رؤية مستقبل blockchain هي اللامركزية والأمان والقابلية للتوسع، ولكن غالبًا ما يمكن تحقيق اثنين فقط من هذه الأهداف، وهذا ما يُعرف بمشكلة مثلث blockchain المستحيلة. على مدى السنوات، كان الناس يستكشفون كيفية حل هذه المشكلة، مع ضمان اللامركزية والأمان، وزيادة قدرة blockchain وسرعة المعاملات، أي حل مشكلة التوسع، وهي واحدة من الموضوعات الساخنة الحالية في عملية تطوير blockchain.
تعرف اللامركزية والأمان وقابلية التوسع في blockchain على النحو التالي:
اللامركزية: يمكن لأي شخص أن يصبح عقدة للمشاركة في إنتاج والتحقق من نظام blockchain، كلما زاد عدد العقد، زادت درجة اللامركزية، مما يضمن عدم سيطرة المشاركين المركزيين على الشبكة.
الأمان: كلما كانت تكلفة الحصول على السيطرة على نظام blockchain أعلى، كان الأمان أعلى، يمكن أن يقاوم السلسلة هجمات نسبة أكبر من المشاركين.
القابلية للتوسع: قدرة البلوكشين على معالجة عدد كبير من المعاملات.
كانت أول عملية انقسام كبيرة في شبكة البيتكوين نتيجة لمشكلة السعة. مع زيادة عدد المستخدمين وحجم المعاملات، بدأت شبكة البيتكوين، التي تحد من كل كتلة إلى 1 ميغابايت، تواجه مشكلة الازدحام. منذ عام 2015، كان هناك انقسام في مجتمع البيتكوين بشأن مشكلة السعة، حيث دعم أحد الأطراف توسيع الكتلة بينما رأى الطرف الآخر أنه ينبغي استخدام خطة الشهادة المنفصلة لتحسين هيكل السلسلة الرئيسية. في 1 أغسطس 2017، بدأ تشغيل نظام عميل Bitcoin ABC المطور ذاتيًا بكتلة 8 ميغابايت، مما أدى إلى أول انقسام كبير في البيتكوين، ومن هنا نشأت عملة جديدة تُعرف بـ BCH.
اختارت شبكة إيثيريوم أيضًا التضحية بجزء من القابلية للتوسع لضمان أمان الشبكة ولامركزيتها. على الرغم من عدم وجود قيود على حجم الكتلة كما هو الحال مع بيتكوين، إلا أنها تحد من حجم المعاملات من خلال تحديد رسوم الوقود التي يمكن أن تحتويها كتلة واحدة، بهدف تحقيق توافق موثوق وضمان توزيع واسع للعقد.
من CryptoKitties في عام 2017، إلى صيف DeFi، ثم إلى ظهور تطبيقات GameFi وNFT على السلسلة، تزداد الحاجة إلى السعة في السوق باستمرار. ولكن حتى الإيثيريوم المكتمل التيرينغ يمكنه معالجة 15-45 معاملة في الثانية فقط، مما يؤدي إلى زيادة تكاليف المعاملات، وزيادة أوقات التسوية، مما يجعل معظم Dapps غير قادرة على تحمل تكاليف التشغيل، وأصبح الشبكة بأكملها بطيئة ومكلفة للمستخدمين. يجب حل مشكلة توسيع blockchain بشكل عاجل. الحل المثالي للتوسع هو: زيادة سرعة المعاملات والسعة في شبكة blockchain قدر الإمكان دون التضحية باللامركزية والأمان.
2. فئات خطة التوسع
وفقًا لمعيار "هل يتم تغيير طبقة الشبكة الرئيسية"، يمكن تقسيم خطة التوسع إلى نوعين رئيسيين: توسيع على السلسلة وتوسيع خارج السلسلة.
2.1 توسيع السلسلة
المفهوم الأساسي: حل لتوسيع نطاق الشبكة من خلال تغيير بروتوكول الشبكة الرئيسية، الحل الرئيسي الحالي هو التقسيم.
هناك عدة حلول لتوسيع السلسلة، نذكر اثنين منها بإيجاز:
الخطة الأولى هي توسيع مساحة الكتلة، وزيادة عدد المعاملات المعبأة في كل كتلة، ولكن هذا سيرفع من متطلبات الأجهزة عالية الأداء، مما يقلل من درجة "اللامركزية".
