⁦سلاسل بلازما⁩

سلسلة بلازما هي سلسلة كتل منفصلة مرتبطة بـ شبكة إيثيريوم الرئيسية ولكنها تنفذ المعاملات خارج السلسلة بآليتها الخاصة لتدقيق الكتلة. يُشار أحيانًا إلى سلاسل بلازما باسم السلاسل "الفرعية"، وهي في الأساس نسخ أصغر من شبكة إيثيريوم الرئيسية. تستخدم سلاسل بلازما (مثل التجميعات المتفائلة) للفصل في النزاعات.

تتيح أشجار ميركل إنشاء مكدس لا نهائي من هذه السلاسل التي يمكن أن تعمل على تخفيف العبء عن السلاسل الأصلية (بما في ذلك شبكة إيثيريوم الرئيسية). ومع ذلك، في حين أن هذه السلاسل تستمد بعض الأمان من إيثيريوم (عبر إثباتات الاحتيال)، فإن أمانها وكفاءتها يتأثران بالعديد من قيود التصميم.

المتطلبات الأساسية

يجب أن يكون لديك فهم جيد لجميع الموضوعات الأساسية وفهم عالي المستوى لـ توسع إيثيريوم.

ما هي بلازما؟

بلازما هي إطار عمل لتحسين قابلية التوسع في سلاسل الكتل العامة مثل إيثيريوم. كما هو موضح في الورقة البيضاء الأصلية لبلازما (opens in a new tab)، تُبنى سلاسل بلازما فوق سلسلة كتل أخرى (تسمى "سلسلة الجذر"). تمتد كل "سلسلة فرعية" من سلسلة الجذر وتُدار عمومًا بواسطة عقد ذكي يُنشر على السلسلة الأصلية.

يعمل عقد بلازما، من بين أمور أخرى، كـ جسر يسمح للمستخدمين بنقل الأصول بين شبكة إيثيريوم الرئيسية وسلسلة بلازما. على الرغم من أن هذا يجعلها مشابهة لـ السلاسل الجانبية، إلا أن سلاسل بلازما تستفيد - على الأقل إلى حد ما - من أمان شبكة إيثيريوم الرئيسية. هذا على عكس السلاسل الجانبية المسؤولة وحدها عن أمانها.

كيف تعمل بلازما؟

المكونات الأساسية لإطار عمل بلازما هي:

الحوسبة خارج السلسلة

تقتصر سرعة المعالجة الحالية لإيثيريوم على ~ 15-20 معاملة في الثانية، مما يقلل من إمكانية التوسع على المدى القصير للتعامل مع المزيد من المستخدمين. توجد هذه المشكلة بشكل أساسي لأن آلية الإجماع في إيثيريوم تتطلب العديد من عقد نظير إلى نظير للتحقق من كل تحديث لـ حالة سلسلة الكتل.

على الرغم من أن آلية الإجماع في إيثيريوم ضرورية للأمان، إلا أنها قد لا تنطبق على كل حالة استخدام. على سبيل المثال، قد لا تحتاج أليس إلى التحقق من مدفوعاتها اليومية لبوب مقابل فنجان قهوة بواسطة شبكة إيثيريوم بأكملها نظرًا لوجود بعض الثقة بين الطرفين.

تفترض بلازما أن شبكة إيثيريوم الرئيسية لا تحتاج إلى التحقق من جميع المعاملات. بدلاً من ذلك، يمكننا معالجة المعاملات خارج الشبكة الرئيسية، مما يحرر العقد من الاضطرار إلى التحقق من كل معاملة.

الحوسبة خارج السلسلة ضرورية لأن سلاسل بلازما يمكنها تحسين السرعة والتكلفة. على سبيل المثال، قد تستخدم سلسلة بلازما - وغالبًا ما تفعل ذلك - "مشغلًا" واحدًا لإدارة ترتيب وتنفيذ المعاملات. مع وجود كيان واحد فقط يتحقق من المعاملات، تكون أوقات المعالجة على سلسلة بلازما أسرع من شبكة إيثيريوم الرئيسية.

