Bitcoin (Bitcoin) ، والمشار إليه باسم BTC ، هو نظام عملة مشفر مفتوح المصدر يعتمد على الإجماع اللامركزي لـ blockchain ويستخدم اتصال الشبكة من نقطة إلى نقطة.
تم إصدار الورقة البيضاء لـ BTC بواسطة Satoshi Nakamoto في 31 أكتوبر 2008 ، ثم في 3 يناير 2009 ، أنتجت سلسلة BTC المجموعة الأولى. ومع ذلك ، مع نمو مجتمع التشفير والبيئة وازدهارهما ، لم تتمكن تقنية BTC المبكرة من تلبية احتياجات المستخدمين لقابلية تطوير نظام العملة المشفرة. سيؤدي التعقيد ومقاومة المجتمع للتحسين المباشر للبروتوكول الأساسي لـ BTC إلى زيادة مخاطر نظام BTC ، مما يؤدي إلى الانقسامات الصلبة والانقسامات المجتمعية.
الحل الأكثر ملاءمة هو BTC Layer 2 ، وهو بناء طبقة جديدة تعتمد على BTC دون إجراء تغييرات على BTC ، وهي متوافقة مع BTC وتفي باحتياجات المستخدمين لقابلية التوسع. ** تبحث هذه المقالة في BTC Layer 2 ، وتشرح بشكل شامل الوضع الراهن ومشاكل BTC ، فضلاً عن الحلول التقنية ومزايا وعيوب BTC Layer 2 ، وتتطلع إلى مستقبلها. **
** 1. مقدمة تقنية لـ BTC **
جوهر BTC هو تقنية دفتر الأستاذ الموزع ، والتي تستخدم blockchain لتخزين بيانات المعاملات. يعتمد blockchain على بنية قائمة مرتبطة بمؤشر التجزئة.كل قسم من القائمة المرتبطة عبارة عن كتلة بيانات ، والتي تحتوي على قيمة التجزئة وبيانات المعاملة وبيانات الوقت ومعلمات التنقيب ومعلومات إصدار البروتوكول للكتلة السابقة. في شبكة BTC ، يتم الحصول على قوة كتابة blockchain الجديدة ، أي حق مسك الدفاتر ، عن طريق العقد التي تتبع آلية إثبات العمل (PoW) والاعتماد على منافسة قوة الحوسبة. بعد أن تكتب العقدة التي حصلت على حق مسك الدفاتر كتلة جديدة بنجاح ، فستحصل على قدر معين من رموز Bitcoin كمكافأة ، لذلك تسمى هذه العملية أيضًا التعدين.
هيكل بيانات كتلة BTC ، مصدر الصورة:
مصدر الصورة لسير عمل BTC مسك الدفاتر:
تتبنى BTC مخطط دفتر أستاذ قائم على المعاملات يعتمد على سجلات التحويل ، والذي يسجل فقط معلومات التحويل في blockchain دون الحفاظ على أرصدة الحسابات. ** لذلك ، من أجل منع هجمات الإنفاق المزدوج ، تحتاج العقد إلى الاحتفاظ بمجموعة من بيانات مخرجات المعاملات غير المنفقة (مخرجات المعاملات غير المنفقة ، UTXO) محليًا ، وتحتاج إلى توفير مصدر الأموال عند تحويل الحسابات ، بحيث يمكن للعقد التحقق شرعية المعاملات.
مخطط UTXO لحساب واحد ، مصدر الصورة:
تستخدم BTC التشفير غير المتماثل وخوارزميات التجزئة لتنظيم الحسابات وتأمين المعاملات والتحقق منها. يتضمن الحساب المفتاح الخاص للحساب والمفتاح العام للحساب. المفتاح الخاص للحساب هو مفتاح خاص يتم إنشاؤه عشوائيًا ، ويتم إنشاء المفتاح العام للحساب من خلال معالجة المفتاح الخاص من خلال مضاعفة المنحنى الإهليلجي. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إنشاء عنوان الحساب بعد معالجة المفتاح العام باستخدام خوارزمية التجزئة. بعد توقيع المعاملة بواسطة المفتاح الخاص ، يتم بثها إلى العقد عبر شبكة نظير إلى نظير. تستخدم العقدة المفتاح العام المقابل للتحقق من المعاملة ، وبعد نجاح التحقق ، يتم حزم المعاملة في كتلة جديدة.
التوقيع والتحقق من المفتاح الخاص لحساب BTC والمفتاح العام ومصدر الصورة:
ناكاموتو ، ساتوشي. "ورقة عمل البيتكوين البيضاء."
آلية الإجماع لـ BTC هي PoW. تقوم كل العقد بإنشاء رأس كتلة جديد بحيث تكون قيمة التجزئة الخاصة به أقل من أو تساوي قيمة هدف معينة. يحق للعقدة التي تعثر أولاً على رأس الكتلة المؤهلة إمساك الدفاتر للكتلة التالية. من خلال ضبط حجم القيمة المستهدفة ، يمكن تعديل وقت إنشاء الكتلة بشكل غير مباشر. كلما كانت القيمة المستهدفة أكبر ، كلما كان التعدين أسهل وأقصر وقت إنشاء الكتلة ؛ كلما كانت القيمة المستهدفة أصغر ، زادت صعوبة التعدين وزاد وقت إنشاء الكتلة. تتوقع BTC أن يكون وقت الكتلة لكل كتلة 10 دقائق ، لذلك ، ستقوم BTC بإعادة ضبط القيمة المستهدفة كل كتل 2016 ، أي ضبط صعوبة التعدين.
مثال على عملية إثبات العمل ، مصدر الصورة:
** 2. الوضع الحالي لـ BTC والمشاكل التي تواجهها **
BTC هو أول نظام عملة رقمية معترف به على نطاق واسع من قبل مجتمع العملات المشفرة العالمي. منذ عام 2013 ، شكلت القيمة السوقية لـ BTC أكثر من نصف القيمة السوقية الإجمالية للعملات المشفرة على مدار السنة ، وهي شركة رائدة بجدارة في مجال العملات المشفرة.
نسبة الرسملة السوقية لبيتكوين ، المصدر:
لفترة طويلة ، سعى المستخدمون وراء BTC بسبب مكانتها الرائدة وأمانها العالي.ومع ذلك ، مع نمو مستخدمي العملات المشفرة ، من الصعب على BTC تلبية متطلبات المستخدمين لرسوم منخفضة ، راحة ، حماية فورية ، الخصوصية ، والأصول المتنوعة لنظام العملات المشفرة والطلب المتزايد على التطبيقات المتنوعة. على المدى الطويل ، تنخفض ببطء نسبة القيمة السوقية لـ BTC إلى إجمالي القيمة السوقية للعملات المشفرة. بالمقارنة مع البيئة المزدهرة في Ethereum ، ورسوم التعامل المنخفضة في Solana ، وارتفاع TPS (المعاملات في الثانية) والسلاسل العامة الأخرى التي تتمتع بمزاياها الخاصة ، يبدو أن BTC ليس لديها قدرة تنافسية أساسية أخرى باستثناء الشعبية والأمن ، وتواجه المشكلات التالية:
** سرعة المعاملة بطيئة ، ووقت التأكيد طويل ، وليست مريحة بما يكفي: **
تبلغ سعة كل كتلة من BTC 1 مليون ، وتبلغ بيانات كل معاملة حوالي 250 مليار ، لذلك تحتوي كل كتلة على ما يصل إلى 4000 معاملة. محسوبًا وفقًا لوقت الكتلة المتوقع وهو 10 دقائق ، يبلغ TPS لـ BTC حوالي 7 فقط. تحتاج المعاملات على BTC إلى الانتظار 6 كتل للحصول على تأكيد موثوق ، مما ينتج عنه وقت تأكيد نهائي يبلغ حوالي ساعة واحدة. بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكن للتحويل على BTC سوى تحويل الرصيد بالكامل في وقت واحد.للتغيير ، تحتاج إلى إعلان التحويل مرة أخرى إلى عنوانك الخاص ، وإلا فسيتم مكافأته للمعدنين. هذا لا يمكن أن يلبي احتياجات المستخدمين لراحة المعاملات وفورية.