الخيار الثاني هو تقسيم السلسلة، حيث يتم تقسيم دفتر حسابات blockchain إلى عدة أجزاء، ويتولى عقد مختلفة مسؤولية تسجيل الحسابات، مما يتيح معالجة عدة معاملات في وقت واحد. هذا يمكن أن يقلل من ضغط الحساب على العقد ويزيد من سرعة معالجة المعاملات ودرجة اللامركزية، ولكنه سيقلل من "الأمان" للشبكة بأكملها.
قد يؤدي تغيير كود بروتوكول الشبكة الرئيسية إلى آثار سلبية غير متوقعة، حيث أن أي ثغرة أمنية طفيفة في الطبقة الأساسية تهدد بشكل خطير أمان الشبكة بأكملها، وقد تضطر الشبكة إلى إجراء انقسام أو انقطاع لإصلاح التحديث. على سبيل المثال، حدث ثغرة التضخم في Zcash عام 2018: تم تعديل كود Zcash استنادًا إلى كود إصدار Bitcoin 0.11.2، وفي عام 2018، اكتشف أحد المهندسين ثغرة خطيرة في الكود الأساسي، وهي إمكانية إصدار رموز بلا حدود، وعلى الفور قضى الفريق 8 أشهر في الإصلاح السري، وبعد إصلاح الثغرة تم الكشف عن هذا الحدث.
2.2 خارج السلسلة扩容
المفهوم الأساسي: حل توسيع لا يغير بروتوكول الشبكة الرئيسية من الطبقة الأولى الحالي.
خارج السلسلة توسع الحلول يمكن تقسيمها إلى Layer2 وحلول أخرى:
Layer2: بناء طبقات جديدة فوق السلسلة الرئيسية، معالجة معظم المعاملات والحسابات، والتفاعل مع السلسلة الرئيسية فقط عند الضرورة. تشمل قنوات الحالة، السلاسل الجانبية، بلازما، رولاب وغيرها.
خيارات أخرى: عدم بناء طبقة جديدة، بل تحقيق التوسع من خلال تقنيات أخرى. مثل Validium و Volition.
3. حلول التوسع خارج السلسلة
3.1 قنوات الدولة
3.1.1 ملخص
تنص قناة الحالة على أنه يجب على المستخدمين التفاعل مع الشبكة الرئيسية فقط عند فتح القناة أو إغلاقها أو حل النزاعات، مما يتيح إجراء التفاعلات بين المستخدمين خارج السلسلة، وذلك لتقليل الوقت والتكاليف المالية للمعاملات، وتحقيق عدد غير محدود من المعاملات.
قناة الحالة هي بروتوكول بسيط من نظير إلى نظير، مناسب "للتطبيقات المعتمدة على الجولات"، مثل لعبة الشطرنج بين شخصين. تُدار كل قناة بواسطة عقد ذكي متعدد التوقيع يعمل على الشبكة الرئيسية، والذي يتحكم في الأصول المودعة في القناة، ويحقق في تحديثات الحالة، ويحل النزاعات بين المشاركين ( بناءً على دليل الاحتيال المرفق بتوقيع ووقت ). بعد نشر العقد على شبكة blockchain من قبل المشاركين، يقومون بإيداع مبلغ من المال وقفله، وبعد تأكيد التوقيع من كلا الطرفين، تفتح القناة رسميًا. تسمح القناة بإجراء معاملات مجانية غير محدودة خارج السلسلة ( طالما أن صافي قيمة تحويلاتهم لا يتجاوز إجمالي الرموز المودعة ). يقوم المشاركون بتبادل تحديثات الحالة بالتناوب، في انتظار تأكيد توقيع الطرف الآخر. بمجرد تأكيد توقيع الطرف الآخر، يتم اعتبار تحديث الحالة قد اكتمل. في الظروف العادية، لن تُرفع تحديثات الحالة المتفق عليها من الطرفين إلى الشبكة الرئيسية، فقط في حالة حدوث نزاع أو إغلاق القناة، سيتم الاعتماد على تأكيد الشبكة الرئيسية. عند الحاجة إلى إغلاق القناة، يمكن لأي مشارك تقديم طلب المعاملة على الشبكة الرئيسية، وإذا حصل طلب الخروج على موافقة توقيع بالإجماع، يتم التنفيذ على السلسلة على الفور، أي أن العقد الذكي يقوم بتوزيع الأموال المتبقية المقفلة بناءً على رصيد كل مشارك في الحالة النهائية للقناة؛ إذا لم يوافق المشاركون الآخرون على التوقيع، يتعين على الجميع الانتظار حتى انتهاء "فترة التحدي" لتلقي الأموال المتبقية.
