رؤية مستقبل blockchain هي تحقيق اللامركزية والأمان والقابلية للتوسع. لكن عادةً ما يمكن تحقيق اثنين فقط من هذه، وهو ما يُعرف بمشكلة مثلث blockchain المستحيل. على مر السنين، كان الناس يستكشفون كيفية زيادة سعة blockchain وسرعة المعاملات مع ضمان اللامركزية والأمان، أي معالجة مشكلة التوسع.
يتم تعريف اللامركزية والأمان وقابلية التوسع في blockchain كما يلي:
لامركزية: يمكن لأي شخص أن يصبح عقدة ويشارك في إنتاج والتحقق من نظام blockchain، كلما زاد عدد العقد، زادت درجة اللامركزية.
الأمان: كلما زادت تكلفة الحصول على السيطرة على نظام blockchain، زادت الأمان، ويمكن أن تصمد السلسلة أمام هجمات نسبة أكبر من المشاركين.
قابلية التوسع: قدرة blockchain على معالجة عدد كبير من المعاملات.
أول انقسام كبير في شبكة البيتكوين نشأ بسبب مشكلة توسيع السعة. مع زيادة عدد المستخدمين وحجم المعاملات، بدأت شبكة البيتكوين التي حدها الأقصى 1 ميغابايت لكل كتلة تواجه الازدحام. منذ عام 2015، كان هناك انقسام في مجتمع البيتكوين بشأن مشكلة التوسع، حيث كانت إحدى الفئات تدعم توسيع الكتلة، بينما كانت الفئة الأخرى ترى أنه يجب استخدام خطة Segwit لتخفيض الوزن لتحسين بنية السلسلة الرئيسية. في 1 أغسطس 2017، بدأت الفئة الداعمة لتوسيع الكتلة في تشغيل نظام عميل مطور يصل حجمه إلى 8 ميغابايت، مما أدى إلى أول انقسام كبير في تاريخ البيتكوين، وظهور عملة جديدة هي BCH.
اختارت شبكة الإيثيريوم أيضًا التضحية ببعض القابلية للتوسع من أجل ضمان أمان الشبكة ولامركزيتها. على الرغم من أن الإيثيريوم لم يقيد حجم الكتلة مثل البيتكوين للحد من حجم المعاملات، إلا أنه وضع حدًا غير مباشر على رسوم الوقود التي يمكن أن تستوعبها الكتلة الواحدة، لكن الغرض هو تحقيق توافق موثوق وضمان توزيع واسع للعقد.
من CryptoKitties في عام 2017 ، إلى صيف DeFi ، ثم ظهور تطبيقات GameFi و NFT على السلسلة لاحقًا ، تزايد الطلب في السوق على السعة ، ولكن حتى الإيثريوم القابل للبرمجة بالكامل يمكنه معالجة 15~45 معاملة في الثانية (TPS). وهذا أدى إلى زيادة تكاليف المعاملات وطول أوقات التسوية ، مما جعل من الصعب على معظم Dapps تحمل تكاليف التشغيل ، وأصبح الشبكة بأكملها بطيئة ومكلفة للمستخدمين ، مما يجعل مشكلة توسيع نطاق البلوكشين بحاجة ماسة إلى الحل. الحل المثالي للتوسع هو: تحسين سرعة المعاملات والسعة لشبكة البلوكشين قدر الإمكان دون التضحية باللامركزية والأمان.
2. فئات حلول التوسع
نحن نصنف خطط التوسع إلى فئتين رئيسيتين: التوسع داخل السلسلة والتوسع خارج السلسلة، وفقًا لمعيار "هل سيتم تغيير طبقة الشبكة الرئيسية؟".
2.1 توسيع السلسلة
المفهوم الأساسي: حل يتمثل في تحقيق تأثير التوسع من خلال تغيير طبقة بروتوكول الشبكة الرئيسية، الحل الرئيسي الحالي هو التقسيم.
هناك عدة حلول لتوسيع السلسلة، لن نتوسع في هذه المقالة، وسنقوم بسرد نوعين بإيجاز:
الخطة الأولى هي توسيع مساحة الكتلة، وزيادة عدد المعاملات المعبأة في كل كتلة، لكن هذا سيزيد من متطلبات الأجهزة عالية الأداء للعقد، مما يزيد من عتبة الانضمام للعقد، ويقلل من درجة "اللامركزية".
