كيف تُحسّن الطبقة الثانية Base من Coinbase قابلية توسعة إيثيريوم؟

معالجة عقبات قابلية التوسع الأساسية في إيثريوم

لقد أحدثت إيثريوم، بصفتها المنصة الرائدة للعقود الذكية، ثورة في التمويل اللامركزي (DeFi)، والرموز غير القابلة للاستبدال (NFTs)، ومختلف تطبيقات الويب 3 (Web3) الأخرى. إن أمنها القوي، ولامركزيتها، ونظامها البيئي الحيوي للمطورين جعل منها العمود الفقري لاقتصاد رقمي متنامٍ. ومع ذلك، فإن هذا النجاح قد سلط الضوء أيضاً على تحدٍ كبير: قابلية التوسع (Scalability).

في جوهره، يعطي التصميم الأصلي لإيثريوم الأولوية للأمن واللامركزية، مما يحد بطبيعته من قدرتها على معالجة المعاملات. يجب معالجة كل معاملة على الشبكة والتحقق من صحتها بواسطة كل عقدة (Node)، مما يؤدي إلى حدوث اختناق. تشير "المعضلة الثلاثية لسلسلة الكتل" (Blockchain Trilemma) إلى أن الشبكة اللامركزية لا يمكنها تحقيق سوى خاصيتين من ثلاث خصائص بشكل مثالي: اللامركزية، والأمن، وقابلية التوسع. وقد اختارت إيثريوم الأولين، مما جعل قابلية التوسع تحدياً لاحقاً يجب التغلب عليه.

تتضح الآثار العملية لخيارات التصميم هذه في فترات الازدحام الشديد للشبكة:

• رسوم غاز باهظة: عندما يتجاوز الطلب على مساحة الكتلة العرض المتاح، ترتفع رسوم المعاملات (المعروفة باسم "الغاز") بشكل جنوني. وهذا يجعل التفاعل مع الشبكة مكلفاً للغاية بالنسبة للعديد من المستخدمين، لا سيما في المعاملات الصغيرة.
• بطء أوقات تأكيد المعاملات: يمكن أن تظل المعاملات معلقة لفترات طويلة في انتظار إدراجها في كتلة، مما يؤدي إلى تجربة مستخدم سيئة.
• قدرة معالجة محدودة: لا يمكن لشبكة إيثريوم الرئيسية معالجة سوى عدد صغير نسبياً من المعاملات في الثانية (TPS)، يتراوح عادةً بين 15 إلى 30 معاملة. وهذا يتضاءل مقارنة بأنظمة الدفع المركزية، مما يعيق قدرتها على دعم التبني الجماعي للتطبيقات اللامركزية.

لمواجهة هذه القيود دون المساس بأمن إيثريوم الأساسي أو لامركزيتها، تبنى النظام البيئي حلول توسع "الطبقة الثانية" (Layer 2). تعمل حلول الطبقة الثانية هذه فوق بلاكشين إيثريوم الرئيسي (الطبقة الأولى)، حيث تقوم بتخفيف عبء معالجة المعاملات مع الاستمرار في وراثة ضمانات الأمان الخاصة بإيثريوم. وتعد شبكة "بيس" (Base) من كوين بيس، وهي "تجميعة متفائلة" (Optimistic Rollup)، مثالاً بارزاً على حلول الطبقة الثانية هذه، والمصممة خصيصاً لتعزيز قدرة إيثريوم.

تقديم شبكة Base من كوين بيس: آفاق جديدة للتطبيقات اللامركزية

تعد Base سلسلة كتل بارزة من الطبقة الثانية لإيثريوم، تم تطويرها بواسطة كوين بيس (Coinbase)، واحدة من أكبر منصات تداول العملات الرقمية في العالم. تم إطلاق Base رسمياً في أغسطس 2023، وهي تمثل خطوة استراتيجية من كوين بيس لتعزيز تبني تقنيات الويب 3 من خلال توفير منصة أكثر سهولة وفعالية من حيث التكلفة للمطورين والمستخدمين على حد سواء. وتتمثل مهمتها الأساسية في تحسين قابلية توسع إيثريوم، مما يجعل التطبيقات اللامركزية أكثر عملية للاستخدام اليومي.