بشكل عام، يمكن أن تقلل حلول قنوات الحالة بشكل كبير من عبء الحسابات على الشبكة الرئيسية، وتزيد من سرعة المعاملات، وتخفض تكاليف المعاملات.
في نوفمبر 2015، قام جيف كولمان بتلخيص مفهوم قناة الدولة بشكل منهجي، مقترحًا أن قناة الدفع في البيتكوين هي حالة فرعية من مفهوم قناة الدولة.
2016/01، قام جوزيف بون وثاديوس دريجا بنشر الورقة البيضاء "شبكة البيتكوين الضوئية: المدفوعات الفورية القابلة للتوسع خارج السلسلة" التي اقترحت خطة توسيع لشبكة البيتكوين عبر قناة الدفع (، حيث أن هذه الخطة مخصصة فقط لمعالجة المدفوعات على شبكة البيتكوين.
2017/11، تم تقديم أول مواصفات تصميم تتعلق بقناة الحالة تحت إطار قناة الدفع Sprites.
2018/06، قدمت Counterfactual تصميمًا مفصلًا للغاية لقنوات الحالة العامة، وهذا هو التصميم الأول المرتبط تمامًا بقنوات الحالة.
في أكتوبر 2018 ، اقترحت مقالة شبكات قنوات الدولة المعممة مفهوم شبكات قنوات الدولة والقنوات الافتراضية.
2019/02، تم توسيع مفهوم قناة الحالة إلى قنوات N-Party، وNitro هو البروتوكول الأول الذي تم إنشاؤه بناءً على هذه الفكرة.
2019/10، قامت Pisa بتوسيع مفهوم Watchtowers لحل مشكلة الحاجة إلى استمرار اتصال جميع المشاركين.
2020/03، قدمت Hydra قنوات متطابقة سريعة.
)# 3.1.3 المبادئ التقنية
تظهر الصورة 1 سير العمل التقليدي على السلسلة: يتفاعل آليس وبوب مع العقد الذكي الذي تم نشره على الشبكة الرئيسية، حيث يغير المستخدمون حالة العقد الذكي من خلال إرسال المعاملات إلى السلسلة. العيب هو أنه سيؤدي إلى مشاكل الوقت والتكلفة التي تم مناقشتها أعلاه.
![بحث عميق مكون من عشرة آلاف كلمة: تحليل شامل لتوسيع خارج السلسلة]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-ead28de03be9fc22dcfe3f679ee36bc5.webp(
تظهر الصورة 2 سير العمل العام الذي تتبعه معظم بروتوكولات قنوات الحالة: في الحالة المتفائلة، يحتاج أليس وبوب إلى تنفيذ نفس العملية كما في السابق، ولكن هذه المرة يستخدمون قناة الحالة، بدلاً من التفاعل مع العقود على السلسلة.
الخطوة الأولى، أليس وبوب يتفاعلان من خلال إيداع الأموال من حساباتهم الشخصية EOA إلى عنوان العقد على السلسلة )، يتم قفل هذه الأموال في العقد حتى يتم إعادة الرصيد إلى المستخدم عند إغلاق القناة؛ بعد تأكيد توقيع الاثنين، يتم فتح قناة الحالة بين الاثنين رسميًا.
الخطوة الثانية، يمكن لعلي و بوب من الناحية النظرية إجراء عدد غير محدود من المعاملات خارج السلسلة ( خط أزرق متقطع )، يتواصل المشاركون من خلال رسائل مشفرة موقعة بدلاً من التواصل مع شبكة البلوكشين (. يحتاج كلا المستخدمين إلى توقيع كل معاملة لمنع التلاعب المزدوج. من خلال هذه الرسائل، يقدمون تحديثات حالة حساباتهم، ويقبلون تحديثات الحالة المقدمة من الطرف الآخر.
