لقد حققت تقنية البلوكتشين تقدمًا ملحوظًا منذ ولادة البيتكوين. مع ظهور تطبيقات جديدة مثل الألعاب وNFT، يستكشف القطاع باستمرار طرقًا لتحسين كفاءة التكنولوجيا، خاصة في معالجة الأحمال العالية وتقديم الاستجابة في الوقت الحقيقي. تواجه بلوكتشين L1 تحديين رئيسيين: الأول هو الحاجة إلى تحقيق إنتاجية عالية مع الحفاظ على زمن انتقال منخفض، والثاني هو ضمان استقرار بروتوكول الإجماع على المدى الطويل. أثناء معالجة هذه التحديات، من الضروري أيضًا الحفاظ على اللامركزية من خلال المشاركة الديناميكية وإعادة تكوين عقد التحقق.
إحدى الطرق لتحقيق قدرة معالجة عالية هي استخدام بروتوكول إجماع قائم على DAG. تتيح هذه البروتوكولات للبلوكتشين معالجة عدد كبير من المعاملات في وقت واحد، مما يجعلها مثالية للتطبيقات مثل الألعاب وNFT. ومع ذلك، فإن البروتوكولات القائمة على DAG تؤدي عادةً إلى تأخيرات تصل إلى بضع ثوان، مما يجعل تكلفة الوقت مرتفعة بالنسبة للتحويلات العادية أو العمليات في الألعاب.
من ناحية أخرى، تظهر بروتوكولات عدم الإجماع إمكانيات هائلة في تقليل التأخير والتوسع. هذه البروتوكولات تلغي الحاجة إلى الإجماع، مما يسمح بمعالجة سريعة للمعاملات دون الحاجة إلى ترتيب شامل للمعاملات المستقلة المعالجة بشكل متوازي. ومع ذلك، فهي مقيدة بنوع واحد من عمليات البلوكتشين البسيطة المحدودة، مما يقيّد وظائف العقود الذكية التي يمكن تحقيقها، وقد يكون إعادة تكوين مجموعة المدققين المتغيرة ديناميكيًا تحديًا.
على الرغم من أن هذه الطرق لديها إمكانيات، إلا أنها حالياً تقتصر بشكل رئيسي على مرحلة البحث الأكاديمي ولم يتم تطبيقها بشكل واسع في البلوكتشين الإنتاجية. بروتوكول جديد يجمع بين توافق قائم على DAG وطرق بدون توافق، يهدف إلى تحقيق التوازن المثالي: تأخير دون الثانية وسعة معالجة مستمرة لآلاف المعاملات في الثانية. هذا البروتوكول ليس فقط أنه أكمل هذين الهدفين، بل حافظ أيضاً على القدرة على التعبير عن عقود معقدة على الكائنات المشتركة، وإنشاء نقاط تحقق، وإعادة تكوين مجموعة المدققين عبر الفترات الزمنية.
تتبنى هذه البروتوكولات الجديدة نهجًا فريدًا يجمع بين الطريقتين المذكورتين أعلاه. لضمان أمان العمليات المتعلقة بالأصول المملوكة من قبل مالك واحد (الأشياء المملوكة)، يعتمد النظام بروتوكول بث متسق بين المدققين، مما يؤدي إلى تأخير أقل من إجماع. إنه يعتمد فقط على الإجماع لمعالجة العقود الذكية المعقدة التي تعمل على الأشياء المشتركة، أي الأشياء التي يمكن لأي مستخدم تغييرها. يدعم هذا البروتوكول أيضًا عمليات صيانة الشبكة، مثل تحديد نقاط التفتيش وإعادة تكوين المدققين. عند معالجة المعاملات في بيئة بيزنطية مكررة، توفر هذه الاستراتيجية الجديدة حلاً يوازن بين الأداء والأمان.
في هذا البروتوكول الجديد، يقوم المستخدمون الذين يمتلكون المفاتيح الخاصة بإنشاء وتوقيع المعاملات لتغيير الأشياء التي يمتلكونها، أو مزيج من الأشياء التي يمتلكونها والأشياء المشتركة. يتم إرسال المعاملة إلى كل عقدة تحقق، حيث تقوم عقد التحقق بتنفيذ سلسلة من الفحوصات الخاصة بالفاعلية والأمان، وتوقع عليها، ثم تعيد المعاملة الموقعة إلى العميل. يقوم العميل بجمع الردود من الغالبية العظمى من عقد التحقق لتشكيل شهادة المعاملة، وفي هذه المرحلة يمكن اعتبار المعاملة غير قابلة للتراجع.