تتعدد الأسباب الكامنة وراء تطوير كوين بيس لطبقتها الثانية الخاصة:

• التبني الجماعي: تهدف كوين بيس إلى جذب قاعدتها الجماهيرية الواسعة من المستخدمين إلى العالم اللامركزي. وتعد رسوم المعاملات المرتفعة والسرعات البطيئة على شبكة إيثريوم الرئيسية عوائق كبيرة أمام هذا الهدف، وتسعى Base لإزالة هذه العقبات.
• النظام البيئي للمطورين: من خلال توفير بيئة صديقة للمطورين وغير مكلفة، تشجع Base على إنشاء تطبيقات لامركزية (dApps) وبروتوكولات جديدة، مما يوسع نطاق الفائدة في مساحة الويب 3 الأوسع.
• القابلية للتشغيل البيني: تم تصميم Base لتكون متكاملة بعمق مع منتجات وخدمات كوين بيس، لتعمل كجسر آمن ومنخفض التكلفة للمستخدمين للانتقال بين الأنظمة المركزية واللامركزية.

بشكل جوهري، تم بناء Base باستخدام "حزمة أو بتمزم" (OP Stack) من أوبتمزم، وهي حزمة تطوير معيارية مفتوحة المصدر لإنشاء سلاسل كتل من الطبقة الثانية. يشير هذا الاختيار إلى التزام Base بالقابلية للتشغيل البيني، والأمن المشترك، ورؤية مستقبلية حيث يمكن لعدة شبكات من الطبقة الثانية التفاعل بسلاسة داخل نظام "السلسلة الفائقة" (Superchain)، وهو ما سنستكشفه لاحقاً.

آليات العمل التشغيلية للتجميعات المتفائلة (Optimistic Rollups)

تعتمد Base على نوع محدد من حلول توسع الطبقة الثانية يعرف باسم "التجميعة المتفائلة" (Optimistic Rollup). إن فهم كيفية عمل هذه التجميعات أمر بالغ الأهمية لاستيعاب مزايا التوسع في Base. تعمل التجميعات المتفائلة على مبدأ "المتهم بريء حتى تثبت إدانته".

إليك تفصيل للآليات الأساسية:

1. تنفيذ المعاملات خارج السلسلة:

   • بدلاً من معالجة كل معاملة مباشرة على شبكة إيثريوم الرئيسية، تقوم Base بتجميع (أو "لف") آلاف المعاملات في دفعة واحدة.
   • يتم بعد ذلك تنفيذ هذه الدفعات خارج السلسلة على شبكة Base، بشكل مستقل عن "آلة إيثريوم الافتراضية" (EVM) في الطبقة الأولى. وهذا يقلل بشكل كبير من العبء الحسابي على إيثريوم.
   • كيان معين، يسمى "المرتب" (Sequencer) وتديره كوين بيس حالياً لشبكة Base، هو المسؤول عن جمع وترتيب وتنفيذ هذه المعاملات خارج السلسلة، ثم اقتراح تحديث الحالة المجمع إلى شبكة إيثريوم الرئيسية.

2. نشر الدفعات على إيثريوم:

   • بعد معالجة دفعة من المعاملات خارج السلسلة، يقوم المرتب بضغط بيانات المعاملات ونشر التزام مشفر ("جذر الحالة" أو State Root) يمثل الحالة الجديدة لشبكة Base على الطبقة الأولى من إيثريوم. يعمل هذا الالتزام كدليل قابل للتحقق على تغييرات حالة الطبقة الثانية.
   • الأهم من ذلك، يتم أيضاً نشر بيانات المعاملات الخام (أو نسخة مضغوطة منها) في "بيانات الاستدعاء" (Calldata) الخاصة بإيثريوم. يضمن هذا "توافر البيانات" (Data Availability)، مما يعني أن أي شخص يمكنه إعادة بناء حالة الطبقة الثانية من البيانات الموجودة على الطبقة الأولى، وهو شرط أساسي للأمان.

3. الافتراض المتفائل وإثباتات الاحتيال:

   • هنا يأتي دور الجزء "المتفائل". عندما يتم نشر دفعة على إيثريوم، يُفترض أنها صالحة بشكل افتراضي، دون الحاجة إلى إثبات مشفر فوري للتنفيذ (على عكس تجميعات المعرفة الصفرية ZK-Rollups).
   • ومع ذلك، هناك "نافذة تحدٍ" (تستغرق عادةً 7 أيام) يمكن خلالها لأي شخص على الشبكة الطعن في صحة جذر الحالة المنشور.
   • إذا تم اكتشاف معاملة احتيالية أو انتقال غير صحيح للحالة، يمكن تقديم "إثبات احتيال" (Fraud Proof) إلى إيثريوم. يتضمن إثبات الاحتيال إعادة تنفيذ المعاملة المتنازع عليها على الطبقة الأولى باستخدام البيانات المقدمة.
   • إذا نجح إثبات الاحتيال، يتم إلغاء الدفعة غير الصحيحة، ويتم معاقبة المرتب الذي قدمها (على سبيل المثال، من خلال مصادرة عملات ETH المرهونة الخاصة به)، ويتم فرض الحالة الصحيحة. تضمن هذه الآلية بقاء نزاهة الشبكة سليمة، مدعومة بأمن إيثريوم، حتى لو حاول مرتب خبيث تقديم معاملات غير صالحة.