الخطوة الثالثة، إذا أرادت أليس إغلاق القناة وإنهاء المعاملة مع بوب، تحتاج أليس إلى تقديم الحالة النهائية لحسابها إلى العقد ) التفاعل 3(، إذا قام بوب بالتوقيع والموافقة، فسوف يحرر العقد الأموال المقفلة ويعيدها إلى المستخدمين المعنيين ) التفاعل 4،5(. إذا لم يستجب بوب للتوقيع، فسوف يحرر العقد الأموال المقفلة ويعيدها إلى المستخدمين المعنيين بعد انتهاء فترة التحدي.
![تقرير بحثي عميق: تحليل شامل لتوسيع خارج السلسلة])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-ad088ac016d75b1ae0b0eda699e74709.webp(
تظهر الصورة 3 سير عمل قناة الحالة في ظل الظروف المتشائمة: في البداية، يقوم مشاركان بإيداع الأموال ) التفاعل 1، 2(، ثم يبدأان في تبادل تحديثات الحالة ) الخط المنقط الأزرق (. لنفترض أنه في نقطة معينة، لم يستجب بوب في دورته لتحديث الحالة الموقع من أليس الذي أُرسل إليه ) التفاعل 3(، في هذه الحالة، يمكن لأليس بدء تحدٍ من خلال تقديم حالتها الفعالة الأخيرة إلى العقد ) التفاعل 4(، هذه الحالة الفعالة تشمل أيضًا توقيع بوب السابق، مما يثبت أن آخر صفقة قد حصلت على موافقة بوب، وأن الحالة النهائية قد تم تأكيدها من قبل بوب. ثم يسمح العقد لبوب بالاستجابة خلال فترة معينة من خلال تقديم الحالة التالية للعقد؛ إذا استجاب بوب، يمكن للطرفين الاستمرار في إجراء المعاملات داخل قناة الحالة؛ إذا لم يستجب بوب خلال هذه الفترة، فإن العقد يغلق قناة الحالة تلقائيًا ويعيد الأموال إلى أليس ) التفاعل 5(.
![تقرير بحثي شامل: تحليل شامل لتوسيع خارج السلسلة])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-815c5eb2bdba725e04eebe67b22d42aa.webp(
)# 3.1.4 المزايا والعيوب
المزايا:
تأكيد المعاملة الفوري
معدل نقل بيانات مرتفع
انخفاض تكاليف المعاملات
خصوصية جيدة
العيوب:
تحتاج إلى قفل الأموال
يحتاج جميع المشاركين إلى أن يكونوا متصلين بالإنترنت في الوقت الحقيقي
سحب الأموال به تأخير
تكلفة تهيئة القناة عالية
إعادة فتح القناة مزعجة
تعقيد شبكة القنوات مرتفع
(# 3.1.5 التطبيق
شبكة البرق للبيتكوين
نظرة عامة:
شبكة البرق هي قناة مدفوعات صغيرة في شبكة البيتكوين، وقد شهدت تطورًا تقنيًا شاملًا عبر: بناء قناة دفع أحادية الاتجاه باستخدام التوقيع المتعدد 2/2، وبعد إضافة RSMC) عقد استحقاق التسلسل القابل للإلغاء### يمكن بناء قناة دفع ثنائية الاتجاه، ومع إضافة HTLC### عقد قفل الوقت الهش( يمكن توصيل قنوات الدفع لتوسيعها إلى مدفوعات متعددة الأطراف، وفي النهاية بناء شبكة المدفوعات المعروفة بشبكة البرق. من خلال قنوات المدفوعات الصغيرة خارج السلسلة، ثم بالاستعانة بالوسطاء لتشكيل شبكة المعاملات، يمكن حل مشكلة توسيع شبكة البيتكوين. تتبع الاستخدام الكلي لشبكة البرق عملية "إيداع) إنشاء القناة( → معاملات شبكة البرق) تحديث حالة القناة( → استرداد/ تسوية) إنهاء القناة("؛ نظريًا، يمكن لشبكة البرق معالجة مليون معاملة في الثانية.
الجدول الزمني:
في فبراير 2015، نشر جوزيف بون وثاديوس دريجا مسودة ورقة بيضاء لشبكة البرق؛
تم إصدار النسخة الرسمية من الورقة البيضاء في يناير 2016 وتأسيس Lightning Labs;
في 15 مارس 2018، أصدرت Lightning Labs النسخة الأولى من شبكة Lightning الرئيسية Lightning Network Daemon )LND( الإصدار 0.4.
