ما هي عمليات التجميع (rollups) في البلوكشين: شرح ودليل مفصل

عمليات التجميع وأنواعها في البلوكشين

تجميع المعاملات وإدارتها خارج البلوكشين الرئيسي يساهم في تخفيف الازدحام على الشبكة، مما يؤدي إلى تقليل التكلفة لكل معاملة وتسريع العملية وفي النهاية، ولضمان الأمان، يتم إرسال ملخص شامل لكل مجموعة من المعاملات - يشبه إيصالا لكل عملية دفع مستقلة - إلى البلوكشين الرئيسي. هذا النظام يسمح بإجراء المعاملات الجانبية بسرعة وبتكلفة أقل، مع الحفاظ على أمان النظام الأساسي. عمليات التجميع تحقق هذا الهدف بعدة طرق مختلفة، لكن هدفها الأساسي هو تبسيط عملية إجراء المعاملات على البلوكشين دون التنازل عن مستوى الأمان.

تتضمن عمليات التجميع في البلوكشين نوعين رئيسيين:

1. عمليات التجميع بدون معرفة (ZK-rollups)
2. وعمليات التجميع Optimistic.

كلا النوعين يساهمان في تقليل الازدحام على الشبكة الرئيسية، مما يؤدي إلى تسريع المعاملات وجعلها أقل تكلفة.

عمليات التجميع بدون معرفة (ZK-rollups):

تعمل عمليات التجميع ZK على تكثيف بيانات المعاملات في دليل موجز باستخدام تقنيات الإثبات بدون معرفة، ثم يتم إرسال هذا الدليل إلى السلسلة الرئيسية. من خلال تقليل حجم البيانات التي يجب معالجتها على السلسلة، تحافظ عمليات التجميع ZK على أمان المعاملات مع تقليل العبء على الشبكة.

تتيح تقنيات الإثبات بدون معرفة للمحققين التحقق من دقة المعاملات دون الحاجة إلى الكشف عن تفاصيلها، مما يضمن مستوى عال من الخصوصية.

عمليات التجميع Optimistic:

تعمل عمليات التجميع Optimistic، كما يوحي اسمها، على فرضية أن جميع المعاملات صحيحة ما لم يثبت العكس. تقوم هذه العمليات بمعالجة المعاملات خارج الشبكة وترسل النتيجة النهائية فقط إلى الشبكة الرئيسية. وتعتمد الشبكة الرئيسية على تقنية مقاومة الاحتيال للتحقق من شرعية المعاملات. في حالة عدم وجود دليل على الاحتيال، تتم الموافقة على المعاملات. أما إذا تم اكتشاف الاحتيال، فيتم التراجع عن المعاملات الاحتيالية لضمان سلامة الشبكة.

كيف تعمل عمليات تجميع البلوكشين؟

قبل تحميل المعاملات المتعددة إلى البلوكشين الرئيسي، تقوم عمليات تجميع البلوكشين بمعالجتها وتجميعها خارج الشبكة.

فيما يلي شرح خطوة بخطوة لكيفية عمل عمليات تجميع البلوكشين:

معالجة المعاملات خارج الشبكة:

أولا، تقوم العقود الذكية المسؤولة عن التجميع بمعالجة المعاملات خارج الشبكة. هذه الخطوة تتيح معالجة المعاملات بشكل أسرع وأكثر كفاءة مقارنة بالمعالجة المباشرة على البلوكشين الرئيسي.

تجميع المعاملات:

بعد المعالجة، يقوم العقد الذكي بتجميع العديد من المعاملات في دفعة واحدة. هذا التجميع يقلل من حجم البيانات التي يجب تحميلها إلى البلوكشين الرئيسي.

التحقق والضغط (لعمليات تجميع ZK):

في عمليات التجميع باستخدام المعرفة الصفرية (ZK-rollups)، يتم استخدام أدلة المعرفة الصفرية لضغط بيانات المعاملات في دليل مختصر. ويتم إنشاء هذا الدليل خارج الشبكة، ثم يُضاف لاحقا إلى البلوكشين الرئيسي.

الإرسال إلى البلوكشين الرئيسي:

بمجرد اكتمال عملية المعالجة والتجميع، يقوم العقد الذكي بتحميل دفعة المعاملات أو الدليل المضغوط إلى البلوكشين الرئيسي.

التحقق والتسوية:

بعد التحميل، يتم التحقق من صحة الدفعة أو الدليل على البلوكشين الرئيسي. وفي حالة التجميعات Optimistic، يتم استخدام تقنية مقاومة الاحتيال للتحقق من شرعية المعاملات. وإذا لم يتم العثور على أي احتيال، تُعتبر المعاملات معتمدة وتُنهى على البلوكشين الرئيسي.

تطبيقات التجميعات:

تُعتبر التجميعات أداة قوية لتحسين قابلية توسع شبكات البلوكشين، كما تلعب دور مهم في مجالات التمويل اللامركزي (DeFi)، والرموز غير القابلة للاستبدال (NFTs)، والألعاب، والعوالم الافتراضية، وإدارة شبكات التوريد.

من بين التطبيقات البارزة للتجميعات:

1. حلول قابلية التوسع:

تساهم التجميعات في زيادة قابلية توسع شبكات البلوكشين من خلال معالجة وتجميع العديد من المعاملات خارج الشبكة قبل إرسالها إلى الشبكة الرئيسية. هذا يؤدي إلى تخفيض رسوم المعاملات وتقليل الازدحام، بفضل القدرة على معالجة عدد أكبر من المعاملات بمعدل أسرع.

