه حاليًا لا يزال من الصعب اختراق الحد الأعلى لـ TPS (المعاملات في الثانية). إنها بعيدة عن متطلبات التطبيقات التجارية واسعة النطاق لملايين TPS، والصناعة العالمية لا تزال هناك فجوة كبيرة لتحقيق هدف مئات الملايين من TPS. بالنسبة للسلاسل العامة السائدة، سواء كانت إيثريوم أو بيتكوين، فإنها تواجه جميعها عقبة - «كيف يمكن حل قابلية التوسع؟»

كيف تعمل شبكة البرق؟

تستخدم Lightning Network الحوسبة خارج السلسلة، أي «قناة الدفع»، لحل مشكلة قابلية التوسع في «المثلث المستحيل» تمامًا - طالما تم بناؤه باستخدام قنوات كافية، يمكنك تشغيل أي عدد من المعاملات المتزامنة.

مبدأ شبكة البرق

1. خذ النظام المصرفي على سبيل القياس، إذا قام A و B بفتح حساب وتحويل الأموال. عندما يكون هناك شخصان في نفس البنك، تتم المقاصة داخل نفس البنك. عندما لا تكون A و B في نفس البنك، فإنها تحتاج إلى إجراء عمليات التسوية بين البنوك من خلال البنك المركزي.
2. تحاكي شبكة Lightning Network الطريقة التي تمسح بها البنوك حساباتها: يفتح المستخدمون A و B قناة Lightning بينهما من خلال شبكة Lightning Network. عند فتح القناة، يستخدم A و B القناة للاستقرار مباشرة على شبكة Lightning Network دون الاستقرار على بلوكشين بيتكوين. فقط عندما تكون القناة مغلقة، يحتاج A و B إلى عبور شبكة Lightning Network للاستقرار على بلوكشين بيتكوين.

عملية تشغيل قناة البرق

1. دفع الاحتياطيات: على غرار السيناريو التقليدي حيث تحتاج إلى دفع الاحتياطيات مسبقًا لفتح حساب مصرفي، فإن فتح قناة Lightning Network يتطلب أيضًا دفع احتياطيات Bitcoin.
2. محاسبة المعاملات خارج السلسلة: يتم تسجيل كل معاملة واحدة تلو الأخرى من خلال Lightning Network، ويجب توقيع اتفاقية غرامة لكل عملية محاسبة.
3. سجل التسوية على السلسلة: بعد إغلاق قناة البرق، يتم تجميع بيانات المعاملات التاريخية وتسويتها مرة واحدة، وإرسالها أخيرًا إلى Bitcoin blockchain.

كيف تتجنب شبكة Lightning Network الاحتيال على السلسلة

في حالة قيام A بسلوك احتيالي أثناء معاملة القناة - إغلاق القناة مبكرًا لتسوية عملات البيتكوين. ثم عندما يتم إغلاق القناة، سيتم إنشاء معاملة احتيالية على الفور على سلسلة Bitcoin. استنادًا إلى انفتاح سلسلة Bitcoin، يمكن لـ B المراقبة في الوقت المناسب ومعاقبة A باتفاقية جزاء موقعة مسبقًا. العقوبة هي مصادرة جميع احتياطيات A.

عقبة التطبيق الواسع النطاق لشبكة Lightning Network

من الناحية النظرية، تحقق شبكة Lightning قابلية التوسع اللانهائية وتتغلب على المثلث المستحيل لـ blockchain. لكن المشكلة الأكثر أهمية التي تعيق التطبيق الواسع النطاق لشبكة Lightning Network هي أن Lightning Network تستخدم نفس البرنامج النصي مثل Bitcoin، في حين لا توجد عقود ذكية على سلسلة Bitcoin، فقط نصوص بسيطة، والتي لا يمكنها حمل تطبيقات معقدة. أي أن سلسلة بيتكوين غير مكتملة في تورينج. يعني Turing complete أنه يمكنه نظريًا حل أي مشكلة حسابية. باستخدام لغة برمجة تورينج كاملة، يمكن أن تكون متوافقة منطقيًا مع لغات البرمجة الأخرى، ويمكنها نظريًا إدراك المنطق الذي يمكن لأي لغة أخرى إدراكه، وتكرار منطق الأعمال الحقيقي إلى أقصى حد. لا توجد عقود ذكية على Bitcoin blockchain، ناهيك عن إنشاء تطبيقات تعتمد على العقود الذكية. لذا فإن أكبر مشكلة تحتاج شبكة Lightning Network للتغلب عليها هي «كيفية تنفيذ العقود الذكية على بيتكوين».