التزامات الحالة

بينما تنفذ بلازما المعاملات خارج السلسلة، تتم تسويتها على طبقة التنفيذ الرئيسية لإيثيريوم - وإلا فلن تتمكن سلاسل بلازما من الاستفادة من ضمانات أمان إيثيريوم. لكن إنهاء المعاملات خارج السلسلة دون معرفة حالة سلسلة بلازما من شأنه أن يكسر نموذج الأمان ويسمح بانتشار المعاملات غير الصالحة. لهذا السبب يُطلب من المشغل، وهو الكيان المسؤول عن إنتاج الكتل على سلسلة بلازما، نشر "التزامات الحالة" على إيثيريوم بشكل دوري.

مخطط الالتزام (opens in a new tab) هو تقنية تشفير للالتزام بقيمة أو بيان دون الكشف عنه لطرف آخر. الالتزامات "مُلزمة" بمعنى أنه لا يمكنك تغيير القيمة أو البيان بمجرد الالتزام به. تتخذ التزامات الحالة في بلازما شكل "جذور ميركل" (المشتقة من شجرة ميركل) والتي يرسلها المشغل على فترات إلى عقد بلازما على سلسلة إيثيريوم.

جذور ميركل هي أساسيات تشفير تتيح ضغط كميات كبيرة من المعلومات. يمكن أن يمثل جذر ميركل (يُسمى أيضًا "جذر الكتلة" في هذه الحالة) جميع المعاملات في كتلة. كما تسهل جذور ميركل التحقق من أن جزءًا صغيرًا من البيانات يمثل جزءًا من مجموعة البيانات الأكبر. على سبيل المثال، يمكن للمستخدم إنتاج إثبات ميركل لإثبات تضمين معاملة في كتلة معينة.

تعتبر جذور ميركل مهمة لتوفير معلومات حول حالة خارج السلسلة لإيثيريوم. يمكنك التفكير في جذور ميركل على أنها "نقاط حفظ": يقول المشغل، "هذه هي حالة سلسلة بلازما في النقطة الزمنية س، وهذا هو جذر ميركل كإثبات." يلتزم المشغل بـ الحالة الحالية لسلسلة بلازما بجذر ميركل، ولهذا السبب يُطلق عليه "التزام الحالة".

عمليات الدخول والخروج

لكي يستفيد مستخدمو إيثيريوم من بلازما، يجب أن تكون هناك آلية لنقل الأموال بين الشبكة الرئيسية وسلاسل بلازما. لا يمكننا إرسال إيثر بشكل تعسفي إلى عنوان على سلسلة بلازما، مع ذلك - فهذه السلاسل غير متوافقة، لذا فإن المعاملة إما ستفشل أو تؤدي إلى فقدان الأموال.

تستخدم بلازما عقدًا رئيسيًا يعمل على إيثيريوم لمعالجة عمليات دخول وخروج المستخدمين. هذا العقد الرئيسي مسؤول أيضًا عن تتبع التزامات الحالة (الموضحة سابقًا) ومعاقبة السلوك غير النزيه عبر إثباتات الاحتيال (المزيد عن هذا لاحقًا).

الدخول إلى سلسلة بلازما

للدخول إلى سلسلة بلازما، سيتعين على أليس (المستخدم) إيداع ETH أو أي رمز مميز ERC-20 في عقد بلازما. يقوم مشغل بلازما، الذي يراقب إيداعات العقد، بإعادة إنشاء مبلغ مساوٍ لإيداع أليس الأولي ويطلقه إلى عنوانها على سلسلة بلازما. يُطلب من أليس التصديق على استلام الأموال على السلسلة الفرعية ويمكنها بعد ذلك استخدام هذه الأموال في المعاملات.

الخروج من سلسلة بلازما

يعد الخروج من سلسلة بلازما أكثر تعقيدًا من الدخول إليها لعدة أسباب. السبب الأكبر هو أنه على الرغم من أن إيثيريوم لديها معلومات حول حالة سلسلة بلازما، إلا أنها لا تستطيع التحقق مما إذا كانت المعلومات صحيحة أم لا. يمكن لمستخدم ضار تقديم ادعاء غير صحيح ("لدي 1000 ETH") والإفلات من العقاب من خلال تقديم إثباتات مزيفة لدعم المطالبة.