في بداية عام 2021، كانت السعة العامة لشبكة Lightning )TVL( حوالي 40 مليون دولار، وكان هناك حوالي 100,000 مستخدم لشبكة Lightning.
في يونيو 2021، أعلنت السلفادور اعتماد البيتكوين كعملة قانونية،
شاهد النسخة الأصلية
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
تحليل حلول توسيع خارج السلسلة: مبادئ تقنية قناة الحالة وتطبيقاتها
تحليل العمق لتوسيع خارج السلسلة
1. ضرورة التوسع
رؤية مستقبل blockchain هي اللامركزية والأمان والقابلية للتوسع، ولكن غالبًا ما يمكن تحقيق اثنين فقط من هذه الأهداف، وهذا ما يُعرف بمشكلة مثلث blockchain المستحيلة. على مدى السنوات، كان الناس يستكشفون كيفية حل هذه المشكلة، مع ضمان اللامركزية والأمان، وزيادة قدرة blockchain وسرعة المعاملات، أي حل مشكلة التوسع، وهي واحدة من الموضوعات الساخنة الحالية في عملية تطوير blockchain.
تعرف اللامركزية والأمان وقابلية التوسع في blockchain على النحو التالي:
اللامركزية: يمكن لأي شخص أن يصبح عقدة للمشاركة في إنتاج والتحقق من نظام blockchain، كلما زاد عدد العقد، زادت درجة اللامركزية، مما يضمن عدم سيطرة المشاركين المركزيين على الشبكة.
الأمان: كلما كانت تكلفة الحصول على السيطرة على نظام blockchain أعلى، كان الأمان أعلى، يمكن أن يقاوم السلسلة هجمات نسبة أكبر من المشاركين.
القابلية للتوسع: قدرة البلوكشين على معالجة عدد كبير من المعاملات.
كانت أول عملية انقسام كبيرة في شبكة البيتكوين نتيجة لمشكلة السعة. مع زيادة عدد المستخدمين وحجم المعاملات، بدأت شبكة البيتكوين، التي تحد من كل كتلة إلى 1 ميغابايت، تواجه مشكلة الازدحام. منذ عام 2015، كان هناك انقسام في مجتمع البيتكوين بشأن مشكلة السعة، حيث دعم أحد الأطراف توسيع الكتلة بينما رأى الطرف الآخر أنه ينبغي استخدام خطة الشهادة المنفصلة لتحسين هيكل السلسلة الرئيسية. في 1 أغسطس 2017، بدأ تشغيل نظام عميل Bitcoin ABC المطور ذاتيًا بكتلة 8 ميغابايت، مما أدى إلى أول انقسام كبير في البيتكوين، ومن هنا نشأت عملة جديدة تُعرف بـ BCH.
اختارت شبكة إيثيريوم أيضًا التضحية بجزء من القابلية للتوسع لضمان أمان الشبكة ولامركزيتها. على الرغم من عدم وجود قيود على حجم الكتلة كما هو الحال مع بيتكوين، إلا أنها تحد من حجم المعاملات من خلال تحديد رسوم الوقود التي يمكن أن تحتويها كتلة واحدة، بهدف تحقيق توافق موثوق وضمان توزيع واسع للعقد.
من CryptoKitties في عام 2017، إلى صيف DeFi، ثم إلى ظهور تطبيقات GameFi وNFT على السلسلة، تزداد الحاجة إلى السعة في السوق باستمرار. ولكن حتى الإيثيريوم المكتمل التيرينغ يمكنه معالجة 15-45 معاملة في الثانية فقط، مما يؤدي إلى زيادة تكاليف المعاملات، وزيادة أوقات التسوية، مما يجعل معظم Dapps غير قادرة على تحمل تكاليف التشغيل، وأصبح الشبكة بأكملها بطيئة ومكلفة للمستخدمين. يجب حل مشكلة توسيع blockchain بشكل عاجل. الحل المثالي للتوسع هو: زيادة سرعة المعاملات والسعة في شبكة blockchain قدر الإمكان دون التضحية باللامركزية والأمان.
2. فئات خطة التوسع
وفقًا لمعيار "هل يتم تغيير طبقة الشبكة الرئيسية"، يمكن تقسيم خطة التوسع إلى نوعين رئيسيين: توسيع على السلسلة وتوسيع خارج السلسلة.
