تقدم وتحديات تكنولوجيا البلوكتشين

لقد حققت تكنولوجيا البلوكتشين تقدمًا كبيرًا منذ نشأتها. مع ظهور تطبيقات جديدة مثل الألعاب وNFT، يستمر القطاع في استكشاف كيفية تحسين كفاءة التكنولوجيا، خاصةً في معالجة الأحمال العالية والزمن الحقيقي. تواجه بلوكتشين L1 حاليًا تحديين رئيسيين: الأول هو كيفية تحقيق معدل نقل مرتفع مع الحفاظ على زمن تأخير منخفض، والثاني هو كيفية ضمان استقرار بروتوكول الإجماع على المدى الطويل. أثناء حل هذه المشكلات، يجب أيضًا الحفاظ على اللامركزية من خلال المشاركة الديناميكية وإعادة تكوين عقد التحقق.

إحدى الطرق لزيادة السعة هي اعتماد بروتوكول إجماع قائم على DAG. هذه الأنواع من البروتوكولات قادرة على معالجة عدد كبير من المعاملات في نفس الوقت، مما يجعلها مناسبة جدًا لسيناريوهات التطبيقات مثل الألعاب وNFT. ومع ذلك، فإن البروتوكولات القائمة على DAG غالبًا ما تؤدي إلى تأخير لبضع ثوانٍ، مما يجعلها تستغرق وقتًا طويلاً للمعاملات العادية أو العمليات في الألعاب.

من ناحية أخرى، تظهر بروتوكولات عدم التوافق إمكانيات كبيرة في تقليل التأخير وقابلية التوسع. يمكن لهذه البروتوكولات معالجة المعاملات بسرعة دون الحاجة إلى توافق، ودون الحاجة لترتيب المعاملات المستقلة التي تتم معالجتها بشكل متوازي. ولكنها تقتصر فقط على بعض العمليات البسيطة على البلوكتشين، مما يقيد قدرة التعبير عن العقود الذكية، وقد يكون إعادة تكوين مجموعة المدققين المتغيرة ديناميكيًا تحديًا.

على الرغم من أن هذه الطرق لديها إمكانيات، إلا أنها لم تُستخدم على نطاق واسع بعد في البلوكتشين من مستوى الإنتاج. هناك بروتوكول جديد يجمع بين توافق قائم على DAG وطرق عدم التوافق، مما يحقق تأخيرًا دون الثانية واستمرارية throughput لآلاف المعاملات في الثانية. في نفس الوقت، يحتفظ بالقدرة على تنفيذ عقود معقدة على كائنات مشتركة، وإنشاء نقاط تفتيش، وإعادة تكوين مجموعة المدققين عبر الفترات.

هذا البروتوكول الجديد يتبنى نهجًا فريدًا يجمع بين الحلين المذكورين أعلاه. بالنسبة لعمليات الأصول المملوكة لمالك فردي، يعتمد النظام على بروتوكول بث متسق بين المدققين، مما يحقق تأخيرًا أقل من التوافق. أما بالنسبة للعقود الذكية المعقدة التي تعمل على كائنات مشتركة، فإنها تعتمد على التوافق لمعالجتها. كما يدعم البروتوكول عمليات صيانة الشبكة، مثل تحديد نقاط التفتيش وإعادة تكوين المدققين. توفر هذه الاستراتيجية الجديدة حلاً مثاليًا عند معالجة المعاملات.

تكون العملية التفصيلية كما يلي: يقوم المستخدم بإنشاء وتوقيع المعاملة، ثم إرسالها إلى عقد التحقق. تقوم عقد التحقق بإجراء فحص الصلاحية والتوقيع، ثم تعيد المعاملة الموقعة إلى العميل. يجمع العميل ردود معظم عقد التحقق لتشكيل شهادة المعاملة، وفي هذه المرحلة تكون المعاملة قد وصلت إلى النهائي. بعد اكتمال تجميع الشهادة، يتم إعادتها لجميع عقد التحقق للتأكيد. إذا كانت المعاملة تتعلق فقط بأشياء حصرية، يمكن معالجتها وتنفيذها على الفور. يتم إعادة توجيه جميع الشهادات إلى بروتوكول الإجماع القائم على DAG. بعد إخراج إجماع شهادة الترتيب الإجمالي، تقوم عقد التحقق بتنفيذ المعاملات التي تحتوي على الأشياء المشتركة. وأخيرًا، يتم تشكيل نقاط تفتيش لكل تقديم إجماع، لاستخدامها في دفع بروتوكول إعادة التهيئة.

بصرف النظر عن عملية التداول الرئيسية، يوفر هذا البروتوكول أيضًا العديد من الوظائف لدعم البلوكتشين على مستوى الإنتاج: 1) تنفيذ بروتوكول نقطة التفتيش، وتوليد التاريخ السببي لجميع المعاملات، لأغراض التدقيق والمزامنة. 2) يدعم إعادة التكوين في نهاية كل فترة. 3) "فتح" الأصول المقفلة بشكل خاطئ بأمان عند انتهاء الفترة، مما يقلل من تأثير الثغرات إلى الحد الأدنى.

يوفر هذا البروتوكول الجديد دعمًا قويًا لمعالجة الأصول عالية القيمة على البلوكتشين. يوفر التقرير الفني الكامل مزيدًا من التفاصيل حول الأمان وبروتوكولات النشاط، بالإضافة إلى إثباتات الأمان في نموذج الأنظمة الموزعة القياسية.