** رسوم معاملات عالية: **
عندما يستخدم المستخدمون BTC لإجراء المعاملات ، فإنهم بحاجة إلى دفع رسوم خدمة لجذب عمال المناجم لتعبئة المعاملة.كلما ارتفعت رسوم الخدمة ، زادت سرعة تأكيد المعاملة. عندما تكون المعاملة مزدحمة ، ستصبح رسوم المناولة باهظة الثمن ، لتصل إلى أكثر من 60 دولارًا أمريكيًا في عام 2021. من 14 مايو 2020 إلى 15 مايو 2023 ، ستكلف رسوم معاملات Bitcoin في المتوسط 4.66 دولار. تمنع تكلفة الرسوم هذه العديد من المستخدمين من استخدام BTC.
** برمجة العقود الذكية غير مدعومة: **
لا تدعم BTC البناء المباشر للتطبيقات المعقدة ، ويمكن أن تبدأ فقط من طبقة البروتوكول. ومع ذلك ، فإن تكلفة تطوير التطبيقات من طبقة البروتوكول أعلى بكثير من تكلفة العقود الذكية الموحدة. هذا يحد من تطوير تطبيقات وأصول BTC المتنوعة.
رسوم BTC ، المصدر:
** 3. تحسين مقاومة BTC وحل الطبقة الثانية **
** صعوبة فنية: **
تنبع المشاكل التي تواجهها BTC من حقيقة أن الحلول التقنية القديمة لا يمكن أن تلبي الاحتياجات الحالية.حتى إذا تم إجراء الضبط الدقيق مباشرة على BTC ، لا يمكن حل المشكلات بالكامل ، وسيتم اشتقاق مشاكل جديدة بدلاً من ذلك. إذا تم توسيع BTC ، تتم زيادة كل كتلة من 1 م إلى 100 م ، ويتم زيادة TPS إلى 700 ، سينتج عن ذلك ما يقرب من 5 تيرابايت من بيانات دفتر الأستاذ الجديد كل عام ، مما سيزيد من عتبة عقد التشغيل ويؤثر على الدرجة لامركزية النظام ، مما يزيد من مخاطر النظام. حتى بدون النظر إلى حجم بيانات دفتر الأستاذ ، المحسوبة على أساس متوسط عرض النطاق الترددي للإنترنت البالغ 13 ميجابت في الثانية وحجم كل معاملة في كتلة يبلغ 250 مليارًا ، فإن الحد الأعلى لـ TPS لـ BTC هو 13 ميجابت في الثانية / 8 ميجابايت / 250 B 6815 ، والتي لا يمكن استخدامها في Polkadot و Solana وسلاسل عامة أخرى يمكنها دعم عشرات الآلاف أو حتى مئات الآلاف من TPS التي تتنافس. يعمل Bitcoin Cash (BCH) على توسيع حجم كتلة BTC وزيادة حجم كتلة BTC. ومع ذلك ، تحدث أخطاء BCH بشكل متكرر ، وتزيد من تكلفة تشغيل العقدة الكاملة ، مما يؤدي إلى مخاطر المركزية. في عام 2019 ، من أجل مكافحة المهاجمين الذين استغلوا نقاط الضعف في كود BCH ، أطلقت مجمعات التعدين BCH هجومًا بنسبة 51٪ لتعديل بيانات المعاملات.
** مقاومة المجتمع: **
** بين الأمان وقابلية التوسع ، يعطي مجتمع BTC الأولوية للأمان. ** يتوخى مطورو BTC الأساسيون الحذر بشأن المخاطر الفنية ، لذا فهم متحفظون جدًا في اقتراح توسيع BTC بشكل مباشر. أبسط امتداد هو زيادة حجم كل كتلة من BTC. تم دعم اقتراح زيادة حجم كتلة BTC من قبل العديد من المستخدمين والمعدنين والمطورين منذ عام 2015. من خلال زيادة سعة الكتلة ، يمكن للمستخدمين الحصول على سرعات معاملات أسرع ، ويمكن لعمال المناجم أن يفرضوا المزيد من رسوم المعاملات. ومع ذلك ، فإن بعض المطورين ، بقيادة فلاديمير فان دير لان ، رئيس فريق مطوري BTC ، لا يتفقون مع طريقة التوسيع هذه وحلول الدعم مثل Segregated Witness و Lightning Network. تسبب الجدل حول توسيع الكتلة في انقسام مجتمع BTC. أخيرًا ، بعد أن أدخلت BTC تقنية ترقية العزل ، رفض بعض الأشخاص ترقية هذه التكنولوجيا. في أغسطس 2017 ، تسبب ذلك في حدوث انقسام حاد لـ BTC و BCH المشتق. بعد الشوكة الصلبة لـ BCH ، تمت زيادة حد الكتلة إلى 8 M ، ثم تمت زيادته إلى 32 M ، بمتوسط TPS يبلغ حوالي 120. بالإضافة إلى ذلك ، في عام 2018 ، انقسم مجتمع غرفة تبادل معلومات السلامة الأحيائية مرة أخرى بسبب الاختلافات في طرق ترقية التكنولوجيا ، وانفصالها بشدة عن BSV (Bitcoin Satoshi Vision). تسببت هذه الشوكة في انخفاض إجمالي قوة الحوسبة لشبكة BCH ، ولم تصل إلى مستوى قوة الحوسبة قبل الشوكة. تمت زيادة الحد الأعلى لحجم كتلة BSV إلى 4 جيجا ، لكنه يفتقر إلى عمال المناجم والمستخدمين ، وهو أقل أمانًا بكثير من BTC.
تاريخ تشعب BTC ، مصدر الصورة:
إجمالي تاريخ طاقة الحوسبة لشبكة BCH ، مصدر الصورة:
** مخطط Layer2: **
في الواقع ، يعد تعقيد التغيير المباشر لـ BTC مرتفعًا ومقاومة المجتمع عالية.الحل الأكثر قبولًا من قبل المجتمع هو بناء طبقة جديدة تعتمد على BTC ، وهي متوافقة ولا تؤثر على نظام BTC أثناء حل المشاكل المذكورة أعلاه. تتمتع BTC بأمان عالٍ للغاية.باستخدام BTC كطبقة أساسية ، والاعتماد على بيانات كتلة BTC واستخدام البرامج النصية BTC ، يمكن للمطورين إنشاء نظام متوافق مع BTC على الطبقة العليا من BTC ، ووضع عدد كبير من المعاملات خارج BTC. تتم كتابة بيانات الحالة في BTC وهذا النوع من المخططات يسمى BTC Layer 2.
** 4. الهدف وتاريخ التطور للطبقة الثانية من BTC **
تشير BTC Layer 2 إلى تقنية توسيع الطبقة الثانية من Bitcoin (BTC). يهدف هذا النوع من التكنولوجيا إلى زيادة سرعة معاملات Bitcoin ، وتقليل رسوم المناولة ، وزيادة قابلية التوسع ، وحل سلسلة من المشكلات التي تواجه BTC.
** أهداف تطوير الطبقة 2: **
زيادة سرعة المعاملة: تحاول الطبقة الثانية زيادة سرعة معاملات Bitcoin عن طريق تحسين طريقة معالجة المعاملات ، ومعاملات معالجة الدفعات ضمن السلسلة ، واستخدام أحدث تقنيات الاقتران لمزامنة والتحقق من كل معاملة ضمن السلسلة ، وبالتالي توسيع النطاق العالمي لـ تطبيق Bitcoin. والترويج داخل.
تقليل تكاليف المعاملات: تعالج الطبقة 2 المعاملات على دفعات ضمن سلسلة BTC ، وتكتب فقط الحالة النهائية للمعاملة في BTC. توجد المعاملات والحالات الوسيطة في الحالة النهائية والحالة الأولية خارج السلسلة ولا تتم مزامنتها على BTC ، تقليل رسوم المعاملات ، وتقليل العبء على blockchain الأساسي لـ Bitcoin.
زيادة قابلية التوسع: يهدف إدخال تقنية Layer 2 إلى التخفيف من مشكلة قابلية التوسع في blockchain الأساسي لـ Bitcoin ، مما يجعلها أكثر قدرة على التعامل مع نمو حجم المعاملات في المستقبل.
في السنوات الأخيرة ، كانت Layer 2 واحدة من أهم موضوعات الاستثمار في صناعة التشفير ، ولكنها تشير على وجه التحديد إلى خطة توسع الطبقة الثانية من Ethereum في معظم السيناريوهات. ومع ذلك ، فإن خطة توسع BTC أقدم بكثير من اقتراح توسيع Ethereum. حتى Ethereum تم إنشاؤه بعد أن تم رفض التحسينات المقترحة لـ Vitalik Buterin على BTC.