بعد الانتهاء من تجميع الشهادة، سيتم إرسالها مرة أخرى إلى جميع عقد التحقق، حيث تتحقق عقد التحقق من صحتها وتؤكد للعملاء استلامها. إذا كانت المعاملة تتعلق بكائن حصري، يمكن معالجة شهادة المعاملة وتنفيذها على الفور، دون الحاجة إلى انتظار محرك التوافق. يتم إعادة توجيه جميع الشهادات إلى بروتوكول التوافق القائم على DAG. الناتج النهائي للتوافق هو الترتيب الإجمالي للشهادات؛ تتحقق عقد التحقق وتنفذ المعاملات التي تحتوي على كائنات مشتركة، ويمكن للعملاء جمع ردود معظم عقد التحقق، وتجميعها في شهادة تأثير، واستخدامها كدليل لتسوية المعاملة. بعد ذلك، يتم تشكيل نقاط تفتيش لكل تقديم توافق، والتي تُستخدم أيضًا لدفع بروتوكول إعادة التكوين.
بالإضافة إلى عملية التداول الرئيسية، يوفر هذا البروتوكول العديد من المرافق لدعم البلوكتشين على مستوى الإنتاج:
تنفيذ بروتوكول نقاط التفتيش بعد الوصول إلى الحتمية النهائية، حيث ينتج هذا البروتوكول تاريخ السبب والنتيجة لجميع المعاملات في النظام. وهذا يستخدم للتدقيق الكامل، وكذلك للحفاظ على تزامن العقد الكامل وعقد التحقق المتأخر بطريقة فعالة.
يدعم إعادة التكوين في نهاية كل فترة، حيث قد يتغير مجموعة المدققين وحقوق تصويتهم. لضمان تضمين جميع المعاملات النهائية في حقبة واحدة، يحتاج كل حقبة إلى إغلاق دقيق والتأكيد على أنها آمنة نهائيًا.
تم حل مشكلة في بروتوكول عدم التوافق السابق: عندما يقوم عميل به ثغرات بإعادة إنفاق الأصول، ستظل الأصول مقفلة إلى الأبد. يقوم البروتوكول الجديد "بفتح" الأصول المقفلة بشكل خاطئ بأمان عند انتهاء epoch، مما يقلل من أضرار الأخطاء إلى الحد الأدنى.
تقدم هذه البروتوكولات الجديدة دعمًا لإدارة كميات كبيرة من قيمة البلوكتشين. يقدم التقرير الفني الكامل مزيدًا من التفاصيل حول كيفية عمل البروتوكولات الآمنة والنشطة، بالإضافة إلى إثبات الأمان للمشاركين البيزنطيين المتزامنين جزئيًا في نموذج النظام الموزع القياسي.
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
بروتوكول بلوكتشين جديد: دمج إجماع DAG وعدم الإجماع لتحقيق أداء عالٍ وأمان.
تقدم تقنية البلوكتشين واستكشاف بروتوكولات جديدة
لقد حققت تقنية البلوكتشين تقدمًا ملحوظًا منذ ولادة البيتكوين. مع ظهور تطبيقات جديدة مثل الألعاب وNFT، يستكشف القطاع باستمرار طرقًا لتحسين كفاءة التكنولوجيا، خاصة في معالجة الأحمال العالية وتقديم الاستجابة في الوقت الحقيقي. تواجه بلوكتشين L1 تحديين رئيسيين: الأول هو الحاجة إلى تحقيق إنتاجية عالية مع الحفاظ على زمن انتقال منخفض، والثاني هو ضمان استقرار بروتوكول الإجماع على المدى الطويل. أثناء معالجة هذه التحديات، من الضروري أيضًا الحفاظ على اللامركزية من خلال المشاركة الديناميكية وإعادة تكوين عقد التحقق.
إحدى الطرق لتحقيق قدرة معالجة عالية هي استخدام بروتوكول إجماع قائم على DAG. تتيح هذه البروتوكولات للبلوكتشين معالجة عدد كبير من المعاملات في وقت واحد، مما يجعلها مثالية للتطبيقات مثل الألعاب وNFT. ومع ذلك، فإن البروتوكولات القائمة على DAG تؤدي عادةً إلى تأخيرات تصل إلى بضع ثوان، مما يجعل تكلفة الوقت مرتفعة بالنسبة للتحويلات العادية أو العمليات في الألعاب.
من ناحية أخرى، تظهر بروتوكولات عدم الإجماع إمكانيات هائلة في تقليل التأخير والتوسع. هذه البروتوكولات تلغي الحاجة إلى الإجماع، مما يسمح بمعالجة سريعة للمعاملات دون الحاجة إلى ترتيب شامل للمعاملات المستقلة المعالجة بشكل متوازي. ومع ذلك، فهي مقيدة بنوع واحد من عمليات البلوكتشين البسيطة المحدودة، مما يقيّد وظائف العقود الذكية التي يمكن تحقيقها، وقد يكون إعادة تكوين مجموعة المدققين المتغيرة ديناميكيًا تحديًا.