2. التمويل اللامركزي (DeFi):

في فضاء التمويل اللامركزي، حيث يمكن أن تتسبب أحجام المعاملات الكبيرة في ازدحام الشبكة وارتفاع تكاليف الغاز، تُعد التجميعات حلاً مثاليًا. فهي تساعد على جعل تطبيقات DeFi أكثر قابلية للتوسع وسهولة في الاستخدام، مما يجعل المعاملات أسرع وأكثر كفاءة من حيث التكلفة.

3. الرموز غير القابلة للاستبدال (NFT):

يمكن لمنصات NFT الاستفادة من التجميعات من خلال سك ومعالجة الرموز غير القابلة للاستبدال خارج الشبكة قبل إرسالها إلى البلوكشين الرئيسي. هذا يقلل من الوقت والتكلفة المرتبطين بإنشاء وتداول NFT.

4. الألعاب والعوالم الافتراضية:

تُساهم التجميعات في تحسين تجربة المستخدم داخل الألعاب والعوالم الافتراضية القائمة على البلوكشين من خلال تسهيل المعاملات داخل اللعبة بسرعة وفعالية أكبر، مما يعزز نقل الأصول والحوكمة اللامركزية.

5. إدارة سلسلة التوريد:

تعزز التجميعات الأمان والكفاءة والشفافية في عمليات التوريد من خلال تتبع المعاملات والتحقق منها بشكل أكثر فعالية. بشكل عام، توفر التجميعات حل مرن للتوسع، مما يسمح لمختلف تطبيقات البلوكشين بإدارة أحجام المعاملات المتزايدة دون التضحية بأمن ولامركزية الشبكة الأساسية.

فوائد التجميع على البلوكشين:

يمكن لشبكات البلوكشين أن تستفيد بشكل كبير من استخدام التجميعات في عدة جوانب، منها تعزيز قابلية التوسع، وخفض رسوم المعاملات، وتسريع معالجة المعاملات، وتحسين الخصوصية، وتعزيز تجربة المستخدم. تُعزِّز التجميعات من قابلية التوسع بشكل كبير من خلال معالجة وتجميع العديد من المعاملات خارج الشبكة قبل إرسالها إلى الشبكة الرئيسية. هذا الإجراء يسمح لشبكات البلوكشين بإدارة حجم أكبر من المعاملات بكفاءة.

إلى جانب ذلك، تسهم التجميعات في تقليل الازدحام على الشبكة الرئيسية، مما يؤدي إلى تخفيض رسوم المعاملات. هذا يجعل استخدام شبكات البلوكشين أكثر اقتصادية وسهولة للمستخدمين. ومن خلال نقل جزء كبير من العمليات الحسابية خارج الشبكة، تُمكِّن التجميعات من تسريع معالجة المعاملات، مما يحسن تجربة المستخدم ويقلل من أوقات التأكيد.

بعض حلول التجميع، مثل ZK-rollups، تستخدم تقنيات إثبات المعرفة الصفرية لضمان خصوصية المعاملات. هذه التقنيات تحافظ على أمان وسلامة شبكة البلوكشين مع حماية بيانات المستخدم وتفاصيل المعاملات. بالاضافة إلى ذلك، من خلال معالجة تحديات قابلية التوسع التي تواجهها شبكات البلوكشين، تقدم التجميعات تجربة استخدام فعالة وسلسة. وهو ما يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك إدارة التوريد، الألعاب، التمويل اللامركزي (DeFi)، والرموز غير القابلة للاستبدال (NFT).

يبدو أن مستقبل عمليات التجميع في البلوكشين واعد للغاية، حيث يُتوقع أن تلعب هذه الحلول القابلة للتوسع دور كبير في تطور تقنية البلوكشين.

خلاصة القول:

توفر عمليات التجميع وسيلة فعّالة لزيادة سعة الشبكة، خفض تكاليف المعاملات، وتحسين تجربة المستخدم مع استمرار توسع شبكات البلوكشين ومواجهتها لتحديات قابلية التوسع. بالإضافة إلى ذلك، من المتوقع أن تزداد أهمية عمليات التجميع في مجال التمويل اللامركزي (DeFi)، حيث تُعد رسوم الغاز المرتفعة وحجم المعاملات الكبير من التحديات الرئيسية التي تواجه هذا المجال.

يرتبط نجاح عمليات التجميع بشكل كبير بمنصات البلوكشين الرئيسية مثل الايثيريوم، خاصة مع تنفيذ تقنية التقسيم المتقدمة (Danksharding) في الإيثيريوم. ويُتوقع أن تصبح عمليات التجميع جزء أساسي في تحسين قابلية توسع الشبكة مع استمرار تطوير هذه التكنولوجيا. ومن المرجح أن نشهد المزيد من الابتكارات في هذا المجال، بما في ذلك تحسينات في الأمان، الخصوصية، والتشغيل البيني مع تطور تقنيات التجميع.

على الرغم من أن أنظمة التجميع مثل ZK-rollups وعمليات التجميع Optimistic قد أصبحت شائعة بالفعل، إلا أن التطورات الجديدة قد تقود إلى حلول تجميع أكثر فعالية وقابلية للتوسع في المستقبل.

اقرأ أيضا:

ما هي الشبكة الرئيسية (Mainnet) في عالم العملات المشفرة والبلوكشين؟