في عام 2012 ، تم اقتراح مفهوم السلسلة الجانبية المربوطة لأول مرة ، المستمدة من الربط ثنائي الاتجاه ، والذي يسمح بنقل الأصول بسلاسة بين السلسلتين. وضع هذا الاقتراح الأساس لتكنولوجيا السلسلة الجانبية اللاحقة.
في عام 2014 ، تم إنشاء Blockstream لبدء البحث وتطوير تقنية sidechain لتحسين قابلية تطوير Bitcoin.
في عام 2015 ، تم إصدار الكتاب الأبيض لشبكة Lightning Network ، وكان تادج دريجا وجوزيف بون مؤلفي الكتاب الأبيض. Lightning Network هو حل يفصل المعاملات الصغيرة عن السلسلة الرئيسية.من خلال إنشاء قناة دفع ثنائية الاتجاه ، ليست هناك حاجة لتسجيل المعاملات الوسيطة على blockchain ، ويجب تسجيل الحالة النهائية فقط على BTC.
نظرًا لأن تصميم BTC بسيط نسبيًا ، وغير مرن وقابل للتطوير ، فمن الصعب أن يتم تضمين مخطط BTC Layer 2 المبكر في Bitcoin ، لذلك لم يسبب تداعيات كبيرة.
حتى عام 2017 ، تمت ترقية SegWit (Segregated Witness) وتنشيطه ، مما أدى إلى حل مشكلة مرونة المعاملات في blockchain Bitcoin وجعل من الممكن تطوير تقنية Layer 2.
منذ عام 2018 ، بدأ المطورون تدريجياً في نشر عقد شبكة Lightning Network ، واكتسبوا بعض المستخدمين والدعم. وفقًا لإحصائيات موقع bitcoinvisuals ، اعتبارًا من 4 يونيو 2023 ، تجاوز عدد العقد في Lightning Network 18000 ، وعدد قنوات الدفع التي يمكن أن تستوعب أكثر من 70000. تتجاوز سعة الشبكة 5000 بيتكوين ، بقيمة تزيد عن 100 مليون دولار أمريكي.
في الآونة الأخيرة ، أدى ظهور معيار الرمز المميز BRC-20 إلى زيادة إثراء البيئة ذات الصلة ببيتكوين ، وفي نفس الوقت جلب BTC Layer 2 إلى نظر الجمهور. هناك العديد من المشاريع لبناء BTC Layer 2 ، وأكثرها شهرة هي Lightning Network.
** 5. شبكة البرق **
تم اقتراح شبكة Lightning Network لأول مرة في عام 2015 من قبل Joseph Poon و Thaddeus Dryja في ورقتهم البيضاء. تستخدم شبكة Lightning Network تقنية قنوات المدفوعات الصغيرة لوضع عدد كبير من المعاملات خارج سلسلة Bitcoin blockchain ، ووضع الروابط الرئيسية فقط في السلسلة للتأكيد. عملية المعاملة هي كما يلي: المستخدم الذي يحتاج إلى التداول يفتح غرفة للمعاملات خارج الإنترنت.عند دخول الغرفة ، يتعهد المستخدم بالعملة للحصول على فاتورة ، ويستخدم الفاتورة الجديدة لتوزيع العملة المرهونة لكلا الطرفين. بعد ذلك اكتمال المعاملة ، عند خروج الغرفة ، تتم تسوية المعاملة أحدث عملة استرداد للأوراق المالية.
** مقدمة فنية لشبكة البرق **
من أجل إنشاء قناة دفع مصغر آمنة وموثوقة ، تتبنى Lightning Network عقد نضج التسلسل القابل للاسترداد (RSMC) وعقد القفل الزمني (عقد Timelock المجزأ ، HTLC) كتقنيات رئيسية.
توفر RSMC وظائف التعهد والتسوية ، أي تجمع أموال المحفظة متعدد التوقيعات. يقوم كلا طرفي المعاملة بالإيداع المسبق لجزء من الأموال في مجمع الأموال. في الحالة الأولية ، تكون خطة التوزيع لكلا الطرفين مساوية لـ الكمية المخزنة مسبقًا. في كل مرة تحدث معاملة ، من الضروري التأكيد بشكل مشترك على نتائج توزيع الأموال التي تم إنشاؤها بعد المعاملة ، والتوقيع في نفس الوقت لإبطال الإصدار القديم من خطة التوزيع. عندما يحتاج أي طرف إلى سحب النقود ، يمكنه كتابة نتيجة المعاملة الموقعة من كلا الطرفين في شبكة blockchain ليتم تأكيدها. من هذه العملية ، يمكننا أن نرى أن معاملات BTC مطلوبة فقط عند سحب النقود. الطرف الذي بدأ الانسحاب أولاً يصل إلى 1000 كتلة بعد الطرف الآخر ، ويمكن للطرف الآخر دحضه خلال هذه النافذة الزمنية.
عملية معاملة Lightning Network ، مصدر الصورة:
ينشئ HTLC قناة معاملات لكلا الطرفين ، على غرار غرفة المعاملات ، ويحدد فترة الصلاحية ، ويستقر تلقائيًا عند انتهاء صلاحية فترة الصلاحية. في الوقت نفسه ، يوافق HTLC أيضًا على قواعد المعاملات عبر القنوات لتسهيل توجيه المعاملات: في شبكة Lightning Network ، يتطلب إنشاء قنوات المعاملات تكلفة ، وقد لا تكون هناك قنوات معاملات حالية بين أي مستخدمين. في هذا الوقت ، المعاملة يمكن استخدام القنوات الموجودة مع أشخاص آخرين كوسيط لإجراء المعاملات.
قنوات الدفع وتوجيه شبكة Lightning Network ، مصدر الصورة:
** ومع ذلك ، واجهت شبكة Lightning الأولى المشكلات التالية: **
تتطلب كل معاملة طرفين للعمل: في القناة ، تتطلب كل معاملة من كلا الطرفين تأكيد التوقيع ، ولا يمكن إجراء تحويل أحادي الجانب
إنها تتطلب لعبة بين جانبي المعاملة: إذا أجرى A و B معاملة ، واستخدم A نتيجة المعاملة القديمة لبدء عملية سحب ، يمكن لـ B فقط إرسال نسخة محدثة من نتيجة المعاملة كدحض في غضون 1000 كتلة ، وبخلاف ذلك ، يسري انسحاب "أ"
إدارة حالة القناة: يحتاج المستخدمون إلى مزامنة حالة القناة بشكل ديناميكي وعمل نسخة احتياطية منها ، وإلا ، إذا تم إرسال حالة قديمة ، يمكن للطرف المقابل بدء دحض احتيالي وطلب مطالبة والحصول على جميع الأصول في القناة
في الواقع ، تطلب الإصدارات المبكرة من شبكة Lightning Network من المستخدمين تشغيل محافظ كاملة العقدة أو استخدام محافظ حماية كاملة بسبب المشكلات المذكورة أعلاه. تتطلب محافظ العقدة الكاملة من المستخدمين إدارة المفاتيح الخاصة المؤقتة وحالة القناة يدويًا ، وتجربة المعاملة ليست جيدة. المحافظ المدارة بالكامل ، مثل Chivo المستخدمة في السلفادور ، لها عتبة منخفضة للاستخدام ، ويعمل الوصي تلقائيًا نيابة عن المستخدم. ومع ذلك ، يتحكم الوصي في المفتاح الخاص لحساب المستخدم ، وأمنه مقلق . مع استمرار المطورين في تطوير شبكة Lightning Network ، يتم حل المشكلات المذكورة أعلاه تدريجيًا ، كما تم تطوير شبكة Lightning Network أكثر اكتمالاً ومرافق دعم ، مثل OmniBOLT ومحفظة OBAndroid Lightning Network التي طورها فريقها.
** كل BOLT **
Omni يعني كامل وكامل ، بينما BOTL هو اختصار لـ Basis of Lightning Technology. استنادًا إلى BTC و Omni Layer ، تقترح OmniBOLT بروتوكول Lightning Network كاملًا. أثناء توسيع وظيفة Lightning Network لدفع BTC ، يمكنها أيضًا إصدار وتداول الأصول المتنوعة بناءً على Omni Layer ، ودعم آلية صانع السوق الآلي (AMM: السوق الآلي صانعي) ، مما يسمح للمستخدمين باستخدام تجمع الأموال لقناة الدفع كسيولة على شبكة Lightning لبناء واستخدام التبادلات اللامركزية. تتمتع OmniBOTL برؤية كبيرة ، ولكن في الوقت الحالي ، التكنولوجيا معقدة ، وتتضمن بروتوكولات وأنظمة متعددة ، وقد تكون هناك مخاطر من نقاط الضعف ، وهناك حاجة إلى مزيد من الوقت لاختبار أمانها.