لمنع عمليات السحب الضارة، يتم إدخال "فترة تحدي". خلال فترة التحدي (عادة ما تكون أسبوعًا)، يمكن لأي شخص الطعن في طلب سحب باستخدام إثبات احتيال. إذا نجح التحدي، فسيتم رفض طلب السحب.

ومع ذلك، عادة ما يكون المستخدمون صادقين ويقدمون مطالبات صحيحة حول الأموال التي يمتلكونها. في هذا السيناريو، ستبدأ أليس طلب سحب على سلسلة الجذر (إيثيريوم) عن طريق إرسال معاملة إلى عقد بلازما.

يجب عليها أيضًا تقديم إثبات ميركل للتحقق من أن المعاملة التي أنشأت أموالها على سلسلة بلازما قد تم تضمينها في كتلة. هذا ضروري لتكرارات بلازما، مثل Plasma MVP، التي تستخدم نموذج مخرجات المعاملات غير المنفقة (UTXO) (opens in a new tab).

تمثل تكرارات أخرى، مثل Plasma Cash، الأموال كـ رموز مميزة غير قابلة للاستبدال بدلاً من UTXOs. يتطلب السحب، في هذه الحالة، إثبات ملكية الرموز المميزة على سلسلة بلازما. يتم ذلك عن طريق إرسال أحدث معاملتين تتضمنان الرمز المميز وتقديم إثبات ميركل للتحقق من تضمين تلك المعاملات في كتلة.

يجب على المستخدم أيضًا إضافة ضمان إلى طلب السحب كضمان للسلوك الصادق. إذا أثبت المتحدي أن طلب سحب أليس غير صالح، فسيتم اقتطاع ضمانها، ويذهب جزء منه إلى المتحدي كمكافأة.

إذا انقضت فترة التحدي دون أن يقدم أي شخص إثبات احتيال، يُعتبر طلب سحب أليس صالحًا، مما يسمح لها باسترداد الودائع من عقد بلازما على إيثيريوم.

التحكيم في النزاعات

مثل أي سلسلة كتل، تحتاج سلاسل بلازما إلى آلية لفرض نزاهة المعاملات في حالة تصرف المشاركين بشكل ضار (على سبيل المثال، إنفاق مزدوج للأموال). تحقيقًا لهذه الغاية، تستخدم سلاسل بلازما إثباتات الاحتيال للفصل في النزاعات المتعلقة بصلاحية انتقالات الحالة ومعاقبة السلوك السيئ. تُستخدم إثباتات الاحتيال كآلية تقدم من خلالها سلسلة بلازما الفرعية شكوى إلى سلسلتها الأصلية أو إلى سلسلة الجذر.

إثبات الاحتيال هو ببساطة مطالبة بأن انتقال حالة معين غير صالح. مثال على ذلك هو إذا حاول مستخدم (أليس) إنفاق نفس الأموال مرتين. ربما أنفقت UTXO في معاملة مع بوب وتريد إنفاق نفس UTXO (الذي أصبح الآن ملكًا لبوب) في معاملة أخرى.

لمنع السحب، سيقوم بوب ببناء إثبات احتيال من خلال تقديم دليل على إنفاق أليس لـ UTXO المذكور في معاملة سابقة وإثبات ميركل لتضمين المعاملة في كتلة. تعمل نفس العملية في Plasma Cash - سيحتاج بوب إلى تقديم دليل على أن أليس نقلت سابقًا الرموز المميزة التي تحاول سحبها.

إذا نجح تحدي بوب، فسيتم إلغاء طلب سحب أليس. ومع ذلك، يعتمد هذا النهج على قدرة بوب على مراقبة السلسلة لطلبات السحب. إذا كان بوب غير متصل بالإنترنت، فيمكن لأليس معالجة السحب الضار بمجرد انقضاء فترة التحدي.

مشكلة الخروج الجماعي في بلازما

تحدث مشكلة الخروج الجماعي عندما يحاول عدد كبير من المستخدمين السحب من سلسلة بلازما في نفس الوقت. سبب وجود هذه المشكلة يتعلق بواحدة من أكبر مشاكل بلازما: عدم توفر البيانات.