2.1 توسيع السلسلة
المفهوم الأساسي: حل لتوسيع نطاق الشبكة من خلال تغيير بروتوكول الشبكة الرئيسية، الحل الرئيسي الحالي هو التقسيم.
هناك عدة حلول لتوسيع السلسلة، نذكر اثنين منها بإيجاز:
الخطة الأولى هي توسيع مساحة الكتلة، وزيادة عدد المعاملات المعبأة في كل كتلة، ولكن هذا سيرفع من متطلبات الأجهزة عالية الأداء، مما يقلل من درجة "اللامركزية".
الخيار الثاني هو تقسيم السلسلة، حيث يتم تقسيم دفتر حسابات blockchain إلى عدة أجزاء، ويتولى عقد مختلفة مسؤولية تسجيل الحسابات، مما يتيح معالجة عدة معاملات في وقت واحد. هذا يمكن أن يقلل من ضغط الحساب على العقد ويزيد من سرعة معالجة المعاملات ودرجة اللامركزية، ولكنه سيقلل من "الأمان" للشبكة بأكملها.
قد يؤدي تغيير كود بروتوكول الشبكة الرئيسية إلى آثار سلبية غير متوقعة، حيث أن أي ثغرة أمنية طفيفة في الطبقة الأساسية تهدد بشكل خطير أمان الشبكة بأكملها، وقد تضطر الشبكة إلى إجراء انقسام أو انقطاع لإصلاح التحديث. على سبيل المثال، حدث ثغرة التضخم في Zcash عام 2018: تم تعديل كود Zcash استنادًا إلى كود إصدار Bitcoin 0.11.2، وفي عام 2018، اكتشف أحد المهندسين ثغرة خطيرة في الكود الأساسي، وهي إمكانية إصدار رموز بلا حدود، وعلى الفور قضى الفريق 8 أشهر في الإصلاح السري، وبعد إصلاح الثغرة تم الكشف عن هذا الحدث.
2.2 خارج السلسلة扩容
المفهوم الأساسي: حل توسيع لا يغير بروتوكول الشبكة الرئيسية من الطبقة الأولى الحالي.
خارج السلسلة توسع الحلول يمكن تقسيمها إلى Layer2 وحلول أخرى:
Layer2: بناء طبقات جديدة فوق السلسلة الرئيسية، معالجة معظم المعاملات والحسابات، والتفاعل مع السلسلة الرئيسية فقط عند الضرورة. تشمل قنوات الحالة، السلاسل الجانبية، بلازما، رولاب وغيرها.
خيارات أخرى: عدم بناء طبقة جديدة، بل تحقيق التوسع من خلال تقنيات أخرى. مثل Validium و Volition.
3. حلول التوسع خارج السلسلة
3.1 قنوات الدولة
3.1.1 ملخص
تنص قناة الحالة على أنه يجب على المستخدمين التفاعل مع الشبكة الرئيسية فقط عند فتح القناة أو إغلاقها أو حل النزاعات، مما يتيح إجراء التفاعلات بين المستخدمين خارج السلسلة، وذلك لتقليل الوقت والتكاليف المالية للمعاملات، وتحقيق عدد غير محدود من المعاملات.