بنية بروتوكول OmniBOLT ، مصدر الصورة:
OBAndroid هي محفظة محمولة كاملة المزايا لشبكة Lightning Network. في هذه المحفظة ، بينما يحق للمستخدم التحكم في المفتاح الخاص ، يمكنه مراقبة المعاملات تلقائيًا ومزامنة بيانات العقدة الكاملة بسرعة ودعم حالة القناة الاحتياطية السحابية والمحلية. بالإضافة إلى ذلك ، يدعم OBAndroid أيضًا أصول Omnilayer ليتم تداولها من خلال OmniBOTL. يجعل OBAndroid تجربة التداول الخاصة بشبكة Lightning Network مقبولة للمستخدمين ، مما يقلل من عتبة استخدام شبكة Lightning Network.
محفظة عقدة كاملة OBAndroid ، مصدر الصورة:
** 6. مشاريع BTC Layer 2 الأخرى **
بالإضافة إلى Lightning Network ، هناك مشاريع BTC Layer 2 أخرى قيد التطوير:
تم تطوير Syscoin بواسطة فريق SYSLab الذي يقوم بتشكيل كود مصدر BTC ، بهدف الاستفادة من أمان BTC ويكون متوافقًا مع النظام البيئي Ethereum. حاليًا ، أطلق فريق SYSLab NEVM (آلة افتراضية محسنة للشبكة) ، وهي آلة افتراضية تم إنشاؤها باستخدام أمان BTC's PoW ، المتوافقة مع عقود Ethereum الذكية. بالإضافة إلى ذلك ، يخطط فريق SYSLab أيضًا لإطلاق ZK و Optimistic's Rollup و Validium مع إثبات البيانات على السلسلة ومشاريع أخرى. يحتوي مشروع Syscoin على القليل من المعلومات ، ومن الصعب تقييم إيجابياته وسلبياته تقنيًا ، ومع ذلك ، يتم تحديث مكتبة الكود المصدري بشكل متكرر ولا تزال قيد التطوير المستقر.
خارطة طريق Syscoin ، المصدر:
RGB (Really Good for Bitcoin) هو نظام عقد BTC ذكي متكامل مع Lightning Network ، اقترحه Giacomo Zucco و Peter Todd في عام 2016. تستفيد RGB من BTC للحفاظ على مقاومة الرقابة ومكافحة هجمات الإنفاق المزدوج. في RGB ، تتم معالجة المعاملة والتحقق من جميع الرموز خارج السلسلة ، ويحتاج الطرف الذي يتلقى الدفع فقط إلى إجراء التحقق من العميل. يتحقق العميل من مصدر أموال الدافع في BTC ، وبعد التأكد من صحة المعاملة ، يقوم مباشرة بتعديل UTXO لكلا الطرفين دون كتابة بيانات المعاملة في blockchain ، والتي تتميز بميزة حماية الخصوصية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للعميل تقديم وظيفة العقد الذكي مباشرة للحكم على قواعد المعاملة ، ولأن إجماع الدولة العالمي ليس مطلوبًا ، لا يلزم تحميل بيانات العقد الذكي إلى السلسلة ، و يمكن أيضًا ضمان ميزة الخصوصية. طور مجتمع RGB جهازًا ظاهريًا لعقد ذكي من Turing-Complete AluVM (وحدة منطقية خوارزمية VM) ، والذي يتمتع بقابلية تطوير جيدة وأمان وحماية الخصوصية.
مقارنة المعاملات على RGB والمعاملات على BTC ، المصدر:
مقارنة بين AluVM وأنماط البرمجة الأخرى ، المصدر:
** 7. ملخص BTC Layer2 والتوقعات **
على الرغم من أن Bitcoin هي شبكة blockchain الأقدم والأكثر أمانًا والأكثر شهرة والأعلى قيمة في العالم ، إلا أن تطورها البيئي استمر في التعمق. على سبيل المثال ، تستمر سعة القناة لأكبر شبكة من الطبقة الثانية ، وهي شبكة Lightning Network ، في النمو ، وتعمل ترقية Taproot على تحسين كفاءة وخصوصية Bitcoin ، ويقدم بروتوكول Taro مدفوعات ثابتة للعملات و NFTs أصلية على السلسلة لشبكة Lightning Network . ومع ذلك ، مقارنة بعدد عملات البيتكوين في سلسلة Ethereum ، فإن سعة Bitcoin لشبكة Lightning Network منخفضة نسبيًا ، وبسبب المزامنة الكاملة لبيانات العقدة وإدارة حالة القناة ، فإن عتبة استخدام شبكة Lightning مرتفعة ، والمستخدم المقياس ليس جيدًا مثل نظيره في Ethereum ، ولكن هذا الوضع الراهن قد يشير إلى إمكانات نمو هائلة. مع زيادة تطوير البيئة المرتبطة بشبكة Lightning Network ، فإن التطوير المستمر للإصدار المحسّن من بروتوكول Lightning Network مثل OmniBOLT ومحفظة OBAndroid التي سيؤدي خفض عتبة الاستخدام إلى جعل شبكة Lightning Network تتمتع أخيرًا بأمان جيد وقابلية للتوسع.يقبلها المستخدمون نظرًا لموثوقيتها وسهولة استخدامها ، مما قد يؤدي إلى رفع القيمة السوقية لـ BTC إلى مستوى أعلى.
في الوقت نفسه ، نحتاج أيضًا إلى الاهتمام بتطوير مشاريع الطبقة الثانية الأخرى ، مثل مخطط RGB مع حماية الخصوصية الطبيعية و Syscoin المتوافق مع النظام البيئي Ethereum. هذه المشاريع ليست مشهورة مثل شبكة Lightning Network ، ولكن يمكنها أيضًا حل المشكلات التي تواجهها BTC ، ولها مزايا لا يمكن أن تتطابق معها الحلول الأخرى. ومع ذلك ، مقارنة بمشاريع تمديد المستوى الثاني من Ethereum ، فإن هذه المشاريع ليست معروفة جيدًا ، وقد تلقت استثمارات أقل ، ولا تتلقى دعم فريق التطوير الأساسي لـ BTC مثل Lightning Network. سيكون توسعهم في BTC أكثر من المحتمل أن يكون متأخرًا عن تطبيق Ethereum The تنفيذ الامتدادات ، مثل حل Syscoin Rollup. فيما يتعلق ببيئة الطبقة الثانية ، يبدو أن بيئة Ethereum لديها دائرة فاضلة أفضل وأكثر تفضيلًا من قبل المستثمرين.
في المستقبل ، قد نشهد توسعًا متسارعًا في نظام Bitcoin البيئي. مع تحسن البنية التحتية لشبكة Lightning وجذب المزيد والمزيد من الاهتمام ، يمكن للمشاريع القائمة على شبكة Lightning Network مثل OmniBOLT و RGB الاستفادة منها ، واكتساب أساس تطوير أفضل ، والمزيد من المستخدمين والمزيد من الاستثمار. وستستفيد مشاريع BTC Layer 2 المتوافقة مع Ethereum مثل Syscoin أيضًا من التطور السريع للنظام البيئي للطبقة الثانية من Ethereum وتسريع تقدم خارطة الطريق الخاصة بها. بالإضافة إلى ذلك ، لم تتوقف المناقشة حول مخطط توسيع BTC: قد تجلب شبكة zk-rollups المكونة من طبقتين والقائمة على Bitcoin والتي اقترحها John Light في عام 2022 المزيد من الوظائف وقابلية التوسع العالية وخصوصية أفضل مع الحفاظ على طبيعتها اللامركزية ؛ Block ، a تعمل الشركة التي يقودها الرئيس التنفيذي السابق لشركة Twitter Jack Dorsey ، على الترويج لتحسين السيولة في شبكة Lightning Network ، مما قد يعني أن نظام Bitcoin البيئي سيكون أكثر شيوعًا في المدفوعات ، و DeFi ، و NFT ، وما إلى ذلك. خارج المجال ، افتح مسارًا جديدًا لتغطية المزيد من المستخدمين.
شاهد النسخة الأصلية
المحتوى هو للمرجعية فقط، وليس دعوة أو عرضًا. لا يتم تقديم أي مشورة استثمارية أو ضريبية أو قانونية. للمزيد من الإفصاحات حول المخاطر، يُرجى الاطلاع على إخلاء المسؤولية.