4. تأخيرات السحب:

   • بسبب نافذة التحدي، تخضع الأموال المنقولة من Base إلى الطبقة الأولى من إيثريوم لفترة تأخير. هذا ضروري للسماح بوقت كافٍ لتقديم أي إثباتات احتيال محتملة وحلها. عادة ما يكون هذا التأخير حوالي 7 أيام.
   • بالنسبة للمستخدمين الذين يحتاجون إلى سحوبات أسرع، غالباً ما تقدم خدمات "الجسور" الخارجية أو مزودو السيولة سحوبات فورية مقابل رسوم، حيث يتحملون مخاطر فترة التحدي بأنفسهم.

من خلال نقل العبء الثقيل لتنفيذ المعاملات إلى خارج السلسلة مع ربط الأمن والنهائية بإيثريوم عبر توافر البيانات وإثباتات الاحتيال، تحقق التجميعات المتفائلة مثل Base مكاسب كبيرة في قابلية التوسع.

القوة التأسيسية لـ OP Stack من أوبتمزم

يعد قرار Base بالبناء على حزمة OP Stack من أوبتمزم حجر الزاوية في استراتيجيتها ويساهم بشكل مباشر في قدرتها على تعزيز توسع إيثريوم. إن OP Stack ليس مجرد مجموعة من الأدوات؛ بل هو مخطط معياري مفتوح المصدر لبناء سلاسل كتل من الطبقة الثانية.

تشمل الفوائد الرئيسية للاعتماد على OP Stack ما يلي:

1. المعيارية والتخصيص: تم تصميم OP Stack مع مراعاة المعيارية (Modularity)، حيث يتكون من مكونات متنوعة يمكن مزجها ومطابقتها. وهذا يسمح لـ Base بتخصيص طبقتها الثانية لتلبية احتياجات محددة مع الالتزام بإطار عمل معياري، مما يسهل عملية التطوير ويقلل الوقت والموارد اللازمة لإطلاق وصيانة الطبقة الثانية.

2. الأمن المشترك والقابلية للتشغيل البيني (رؤية السلسلة الفائقة):

   • تتصور أوبتمزم "سلسلة فائقة" (Superchain) مستقبلية - وهي شبكة من الطبقات الثانية المترابطة المبنية باستخدام OP Stack والتي تشترك في جسر مشترك وترتيب وحوكمة موحدة.
   • بكونها جزءاً من نظام OP Stack البيئي، تستفيد Base من التطوير والأدوات المشتركة، وفي النهاية، من بنية تحتية أمنية مشتركة محتملة مع سلاسل أخرى في السلسلة الفائقة (مثل شبكة أوبتمزم الرئيسية نفسها).
   • يعزز هذا القابلية للتشغيل البيني السلس بين السلاسل، مما يسمح للأصول والبيانات بالتحرك بسهولة وأمان، ويعزز تجربة المستخدم الإجمالية ويوسع السوق المتاحة للتطبيقات اللامركزية.

3. بيئة صديقة للمطورين: تم تصميم OP Stack ليكون متوافقاً مع "آلة إيثريوم الافتراضية" (EVM equivalence)، مما يعني أن التطبيقات اللامركزية والعقود الذكية المكتوبة لإيثريوم يمكن نشرها على Base بأقل قدر من التعديلات (إن وجدت).

   • يقلل هذا بشكل كبير من عوائق الدخول للمطورين، مما يسمح لهم بالاستفادة من قواعد كود Solidity الحالية، وأدوات التطوير (مثل Hardhat و Truffle)، وأنماط البرمجة المألوفة.
   • تشجع سهولة الهجرة المطورين على النشر على Base، مما ينمي نظامها البيئي والفائدة الإجمالية للمستخدمين.

4. مفتوح المصدر ومدفوع بالمجتمع: كون OP Stack مفتوح المصدر يعني أنه يستفيد من التدقيق المستمر والتحسينات والمساهمات من مجتمع عالمي من المطورين. وهذا يعزز أمنه وموثوقيته واستدامته على المدى الطويل، وهو ما يعود بالنفع المباشر على Base.