على الرغم من أن هذه الطرق لديها إمكانيات، إلا أنها حالياً تقتصر بشكل رئيسي على مرحلة البحث الأكاديمي ولم يتم تطبيقها بشكل واسع في البلوكتشين الإنتاجية. بروتوكول جديد يجمع بين توافق قائم على DAG وطرق بدون توافق، يهدف إلى تحقيق التوازن المثالي: تأخير دون الثانية وسعة معالجة مستمرة لآلاف المعاملات في الثانية. هذا البروتوكول ليس فقط أنه أكمل هذين الهدفين، بل حافظ أيضاً على القدرة على التعبير عن عقود معقدة على الكائنات المشتركة، وإنشاء نقاط تحقق، وإعادة تكوين مجموعة المدققين عبر الفترات الزمنية.
تتبنى هذه البروتوكولات الجديدة نهجًا فريدًا يجمع بين الطريقتين المذكورتين أعلاه. لضمان أمان العمليات المتعلقة بالأصول المملوكة من قبل مالك واحد (الأشياء المملوكة)، يعتمد النظام بروتوكول بث متسق بين المدققين، مما يؤدي إلى تأخير أقل من إجماع. إنه يعتمد فقط على الإجماع لمعالجة العقود الذكية المعقدة التي تعمل على الأشياء المشتركة، أي الأشياء التي يمكن لأي مستخدم تغييرها. يدعم هذا البروتوكول أيضًا عمليات صيانة الشبكة، مثل تحديد نقاط التفتيش وإعادة تكوين المدققين. عند معالجة المعاملات في بيئة بيزنطية مكررة، توفر هذه الاستراتيجية الجديدة حلاً يوازن بين الأداء والأمان.
في هذا البروتوكول الجديد، يقوم المستخدمون الذين يمتلكون المفاتيح الخاصة بإنشاء وتوقيع المعاملات لتغيير الأشياء التي يمتلكونها، أو مزيج من الأشياء التي يمتلكونها والأشياء المشتركة. يتم إرسال المعاملة إلى كل عقدة تحقق، حيث تقوم عقد التحقق بتنفيذ سلسلة من الفحوصات الخاصة بالفاعلية والأمان، وتوقع عليها، ثم تعيد المعاملة الموقعة إلى العميل. يقوم العميل بجمع الردود من الغالبية العظمى من عقد التحقق لتشكيل شهادة المعاملة، وفي هذه المرحلة يمكن اعتبار المعاملة غير قابلة للتراجع.
بعد الانتهاء من تجميع الشهادة، سيتم إرسالها مرة أخرى إلى جميع عقد التحقق، حيث تتحقق عقد التحقق من صحتها وتؤكد للعملاء استلامها. إذا كانت المعاملة تتعلق بكائن حصري، يمكن معالجة شهادة المعاملة وتنفيذها على الفور، دون الحاجة إلى انتظار محرك التوافق. يتم إعادة توجيه جميع الشهادات إلى بروتوكول التوافق القائم على DAG. الناتج النهائي للتوافق هو الترتيب الإجمالي للشهادات؛ تتحقق عقد التحقق وتنفذ المعاملات التي تحتوي على كائنات مشتركة، ويمكن للعملاء جمع ردود معظم عقد التحقق، وتجميعها في شهادة تأثير، واستخدامها كدليل لتسوية المعاملة. بعد ذلك، يتم تشكيل نقاط تفتيش لكل تقديم توافق، والتي تُستخدم أيضًا لدفع بروتوكول إعادة التكوين.
بالإضافة إلى عملية التداول الرئيسية، يوفر هذا البروتوكول العديد من المرافق لدعم البلوكتشين على مستوى الإنتاج:
تنفيذ بروتوكول نقاط التفتيش بعد الوصول إلى الحتمية النهائية، حيث ينتج هذا البروتوكول تاريخ السبب والنتيجة لجميع المعاملات في النظام. وهذا يستخدم للتدقيق الكامل، وكذلك للحفاظ على تزامن العقد الكامل وعقد التحقق المتأخر بطريقة فعالة.
يدعم إعادة التكوين في نهاية كل فترة، حيث قد يتغير مجموعة المدققين وحقوق تصويتهم. لضمان تضمين جميع المعاملات النهائية في حقبة واحدة، يحتاج كل حقبة إلى إغلاق دقيق والتأكيد على أنها آمنة نهائيًا.
تم حل مشكلة في بروتوكول عدم التوافق السابق: عندما يقوم عميل به ثغرات بإعادة إنفاق الأصول، ستظل الأصول مقفلة إلى الأبد. يقوم البروتوكول الجديد "بفتح" الأصول المقفلة بشكل خاطئ بأمان عند انتهاء epoch، مما يقلل من أضرار الأخطاء إلى الحد الأدنى.
تقدم هذه البروتوكولات الجديدة دعمًا لإدارة كميات كبيرة من قيمة البلوكتشين. يقدم التقرير الفني الكامل مزيدًا من التفاصيل حول كيفية عمل البروتوكولات الآمنة والنشطة، بالإضافة إلى إثبات الأمان للمشاركين البيزنطيين المتزامنين جزئيًا في نموذج النظام الموزع القياسي.