قناة الحالة هي بروتوكول بسيط من نظير إلى نظير، مناسب "للتطبيقات المعتمدة على الجولات"، مثل لعبة الشطرنج بين شخصين. تُدار كل قناة بواسطة عقد ذكي متعدد التوقيع يعمل على الشبكة الرئيسية، والذي يتحكم في الأصول المودعة في القناة، ويحقق في تحديثات الحالة، ويحل النزاعات بين المشاركين ( بناءً على دليل الاحتيال المرفق بتوقيع ووقت ). بعد نشر العقد على شبكة blockchain من قبل المشاركين، يقومون بإيداع مبلغ من المال وقفله، وبعد تأكيد التوقيع من كلا الطرفين، تفتح القناة رسميًا. تسمح القناة بإجراء معاملات مجانية غير محدودة خارج السلسلة ( طالما أن صافي قيمة تحويلاتهم لا يتجاوز إجمالي الرموز المودعة ). يقوم المشاركون بتبادل تحديثات الحالة بالتناوب، في انتظار تأكيد توقيع الطرف الآخر. بمجرد تأكيد توقيع الطرف الآخر، يتم اعتبار تحديث الحالة قد اكتمل. في الظروف العادية، لن تُرفع تحديثات الحالة المتفق عليها من الطرفين إلى الشبكة الرئيسية، فقط في حالة حدوث نزاع أو إغلاق القناة، سيتم الاعتماد على تأكيد الشبكة الرئيسية. عند الحاجة إلى إغلاق القناة، يمكن لأي مشارك تقديم طلب المعاملة على الشبكة الرئيسية، وإذا حصل طلب الخروج على موافقة توقيع بالإجماع، يتم التنفيذ على السلسلة على الفور، أي أن العقد الذكي يقوم بتوزيع الأموال المتبقية المقفلة بناءً على رصيد كل مشارك في الحالة النهائية للقناة؛ إذا لم يوافق المشاركون الآخرون على التوقيع، يتعين على الجميع الانتظار حتى انتهاء "فترة التحدي" لتلقي الأموال المتبقية.
بشكل عام، يمكن أن تقلل حلول قنوات الحالة بشكل كبير من عبء الحسابات على الشبكة الرئيسية، وتزيد من سرعة المعاملات، وتخفض تكاليف المعاملات.
3.1.2 الجدول الزمني
2015/02، نشر جوزيف بون وثاديوس دريجا مسودة ورقة بيضاء لشبكة البرق.
في نوفمبر 2015، قام جيف كولمان بتلخيص مفهوم قناة الدولة بشكل منهجي، مقترحًا أن قناة الدفع في البيتكوين هي حالة فرعية من مفهوم قناة الدولة.
2016/01، قام جوزيف بون وثاديوس دريجا بنشر الورقة البيضاء "شبكة البيتكوين الضوئية: المدفوعات الفورية القابلة للتوسع خارج السلسلة" التي اقترحت خطة توسيع لشبكة البيتكوين عبر قناة الدفع (، حيث أن هذه الخطة مخصصة فقط لمعالجة المدفوعات على شبكة البيتكوين.
2017/11، تم تقديم أول مواصفات تصميم تتعلق بقناة الحالة تحت إطار قناة الدفع Sprites.
2018/06، قدمت Counterfactual تصميمًا مفصلًا للغاية لقنوات الحالة العامة، وهذا هو التصميم الأول المرتبط تمامًا بقنوات الحالة.
في أكتوبر 2018 ، اقترحت مقالة شبكات قنوات الدولة المعممة مفهوم شبكات قنوات الدولة والقنوات الافتراضية.
2019/02، تم توسيع مفهوم قناة الحالة إلى قنوات N-Party، وNitro هو البروتوكول الأول الذي تم إنشاؤه بناءً على هذه الفكرة.
2019/10، قامت Pisa بتوسيع مفهوم Watchtowers لحل مشكلة الحاجة إلى استمرار اتصال جميع المشاركين.
2020/03، قدمت Hydra قنوات متطابقة سريعة.
)# 3.1.3 المبادئ التقنية
تظهر الصورة 1 سير العمل التقليدي على السلسلة: يتفاعل آليس وبوب مع العقد الذكي الذي تم نشره على الشبكة الرئيسية، حيث يغير المستخدمون حالة العقد الذكي من خلال إرسال المعاملات إلى السلسلة. العيب هو أنه سيؤدي إلى مشاكل الوقت والتكلفة التي تم مناقشتها أعلاه.
![بحث عميق مكون من عشرة آلاف كلمة: تحليل شامل لتوسيع خارج السلسلة]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-ead28de03be9fc22dcfe3f679ee36bc5.webp(
تظهر الصورة 2 سير العمل العام الذي تتبعه معظم بروتوكولات قنوات الحالة: في الحالة المتفائلة، يحتاج أليس وبوب إلى تنفيذ نفس العملية كما في السابق، ولكن هذه المرة يستخدمون قناة الحالة، بدلاً من التفاعل مع العقود على السلسلة.
الخطوة الأولى، أليس وبوب يتفاعلان من خلال إيداع الأموال من حساباتهم الشخصية EOA إلى عنوان العقد على السلسلة )، يتم قفل هذه الأموال في العقد حتى يتم إعادة الرصيد إلى المستخدم عند إغلاق القناة؛ بعد تأكيد توقيع الاثنين، يتم فتح قناة الحالة بين الاثنين رسميًا.