مناقشة متعمقة لماضي وحاضر ومستقبل BTC Layer2
Bitcoin (Bitcoin) ، والمشار إليه باسم BTC ، هو نظام عملة مشفر مفتوح المصدر يعتمد على الإجماع اللامركزي لـ blockchain ويستخدم اتصال الشبكة من نقطة إلى نقطة.
تم إصدار الورقة البيضاء لـ BTC بواسطة Satoshi Nakamoto في 31 أكتوبر 2008 ، ثم في 3 يناير 2009 ، أنتجت سلسلة BTC المجموعة الأولى. ومع ذلك ، مع نمو مجتمع التشفير والبيئة وازدهارهما ، لم تتمكن تقنية BTC المبكرة من تلبية احتياجات المستخدمين لقابلية تطوير نظام العملة المشفرة. سيؤدي التعقيد ومقاومة المجتمع للتحسين المباشر للبروتوكول الأساسي لـ BTC إلى زيادة مخاطر نظام BTC ، مما يؤدي إلى الانقسامات الصلبة والانقسامات المجتمعية.
الحل الأكثر ملاءمة هو BTC Layer 2 ، وهو بناء طبقة جديدة تعتمد على BTC دون إجراء تغييرات على BTC ، وهي متوافقة مع BTC وتفي باحتياجات المستخدمين لقابلية التوسع. ** تبحث هذه المقالة في BTC Layer 2 ، وتشرح بشكل شامل الوضع الراهن ومشاكل BTC ، فضلاً عن الحلول التقنية ومزايا وعيوب BTC Layer 2 ، وتتطلع إلى مستقبلها. **
** 1. مقدمة تقنية لـ BTC **
جوهر BTC هو تقنية دفتر الأستاذ الموزع ، والتي تستخدم blockchain لتخزين بيانات المعاملات. يعتمد blockchain على بنية قائمة مرتبطة بمؤشر التجزئة.كل قسم من القائمة المرتبطة عبارة عن كتلة بيانات ، والتي تحتوي على قيمة التجزئة وبيانات المعاملة وبيانات الوقت ومعلمات التنقيب ومعلومات إصدار البروتوكول للكتلة السابقة. في شبكة BTC ، يتم الحصول على قوة كتابة blockchain الجديدة ، أي حق مسك الدفاتر ، عن طريق العقد التي تتبع آلية إثبات العمل (PoW) والاعتماد على منافسة قوة الحوسبة. بعد أن تكتب العقدة التي حصلت على حق مسك الدفاتر كتلة جديدة بنجاح ، فستحصل على قدر معين من رموز Bitcoin كمكافأة ، لذلك تسمى هذه العملية أيضًا التعدين.
هيكل بيانات كتلة BTC ، مصدر الصورة:
مصدر الصورة لسير عمل BTC مسك الدفاتر:
تتبنى BTC مخطط دفتر أستاذ قائم على المعاملات يعتمد على سجلات التحويل ، والذي يسجل فقط معلومات التحويل في blockchain دون الحفاظ على أرصدة الحسابات. ** لذلك ، من أجل منع هجمات الإنفاق المزدوج ، تحتاج العقد إلى الاحتفاظ بمجموعة من بيانات مخرجات المعاملات غير المنفقة (مخرجات المعاملات غير المنفقة ، UTXO) محليًا ، وتحتاج إلى توفير مصدر الأموال عند تحويل الحسابات ، بحيث يمكن للعقد التحقق شرعية المعاملات.
مخطط UTXO لحساب واحد ، مصدر الصورة:
تستخدم BTC التشفير غير المتماثل وخوارزميات التجزئة لتنظيم الحسابات وتأمين المعاملات والتحقق منها. يتضمن الحساب المفتاح الخاص للحساب والمفتاح العام للحساب. المفتاح الخاص للحساب هو مفتاح خاص يتم إنشاؤه عشوائيًا ، ويتم إنشاء المفتاح العام للحساب من خلال معالجة المفتاح الخاص من خلال مضاعفة المنحنى الإهليلجي. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إنشاء عنوان الحساب بعد معالجة المفتاح العام باستخدام خوارزمية التجزئة. بعد توقيع المعاملة بواسطة المفتاح الخاص ، يتم بثها إلى العقد عبر شبكة نظير إلى نظير. تستخدم العقدة المفتاح العام المقابل للتحقق من المعاملة ، وبعد نجاح التحقق ، يتم حزم المعاملة في كتلة جديدة.
التوقيع والتحقق من المفتاح الخاص لحساب BTC والمفتاح العام ومصدر الصورة:
ناكاموتو ، ساتوشي. "ورقة عمل البيتكوين البيضاء."
آلية الإجماع لـ BTC هي PoW. تقوم كل العقد بإنشاء رأس كتلة جديد بحيث تكون قيمة التجزئة الخاصة به أقل من أو تساوي قيمة هدف معينة. يحق للعقدة التي تعثر أولاً على رأس الكتلة المؤهلة إمساك الدفاتر للكتلة التالية. من خلال ضبط حجم القيمة المستهدفة ، يمكن تعديل وقت إنشاء الكتلة بشكل غير مباشر. كلما كانت القيمة المستهدفة أكبر ، كلما كان التعدين أسهل وأقصر وقت إنشاء الكتلة ؛ كلما كانت القيمة المستهدفة أصغر ، زادت صعوبة التعدين وزاد وقت إنشاء الكتلة. تتوقع BTC أن يكون وقت الكتلة لكل كتلة 10 دقائق ، لذلك ، ستقوم BTC بإعادة ضبط القيمة المستهدفة كل كتل 2016 ، أي ضبط صعوبة التعدين.
مثال على عملية إثبات العمل ، مصدر الصورة:
** 2. الوضع الحالي لـ BTC والمشاكل التي تواجهها **
BTC هو أول نظام عملة رقمية معترف به على نطاق واسع من قبل مجتمع العملات المشفرة العالمي. منذ عام 2013 ، شكلت القيمة السوقية لـ BTC أكثر من نصف القيمة السوقية الإجمالية للعملات المشفرة على مدار السنة ، وهي شركة رائدة بجدارة في مجال العملات المشفرة.
نسبة الرسملة السوقية لبيتكوين ، المصدر:
لفترة طويلة ، سعى المستخدمون وراء BTC بسبب مكانتها الرائدة وأمانها العالي.ومع ذلك ، مع نمو مستخدمي العملات المشفرة ، من الصعب على BTC تلبية متطلبات المستخدمين لرسوم منخفضة ، راحة ، حماية فورية ، الخصوصية ، والأصول المتنوعة لنظام العملات المشفرة والطلب المتزايد على التطبيقات المتنوعة. على المدى الطويل ، تنخفض ببطء نسبة القيمة السوقية لـ BTC إلى إجمالي القيمة السوقية للعملات المشفرة. بالمقارنة مع البيئة المزدهرة في Ethereum ، ورسوم التعامل المنخفضة في Solana ، وارتفاع TPS (المعاملات في الثانية) والسلاسل العامة الأخرى التي تتمتع بمزاياها الخاصة ، يبدو أن BTC ليس لديها قدرة تنافسية أساسية أخرى باستثناء الشعبية والأمن ، وتواجه المشكلات التالية:
** سرعة المعاملة بطيئة ، ووقت التأكيد طويل ، وليست مريحة بما يكفي: **
تبلغ سعة كل كتلة من BTC 1 مليون ، وتبلغ بيانات كل معاملة حوالي 250 مليار ، لذلك تحتوي كل كتلة على ما يصل إلى 4000 معاملة. محسوبًا وفقًا لوقت الكتلة المتوقع وهو 10 دقائق ، يبلغ TPS لـ BTC حوالي 7 فقط. تحتاج المعاملات على BTC إلى الانتظار 6 كتل للحصول على تأكيد موثوق ، مما ينتج عنه وقت تأكيد نهائي يبلغ حوالي ساعة واحدة. بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكن للتحويل على BTC سوى تحويل الرصيد بالكامل في وقت واحد.للتغيير ، تحتاج إلى إعلان التحويل مرة أخرى إلى عنوانك الخاص ، وإلا فسيتم مكافأته للمعدنين. هذا لا يمكن أن يلبي احتياجات المستخدمين لراحة المعاملات وفورية.
** رسوم معاملات عالية: **
عندما يستخدم المستخدمون BTC لإجراء المعاملات ، فإنهم بحاجة إلى دفع رسوم خدمة لجذب عمال المناجم لتعبئة المعاملة.كلما ارتفعت رسوم الخدمة ، زادت سرعة تأكيد المعاملة. عندما تكون المعاملة مزدحمة ، ستصبح رسوم المناولة باهظة الثمن ، لتصل إلى أكثر من 60 دولارًا أمريكيًا في عام 2021. من 14 مايو 2020 إلى 15 مايو 2023 ، ستكلف رسوم معاملات Bitcoin في المتوسط 4.66 دولار. تمنع تكلفة الرسوم هذه العديد من المستخدمين من استخدام BTC.
** برمجة العقود الذكية غير مدعومة: **
لا تدعم BTC البناء المباشر للتطبيقات المعقدة ، ويمكن أن تبدأ فقط من طبقة البروتوكول. ومع ذلك ، فإن تكلفة تطوير التطبيقات من طبقة البروتوكول أعلى بكثير من تكلفة العقود الذكية الموحدة. هذا يحد من تطوير تطبيقات وأصول BTC المتنوعة.
رسوم BTC ، المصدر:
** 3. تحسين مقاومة BTC وحل الطبقة الثانية **
** صعوبة فنية: **
تنبع المشاكل التي تواجهها BTC من حقيقة أن الحلول التقنية القديمة لا يمكن أن تلبي الاحتياجات الحالية.حتى إذا تم إجراء الضبط الدقيق مباشرة على BTC ، لا يمكن حل المشكلات بالكامل ، وسيتم اشتقاق مشاكل جديدة بدلاً من ذلك. إذا تم توسيع BTC ، تتم زيادة كل كتلة من 1 م إلى 100 م ، ويتم زيادة TPS إلى 700 ، سينتج عن ذلك ما يقرب من 5 تيرابايت من بيانات دفتر الأستاذ الجديد كل عام ، مما سيزيد من عتبة عقد التشغيل ويؤثر على الدرجة لامركزية النظام ، مما يزيد من مخاطر النظام. حتى بدون النظر إلى حجم بيانات دفتر الأستاذ ، المحسوبة على أساس متوسط عرض النطاق الترددي للإنترنت البالغ 13 ميجابت في الثانية وحجم كل معاملة في كتلة يبلغ 250 مليارًا ، فإن الحد الأعلى لـ TPS لـ BTC هو 13 ميجابت في الثانية / 8 ميجابايت / 250 B 6815 ، والتي لا يمكن استخدامها في Polkadot و Solana وسلاسل عامة أخرى يمكنها دعم عشرات الآلاف أو حتى مئات الآلاف من TPS التي تتنافس. يعمل Bitcoin Cash (BCH) على توسيع حجم كتلة BTC وزيادة حجم كتلة BTC. ومع ذلك ، تحدث أخطاء BCH بشكل متكرر ، وتزيد من تكلفة تشغيل العقدة الكاملة ، مما يؤدي إلى مخاطر المركزية. في عام 2019 ، من أجل مكافحة المهاجمين الذين استغلوا نقاط الضعف في كود BCH ، أطلقت مجمعات التعدين BCH هجومًا بنسبة 51٪ لتعديل بيانات المعاملات.
** مقاومة المجتمع: **
** بين الأمان وقابلية التوسع ، يعطي مجتمع BTC الأولوية للأمان. ** يتوخى مطورو BTC الأساسيون الحذر بشأن المخاطر الفنية ، لذا فهم متحفظون جدًا في اقتراح توسيع BTC بشكل مباشر. أبسط امتداد هو زيادة حجم كل كتلة من BTC. تم دعم اقتراح زيادة حجم كتلة BTC من قبل العديد من المستخدمين والمعدنين والمطورين منذ عام 2015. من خلال زيادة سعة الكتلة ، يمكن للمستخدمين الحصول على سرعات معاملات أسرع ، ويمكن لعمال المناجم أن يفرضوا المزيد من رسوم المعاملات. ومع ذلك ، فإن بعض المطورين ، بقيادة فلاديمير فان دير لان ، رئيس فريق مطوري BTC ، لا يتفقون مع طريقة التوسيع هذه وحلول الدعم مثل Segregated Witness و Lightning Network. تسبب الجدل حول توسيع الكتلة في انقسام مجتمع BTC. أخيرًا ، بعد أن أدخلت BTC تقنية ترقية العزل ، رفض بعض الأشخاص ترقية هذه التكنولوجيا. في أغسطس 2017 ، تسبب ذلك في حدوث انقسام حاد لـ BTC و BCH المشتق. بعد الشوكة الصلبة لـ BCH ، تمت زيادة حد الكتلة إلى 8 M ، ثم تمت زيادته إلى 32 M ، بمتوسط TPS يبلغ حوالي 120. بالإضافة إلى ذلك ، في عام 2018 ، انقسم مجتمع غرفة تبادل معلومات السلامة الأحيائية مرة أخرى بسبب الاختلافات في طرق ترقية التكنولوجيا ، وانفصالها بشدة عن BSV (Bitcoin Satoshi Vision). تسببت هذه الشوكة في انخفاض إجمالي قوة الحوسبة لشبكة BCH ، ولم تصل إلى مستوى قوة الحوسبة قبل الشوكة. تمت زيادة الحد الأعلى لحجم كتلة BSV إلى 4 جيجا ، لكنه يفتقر إلى عمال المناجم والمستخدمين ، وهو أقل أمانًا بكثير من BTC.
تاريخ تشعب BTC ، مصدر الصورة:
إجمالي تاريخ طاقة الحوسبة لشبكة BCH ، مصدر الصورة:
** مخطط Layer2: **
في الواقع ، يعد تعقيد التغيير المباشر لـ BTC مرتفعًا ومقاومة المجتمع عالية.الحل الأكثر قبولًا من قبل المجتمع هو بناء طبقة جديدة تعتمد على BTC ، وهي متوافقة ولا تؤثر على نظام BTC أثناء حل المشاكل المذكورة أعلاه. تتمتع BTC بأمان عالٍ للغاية.باستخدام BTC كطبقة أساسية ، والاعتماد على بيانات كتلة BTC واستخدام البرامج النصية BTC ، يمكن للمطورين إنشاء نظام متوافق مع BTC على الطبقة العليا من BTC ، ووضع عدد كبير من المعاملات خارج BTC. تتم كتابة بيانات الحالة في BTC وهذا النوع من المخططات يسمى BTC Layer 2.
** 4. الهدف وتاريخ التطور للطبقة الثانية من BTC **
تشير BTC Layer 2 إلى تقنية توسيع الطبقة الثانية من Bitcoin (BTC). يهدف هذا النوع من التكنولوجيا إلى زيادة سرعة معاملات Bitcoin ، وتقليل رسوم المناولة ، وزيادة قابلية التوسع ، وحل سلسلة من المشكلات التي تواجه BTC.
** أهداف تطوير الطبقة 2: **
زيادة سرعة المعاملة: تحاول الطبقة الثانية زيادة سرعة معاملات Bitcoin عن طريق تحسين طريقة معالجة المعاملات ، ومعاملات معالجة الدفعات ضمن السلسلة ، واستخدام أحدث تقنيات الاقتران لمزامنة والتحقق من كل معاملة ضمن السلسلة ، وبالتالي توسيع النطاق العالمي لـ تطبيق Bitcoin. والترويج داخل.
تقليل تكاليف المعاملات: تعالج الطبقة 2 المعاملات على دفعات ضمن سلسلة BTC ، وتكتب فقط الحالة النهائية للمعاملة في BTC. توجد المعاملات والحالات الوسيطة في الحالة النهائية والحالة الأولية خارج السلسلة ولا تتم مزامنتها على BTC ، تقليل رسوم المعاملات ، وتقليل العبء على blockchain الأساسي لـ Bitcoin.
زيادة قابلية التوسع: يهدف إدخال تقنية Layer 2 إلى التخفيف من مشكلة قابلية التوسع في blockchain الأساسي لـ Bitcoin ، مما يجعلها أكثر قدرة على التعامل مع نمو حجم المعاملات في المستقبل.
في السنوات الأخيرة ، كانت Layer 2 واحدة من أهم موضوعات الاستثمار في صناعة التشفير ، ولكنها تشير على وجه التحديد إلى خطة توسع الطبقة الثانية من Ethereum في معظم السيناريوهات. ومع ذلك ، فإن خطة توسع BTC أقدم بكثير من اقتراح توسيع Ethereum. حتى Ethereum تم إنشاؤه بعد أن تم رفض التحسينات المقترحة لـ Vitalik Buterin على BTC.