توفر البيانات هو القدرة على التحقق من أن المعلومات الخاصة بكتلة مقترحة قد تم نشرها بالفعل على شبكة سلسلة الكتل. تكون الكتلة "غير متوفرة" إذا قام المنتج بنشر الكتلة نفسها ولكنه حجب البيانات المستخدمة لإنشاء الكتلة.

يجب أن تكون الكتل متاحة إذا كان للعقد أن تتمكن من تنزيل الكتلة والتحقق من صحة المعاملات. تضمن سلاسل الكتل توفر البيانات من خلال إجبار منتجي الكتل على نشر جميع بيانات المعاملات على السلسلة.

يساعد توفر البيانات أيضًا في تأمين بروتوكولات التوسع خارج السلسلة التي تُبنى على الطبقة الأساسية لإيثيريوم. من خلال إجبار المشغلين على هذه السلاسل على نشر بيانات المعاملات على إيثيريوم، يمكن لأي شخص الطعن في الكتل غير الصالحة من خلال بناء إثباتات احتيال تشير إلى الحالة الصحيحة للسلسلة.

تقوم سلاسل بلازما بشكل أساسي بتخزين بيانات المعاملات مع المشغل ولا تنشر أي بيانات على الشبكة الرئيسية (أي، إلى جانب التزامات الحالة الدورية). هذا يعني أنه يجب على المستخدمين الاعتماد على المشغل لتوفير بيانات الكتلة إذا كانوا بحاجة إلى إنشاء إثباتات احتيال تتحدى المعاملات غير الصالحة. إذا نجح هذا النظام، فيمكن للمستخدمين دائمًا استخدام إثباتات الاحتيال لتأمين الأموال.

تبدأ المشكلة عندما يكون المشغل، وليس مجرد أي مستخدم، هو الطرف الذي يتصرف بشكل ضار. نظرًا لأن المشغل يتحكم وحده في سلسلة الكتل، فلديه حافز أكبر لتقديم انتقالات حالة غير صالحة على نطاق أوسع، مثل سرقة الأموال العائدة للمستخدمين على سلسلة بلازما.

في هذه الحالة، لا ينجح استخدام نظام إثبات الاحتيال الكلاسيكي. يمكن للمشغل بسهولة إجراء معاملة غير صالحة لنقل أموال أليس وبوب إلى محفظته وإخفاء البيانات اللازمة لإنشاء إثبات الاحتيال. هذا ممكن لأن المشغل غير مطالب بإتاحة البيانات للمستخدمين أو الشبكة الرئيسية.

لذلك، فإن الحل الأكثر تفاؤلاً هو محاولة "خروج جماعي" للمستخدمين من سلسلة بلازما. يؤدي الخروج الجماعي إلى إبطاء خطة المشغل الضار لسرقة الأموال ويوفر قدرًا من الحماية للمستخدمين. يتم ترتيب طلبات السحب بناءً على وقت إنشاء كل UTXO (أو رمز مميز)، مما يمنع المشغلين الضارين من الاستباق للمستخدمين الصادقين.

ومع ذلك، ما زلنا بحاجة إلى طريقة للتحقق من صحة طلبات السحب أثناء الخروج الجماعي - لمنع الأفراد الانتهازيين من الاستفادة من الفوضى في معالجة عمليات الخروج غير الصالحة. الحل بسيط: اشتراط على المستخدمين نشر آخر حالة صالحة للسلسلة لسحب أموالهم.

لكن هذا النهج لا يزال يعاني من مشاكل. على سبيل المثال، إذا احتاج جميع المستخدمين على سلسلة بلازما إلى الخروج (وهو أمر ممكن في حالة وجود مشغل ضار)، فيجب تفريغ الحالة الصالحة بالكامل لسلسلة بلازما على الطبقة الأساسية لإيثيريوم دفعة واحدة. مع الحجم التعسفي لسلاسل بلازما (قدرة المعالجة العالية = المزيد من البيانات) والقيود المفروضة على سرعات معالجة إيثيريوم، فإن هذا ليس حلاً مثاليًا.

على الرغم من أن ألعاب الخروج تبدو جيدة من الناحية النظرية، فمن المرجح أن تؤدي عمليات الخروج الجماعي في الحياة الواقعية إلى ازدحام على مستوى الشبكة في إيثيريوم نفسها. إلى جانب الإضرار بوظائف إيثيريوم، فإن الخروج الجماعي المنسق بشكل سيئ يعني أن المستخدمين قد لا يتمكنون من سحب الأموال قبل أن يستنزف المشغل كل حساب على سلسلة بلازما.

إيجابيات وسلبيات بلازما

بلازما مقابل بروتوكولات التوسع من طبقة 2

بينما كانت بلازما تُعتبر في السابق حلاً مفيدًا للتوسع لإيثيريوم، فقد تم التخلي عنها منذ ذلك الحين لصالح بروتوكولات التوسع من طبقة 2 (L2). تعالج حلول التوسع من طبقة 2 العديد من مشاكل بلازما:

الكفاءة

تُنشئ تجميعات المعرفة الصفرية إثباتات تشفير لصلاحية كل دفعة من المعاملات التي تتم معالجتها خارج السلسلة. هذا يمنع المستخدمين (والمشغلين) من تقديم انتقالات حالة غير صالحة، مما يلغي الحاجة إلى فترات التحدي وألعاب الخروج. ويعني أيضًا أن المستخدمين لا يضطرون إلى مراقبة السلسلة بشكل دوري لتأمين أموالهم.

دعم العقود الذكية

كانت هناك مشكلة أخرى في إطار عمل بلازما وهي عدم القدرة على دعم تنفيذ العقود الذكية لإيثيريوم (opens in a new tab). نتيجة لذلك، تم بناء معظم تطبيقات بلازما في الغالب للمدفوعات البسيطة أو تبادل رموز ERC-20 المميزة.

على العكس من ذلك، تتوافق التجميعات المتفائلة مع آلة إيثيريوم الافتراضية ويمكنها تشغيل عقود ذكية أصلية لإيثيريوم، مما يجعلها حلاً مفيدًا و_آمنًا_ لتوسيع التطبيقات اللامركزية. وبالمثل، تجري الخطط لـ إنشاء تطبيق المعرفة الصفرية لآلة إيثيريوم الافتراضية (zkEVM) (opens in a new tab) والذي من شأنه أن يسمح لتجميعات المعرفة الصفرية بمعالجة المنطق التعسفي وتنفيذ العقود الذكية.

عدم توفر البيانات

كما أوضحنا سابقًا، تعاني بلازما من مشكلة توفر البيانات. إذا قدم مشغل ضار انتقالًا غير صالح على سلسلة بلازما، فلن يتمكن المستخدمون من الطعن فيه لأن المشغل يمكنه حجب البيانات اللازمة لإنشاء إثبات الاحتيال. تحل التجميعات هذه المشكلة عن طريق إجبار المشغلين على نشر بيانات المعاملات على إيثيريوم، مما يسمح لأي شخص بالتحقق من حالة السلسلة وإنشاء إثباتات احتيال إذا لزم الأمر.

مشكلة الخروج الجماعي

تحل كل من تجميعات المعرفة الصفرية والتجميعات المتفائلة مشكلة الخروج الجماعي في بلازما بطرق مختلفة. على سبيل المثال، يعتمد تجميع المعرفة الصفرية على آليات التشفير التي تضمن عدم تمكن المشغلين من سرقة أموال المستخدمين تحت أي سيناريو.

وبالمثل، تفرض التجميعات المتفائلة فترة تأخير على عمليات السحب يمكن خلالها لأي شخص بدء تحدي ومنع طلبات السحب الضارة. في حين أن هذا مشابه لبلازما، فإن الاختلاف هو أن المدققين لديهم إمكانية الوصول إلى البيانات اللازمة لإنشاء إثباتات الاحتيال. وبالتالي، ليست هناك حاجة لمستخدمي التجميعات للانخراط في هجرة محمومة "للخروج أولاً" إلى شبكة إيثيريوم الرئيسية.

كيف تختلف بلازما عن السلاسل الجانبية والتجزئة؟

تتشابه بلازما والسلاسل الجانبية والتجزئة إلى حد ما لأنها تتصل جميعها بشبكة إيثيريوم الرئيسية بطريقة ما. ومع ذلك، يختلف مستوى وقوة هذه الاتصالات، مما يؤثر على خصائص الأمان لكل حل توسع.