الخطوة الثانية، يمكن لعلي و بوب من الناحية النظرية إجراء عدد غير محدود من المعاملات خارج السلسلة ( خط أزرق متقطع )، يتواصل المشاركون من خلال رسائل مشفرة موقعة بدلاً من التواصل مع شبكة البلوكشين (. يحتاج كلا المستخدمين إلى توقيع كل معاملة لمنع التلاعب المزدوج. من خلال هذه الرسائل، يقدمون تحديثات حالة حساباتهم، ويقبلون تحديثات الحالة المقدمة من الطرف الآخر.
الخطوة الثالثة، إذا أرادت أليس إغلاق القناة وإنهاء المعاملة مع بوب، تحتاج أليس إلى تقديم الحالة النهائية لحسابها إلى العقد ) التفاعل 3(، إذا قام بوب بالتوقيع والموافقة، فسوف يحرر العقد الأموال المقفلة ويعيدها إلى المستخدمين المعنيين ) التفاعل 4،5(. إذا لم يستجب بوب للتوقيع، فسوف يحرر العقد الأموال المقفلة ويعيدها إلى المستخدمين المعنيين بعد انتهاء فترة التحدي.
![تقرير بحثي عميق: تحليل شامل لتوسيع خارج السلسلة])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-ad088ac016d75b1ae0b0eda699e74709.webp(
تظهر الصورة 3 سير عمل قناة الحالة في ظل الظروف المتشائمة: في البداية، يقوم مشاركان بإيداع الأموال ) التفاعل 1، 2(، ثم يبدأان في تبادل تحديثات الحالة ) الخط المنقط الأزرق (. لنفترض أنه في نقطة معينة، لم يستجب بوب في دورته لتحديث الحالة الموقع من أليس الذي أُرسل إليه ) التفاعل 3(، في هذه الحالة، يمكن لأليس بدء تحدٍ من خلال تقديم حالتها الفعالة الأخيرة إلى العقد ) التفاعل 4(، هذه الحالة الفعالة تشمل أيضًا توقيع بوب السابق، مما يثبت أن آخر صفقة قد حصلت على موافقة بوب، وأن الحالة النهائية قد تم تأكيدها من قبل بوب. ثم يسمح العقد لبوب بالاستجابة خلال فترة معينة من خلال تقديم الحالة التالية للعقد؛ إذا استجاب بوب، يمكن للطرفين الاستمرار في إجراء المعاملات داخل قناة الحالة؛ إذا لم يستجب بوب خلال هذه الفترة، فإن العقد يغلق قناة الحالة تلقائيًا ويعيد الأموال إلى أليس ) التفاعل 5(.
![تقرير بحثي شامل: تحليل شامل لتوسيع خارج السلسلة])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-815c5eb2bdba725e04eebe67b22d42aa.webp(
)# 3.1.4 المزايا والعيوب
المزايا:
العيوب:
(# 3.1.5 التطبيق
شبكة البرق للبيتكوين
نظرة عامة: شبكة البرق هي قناة مدفوعات صغيرة في شبكة البيتكوين، وقد شهدت تطورًا تقنيًا شاملًا عبر: بناء قناة دفع أحادية الاتجاه باستخدام التوقيع المتعدد 2/2، وبعد إضافة RSMC) عقد استحقاق التسلسل القابل للإلغاء### يمكن بناء قناة دفع ثنائية الاتجاه، ومع إضافة HTLC### عقد قفل الوقت الهش( يمكن توصيل قنوات الدفع لتوسيعها إلى مدفوعات متعددة الأطراف، وفي النهاية بناء شبكة المدفوعات المعروفة بشبكة البرق. من خلال قنوات المدفوعات الصغيرة خارج السلسلة، ثم بالاستعانة بالوسطاء لتشكيل شبكة المعاملات، يمكن حل مشكلة توسيع شبكة البيتكوين. تتبع الاستخدام الكلي لشبكة البرق عملية "إيداع) إنشاء القناة( → معاملات شبكة البرق) تحديث حالة القناة( → استرداد/ تسوية) إنهاء القناة("؛ نظريًا، يمكن لشبكة البرق معالجة مليون معاملة في الثانية.
الجدول الزمني: