بروتوكول جديد يكسر عنق الزجاجة في أداء البلوكتشين: تحقيق سعة عالية ووقت الإستجابة منخفض بالتوازي

#突破 جديدة في تكنولوجيا البلوكتشين: توازن بين القدرة العالية على المعالجة ووقت الإستجابة المنخفض

لقد حققت تقنية البلوكتشين تقدمًا ملحوظًا منذ ظهور البيتكوين. مع ظهور تطبيقات جديدة مثل الألعاب وNFT، تستمر الصناعة في استكشاف طرق لتحسين كفاءة التقنية، خاصة في معالجة الأحمال العالية وتحقيق وقت الإستجابة الفوري. تواجه البلوكتشين من نوع L1 حاليًا تحديين رئيسيين: الأول هو تحقيق معدلات نقل عالية مع الحفاظ على وقت استجابة منخفض، والثاني هو ضمان استقرار بروتوكول الإجماع على المدى الطويل. عند معالجة هذه المشكلات، من الضروري أيضًا الحفاظ على اللامركزية من خلال المشاركة الديناميكية وإعادة تكوين عقد التحقق.

إحدى الطرق لزيادة معدل الإرسال هي اعتماد بروتوكول إجماع قائم على DAG. تتيح هذه البروتوكولات للبلوكتشين معالجة عدد كبير من المعاملات في نفس الوقت، مما يجعلها مناسبة جدًا لتطبيقات مثل الألعاب وNFT. ومع ذلك، فإن البروتوكولات القائمة على DAG غالبًا ما تؤدي إلى وقت الإستجابة لبضعة ثوانٍ، مما يعني أن تكلفة الوقت مرتفعة بالنسبة للمعاملات العادية أو عمليات الألعاب.

من ناحية أخرى، فإن بروتوكولات عدم الإجماع تظهر إمكانيات هائلة في تقليل وقت الإستجابة وزيادة قابلية التوسع. هذه البروتوكولات تزيل الحاجة إلى الإجماع، مما يسمح بمعالجة سريعة للمعاملات دون الحاجة إلى ترتيب شامل للمعاملات المستقلة المعالجة بالتوازي. ومع ذلك، فهي مقيدة بفئة واحدة من العمليات البسيطة المحدودة على البلوكتشين، مما يحد من تعقيد العقود الذكية الممكن تحقيقها، ويجعل من الصعب التعامل مع التغييرات الديناميكية في مجموعة المدققين.

على الرغم من أن هذه الأساليب لديها إمكانيات، إلا أنها في الوقت الحالي تظل في المرحلة البحثية الأكاديمية ولم يتم استخدامها على نطاق واسع في البلوكتشين على مستوى الإنتاج. بروتوكول جديد يجمع بين إجماع قائم على DAG وأساليب بدون إجماع، لتحقيق الأفضل من كلا العالَمين: وقت استجابة أقل من ثانية وسعة معالجة مستمرة تصل إلى آلاف المعاملات في الثانية. في الوقت نفسه، يحتفظ أيضًا بالقدرة على تنفيذ عقود معقدة على كائنات مشتركة، وإنشاء نقاط تفتيش، وإعادة تكوين مجموعة المدققين عبر الفترات.

يعتمد هذا البروتوكول الجديد نهجًا فريدًا يجمع بين التقنيتين المذكورتين أعلاه. بالنسبة لعمليات الأصول المملوكة من قبل مالك واحد (الكائنات المملوكة)، يعتمد النظام على بروتوكول بث متسق بين المصادقين، مما يحقق وقت استجابة أقل من الإجماع. أما بالنسبة للعقود الذكية المعقدة التي تعمل على الكائنات المشتركة، فإنها تعتمد فقط على معالجة الإجماع. بالإضافة إلى ذلك، يدعم البروتوكول عمليات صيانة الشبكة، مثل تحديد نقاط التحقق وإعادة تكوين المصادقين. عند معالجة المعاملات في بيئة بيزنطية مكررة، توفر هذه الاستراتيجية الابتكارية حلاً يجمع بين الكفاءة والأمان.

في هذا النظام الجديد، يقوم المستخدمون بإنشاء وتوقيع المعاملات باستخدام المفتاح الخاص بهم لتغيير الكائنات التي يمتلكونها أو لمشاركة الكائنات. تمر المعاملات بسلسلة من الفحوصات الخاصة بالتحقق من الصحة والأمان من قبل العقد التحقق، ثم يتم إرجاع المعاملة الموقعة إلى العميل. يجمع العميل استجابات معظم العقد التحقق لتشكيل شهادة المعاملة، وفي هذه المرحلة تعتبر المعاملة غير قابلة للعكس. إذا كانت المعاملة تتعلق بكائنات حصرية فقط، يمكن معالجتها وتنفيذها على الفور دون الحاجة إلى انتظار محرك الإجماع. يتم توجيه جميع الشهادات إلى بروتوكول الإجماع القائم على DAG، الذي يخرج في النهاية الترتيب الكلي للشهادات. تتحقق العقد التحقق من المعاملات التي تحتوي على كائنات مشتركة وتنفذها، ويمكن للعملاء جمع استجابات العقد التحقق كدليل على تسوية المعاملة.

بالإضافة إلى عملية التداول الرئيسية، يوفر هذا البروتوكول العديد من الميزات لدعم تشغيل البلوكتشين على مستوى الإنتاج:

1. تنفيذ بروتوكول نقاط التفتيش ، وإنشاء تاريخ سببي لجميع المعاملات في النظام ، للاستخدام في التدقيق الكامل والمزامنة الفعالة.

2. يدعم إعادة التهيئة في نهاية كل فترة، مما يسمح بتغيير مجموعة المدققين وحقوق تصويتهم.

3. في نهاية الفترة ، تأمين "فتح" الأصول المقفلة بسبب خطأ العميل ، وتقليل تأثير الثغرات المحتملة.

توفر هذه البروتوكولات الجديدة أساسًا قويًا للمستخدمين لإدارة قيمة كبيرة على البلوكتشين. إنها تقدم إثبات الأمان ضمن نموذج النظام الموزع القياسي، مما يمكنها من التعامل مع المشاركين البيزنطيين المتزامنين جزئيًا. مع التطور المستمر لتقنية البلوكتشين، من المتوقع أن تدفع هذه الحلول المبتكرة الصناعة بأكملها نحو اتجاه أكثر كفاءة وأمانًا.