منذ انطلاق عملة البيتكوين في عام 2009، مثّل البلوك تشين ثورةً في طريقة نقل القيمة والمعلومات عبر الإنترنت. غير أن هذه التكنولوجيا الرائدة اصطدمت بتحديات تقنية كبيرة، أبرزها مشكلة قابلية التوسع (Scalability)، أي قدرة الشبكة على التعامل مع أعداد متزايدة من المعاملات دون التضحية بالسرعة أو الأمان.
مع تزايد الاعتماد على التطبيقات اللامركزية والعملات الرقمية، أصبحت قابلية التوسع عنصرًا حاسمًا في تحديد مستقبل البلوك تشين. فكيف يمكن تحقيق بلوك تشين قابل للتطوير؟ وما هي أبرز الحلول والتقنيات التي ظهرت لمواجهة هذا التحدي؟
ما معنى قابلية التوسع في البلوك تشين؟
قابلية التوسع تعني قدرة شبكة البلوك تشين على التعامل مع نمو عدد المستخدمين والمعاملات بكفاءة دون التأثير على الأداء.
في الشبكات التقليدية مثل شبكات الدفع المركزية (كـ Visa)، تتم معالجة آلاف المعاملات في الثانية الواحدة. بالمقابل، تعالج شبكة البيتكوين حوالي 7 معاملات فقط في الثانية، بينما تصل الإيثيريوم إلى حوالي 30 معاملة بالثانية.
هذا الفارق الكبير يسلط الضوء على الحاجة الملحة لتطوير تقنيات تحسّن من أداء البلوك تشين ليستطيع منافسة الأنظمة التقليدية.
لماذا تمثل قابلية التوسع تحديًا كبيرًا؟
يكمن سبب صعوبة تحقيق قابلية التوسع في البلوك تشين في توازن ثلاثي شهير يعرف باسم “مثلث البلوك تشين“، والذي يتكون من:
- الأمان: حماية الشبكة من الهجمات والتلاعب.
- اللامركزية: ضمان عدم وجود سلطة مركزية تتحكم بالشبكة.
- قابلية التوسع: القدرة على دعم عدد كبير من المعاملات بسرعة.
المشكلة أن تحسين جانب واحد من هذا الثلاثي قد يؤدي غالبًا إلى الإضرار بالجانبين الآخرين. فعلى سبيل المثال، لزيادة سرعة الشبكة قد نضطر إلى تقليل درجة اللامركزية، وهو ما يتعارض مع المبادئ الأساسية للبلوك تشين.
حلول وتطورات لتعزيز قابلية التوسع
بفضل الابتكار المستمر، ظهرت عدة حلول لمشكلة القابلية للتوسع، بعضها على مستوى البروتوكول ذاته (On-Chain Solutions)، وبعضها عبر حلول مساعدة تعمل خارج السلسلة (Off-Chain Solutions). نستعرض أهمها:
1. زيادة حجم الكتل (Block Size Increase)
أحد الحلول البسيطة يتمثل في زيادة حجم الكتل، بحيث تحتوي الكتلة الواحدة على عدد أكبر من المعاملات.
هذا ما قامت به بعض الشبكات مثل Bitcoin Cash، التي رفعت حجم الكتلة إلى 8 ميغابايت مقارنة بحجم 1 ميغابايت في بيتكوين الأصلية.
رغم سهولة هذا الحل نظريًا، إلا أنه يثير جدلًا حول تأثيره على لامركزية الشبكة، إذ يتطلب الأمر أجهزة أكثر قوة لحفظ السجلات والتحقق منها.
2. التقسيم الشبكي (Sharding)
يعد التقسيم الشبكي واحدًا من أكثر الحلول الواعدة.
تعتمد فكرته على تقسيم الشبكة إلى أجزاء مستقلة تُعرف بـ “شاردات” (Shards)، وكل شاردة تقوم بمعالجة جزء من المعاملات بدلاً من أن تعالج الشبكة بأكملها كل معاملة.
تعمل الإيثيريوم حاليًا على دمج هذه التقنية ضمن تحديثاتها المستقبلية (Ethereum 2.0)، حيث يُتوقع أن تعزز قدرتها على التعامل مع آلاف المعاملات في الثانية.
3. حلول الطبقة الثانية (Layer 2 Solutions)
بدلًا من معالجة كل المعاملات على السلسلة الرئيسية، تقدم الطبقات الثانية وسائل لإجراء المعاملات خارج السلسلة، مع تسجيل النتائج النهائية فقط على الشبكة. من أبرز أمثلة ذلك:
- شبكة Lightning على البيتكوين.
- Optimistic Rollups و zk-Rollups على الإيثيريوم.
تتيح هذه الحلول تسوية عدد ضخم من المعاملات بسرعة وكلفة منخفضة، مما يقلل من العبء على الشبكة الأساسية.
4. آليات إجماع بديلة (Alternative Consensus Mechanisms)
في حين يعتمد بيتكوين على خوارزمية إثبات العمل (PoW)، التي تستهلك طاقة هائلة وتُبطئ المعاملات، تبنت شبكات أخرى آليات مختلفة مثل:
- إثبات الحصة (PoS): كما في إيثيريوم بعد تحديث The Merge.
- تفويض إثبات الحصة (DPoS): كما في شبكة EOS.
تُعد هذه الآليات أكثر كفاءة وسرعة، وتساهم في تحسين القابلية للتوسع دون التضحية بالأمان أو اللامركزية بشكل كبير.
التحديات المتبقية أمام بلوك تشين قابل للتطوير
رغم التطورات الكبيرة، لا تزال هناك تحديات تعيق الوصول إلى بلوك تشين مثالي من حيث القابلية للتوسع:
- تعقيد الحلول: بعض التقنيات مثل الشاردينغ والرول أبز معقدة من الناحية التقنية وتحتاج إلى سنوات لاختبارها ونشرها بأمان.
- مخاطر الأمان: زيادة السرعة أو تبسيط بعض العمليات قد يفتح ثغرات جديدة للهجمات.
- مسألة التوافق: تطبيق حلول جديدة يتطلب توافقًا مجتمعيًا (Hard Fork) قد يؤدي إلى انقسامات داخل الشبكات.
أمثلة على مشاريع بلوك تشين تركز على القابلية للتوسع
- Solana: تفتخر بمعالجة أكثر من 50 ألف معاملة في الثانية، باستخدام تقنية تحمل اسم Proof of History.
- Avalanche: تقدم معمارية مبتكرة تسمح بإنشاء سلاسل بلوك تشين مخصصة متداخلة ضمن شبكة رئيسية.
- Polygon: يوفر حلول طبقة ثانية للإيثيريوم لتحسين الأداء وتقليل رسوم الغاز.
هذه المشاريع تمثل نماذج حية لكيفية السعي نحو بلوك تشين أكثر قدرة على خدمة تطبيقات العالم الواقعي.