في الجوهر، يوفر OP Stack لـ Base أساساً قوياً ومثبتاً ومواكباً للمستقبل، مما يمكنها من التركيز على نمو النظام البيئي وتبني المستخدمين بدلاً من إعادة اختراع عجلة البنية التحتية للطبقة الثانية.

كيف تعمل Base على تحسين قابلية توسع إيثريوم بشكل ملموس

من خلال الجمع بين مبادئ التجميعات المتفائلة والأساس المتين لـ OP Stack، تقدم Base تحسينات ملموسة لقابلية توسع إيثريوم:

1. خفض كبير في تكاليف المعاملات (رسوم الغاز):

   • الفائدة المباشرة والأكثر تأثيراً للمستخدمين هي رسوم المعاملات المنخفضة بشكل كبير. من خلال تجميع آلاف المعاملات خارج السلسلة ونشر جذر حالة واحد فقط مضغوط إلى إيثريوم، يتم توزيع تكلفة معاملة الشبكة الرئيسية على جميع المعاملات الفردية داخل الدفعة.
   • يمكن أن يقلل هذا من رسوم الغاز على Base بمقادير كبيرة مقارنة بالتعامل مباشرة على الطبقة الأولى من إيثريوم، مما يجعل تطبيقات DeFi و NFTs وغيرها متاحة لجمهور أوسع بكثير. على سبيل المثال، نقل الرموز البسيط الذي قد يكلف عشرات الدولارات على إيثريوم قد يكلف بضع سنتات أو أقل على Base.

2. زيادة كبيرة في إنتاجية المعاملات (TPS):

   • يتيح نقل تنفيذ المعاملات خارج السلسلة لشبكة Base معالجة حجم أعلى بكثير من المعاملات في الثانية مقارنة بشبكة إيثريوم الرئيسية. وبينما قد تختلف الأرقام الدقيقة بناءً على ظروف الشبكة وتحسينات المرتب، يمكن لشبكات الطبقة الثانية مثل Base نظرياً تحقيق مئات أو حتى آلاف المعاملات في الثانية.
   • تخفف هذه السعة المتزايدة من ازدحام الشبكة، مما يؤدي إلى تأكيدات أسرع للمعاملات وتجربة مستخدم أكثر سلاسة، خاصة خلال أوقات الذروة.

3. نهائية أسرع للمعاملات (ضمن سياق Base):

   • بينما لا تزال النهائية (Finality) على إيثريوم تتطلب فترة تحدٍ مدتها 7 أيام للسحوبات، فإن المعاملات داخل شبكة Base تحقق "نهائية ناعمة" فورية تقريباً بمجرد معالجتها بواسطة المرتب وإدراجها في كتلة الطبقة الثانية.
   • هذا يعني أن المستخدمين يختبرون تأكيدات سريعة للتفاعلات داخل تطبيقات Base اللامركزية، دون انتظار تأكيدات كتل إيثريوم. وتعد هذه الاستجابة أمراً حيوياً للتطبيقات التفاعلية مثل الألعاب أو التداول عالي التردد.

4. تعزيز تجربة المطورين ونمو النظام البيئي:

   • يضمن التوافق مع EVM الذي توفره OP Stack أن المطورين يمكنهم بسهولة ترحيل تطبيقات إيثريوم الحالية إلى Base أو بناء تطبيقات جديدة باستخدام أدوات ولغات مألوفة. وهذا يسرع الابتكار ويقلل عوائق الدخول.
   • يجذب النظام البيئي المزدهر للمطورين بطبيعة الحال المزيد من المستخدمين ورؤوس الأموال، مما يخلق حلقة تغذية راجعة إيجابية تقوي كلاً من Base، وبالتالي، نظام إيثريوم البيئي الأوسع. كما يوفر تورط كوين بيس المباشر بوابة دخول (On-ramp) كبيرة للمستخدمين والمشاريع.

5. الاستفادة من أمن إيثريوم:

   • الأهم من ذلك، أن Base لا تساوم على الأمان. فهي ترث ضمانات الأمن القوية لإيثريوم. تعتمد جميع المعاملات في نهاية المطاف على القوة الحسابية لإيثريوم وإجماعها اللامركزي للتسوية النهائية وفض النزاعات عبر إثباتات الاحتيال. وهذا يعني أن المستخدمين لا يحتاجون للوثوق بـ Base حصرياً؛ بل هم يثقون في إيثريوم في نهاية المطاف.