بلازما مقابل السلاسل الجانبية

السلسلة الجانبية هي سلسلة كتل تُدار بشكل مستقل ومتصلة بشبكة إيثيريوم الرئيسية عبر جسر ثنائي الاتجاه. تسمح الجسور للمستخدمين بتبادل الرموز المميزة بين سلسلتي الكتل لإجراء المعاملات على السلسلة الجانبية، مما يقلل الازدحام على شبكة إيثيريوم الرئيسية ويحسن قابلية التوسع. تستخدم السلاسل الجانبية آلية إجماع منفصلة وعادة ما تكون أصغر بكثير من شبكة إيثيريوم الرئيسية. نتيجة لذلك، ينطوي نقل الأصول عبر الجسور إلى هذه السلاسل على مخاطر متزايدة؛ نظرًا لعدم وجود ضمانات أمان موروثة من شبكة إيثيريوم الرئيسية في نموذج السلسلة الجانبية، يخاطر المستخدمون بفقدان الأموال في هجوم على السلسلة الجانبية.

على العكس من ذلك، تستمد سلاسل بلازما أمانها من الشبكة الرئيسية. هذا يجعلها أكثر أمانًا بشكل ملحوظ من السلاسل الجانبية. يمكن أن يكون لكل من السلاسل الجانبية وسلاسل بلازما بروتوكولات إجماع مختلفة، ولكن الاختلاف هو أن سلاسل بلازما تنشر جذور ميركل لكل كتلة على شبكة إيثيريوم الرئيسية. جذور الكتلة هي أجزاء صغيرة من المعلومات يمكننا استخدامها للتحقق من المعلومات حول المعاملات التي تحدث على سلسلة بلازما. إذا حدث هجوم على سلسلة بلازما، يمكن للمستخدمين سحب أموالهم بأمان إلى الشبكة الرئيسية باستخدام الإثباتات المناسبة.

بلازما مقابل التجزئة

تنشر كل من سلاسل بلازما وسلاسل الشظايا بشكل دوري إثباتات تشفير على شبكة إيثيريوم الرئيسية. ومع ذلك، كلاهما له خصائص أمان مختلفة.

تلتزم سلاسل الشظايا بـ "رؤوس التجميع" للشبكة الرئيسية التي تحتوي على معلومات مفصلة حول كل شظية بيانات. تتحقق العقد على الشبكة الرئيسية من صحة شظايا البيانات وتفرضها، مما يقلل من إمكانية انتقالات الشظايا غير الصالحة ويحمي الشبكة من النشاط الضار.

تختلف بلازما لأن الشبكة الرئيسية تتلقى فقط الحد الأدنى من المعلومات حول حالة السلاسل الفرعية. هذا يعني أن الشبكة الرئيسية لا يمكنها التحقق بشكل فعال من المعاملات التي تتم على السلاسل الفرعية، مما يجعلها أقل أمانًا.

ملاحظة أن تجزئة سلسلة كتل إيثيريوم لم تعد مدرجة في خارطة الطريق. لقد تم استبدالها بالتوسع عبر التجميعات وتجزئة دانك.

استخدام بلازما

توفر مشاريع متعددة تطبيقات لبلازما يمكنك دمجها في تطبيقاتك اللامركزية (dapps):

• بوليغون (opens in a new tab) (شبكة Matic سابقًا)

قراءات إضافية

• تذكير سريع بما يعنيه "الأمان المشترك" ولماذا هو مهم جدًا (opens in a new tab)
• السلاسل الجانبية مقابل بلازما مقابل التجزئة (opens in a new tab)
• فهم بلازما، الجزء الأول: الأساسيات (opens in a new tab)
• حياة وموت بلازما (opens in a new tab)

هل تعرف موردًا مجتمعيًا ساعدك؟ قم بتعديل هذه الصفحة وإضافته!

برامج تعليمية: سلاسل بلازما على إيثيريوم

• كتابة بلازما خاصة بتطبيق تحافظ على الخصوصية – بناء تطبيق بلازما يحافظ على الخصوصية باستخدام إثباتات المعرفة الصفرية والمكونات خارج السلسلة.