العنوان الأصلي: ما وراء خاصية أساسية في سلسلة بلوكشين: «جودة السلسلة القوية»

المؤلف الأصلي: ittaia، PGarimidi، jneu_net، a16z

الترجمة الأصلية: AididiaoJP، Foresight News

جودة السلسلة (Chain Quality, CQ) هي إحدى الخصائص الأساسية في البلوكشين. وبعبارة مبسطة، تتمثل في:

إذا كنت تمتلك 3% من حصص الرهان، ففي متوسط فترة زمنية، يمكنك التحكم في 3% من مساحة الكتل.

بالنسبة للبلوكشينات المبكرة ذات الإنتاجية المنخفضة، فإن جودة السلسلة تكفي لتكون مناسبة. لكن السعات (bandwidth) للبلوكشينات الحديثة أكبر بكثير، ويمكن أن تتضمن كتلة واحدة عددًا كبيرًا من المعاملات.

وهذا يقود إلى مفهوم أقوى وأكثر دقة. فهو لا يهتم فقط بنسبة مساحة الكتل على مدار الزمن بشكل متوسط، بل يركز على تقسيم مساحة الكتل داخل كل كتلة على حدة. ونسمّي ذلك «جودة السلسلة القوية» (Strong Chain Quality, SCQ):

إذا كنت تمتلك 3% من حصص الرهان، ففي كل كتلة، يمكنك التحكم في 3% من مساحة الكتل.

بصورة جوهرية، تُمكّن هذه الخاصية أصحاب المصلحة من امتلاك «ممرات افتراضية» داخل بلوكشين عالي الإنتاجية، بما يضمن إدراج معاملاتهم.

جودة السلسلة في البلوكشين

واحدة من أهم الابتكارات في بيتكوين — والتي تتوفر اليوم تقريبًا في كل بلوكشين — هي إدخال آلية مكافآت داخل البروتوكول موجّهة إلى مُقترحي الكتل: الطرف الذي ينجح في إضافة الكتلة إلى آلة الحالات يمكنه الحصول على رموز مُنشأة حديثًا ورسوم المعاملات. تُحدَّد هذه المكافآت بدالة انتقال الحالة، وتنعكس في النهاية على حالة النظام.

في نموذج الحوسبة الموزعة التقليدي، يتم تقسيم المشاركين إلى أطراف صادقة وأطراف خبيثة. لا توجد حاجة لمكافأة الأطراف الصادقة هنا، لأن السلوك الصادق هو الافتراض الافتراضي في النموذج.

أما في نموذج الاقتصاد التشفيري، فيُنظر إلى المشاركين بوصفهم فاعلين عقلانيين، وقد تكون دالة المنفعة لديهم غير معروفة. الهدف هو تصميم حوافز تجعل هؤلاء المشاركين، أثناء سعيهم لتعظيم أرباحهم، متوافقين تلقائيًا مع التشغيل الناجح للبروتوكول. وبالاقتران مع آلية المكافآت داخل البروتوكول، نستطيع استخلاص التعريف المثالي التالي لجودة السلسلة:

جودة السلسلة (CQ): ائتلاف يملك X% من إجمالي حصص الرهان، بعد زمن الاستقرار العالمي (GST)، لديه احتمال X% ليصبح مُقترح كل كتلة تدخل إلى السلسلة.

إذا انحرفت سلسلة ما عن متطلبات جودة السلسلة، فقد يسمح ذلك لبعض الائتلافات بالحصول على حصة من المكافآت تتجاوز النسبة الطبيعية، مما يضعف دافع السلوك الصادق ويهدد أمان البروتوكول.

تحاول كثير من البلوكشينات تحقيق هذه الخاصية أو تلبيتها عبر «آلية تدوير قادة عشوائية بناءً على أوزان الرهان».

ومن أبرز التحديات النموذجية التي تواجهها حاليًا: مشكلة «التعدين الأناني» في بيتكوين؛ مشكلة مقاومة تفرعات الذيل (tail fork) في Monad؛ والمشكلات في بروتوكول LMD GHOST الخاص بإيثيريوم.

منشأ «جودة السلسلة القوية»

عندما تكون مساحة الكتل وفيرة بما يكفي، لا نحتاج إلى ترك محتوى الكتلة بالكامل تحت سيطرة مُقترح واحد. بل يمكن تقسيم مساحة الكتلة نفسها داخل كتلة واحدة بين عدة أطراف مشاركة. الفكرة التي تعبر عنها هذه الصياغة الاقتصادية التشفيرية لجودة السلسلة القوية هي بالضبط:

جودة السلسلة القوية (SCQ): ائتلاف يملك X% من إجمالي حصص الرهان، بعد زمن الاستقرار العالمي (GST)، يمكنه التحكم في X% من مساحة الكتل في كل كتلة.

وتتضمن هذه الخاصية المثالية بشكل ضمني مفهومًا مجردًا اسمه «الممرات الافتراضية». أي أن الائتلاف يمكنه عمليًا التحكم بنسبة معينة من مساحة الكتل المخصصة داخل كل كتلة.

ومن منظور اقتصادي، فإن امتلاك ممر افتراضي يعادل امتلاك أصل إنتاجي يولّد عائدًا، وقد تأتي هذه العوائد من رسوم المعاملات أو من MEV (القيمة القصوى القابلة للاستخراج). سيتنافس الكيانات الخارجية من أجل الحصول على هذه الممرات والحفاظ عليها انطلاقًا من حصص الرهان، وهذا يخلق طلبًا مستمرًا على رموز L1 الأساسية. كلما زادت القيمة الاقتصادية التي يمكن أن يولدها ممر واحد، اشتدت دوافع مختلف الأطراف للتنافس على حصص الرهان، وبالتالي ترتفع أيضًا القيمة التي يمكن أن تتراكم من حصص الرهان في L1 التي تتحكم بحق الوصول إلى هذه المساحات الخاصة بالكتل. ومن خلال هذا التجريد، يمكننا تحويل قدرة أقوى على مقاومة الرقابة إلى خاصية فعّالة في البروتوكول تتمثل في SCQ.

جودة السلسلة القوية ومقاومة الرقابة

تشير الأبحاث الأخيرة إلى أن بروتوكولات مقاومة الرقابة مهمة جدًا. فمثل هذه البروتوكولات لا يجب فقط أن تضمن إدراج مدخلات الأطراف الصادقة نهائيًا، بل أيضًا أن تضمن إدراجها فورًا. يمكن اعتبار جودة السلسلة القوية (SCQ) امتدادًا لهذه الخاصية في ظل محدودية سعة الكتل.

في سيناريوهات واقعية، إذا كان حجم المعاملات المراد إدراجها يتجاوز مساحة الكتل المتاحة، فلا يوجد أي بروتوكول يمكنه تحقيق معنى مثالي لمقاومة الرقابة. تواجه SCQ هذا القيد من خلال نهج أكثر عملية: فهي لا تُلزم جميع المعاملات الصادقة دائمًا بالإدراج، بل تخصص لكل عقدة رهانات «ميزانية»، بحيث تكون معاملاتها قادرة على الإدراج ضمن نطاق هذه الميزانية.

تم تقديم بروتوكول MCP كعنصر فوق بروتوكولات توافق (consensus) عملية من نمط تحمّل الأعطال البيزنطية العملية الموجودة (PBFT)، بهدف جعل هذه البروتوكولات تمتلك قابلية مقاومة الرقابة. يحقق البروتوكول كذلك متطلبات SCQ — إذ يخصص مساحة كتل مناسبة للمقترحين بناءً على نسبة حصص الرهان. وفي المقابل، توفر بروتوكولات BFT المبنية على الرسوم غير الدورية الموجهة (DAG) طريقة لتنفيذ حوض رسائل (mempool) متعدد الكُتّاب، كما تمتلك درجة من قابلية مقاومة الرقابة.

غالبًا ما تفشل تطبيقات هذه البروتوكولات القياسية بشكل صارم في تحقيق SCQ، عادةً لأنها تتيح للقادة تأخيرًا انتقائيًا لمجموعات فرعية من بعض المعاملات. ومع ذلك، يمكن أن يؤدي إجراء تعديلات بسيطة على هذه البروتوكولات إلى إعادة تحقيق SCQ. ومن الاتجاه المرتبط بذلك «فرض إدراج المعاملات» لتقليل سلوكيات الرقابة.

كما تُظهر MCP كيفية تحقيق خاصية أكثر قوة من حيث الإخفاء. وبمساعدة هذه الخاصية، يمكن لأصحاب المصلحة إنشاء ممرات خاصة افتراضية، ولا يتم كشف محتوى هذه الممرات إلا عند الإعلان عنها للعامة ضمن كتلة كاملة. سنفصل هذا الأمر أكثر في المقالات اللاحقة.

كيفية تحقيق جودة سلسلة قوية

للحصول على جودة سلسلة قوية بعد زمن الاستقرار العالمي (GST)، تتمثل النقطة الأساسية في ضمان ألا يتمكن المقترح من القيام بتدقيق (审查) عشوائي لمدخلات أصحاب المصلحة. ويمكن تحقيق ذلك عبر بروتوكول من جولتين. وبناءً على أساس شبه كل بروتوكولات BFT المعتمدة على الرؤية، يكفي إجراء تعديلين بسيطين:

الجولة الأولى: يقوم كل مشارك بإرسال مدخلاته الموثقة إلى جميع المشاركين الآخرين.

الجولة الثانية: إذا تلقى كل مشارك مدخلات موثقة من المشارك i، فإنه يضيف i إلى قائمة الإدراج الخاصة به. بعد ذلك، يرسل ذلك المشارك قائمة الإدراج إلى القائد. ويعادل هذا الالتزام: أنه لن يقبل إلا تلك الكتل التي تتضمن جميع المدخلات الموجودة في القائمة.

اقتراح BFT: بعد أن يستلم القائد هذه الرسائل، يقوم بتضمين اتحاد (union) جميع قوائم الإدراج التي استلمها داخل الكتلة.

تصويت BFT: لن يصوّت المشارك بالموافقة إلا إذا احتوت كتلة ما على جميع المدخلات الموجودة ضمن قائمة إدراج المشارك نفسه.

ومن غير الصعب ملاحظة أنه، وفق مخطط البروتوكول هذا، يمكن بناء بروتوكول كامل. ويمكن لهذا البروتوكول أن يحقق جودة سلسلة قوية بعد زمن الاستقرار العالمي (GST)، ويوفر مقاومة للرقابة، ويظل فعالًا عندما يكون القائد صادقًا. وإذا كان الهدف هو تحقيق SCQ أيضًا قبل GST، فسيكون من الضروري الانتظار ضمن كل جولة لقيمة (أو قوائم) بالعدد الكافي (النصاب القانوني). سنوضح هذا البروتوكول وصيغه الموسعة بتفصيل في مقالات لاحقة.

تشير الأبحاث الأخيرة إلى أنه لتحقيق جودة سلسلة قوية ومقاومة الرقابة، يتعين إضافة جولتين إضافيتين (كما هو موضح في مخطط البروتوكول أعلاه) فوق جولات التصويت في بروتوكول BFT المعتاد. وسنشرح هذا النتيجة كذلك بالتفصيل في المقالات اللاحقة.

على الرغم من أن جودة السلسلة القوية (SCQ) تحدد نسبة مساحة الكتل التي يمكن للائتلاف التحكم بها، إلا أنها لا تحدد تمامًا ترتيب المعاملات داخل الكتل. يمكن فهم SCQ على أنها تقوم بحجز مساحة لكل عقدة رهانات، لكنها لا تقدم أي ضمان لترتيب المعاملات داخل هذه المساحة.

وهذا يفتح مجالًا واسعًا للبحث في تصميم آليات ترتيب المعاملات. فمن شأن آلية ترتيب جيدة أن تعزز المزيد من العدالة والكفاءة داخل بيئة البلوكشين. ومن اتجاه يستحق الاهتمام هو ترتيب المعاملات وفق الرسوم ذات الأولوية.

الرابط الأصلي

انقر لمعرفة المزيد عن BlockBeats لدى الوظائف الشاغرة

مرحبًا بالانضمام إلى المجتمع الرسمي لـ律动 BlockBeats:

مجموعة Telegram للاشتراك: https://t.me/theblockbeats

مجموعة Telegram للدردشة: https://t.me/BlockBeats_App

حساب Twitter الرسمي: https://twitter.com/BlockBeatsAsia