مساهمة Base في نظام إيثريوم البيئي الأوسع

Base ليست مجرد بلوكشين معزول؛ بل هي مكون أساسي في مستقبل إيثريوم متعدد السلاسل. يمثل وجودها ونموها تحولاً في كيفية التعامل مع قابلية التوسع داخل النظام البيئي.

• التكامل وليس المنافسة: لا تهدف Base إلى استبدال إيثريوم بل إلى استكمالها. تظل إيثريوم طبقة التسوية اللامركزية والآمنة، بينما توفر Base طبقة التنفيذ عالية الإنتاجية ومنخفضة التكلفة اللازمة للتطبيقات اليومية. يتيح تقسيم العمل هذا لكل طبقة التركيز على نقاط قوتها.
• تسهيل التبني الجماعي للويب 3: من خلال جعل التطبيقات اللامركزية أكثر بأسعار معقولة واستجابة، تخفض Base حاجز الدخول لملايين المستخدمين الذين قد ينفرون من رسوم الغاز المرتفعة. هذه الإمكانية الأوسع للوصول ضرورية لكي يتجاوز الويب 3 المجتمعات المتخصصة ويحقق تبنياً جماعياً. وتساهم جهود التكامل المباشر من كوين بيس في تعزيز ذلك بشكل أكبر.
• دفع الابتكار: مع انخفاض التكاليف وزيادة السرعة، يتم تمكين المطورين لبناء تطبيقات أكثر تعقيداً وتفاعلية قد لا تكون مجدية اقتصادياً على الطبقة الأولى. قد يفتح هذا حالات استخدام جديدة لتكنولوجيا البلوكشين، من الشبكات الاجتماعية اللامركزية إلى ألعاب الويب 3.
• تعزيز رؤية السلسلة الفائقة: كمشارك نشط في OP Stack ومبادرة السلسلة الفائقة، تساهم Base في مستقبل لا تكون فيه شبكات الطبقة الثانية صوامع معزولة بل مترابطة. وهذا يعزز السيولة الأكبر والقابلية للتركيب وتجربة مستخدم أكثر توحيداً عبر حلول التوسع المختلفة.

اعتبارات ونظرة مستقبلية

بينما تقدم Base مزايا كبيرة، من المهم أيضاً الاعتراف ببعض الاعتبارات المتأصلة في التصميمات الحالية للتجميعات المتفائلة:

• مخاطر مركزية المرتب: حالياً، يتم تشغيل المرتب الخاص بـ Base بواسطة كوين بيس. بينما تمنع إثباتات الاحتيال أي مرتب خبيث من سرقة الأموال، إلا أن المرتب المركزي يمكنه نظرياً فرض رقابة على المعاملات أو إعادة ترتيبها بطريقة غير محايدة. وتجري الجهود حالياً داخل نظام أوبتمزم اللامركزي لتحويل المرتبات إلى اللامركزية بمرور الوقت.
• تأخيرات السحب: يمكن أن تشكل نافذة التحدي التي تبلغ 7 أيام لسحب الأموال إلى الطبقة الأولى من إيثريوم مصدر إزعاج للمستخدمين. وبينما توجد حلول من جهات خارجية، إلا أنها غالباً ما تأتي مع رسوم إضافية.
• الاعتماد على أمن إيثريوم: رغم كونها نقطة قوة، إلا أنها تعني أيضاً أن أمن Base مرتبط جوهرياً بأمن إيثريوم. وأي حدث أمني كبير على الطبقة الأولى من إيثريوم سيؤثر حتماً على Base.

رغم هذه النقاط، تمثل Base خطوة حاسمة إلى الأمام في رحلة قابلية توسع إيثريوم. إن تكاملها مع كوين بيس يوفر بوابة فريدة للمستخدمين العاديين، كما أن أساسها القائم على OP Stack يضعها كلاعب رئيسي في المشهد المتطور للطبقة الثانية. ومع نضوج التكنولوجيا، ومع الترقيات المحتملة مثل EIP-4844 (Proto-Danksharding) التي ستخفض تكاليف توافر البيانات بشكل أكبر، والتقدم في الترتيب اللامركزي، فإن قدرة Base على توسيع إيثريوم وتعزيز تبني الويب 3 سوف تنمو فقط. إنها تقف كشهادة على التزام مجتمع إيثريوم المستمر بالابتكار وسعيه نحو إنترنت عالمي لامركزي حقاً.