في عام 2012 ، تم اقتراح مفهوم السلسلة الجانبية المربوطة لأول مرة ، المستمدة من الربط ثنائي الاتجاه ، والذي يسمح بنقل الأصول بسلاسة بين السلسلتين. وضع هذا الاقتراح الأساس لتكنولوجيا السلسلة الجانبية اللاحقة.
في عام 2014 ، تم إنشاء Blockstream لبدء البحث وتطوير تقنية sidechain لتحسين قابلية تطوير Bitcoin.
في عام 2015 ، تم إصدار الكتاب الأبيض لشبكة Lightning Network ، وكان تادج دريجا وجوزيف بون مؤلفي الكتاب الأبيض. Lightning Network هو حل يفصل المعاملات الصغيرة عن السلسلة الرئيسية.من خلال إنشاء قناة دفع ثنائية الاتجاه ، ليست هناك حاجة لتسجيل المعاملات الوسيطة على blockchain ، ويجب تسجيل الحالة النهائية فقط على BTC.
نظرًا لأن تصميم BTC بسيط نسبيًا ، وغير مرن وقابل للتطوير ، فمن الصعب أن يتم تضمين مخطط BTC Layer 2 المبكر في Bitcoin ، لذلك لم يسبب تداعيات كبيرة.
حتى عام 2017 ، تمت ترقية SegWit (Segregated Witness) وتنشيطه ، مما أدى إلى حل مشكلة مرونة المعاملات في blockchain Bitcoin وجعل من الممكن تطوير تقنية Layer 2.
منذ عام 2018 ، بدأ المطورون تدريجياً في نشر عقد شبكة Lightning Network ، واكتسبوا بعض المستخدمين والدعم. وفقًا لإحصائيات موقع bitcoinvisuals ، اعتبارًا من 4 يونيو 2023 ، تجاوز عدد العقد في Lightning Network 18000 ، وعدد قنوات الدفع التي يمكن أن تستوعب أكثر من 70000. تتجاوز سعة الشبكة 5000 بيتكوين ، بقيمة تزيد عن 100 مليون دولار أمريكي.
في الآونة الأخيرة ، أدى ظهور معيار الرمز المميز BRC-20 إلى زيادة إثراء البيئة ذات الصلة ببيتكوين ، وفي نفس الوقت جلب BTC Layer 2 إلى نظر الجمهور. هناك العديد من المشاريع لبناء BTC Layer 2 ، وأكثرها شهرة هي Lightning Network.
** 5. شبكة البرق **
تم اقتراح شبكة Lightning Network لأول مرة في عام 2015 من قبل Joseph Poon و Thaddeus Dryja في ورقتهم البيضاء. تستخدم شبكة Lightning Network تقنية قنوات المدفوعات الصغيرة لوضع عدد كبير من المعاملات خارج سلسلة Bitcoin blockchain ، ووضع الروابط الرئيسية فقط في السلسلة للتأكيد. عملية المعاملة هي كما يلي: المستخدم الذي يحتاج إلى التداول يفتح غرفة للمعاملات خارج الإنترنت.عند دخول الغرفة ، يتعهد المستخدم بالعملة للحصول على فاتورة ، ويستخدم الفاتورة الجديدة لتوزيع العملة المرهونة لكلا الطرفين. بعد ذلك اكتمال المعاملة ، عند خروج الغرفة ، تتم تسوية المعاملة أحدث عملة استرداد للأوراق المالية.
** مقدمة فنية لشبكة البرق **
من أجل إنشاء قناة دفع مصغر آمنة وموثوقة ، تتبنى Lightning Network عقد نضج التسلسل القابل للاسترداد (RSMC) وعقد القفل الزمني (عقد Timelock المجزأ ، HTLC) كتقنيات رئيسية.
توفر RSMC وظائف التعهد والتسوية ، أي تجمع أموال المحفظة متعدد التوقيعات. يقوم كلا طرفي المعاملة بالإيداع المسبق لجزء من الأموال في مجمع الأموال. في الحالة الأولية ، تكون خطة التوزيع لكلا الطرفين مساوية لـ الكمية المخزنة مسبقًا. في كل مرة تحدث معاملة ، من الضروري التأكيد بشكل مشترك على نتائج توزيع الأموال التي تم إنشاؤها بعد المعاملة ، والتوقيع في نفس الوقت لإبطال الإصدار القديم من خطة التوزيع. عندما يحتاج أي طرف إلى سحب النقود ، يمكنه كتابة نتيجة المعاملة الموقعة من كلا الطرفين في شبكة blockchain ليتم تأكيدها. من هذه العملية ، يمكننا أن نرى أن معاملات BTC مطلوبة فقط عند سحب النقود. الطرف الذي بدأ الانسحاب أولاً يصل إلى 1000 كتلة بعد الطرف الآخر ، ويمكن للطرف الآخر دحضه خلال هذه النافذة الزمنية.
عملية معاملة Lightning Network ، مصدر الصورة:
ينشئ HTLC قناة معاملات لكلا الطرفين ، على غرار غرفة المعاملات ، ويحدد فترة الصلاحية ، ويستقر تلقائيًا عند انتهاء صلاحية فترة الصلاحية. في الوقت نفسه ، يوافق HTLC أيضًا على قواعد المعاملات عبر القنوات لتسهيل توجيه المعاملات: في شبكة Lightning Network ، يتطلب إنشاء قنوات المعاملات تكلفة ، وقد لا تكون هناك قنوات معاملات حالية بين أي مستخدمين. في هذا الوقت ، المعاملة يمكن استخدام القنوات الموجودة مع أشخاص آخرين كوسيط لإجراء المعاملات.
قنوات الدفع وتوجيه شبكة Lightning Network ، مصدر الصورة:
** ومع ذلك ، واجهت شبكة Lightning الأولى المشكلات التالية: **
تتطلب كل معاملة طرفين للعمل: في القناة ، تتطلب كل معاملة من كلا الطرفين تأكيد التوقيع ، ولا يمكن إجراء تحويل أحادي الجانب
إنها تتطلب لعبة بين جانبي المعاملة: إذا أجرى A و B معاملة ، واستخدم A نتيجة المعاملة القديمة لبدء عملية سحب ، يمكن لـ B فقط إرسال نسخة محدثة من نتيجة المعاملة كدحض في غضون 1000 كتلة ، وبخلاف ذلك ، يسري انسحاب "أ"
إدارة حالة القناة: يحتاج المستخدمون إلى مزامنة حالة القناة بشكل ديناميكي وعمل نسخة احتياطية منها ، وإلا ، إذا تم إرسال حالة قديمة ، يمكن للطرف المقابل بدء دحض احتيالي وطلب مطالبة والحصول على جميع الأصول في القناة
في الواقع ، تطلب الإصدارات المبكرة من شبكة Lightning Network من المستخدمين تشغيل محافظ كاملة العقدة أو استخدام محافظ حماية كاملة بسبب المشكلات المذكورة أعلاه. تتطلب محافظ العقدة الكاملة من المستخدمين إدارة المفاتيح الخاصة المؤقتة وحالة القناة يدويًا ، وتجربة المعاملة ليست جيدة. المحافظ المدارة بالكامل ، مثل Chivo المستخدمة في السلفادور ، لها عتبة منخفضة للاستخدام ، ويعمل الوصي تلقائيًا نيابة عن المستخدم. ومع ذلك ، يتحكم الوصي في المفتاح الخاص لحساب المستخدم ، وأمنه مقلق . مع استمرار المطورين في تطوير شبكة Lightning Network ، يتم حل المشكلات المذكورة أعلاه تدريجيًا ، كما تم تطوير شبكة Lightning Network أكثر اكتمالاً ومرافق دعم ، مثل OmniBOLT ومحفظة OBAndroid Lightning Network التي طورها فريقها.
** كل BOLT **
Omni يعني كامل وكامل ، بينما BOTL هو اختصار لـ Basis of Lightning Technology. استنادًا إلى BTC و Omni Layer ، تقترح OmniBOLT بروتوكول Lightning Network كاملًا. أثناء توسيع وظيفة Lightning Network لدفع BTC ، يمكنها أيضًا إصدار وتداول الأصول المتنوعة بناءً على Omni Layer ، ودعم آلية صانع السوق الآلي (AMM: السوق الآلي صانعي) ، مما يسمح للمستخدمين باستخدام تجمع الأموال لقناة الدفع كسيولة على شبكة Lightning لبناء واستخدام التبادلات اللامركزية. تتمتع OmniBOTL برؤية كبيرة ، ولكن في الوقت الحالي ، التكنولوجيا معقدة ، وتتضمن بروتوكولات وأنظمة متعددة ، وقد تكون هناك مخاطر من نقاط الضعف ، وهناك حاجة إلى مزيد من الوقت لاختبار أمانها.
بنية بروتوكول OmniBOLT ، مصدر الصورة:
OBAndroid هي محفظة محمولة كاملة المزايا لشبكة Lightning Network. في هذه المحفظة ، بينما يحق للمستخدم التحكم في المفتاح الخاص ، يمكنه مراقبة المعاملات تلقائيًا ومزامنة بيانات العقدة الكاملة بسرعة ودعم حالة القناة الاحتياطية السحابية والمحلية. بالإضافة إلى ذلك ، يدعم OBAndroid أيضًا أصول Omnilayer ليتم تداولها من خلال OmniBOTL. يجعل OBAndroid تجربة التداول الخاصة بشبكة Lightning Network مقبولة للمستخدمين ، مما يقلل من عتبة استخدام شبكة Lightning Network.
محفظة عقدة كاملة OBAndroid ، مصدر الصورة:
** 6. مشاريع BTC Layer 2 الأخرى **
بالإضافة إلى Lightning Network ، هناك مشاريع BTC Layer 2 أخرى قيد التطوير:
تم تطوير Syscoin بواسطة فريق SYSLab الذي يقوم بتشكيل كود مصدر BTC ، بهدف الاستفادة من أمان BTC ويكون متوافقًا مع النظام البيئي Ethereum. حاليًا ، أطلق فريق SYSLab NEVM (آلة افتراضية محسنة للشبكة) ، وهي آلة افتراضية تم إنشاؤها باستخدام أمان BTC's PoW ، المتوافقة مع عقود Ethereum الذكية. بالإضافة إلى ذلك ، يخطط فريق SYSLab أيضًا لإطلاق ZK و Optimistic's Rollup و Validium مع إثبات البيانات على السلسلة ومشاريع أخرى. يحتوي مشروع Syscoin على القليل من المعلومات ، ومن الصعب تقييم إيجابياته وسلبياته تقنيًا ، ومع ذلك ، يتم تحديث مكتبة الكود المصدري بشكل متكرر ولا تزال قيد التطوير المستقر.
خارطة طريق Syscoin ، المصدر:
RGB (Really Good for Bitcoin) هو نظام عقد BTC ذكي متكامل مع Lightning Network ، اقترحه Giacomo Zucco و Peter Todd في عام 2016. تستفيد RGB من BTC للحفاظ على مقاومة الرقابة ومكافحة هجمات الإنفاق المزدوج. في RGB ، تتم معالجة المعاملة والتحقق من جميع الرموز خارج السلسلة ، ويحتاج الطرف الذي يتلقى الدفع فقط إلى إجراء التحقق من العميل. يتحقق العميل من مصدر أموال الدافع في BTC ، وبعد التأكد من صحة المعاملة ، يقوم مباشرة بتعديل UTXO لكلا الطرفين دون كتابة بيانات المعاملة في blockchain ، والتي تتميز بميزة حماية الخصوصية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للعميل تقديم وظيفة العقد الذكي مباشرة للحكم على قواعد المعاملة ، ولأن إجماع الدولة العالمي ليس مطلوبًا ، لا يلزم تحميل بيانات العقد الذكي إلى السلسلة ، و يمكن أيضًا ضمان ميزة الخصوصية. طور مجتمع RGB جهازًا ظاهريًا لعقد ذكي من Turing-Complete AluVM (وحدة منطقية خوارزمية VM) ، والذي يتمتع بقابلية تطوير جيدة وأمان وحماية الخصوصية.
مقارنة المعاملات على RGB والمعاملات على BTC ، المصدر:
مقارنة بين AluVM وأنماط البرمجة الأخرى ، المصدر:
** 7. ملخص BTC Layer2 والتوقعات **
على الرغم من أن Bitcoin هي شبكة blockchain الأقدم والأكثر أمانًا والأكثر شهرة والأعلى قيمة في العالم ، إلا أن تطورها البيئي استمر في التعمق. على سبيل المثال ، تستمر سعة القناة لأكبر شبكة من الطبقة الثانية ، وهي شبكة Lightning Network ، في النمو ، وتعمل ترقية Taproot على تحسين كفاءة وخصوصية Bitcoin ، ويقدم بروتوكول Taro مدفوعات ثابتة للعملات و NFTs أصلية على السلسلة لشبكة Lightning Network . ومع ذلك ، مقارنة بعدد عملات البيتكوين في سلسلة Ethereum ، فإن سعة Bitcoin لشبكة Lightning Network منخفضة نسبيًا ، وبسبب المزامنة الكاملة لبيانات العقدة وإدارة حالة القناة ، فإن عتبة استخدام شبكة Lightning مرتفعة ، والمستخدم المقياس ليس جيدًا مثل نظيره في Ethereum ، ولكن هذا الوضع الراهن قد يشير إلى إمكانات نمو هائلة. مع زيادة تطوير البيئة المرتبطة بشبكة Lightning Network ، فإن التطوير المستمر للإصدار المحسّن من بروتوكول Lightning Network مثل OmniBOLT ومحفظة OBAndroid التي سيؤدي خفض عتبة الاستخدام إلى جعل شبكة Lightning Network تتمتع أخيرًا بأمان جيد وقابلية للتوسع.يقبلها المستخدمون نظرًا لموثوقيتها وسهولة استخدامها ، مما قد يؤدي إلى رفع القيمة السوقية لـ BTC إلى مستوى أعلى.
في الوقت نفسه ، نحتاج أيضًا إلى الاهتمام بتطوير مشاريع الطبقة الثانية الأخرى ، مثل مخطط RGB مع حماية الخصوصية الطبيعية و Syscoin المتوافق مع النظام البيئي Ethereum. هذه المشاريع ليست مشهورة مثل شبكة Lightning Network ، ولكن يمكنها أيضًا حل المشكلات التي تواجهها BTC ، ولها مزايا لا يمكن أن تتطابق معها الحلول الأخرى. ومع ذلك ، مقارنة بمشاريع تمديد المستوى الثاني من Ethereum ، فإن هذه المشاريع ليست معروفة جيدًا ، وقد تلقت استثمارات أقل ، ولا تتلقى دعم فريق التطوير الأساسي لـ BTC مثل Lightning Network. سيكون توسعهم في BTC أكثر من المحتمل أن يكون متأخرًا عن تطبيق Ethereum The تنفيذ الامتدادات ، مثل حل Syscoin Rollup. فيما يتعلق ببيئة الطبقة الثانية ، يبدو أن بيئة Ethereum لديها دائرة فاضلة أفضل وأكثر تفضيلًا من قبل المستثمرين.
في المستقبل ، قد نشهد توسعًا متسارعًا في نظام Bitcoin البيئي. مع تحسن البنية التحتية لشبكة Lightning وجذب المزيد والمزيد من الاهتمام ، يمكن للمشاريع القائمة على شبكة Lightning Network مثل OmniBOLT و RGB الاستفادة منها ، واكتساب أساس تطوير أفضل ، والمزيد من المستخدمين والمزيد من الاستثمار. وستستفيد مشاريع BTC Layer 2 المتوافقة مع Ethereum مثل Syscoin أيضًا من التطور السريع للنظام البيئي للطبقة الثانية من Ethereum وتسريع تقدم خارطة الطريق الخاصة بها. بالإضافة إلى ذلك ، لم تتوقف المناقشة حول مخطط توسيع BTC: قد تجلب شبكة zk-rollups المكونة من طبقتين والقائمة على Bitcoin والتي اقترحها John Light في عام 2022 المزيد من الوظائف وقابلية التوسع العالية وخصوصية أفضل مع الحفاظ على طبيعتها اللامركزية ؛ Block ، a تعمل الشركة التي يقودها الرئيس التنفيذي السابق لشركة Twitter Jack Dorsey ، على الترويج لتحسين السيولة في شبكة Lightning Network ، مما قد يعني أن نظام Bitcoin البيئي سيكون أكثر شيوعًا في المدفوعات ، و DeFi ، و NFT ، وما إلى ذلك. خارج المجال ، افتح مسارًا جديدًا لتغطية المزيد من المستخدمين.