فهم ازدحام شبكة البلوكتشين: لماذا تتعطل معاملاتك

عندما تتدفق المزيد من المعاملات إلى blockchain أكثر مما يمكنه تحمله، يحدث ازدحام الشبكة. هذه تحدٍ حاسم يؤثر على بيتكوين، إثيريوم، وسلاسل رئيسية أخرى. فهم ما الذي يسبب ازدحام الشبكة في blockchain وآثاره المتتالية أمر أساسي لأي شخص يستخدم العملات المشفرة.

التأثير في العالم الحقيقي: لماذا يهم هذا المستخدمين

قبل الغوص في الآليات الفنية، دعونا نفهم ما يعنيه ازدحام الشبكة من حيث الممارسة. كل معاملة تقدمها تدخل منطقة انتظار تُسمى الميمبول—اختصاراً لبركة الذاكرة. عندما يحدث ازدحام الشبكة في blockchain، تتراكم آلاف المعاملات هنا، تتنافس على المساحة في الكتلة التالية. النتيجة؟ تتعطل معاملتك، وترتفع الرسوم بشكل كبير، وتبقى في انتظار غير محدد.

هذا ليس نظريًا. في ربيع عام 2023، وصل ازدحام الشبكة الخاصة ببيتكوين إلى مستويات قصوى. حيث أغلقت ما يقرب من 400,000 معاملة غير مؤكدة في الذاكرة المؤقتة بينما انفجرت أنشطة رموز BRC-20. ارتفعت رسوم المعاملات بأكثر من 300% في غضون أسبوعين فقط. وبالمثل، في عامي 2017-2018، أدى ارتفاع سعر بيتكوين إلى حدوث ازدحام شديد في الشبكة blockchain لدرجة أن متوسط رسوم المعاملات تجاوز $50 لكل معاملة.

كيف يحدث ازدحام الشبكة في البلوكشين

لفهم سبب حدوث ازدحام الشبكة في بلوكتشين، تحتاج إلى فهم بعض المفاهيم الأساسية:

اللبنات الأساسية: كيف تدخل المعاملات إلى بلوكشين

تتكون سلسلة الكتل من سلسلة من الكتل، حيث تحتوي كل كتلة على بيانات المعاملات. هذه الكتل غير قابلة للتغيير بشكل دائم بمجرد إضافتها. يتم توزيعها عبر شبكة لامركزية من العقد، حيث تحتفظ كل منها بنسخة كاملة من سلسلة الكتل. تأتي الأمان من التشفير ونظرية الألعاب التي تعمل معًا.

غرفة الانتظار: فهم الميمبول

عندما تبث معاملة على بيتكوين أو أي بلوكتشين آخر، لا تنضم على الفور إلى البلوكتشين. بدلاً من ذلك، تدخل في الميمبول - مجموعة من المعاملات غير المؤكدة التي تنتظر الانضمام إلى الكتلة التالية. تبقى المعاملات هنا حتى يتم تأكيدها وتسجيلها بشكل دائم.

الكتل المقترحة والطريق إلى النهائية

تعتبر الكتل المرشحة ( والمعروفة أيضًا بالكتل المقترحة ) هي ما يقدمه المعدنون أو المدققون ليتم إضافته إلى سلسلة الكتل. تحتوي هذه الكتل على معاملات غير مؤكدة جاهزة للمعالجة. بالنسبة لنظام إثبات العمل الخاص ببيتكوين (PoW)، يتنافس المعدنون لحل الألغاز الرياضية المعقدة؛ الفائز يضيف كتلته المرشحة ويكسب مكافأة. بالنسبة لنظام إثبات الحصة الخاص بإثيريوم (PoS)، يتم اختيار المدققين عشوائيًا لاقتراح كتل، مع تأكيد مدققين آخرين لصلاحيتها.

تشير القابلية النهائية إلى الحالة الدائمة وغير القابلة للعكس للمعاملة على البلوكشين. عادةً ما تحقق معاملات البيتكوين القابلية النهائية بعد إضافة ست كتل إضافية بعد الكتلة التي تحتوي على تلك المعاملة. توصي إثيريوم بعدد أكبر من التأكيدات بسبب وقت الكتلة الأقصر.

مبدأ السلسلة الأطول

يمكن للعديد من المنقبين إنتاج كتل صالحة في نفس الوقت، مما يخلق انقسامات مؤقتة في سلسلة الكتل. مبدأ “السلسلة الأطول” يحدد أن النسخة الصالحة هي التي تحتوي على أكبر قدر من العمل الحسابي المستثمر – عادةً السلسلة الأطول. تصبح الكتل على السلاسل الأقصر يتيمة وتعود معاملاتها إلى الذاكرة. استخدمت إثيريوم في البداية هذا المبدأ مع إثبات العمل لكنها انتقلت إلى خوارزمية اختيار الانقسام القائمة على الوزن بعد الانتقال إلى إثبات الحصة في عام 2022.

ما هي الأسباب التي تؤدي إلى ازدحام الشبكة في البلوكتشين؟

هناك ثلاثة عوامل رئيسية تسبب ازدحام الشبكة في البلوكتشين:

زيادة الطلب على المعاملات: مع تزايد الاعتماد، يقدم المزيد من المستخدمين المعاملات في نفس الوقت. يمكن أن تؤدي تقلبات الأسعار المفاجئة أو موجات الاعتماد الجماعي إلى ارتفاعات في المعاملات تتجاوز ما يمكن لكتلة واحدة معالجته. هذه مشكلة خاصة بالنسبة لسلاسل الكتل ذات أحجام الكتل المحدودة وأوقات الكتل البطيئة.

حدود حجم الكتلة: تحتوي كل سلسلة كتل على حد أقصى لحجم الكتلة. كان لدى بيتكوين في الأصل حد 1 ميغابايت، وتم توسيعه لاحقًا ليصل إلى حوالي 4 ميغابايت من خلال ترقية SegreGated Witness (SegWit) في عام 2017. عندما يتجاوز حجم المعاملات هذه السعة، يتبع ذلك حتمًا ازدحام الشبكة.

أوقات الكتل البطيئة: تضيف بيتكوين كتلة جديدة تقريبًا كل 10 دقائق. إذا تم إنشاء المعاملات بمعدل أسرع بكثير، يتطور تراكم معاملات في ميمبول.

العواقب التي ستختبرها فعلاً

عندما تضرب ازدحام الشبكة في بلوكتشين، تتسبب عدة آثار ضارة في الانتشار عبر الشبكة:

ارتفاع رسوم المعاملات: يفضل عمال المناجم المعاملات ذات الرسوم الأعلى. خلال الازدحام، ستدفع أسعارًا مرتفعة لمعالجة معاملتك. تصبح المعاملات الصغيرة غير قابلة للتطبيق من الناحية الاقتصادية.

تأكيدات بطيئة بشكل مؤلم: ازدحام الشبكة يمدد أوقات التأكيد من دقائق إلى ساعات، أو أيام، أو أكثر. ظاهرة إثيريوم CryptoKitties في عام 2017 توضح ذلك بشكل مثالي - فقد أثرت هذه المشروع الفيروسي على الشبكة بشكل كبير مما أدى إلى تباطؤ معالجة المعاملات وزيادة أسعار الغاز بشكل كبير عبر النظام البيئي بأسره.

تجربة مستخدم متدهورة: الرسوم المرتفعة إلى جانب الانتظار الطويل يبعدان المستخدمين ويضرّان بتبني البلوكتشين. تصبح التقنية غير قابلة للاستخدام في المعاملات اليومية.

زيادة تقلبات السوق: ازدحام الشبكة يخلق الذعر. إذا أراد المتداولون البيع ولكن الشبكة مزدحمة للغاية لمعالجة معاملاتهم، فقد يصبحون يائسين، مما قد يؤدي إلى انهيارات في السوق. يمكن أن يزيد الازدحام أيضًا من مخاطر هجمات الإنفاق المزدوج ويتركز قوة التعدين، مما يخلق ثغرات في الأمان والتمركز.

كيف يحارب القطاع

تتناول عدة أساليب ازدحام الشبكة في البلوكشين، على الرغم من أن كل منها يحمل مزايا وعيوب:

أحجام الكتل الأكبر: تتناسب المزيد من المعاملات في كل كتلة، مما يزيد من القدرة على المعالجة. ومع ذلك، فإن الكتل الأكبر تنتشر بشكل أبطأ، مما يزيد من مخاطر الانقسام ويتطلب المزيد من التخزين - مما قد يؤدي إلى مركزية الشبكة.

أوقات الكتل الأسرع: تقليل فترات الكتل يسرع معالجة المعاملات ولكنه يزيد من الكتل اليتيمة والتهديدات الأمنية المحتملة.

حلول الطبقة الثانية: شبكة Lightning الخاصة ببيتكوين و Plasma الخاصة بإثيريوم تعالج المعاملات خارج السلسلة، مسجلة الحالات النهائية على السلسلة. هذه الحلول تعزز قابلية التوسع ولكن تضيف تعقيدًا في التنفيذ واعتبارات أمان جديدة.

التقسيم: تقسيم البلوكشين إلى قطع أصغر يسمح لكل منها بمعالجة المعاملات بشكل مستقل، مما يزيد القدرة بشكل ملحوظ. مثل حلول الطبقة الثانية، يقدم التقسيم تعقيدًا ومفاضلات في الأمان.

آليات بديلة: عادةً ما تعالج آلية إثبات الحصة أسرع من آلية إثبات العمل، وتقدم الحلول الناشئة مثل التكديس التفاؤلي والتكديس القائم على المعرفة الصفرية مسارات إضافية للتوسع.

نتطلع إلى

مع تسارع اعتماد تقنية البلوك تشين على مستوى العالم، سيظل ازدحام الشبكة تحديًا مركزيًا. قدرة البلوك تشين على التعامل بكفاءة مع أحجام المعاملات العالية تعد أساسية للاعتماد الواسع. بالنسبة للأنظمة التي تستهدف المعاملات اليومية في الوقت الحقيقي، فإن حل ازدحام شبكة البلوك تشين ليس خيارًا—بل هو ضروري. تستمر الصناعة في دفع أبحاث القابلية للتوسع، مما يشير إلى أن الحلول قيد التطوير بنشاط لجعل البلوك تشين أكثر عملية للاستخدام الجماهيري.