الحلول الحالية لتحسين «قوة» بلوكشين بيتكوين

1. سلسلة جانبية
2. تشير السلسلة الجانبية إلى إنشاء سلسلة بوظيفة العقد الذكي ونسخها وربطها بسلسلة بيتكوين الرئيسية في اتجاهين، بحيث يمكن ترحيل أصول بيتكوين بسلاسة بين السلسلة الرئيسية والسلسلة الجانبية، وبالتالي تحقيق العقود الذكية، < /span>تتطلب السلسلة الجانبية مزود خدمة مركزي تابع لجهة خارجية لتكرار وترحيل أصول السلسلة الرئيسية. حاليًا، لا يوجد سوى حل مركزي شامل. على سبيل المثال، «WBTC» هو رمز ERC-20 الذي أصدرته BitGo على شبكة Ethereum وهو مرتبط بنسبة 1:1 مع BTC كأصل مشتق. لم يتم دعم حل السلسلة الجانبية أبدًا من قبل مجتمع مطوري Bitcoin Core بسبب مشكلة المركزية لإصدار طرف ثالث. ولكن لا توجد حاليًا تقنية ربط ثنائية الاتجاه لا مركزية بما فيه الكفاية.
3. عملات ملونة
4. وفي عام ٢٠١٢، نشرت ميني روزنفيلد، رئيسة جمعية بيتكوين، ورقة «نظرة عامة على العملات الملونة»، والتي قدمت آلية لاستغلال «قابلية استبدال» بيتكوين عن طريق «تلوين» عملات معينة لتمييز رموز معينة عن التوكنات الأخرى. عملات معدنية لإنشاء تطبيقات مناسبة لهذه العملات. تتمثل الطريقة المحددة في استخدام تعليمات OP_RETURN في برنامج Bitcoin النصي، وإضافة 80 بايت من أي أحرف في النهاية، وتصميم السلسلة وفقًا للتنسيق المحدد في 80 بايت، ووضع علامة على «العملات الملونة» عن طريق تحديد معنى السلسلة بشكل مصطنع، وإجراء التحديثات. عقود ذكية معقدة. لكن 80 بايت من المساحة صغيرة جدًا لتنفيذ وظائف معقدة.
5. كما قدم برنامج «Colored Coin» اللاحق تقنيات جديدة. على سبيل المثال، تستخدم تقنية النقش «Ordinals» مساحة «Segreated Witness» التي تبلغ 3 أمتار في كتلة Bitcoin لإدراج صور صغيرة فيها لإصدار NFT. على سبيل المثال، يستخدم BRC-20 سلسلة من الرموز للتعبير عن محتوى أكثر ثراءً من 80 بايت. ومع ذلك، فإن هذه العملات الملونة ستسبب مشاكل خطيرة إضافية - فهي تشغل مساحة «الشاهد المنفصل»، والتي كانت تستخدم في الأصل لتخزين توقيعات معاملات تحويل البيتكوين. سيؤدي ازدحام مساحة «الشاهد المنفصل» إلى تقليل عدد المعاملات التي يمكن تنفيذها على بيتكوين، مما يؤدي إلى انخفاض أداء بيتكوين. كما تمت مقاومة مخطط العملة الملونة بشدة من قبل مطوري بيتكوين الأساسيين لأن العملات الملونة تلوث بيتكوين الأصلي. بالإضافة إلى ذلك، لا يزال النموذج المحدد بشكل مصطنع يتطلب طرفًا ثالثًا مركزيًا لتحليل الخادم.
6. التحقق من العميل

وفي عام ٢٠١٦، نشر مطور بيتكوين الأساسي بيتر تود ورقة تقترح نموذج التحقق من العميل، من خلال محاكاة طريقة توقيع العقد التقليدية للتأكد من أن كلا الطرفين فقط يعرفون فرضية الخصوصية لمحتوى العقد< /span>، دون أي مشاركة من طرف ثالث، وتحقيق اللامركزية الكاملة. في الوقت نفسه، عندما يتم تنفيذ المعاملة، يوفر بادئ المعاملة بيانات سجل المعاملات الكاملة اللازمة ويقوم الطرف الآخر بالتحقق من ذلك بنفسه لمنع حدوث مشاكل الاحتيال. لا توجد مشكلة مركزية، ولا يقتصر التحقق خارج السلسلة على الأداء، لذلك يعتبره معظم الناس حاليًا الحل «الأمثل» لحل نقص اكتمال Turing في Bitcoin blockchain.

توقيع العقد التقليدي مقابل توقيع العقود الذكية باستخدام بلوكتشين

1. توقيع العقد التقليدي: هناك معاملة بين A و B. يتم توقيع العقد أولاً. يؤكد كلا الطرفين محتوى العقد ثم يوقعان. لا يمكن العبث بالعقد عند التوقيع. أي معاملة في عملية تنفيذ العقد المستقبلية هي معاملة بين شخصين، A و B، ولا تتطلب تدخل طرف ثالث.
2. توقيع عقد Blockchain الذكي: يتم الإعلان عن عملية المعاملة للشبكة بأكملها، ويقوم جميع عمال المناجم بتنفيذها والتحقق منها. لا توجد خصوصية في عملية التنفيذ بأكملها، وبما أنه يجب نشرها على الشبكة بأكملها للوصول إلى توافق في الآراء، فإن الأداء محدود.

هل التحقق من جانب العميل محكم؟

عند رؤية هذا، يبدو أن بعض الناس لديهم شكوك. تعمل تقنية Bitcoin blockchain اللامركزية نفسها على حل المشكلات الأمنية في الأعمال التقليدية، ولكن مع إدخال التحقق من العميل، يعود الحل إلى خارج السلسلة، حتى لو تم حل مشكلة الاحتيال، فكيف يمكن منع مشكلة الإنفاق المزدوج بشكل فعال؟

تقديم «الأختام التي تستخدم لمرة واحدة»

نظرًا لأن التحقق من جانب العميل نفسه لا يتضمن آلية منع الإنفاق المزدوج، يتعين علينا تقديم مساعدة من طرف ثالث لحل هذه المشكلة. ولتحقيق ذلك، نلزم كل حالة من كل عقد يجب التحقق منه في التحقق من صحة العميل بمخرجات المعاملات غير المنفقة لبيتكوين المحددة (UTXO). نظرًا لوجود شكلين فقط من UTXO، «المستهلك» و «غير المنفق». بمجرد أن ترغب في تغيير حالة عقد التحقق، يجب عليك إنفاق UTXO المربوط (أي مبلغ مقبول)، حتى تتمكن المعاملة التي تنفقه من الحصول على تأكيد blockchain. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تقدم معاملة بيتكوين التي تنفقها أيضًا دليلًا على محتوى انتقال الحالة (تعمل بشكل مشابه لقيمة التجزئة). ببساطة، يمكن اعتبار UTXO المُجلد بمثابة شمع مانع للتسرب لهذا «الظرف». إذا كنت ترغب في فتح الظرف واحدًا تلو الآخر، يجب عليك فتح شمع الختم.

ملاحظات إضافية حول نموذج UTXO

بخلاف نموذج حساب إيثريوم، يتم إرسال مخرجات المعاملات غير المنفقة (UTXO) من عنوان إلى آخر ولكنها لم تصل بعد إلى مجموع العملات المشفرة التي استردها المستلم من أجل إرسال الأموال إلى شخص آخر في معاملة لاحقة.

1. على سبيل المثال، إذا أرسلت أليس 1 بيتكوين إلى بوب، فإن بوب يمتلك UTXO طالما أنه لا ينفق بيتكوين الذي حصل عليه من أليس. بمجرد أن ينفق بوب 1 BTC، تنتهي دورة حياة UTXO.
   

2. وبافتراض أن محفظة بوب قد شاركت فقط في معاملة واحدة حصل فيها بوب على ١ بيتكوين من أليس، فإن مدقق المعاملة يعرف أن رصيد بوب في UTXO هو ١ بيتكوين. إذا أرسل بوب 1 BTC إلى كارول، فسيصبح UTXO الخاص به على الفور 0 BTC. إذا حاول بوب بعد ذلك مضاعفة إنفاق عملاته في معاملة صادرة ثانية، فسيجد المدقق أن رصيد UTXO الخاص به غير كافٍ لاستخدامه كمعاملة صادرة ثانية. إدخال المعاملة، ولن يقوم المدقق الصادقبنشرأو تأكيد معاملته ذات الإنفاق المزدوج.

النمو الأسي التالي: ينفجر النظام البيئي للبيتكوين

أثناء تطور بيتكوين، أدى تصميم التحقق من جانب العميل بذكاء إلى التحايل على المشكلات المركزية لحلول السلسلة الجانبية والعملات الملونة، وأدخل آلية ختم لمرة واحدة لزيادة تحسين الأمان. في هذه اللحظة، يبشر النظام البيئي للبيتكوين بميلاد سلسلة من البروتوكولات الجديدة. من بينها، لا يتبع بروتوكول RGB المفاهيم المذكورة أعلاه فحسب، بل يقترح أيضًا أن يكون متوافقًا مع شبكة Lightning Network، مما يضع الأساس لقابلية التوسع غير المحدودة. على الرغم من أن التوافق بين بروتوكول RGB وشبكة Lightning Network ليس مثاليًا بعد، إلا أننا نتمتع بالثقة في المستقبل ونعتقد أن البنية التحتية التي تساعد البروتوكول على التحسين المستمر ستخترق القيود طويلة الأمد لـ «المثلث المستحيل لـ blockchain».

لدينا المزيد من الأسباب لتوقع أن النمو المتسارع لـ blockchain في الدورة التالية سيأتي من الاعتماد الواسع النطاق لـ blockchain مدفوعًا بانفجار نظام Bitcoin البيئي. نعتقد أن بيتكوين ستخترق مخزنها الأصلي الوحيد للقيمة وتسلط الضوء على سمات عملتها. وفي الوقت نفسه، ستستمر في إدخال المزيد من التطبيقات في نظام بيتكوين البيئي من خلال الحلول المتنوعة، وتعزيز قابلية التوسع البيئي والتنمية المستدامة، والاستمرار في المساهمة في عالم بلوكتشين. احصل على إمكانيات لا حصر لها.

إخلاء المسؤولية：

1. تمت إعادة طباعة هذه المقالة من [Waterdrip]. جميع حقوق الطبع والنشر تنتمي إلى المؤلف الأصلي [Echo، Infinitas]. إذا كانت هناك اعتراضات على إعادة الطبع هذه، فيرجى الاتصال بفريق Gate Learn ، وسيتعاملون معها على الفور.
2. إخلاء المسؤولية: الآراء ووجهات النظر الواردة في هذه المقالة هي فقط آراء المؤلف ولا تشكل أي نصيحة استثمارية.
3. تتم ترجمة المقالة إلى لغات أخرى بواسطة فريق Gate Learn. ما لم يُذكر ذلك، يُحظر نسخ المقالات المترجمة أو توزيعها أو سرقتها.