الخيار الثاني هو التقسيم، وهو تقسيم دفتر حسابات blockchain إلى عدة أجزاء، حيث تتولى شظايا مختلفة أي عقد مختلفة مسؤولية تسجيل حسابات مختلفة، ويمكن أن تعالج الحسابات المتوازية عدة معاملات في وقت واحد؛ وهذا يمكن أن يقلل من ضغط الحسابات على العقدة وحاجز الدخول، ويزيد من سرعة معالجة المعاملات ودرجة اللامركزية؛ لكن هذا يعني أن قوة الحوسبة في الشبكة بالكامل تتوزع، مما يقلل من "أمان" الشبكة بأكملها.
قد يؤدي تغيير شفرة بروتوكول الشبكة الرئيسية إلى آثار سلبية يصعب توقعها، حيث إن أي ثغرة أمنية طفيفة في الطبقة الأساسية قد تهدد بشكل كبير أمان الشبكة بأكملها، وقد تضطر الشبكة إلى إجراء انقسام أو التوقف عن الإصلاح والترقية.
2.2 خارج السلسلة扩容
المفهوم الأساسي: حلول توسيع لا تغير بروتوكول الشبكة الرئيسية من الطبقة الأولى الحالي.
يمكن تقسيم حلول التوسع خارج السلسلة إلى Layer2 وحلول أخرى:
تنص قناة الحالة على أن المستخدمين يحتاجون للتفاعل مع الشبكة الرئيسية فقط عند فتح القناة أو إغلاقها أو حل النزاعات، ويجب أن تتم التفاعلات بين المستخدمين خارج السلسلة، وذلك لتقليل وقت وتكلفة المعاملات، ولتجنب قيود عدد المعاملات.
قناة الحالة هي بروتوكول بسيط من نظير إلى نظير، مناسب لتطبيقات "المبنية على الأدوار"، مثل لعبة الشطرنج الثنائية. كل قناة تُدار بواسطة عقد ذكي متعدد التوقيع يعمل على الشبكة الرئيسية، حيث يتحكم هذا العقد في الأصول المودعة في القناة، ويحقق تحديثات الحالة، ويتوسط في النزاعات بين المشاركين. بعد نشر العقد على شبكة البلوك تشين، يقوم المشاركون بإيداع الأموال وتجميدها، وعند تأكيد توقيع الطرفين، يتم فتح القناة رسمياً. تسمح القناة بإجراء معاملات مجانية غير محدودة خارج السلسلة بين المشاركين، طالما أن صافي التحويلات لا يتجاوز إجمالي الرموز المودعة. يتناوب المشاركون على إرسال تحديثات الحالة لبعضهم البعض، في انتظار تأكيد توقيع الطرف الآخر. بمجرد تأكيد توقيع الطرف الآخر، تُعتبر هذه التحديثات مكتملة. عادةً، لن يتم تحميل تحديثات الحالة المتفق عليها من قبل الطرفين إلى الشبكة الرئيسية، فقط في حالة حدوث نزاع أو إغلاق القناة، سيتم الاعتماد على تأكيد الشبكة الرئيسية. عند الحاجة لإغلاق القناة، يمكن لأي مشارك تقديم طلب معاملة على الشبكة الرئيسية، وإذا حصل طلب الخروج على موافقة توقيع جميع المشاركين، سيتم التنفيذ على الفور على السلسلة، أي أن العقد الذكي يقوم بتوزيع الأموال المتبقية المقيدة بناءً على رصيد كل مشارك في الحالة النهائية للقناة؛ إذا لم يوافق المشاركون الآخرون على التوقيع، فيجب على الجميع الانتظار حتى انتهاء "فترة التحدي" لتلقي الأموال المتبقية.
بناءً على ما سبق، يمكن أن يقلل حل قناة الحالة بشكل كبير من كمية الحسابات على الشبكة الرئيسية، ويزيد من سرعة المعاملات، ويقلل من تكاليف المعاملات.
2015/11، قام جيف كولمان بتلخيص مفهوم قناة الدولة بشكل منهجي لأول مرة، واقترح أن قناة الدفع في البيتكوين هي حالة فرعية من مفهوم قناة الدولة.
2016/01، نشر جوزيف بون وثاديوس دريجا رسميًا الورقة البيضاء "شبكة البيتكوين الضوئية: مدفوعات فورية قابلة للتوسع خارج السلسلة"، حيث اقترحوا خطة توسيع لشبكة البيتكوين المدفوعة عبر قناة الدفع )، وهذه الخطة مخصصة فقط لمعالجة المدفوعات على شبكة البيتكوين.
2017/11، تم تقديم أول مواصفات تصميم قناة الحالة Sprites المبنية على إطار قناة الدفع.
2018/06، قدمت Counterfactual تصميمًا مفصلًا لقنوات الحالة العامة، وهو 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 ليشمل قنوات الأطراف المتعددة، ونيترو هو أول بروتوكول تم إنشاؤه بناءً على هذه الفكرة.
2019/10، لتلبية احتياجات جميع المشاركين في البقاء على الاتصال بشكل مستمر، قامت Pisa بتوسيع مفهوم Watchtowers.
2020/03، قدمت Hydra قنوات متساوية سريعة.
3.1.3 المبادئ التقنية
سير العمل التقليدي على السلسلة: يتفاعل أليس وبوب مع العقود الذكية الموزعة على الشبكة الرئيسية، حيث يقوم المستخدمون بتغيير حالة العقد الذكي من خلال إرسال المعاملات إلى السلسلة. العيب هو أنه سيؤدي إلى مشاكل في الوقت والتكلفة.
العملية العامة التي تتبعها معظم بروتوكولات قنوات الحالة:
أليس وبوب يقومان بإيداع الأموال من حساباتهم الشخصية إلى عنوان العقد على السلسلة، حيث يتم قفل هذه الأموال في العقد حتى يتم إعادتها إلى المستخدم عند إغلاق القناة؛ بعد تأكيد التوقيع بينهما، يتم فتح قناة الحالة رسميًا.
يمكن لأليس وبوب من الناحية النظرية إجراء عدد غير محدود من المعاملات عبر هذا القناة خارج السلسلة، حيث يتواصل المشاركون من خلال رسائل موقعة مشفرة. يحتاج كلا المستخدمين إلى توقيع كل معاملة لمنع حدوث تلاعب مزدوج. من خلال هذه الرسائل، يقدمون تحديثات حالة حساباتهم ويقبلون تحديثات الحالة المقدمة من الطرف الآخر.
إذا أرادت أليس إغلاق القناة وإنهاء المعاملة مع بوب، يجب على أليس تقديم الحالة النهائية لحسابها إلى العقد، وإذا وقع بوب على الموافقة، فسيقوم العقد بإطلاق الأموال المقيدة وإعادتها إلى المستخدم المعني وفقًا للحالة النهائية. إذا لم يستجب بوب للتوقيع، فسيقوم العقد بإطلاق الأموال المقيدة وإعادتها إلى المستخدم المعني بعد انتهاء فترة التحدي.
سير العمل لقناة الحالة في حالة التشاؤم: في البداية، يودع مشاركان الأموال، ثم يبدآن تبادل تحديثات الحالة. افترض أنه في مرحلة ما، لم يستجب بوب لتحديث حالة التوقيع الذي أرسلته أليس في دوره، في هذه الحالة، يمكن لأليس بدء التحدي من خلال تقديم آخر حالة صالحة لها إلى العقد، وهذه الحالة الصالحة تحتوي أيضًا على توقيع بوب السابق، مما يثبت أن آخر معاملة قد حصلت على موافقة بوب، وأن الحالة النهائية قد حصلت على تأكيد بوب. بعد ذلك، يسمح العقد لبوب بالاستجابة خلال فترة معينة عن طريق تقديم الحالة التالية إلى العقد؛ إذا استجاب بوب، يمكن للطرفين الاستمرار في التجارة داخل قناة الحالة؛ إذا لم يستجب بوب خلال هذه الفترة، يغلق العقد قناة الحالة تلقائيًا ويعيد الأموال إلى أليس.
3.1.4 المزايا والعيوب
المميزات:
الفورية: تتم المعاملات تقريبًا على الفور
سعة نقل عالية: يمكن توسيعها بلا حدود من الناحية النظرية
تكلفة منخفضة: خارج السلسلة التداول تقريبا لا تكلفة
الخصوصية: يتطلب التفاعل على السلسلة فقط عند فتح وإغلاق القناة
العيوب:
كفاءة رأس المال منخفضة: تحتاج إلى قفل الأموال
المتطلبات عبر الإنترنت: يجب على المشاركين البقاء متصلين باستمرار
تطبيقات محدودة: أكثر ملاءمة للتفاعل المتكرر بين المشاركين الثابتين
تعقيد إغلاق القناة وحل النزاعات
مشكلة سيولة شبكة القنوات
(# 3.1.5 التطبيق
شبكة البرق البيتكوين:
نظرة عامة: شبكة البرق هي قناة مدفوعات صغيرة في شبكة البيتكوين، وقد مرت بتطور تقني شامل: بناء قناة مدفوعات أحادية الاتجاه باستخدام توقيع متعدد 2/2، وبعد إضافة RSMC يمكن بناء قناة مدفوعات ثنائية الاتجاه، ثم بعد إضافة HTLC يمكن توصيل قنوات المدفوعات لتوسيعها إلى مدفوعات متعددة، وفي النهاية بناء شبكة المدفوعات أي شبكة البرق. من خلال قنوات المدفوعات الصغيرة خارج السلسلة، ثم بمساعدة الوسطاء لتشكيل شبكة المعاملات، يمكن حل مشكلة توسيع شبكة البيتكوين. تتبع الاستخدام الشامل لشبكة البرق عملية "إيداع ) إنشاء قناة ### → معاملات شبكة البرق ### تحديث حالة القناة ( → استرداد/ تسوية ) إنهاء القناة ("؛ نظريًا، يمكن لشبكة البرق معالجة مليون معاملة في الثانية.
الخط الزمني:
في فبراير 2015، نشر جوزيف بون وثاديوس دريجا مسودة ورقة بيضاء لشبكة البرق
تم إصدار النسخة الرسمية من الوثيقة البيضاء في يناير 2016 وتأسيس Lightning Labs
في 15 مارس 2018، أصدرت Lightning Labs النسخة الأولى من الشبكة السريعة LND 0.4.
في بداية عام 2021، كانت سعة شبكة البرق العامة )TVL( حوالي 40 مليون دولار، وكان هناك حوالي 100,000 مستخدم.
في يونيو 2021، أعلنت السلفادور اعتماد البيتكوين كعملة قانونية، وتم إصدار محفظة Chivo المبنية على شبكة البرق في سبتمبر.
في عام 2022، أعلنت Cash App و26 منصة لتداول العملات المشفرة بما في ذلك OKX وKraken وBitfinex عن دعم شبكة Lightning
في أكتوبر 2022، أصدرت Lightning Labs بروتوكول Taro protocol)alpha المبني على Taproot، والذي يتم اختباره حاليًا على شبكة الاختبار.
في 23 نوفمبر 2022، كان هناك 76,236 قناة دفع في شبكة البرق، بإجمالي أموال القنوات 5049 $BTC($81.8M)
التنمية البيئية:
تتكون بيئة شبكة البيتكوين ذات الضوء من الأسفل إلى الأعلى على النحو التالي: شبكة البيتكوين الأساسية --- البنية التحتية الأساسية --- مختلف التطبيقات اللامركزية.
البنية التحتية الأساسية تشمل:
حلول شبكة البرق: يمكن للأفراد والشركات تشغيل برامج البرمجيات المتصلة بشبكة البرق، وأكبر حصة سوقية هي لمختبرات البرق Lightning Labs.
خدمات العقد والسيولة: نظرًا لأن تشغيل المستخدم لعقده الخاص أمر معقد نسبيًا، يلزم توفير واجهة صديقة للمستخدم لمساعدته في إدارة قنوات الدفع الفوري.
تقوم مجموعة متنوعة من خدمات الدفع والمالية والتطبيقات على البنية التحتية الأساسية، مثل Strike التي تعتمد على حلول LND التي تسمح للمستخدمين بشراء وبيع BTC، واستخدام BTC لمكافأة المبدعين على تويتر، وتمكين تجار Shopify من قبول BTC.
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.
تفصيل خطة توسيع خارج السلسلة: من قنوات الحالة إلى حلول Layer2
خارج السلسلة توسيع العمق تحليل
1. ضرورة التوسع
رؤية مستقبل blockchain هي تحقيق اللامركزية والأمان والقابلية للتوسع. لكن عادةً ما يمكن تحقيق اثنين فقط من هذه، وهو ما يُعرف بمشكلة مثلث blockchain المستحيل. على مر السنين، كان الناس يستكشفون كيفية زيادة سعة blockchain وسرعة المعاملات مع ضمان اللامركزية والأمان، أي معالجة مشكلة التوسع.
يتم تعريف اللامركزية والأمان وقابلية التوسع في blockchain كما يلي:
لامركزية: يمكن لأي شخص أن يصبح عقدة ويشارك في إنتاج والتحقق من نظام blockchain، كلما زاد عدد العقد، زادت درجة اللامركزية.
الأمان: كلما زادت تكلفة الحصول على السيطرة على نظام blockchain، زادت الأمان، ويمكن أن تصمد السلسلة أمام هجمات نسبة أكبر من المشاركين.
قابلية التوسع: قدرة blockchain على معالجة عدد كبير من المعاملات.
أول انقسام كبير في شبكة البيتكوين نشأ بسبب مشكلة توسيع السعة. مع زيادة عدد المستخدمين وحجم المعاملات، بدأت شبكة البيتكوين التي حدها الأقصى 1 ميغابايت لكل كتلة تواجه الازدحام. منذ عام 2015، كان هناك انقسام في مجتمع البيتكوين بشأن مشكلة التوسع، حيث كانت إحدى الفئات تدعم توسيع الكتلة، بينما كانت الفئة الأخرى ترى أنه يجب استخدام خطة Segwit لتخفيض الوزن لتحسين بنية السلسلة الرئيسية. في 1 أغسطس 2017، بدأت الفئة الداعمة لتوسيع الكتلة في تشغيل نظام عميل مطور يصل حجمه إلى 8 ميغابايت، مما أدى إلى أول انقسام كبير في تاريخ البيتكوين، وظهور عملة جديدة هي BCH.
اختارت شبكة الإيثيريوم أيضًا التضحية ببعض القابلية للتوسع من أجل ضمان أمان الشبكة ولامركزيتها. على الرغم من أن الإيثيريوم لم يقيد حجم الكتلة مثل البيتكوين للحد من حجم المعاملات، إلا أنه وضع حدًا غير مباشر على رسوم الوقود التي يمكن أن تستوعبها الكتلة الواحدة، لكن الغرض هو تحقيق توافق موثوق وضمان توزيع واسع للعقد.
من CryptoKitties في عام 2017 ، إلى صيف DeFi ، ثم ظهور تطبيقات GameFi و NFT على السلسلة لاحقًا ، تزايد الطلب في السوق على السعة ، ولكن حتى الإيثريوم القابل للبرمجة بالكامل يمكنه معالجة 15~45 معاملة في الثانية (TPS). وهذا أدى إلى زيادة تكاليف المعاملات وطول أوقات التسوية ، مما جعل من الصعب على معظم Dapps تحمل تكاليف التشغيل ، وأصبح الشبكة بأكملها بطيئة ومكلفة للمستخدمين ، مما يجعل مشكلة توسيع نطاق البلوكشين بحاجة ماسة إلى الحل. الحل المثالي للتوسع هو: تحسين سرعة المعاملات والسعة لشبكة البلوكشين قدر الإمكان دون التضحية باللامركزية والأمان.
2. فئات حلول التوسع
نحن نصنف خطط التوسع إلى فئتين رئيسيتين: التوسع داخل السلسلة والتوسع خارج السلسلة، وفقًا لمعيار "هل سيتم تغيير طبقة الشبكة الرئيسية؟".
2.1 توسيع السلسلة
المفهوم الأساسي: حل يتمثل في تحقيق تأثير التوسع من خلال تغيير طبقة بروتوكول الشبكة الرئيسية، الحل الرئيسي الحالي هو التقسيم.
هناك عدة حلول لتوسيع السلسلة، لن نتوسع في هذه المقالة، وسنقوم بسرد نوعين بإيجاز:
الخطة الأولى هي توسيع مساحة الكتلة، وزيادة عدد المعاملات المعبأة في كل كتلة، لكن هذا سيزيد من متطلبات الأجهزة عالية الأداء للعقد، مما يزيد من عتبة الانضمام للعقد، ويقلل من درجة "اللامركزية".
الخيار الثاني هو التقسيم، وهو تقسيم دفتر حسابات blockchain إلى عدة أجزاء، حيث تتولى شظايا مختلفة أي عقد مختلفة مسؤولية تسجيل حسابات مختلفة، ويمكن أن تعالج الحسابات المتوازية عدة معاملات في وقت واحد؛ وهذا يمكن أن يقلل من ضغط الحسابات على العقدة وحاجز الدخول، ويزيد من سرعة معالجة المعاملات ودرجة اللامركزية؛ لكن هذا يعني أن قوة الحوسبة في الشبكة بالكامل تتوزع، مما يقلل من "أمان" الشبكة بأكملها.
قد يؤدي تغيير شفرة بروتوكول الشبكة الرئيسية إلى آثار سلبية يصعب توقعها، حيث إن أي ثغرة أمنية طفيفة في الطبقة الأساسية قد تهدد بشكل كبير أمان الشبكة بأكملها، وقد تضطر الشبكة إلى إجراء انقسام أو التوقف عن الإصلاح والترقية.
2.2 خارج السلسلة扩容
المفهوم الأساسي: حلول توسيع لا تغير بروتوكول الشبكة الرئيسية من الطبقة الأولى الحالي.
يمكن تقسيم حلول التوسع خارج السلسلة إلى Layer2 وحلول أخرى:
Layer2: قنوات الحالة، بلازما، تجميعات ( تجميعات متفائلة و تجميعات ZK )
أخرى: السلاسل الجانبية، فاليديوم
3. حلول توسيع خارج السلسلة
3.1 قنوات الدولة
3.1.1 ملخص
تنص قناة الحالة على أن المستخدمين يحتاجون للتفاعل مع الشبكة الرئيسية فقط عند فتح القناة أو إغلاقها أو حل النزاعات، ويجب أن تتم التفاعلات بين المستخدمين خارج السلسلة، وذلك لتقليل وقت وتكلفة المعاملات، ولتجنب قيود عدد المعاملات.
قناة الحالة هي بروتوكول بسيط من نظير إلى نظير، مناسب لتطبيقات "المبنية على الأدوار"، مثل لعبة الشطرنج الثنائية. كل قناة تُدار بواسطة عقد ذكي متعدد التوقيع يعمل على الشبكة الرئيسية، حيث يتحكم هذا العقد في الأصول المودعة في القناة، ويحقق تحديثات الحالة، ويتوسط في النزاعات بين المشاركين. بعد نشر العقد على شبكة البلوك تشين، يقوم المشاركون بإيداع الأموال وتجميدها، وعند تأكيد توقيع الطرفين، يتم فتح القناة رسمياً. تسمح القناة بإجراء معاملات مجانية غير محدودة خارج السلسلة بين المشاركين، طالما أن صافي التحويلات لا يتجاوز إجمالي الرموز المودعة. يتناوب المشاركون على إرسال تحديثات الحالة لبعضهم البعض، في انتظار تأكيد توقيع الطرف الآخر. بمجرد تأكيد توقيع الطرف الآخر، تُعتبر هذه التحديثات مكتملة. عادةً، لن يتم تحميل تحديثات الحالة المتفق عليها من قبل الطرفين إلى الشبكة الرئيسية، فقط في حالة حدوث نزاع أو إغلاق القناة، سيتم الاعتماد على تأكيد الشبكة الرئيسية. عند الحاجة لإغلاق القناة، يمكن لأي مشارك تقديم طلب معاملة على الشبكة الرئيسية، وإذا حصل طلب الخروج على موافقة توقيع جميع المشاركين، سيتم التنفيذ على الفور على السلسلة، أي أن العقد الذكي يقوم بتوزيع الأموال المتبقية المقيدة بناءً على رصيد كل مشارك في الحالة النهائية للقناة؛ إذا لم يوافق المشاركون الآخرون على التوقيع، فيجب على الجميع الانتظار حتى انتهاء "فترة التحدي" لتلقي الأموال المتبقية.
بناءً على ما سبق، يمكن أن يقلل حل قناة الحالة بشكل كبير من كمية الحسابات على الشبكة الرئيسية، ويزيد من سرعة المعاملات، ويقلل من تكاليف المعاملات.
(# 3.1.2 خط الزمن
2015/02، نشر جوزيف بون وتاديوس دريجا مسودة وثيقة بيضاء لشبكة البرق.
2015/11، قام جيف كولمان بتلخيص مفهوم قناة الدولة بشكل منهجي لأول مرة، واقترح أن قناة الدفع في البيتكوين هي حالة فرعية من مفهوم قناة الدولة.
2016/01، نشر جوزيف بون وثاديوس دريجا رسميًا الورقة البيضاء "شبكة البيتكوين الضوئية: مدفوعات فورية قابلة للتوسع خارج السلسلة"، حيث اقترحوا خطة توسيع لشبكة البيتكوين المدفوعة عبر قناة الدفع )، وهذه الخطة مخصصة فقط لمعالجة المدفوعات على شبكة البيتكوين.
2017/11، تم تقديم أول مواصفات تصميم قناة الحالة Sprites المبنية على إطار قناة الدفع.
2018/06، قدمت Counterfactual تصميمًا مفصلًا لقنوات الحالة العامة، وهو 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 ليشمل قنوات الأطراف المتعددة، ونيترو هو أول بروتوكول تم إنشاؤه بناءً على هذه الفكرة.
2019/10، لتلبية احتياجات جميع المشاركين في البقاء على الاتصال بشكل مستمر، قامت Pisa بتوسيع مفهوم Watchtowers.
2020/03، قدمت Hydra قنوات متساوية سريعة.
3.1.3 المبادئ التقنية
سير العمل التقليدي على السلسلة: يتفاعل أليس وبوب مع العقود الذكية الموزعة على الشبكة الرئيسية، حيث يقوم المستخدمون بتغيير حالة العقد الذكي من خلال إرسال المعاملات إلى السلسلة. العيب هو أنه سيؤدي إلى مشاكل في الوقت والتكلفة.
العملية العامة التي تتبعها معظم بروتوكولات قنوات الحالة:
أليس وبوب يقومان بإيداع الأموال من حساباتهم الشخصية إلى عنوان العقد على السلسلة، حيث يتم قفل هذه الأموال في العقد حتى يتم إعادتها إلى المستخدم عند إغلاق القناة؛ بعد تأكيد التوقيع بينهما، يتم فتح قناة الحالة رسميًا.
يمكن لأليس وبوب من الناحية النظرية إجراء عدد غير محدود من المعاملات عبر هذا القناة خارج السلسلة، حيث يتواصل المشاركون من خلال رسائل موقعة مشفرة. يحتاج كلا المستخدمين إلى توقيع كل معاملة لمنع حدوث تلاعب مزدوج. من خلال هذه الرسائل، يقدمون تحديثات حالة حساباتهم ويقبلون تحديثات الحالة المقدمة من الطرف الآخر.
إذا أرادت أليس إغلاق القناة وإنهاء المعاملة مع بوب، يجب على أليس تقديم الحالة النهائية لحسابها إلى العقد، وإذا وقع بوب على الموافقة، فسيقوم العقد بإطلاق الأموال المقيدة وإعادتها إلى المستخدم المعني وفقًا للحالة النهائية. إذا لم يستجب بوب للتوقيع، فسيقوم العقد بإطلاق الأموال المقيدة وإعادتها إلى المستخدم المعني بعد انتهاء فترة التحدي.
سير العمل لقناة الحالة في حالة التشاؤم: في البداية، يودع مشاركان الأموال، ثم يبدآن تبادل تحديثات الحالة. افترض أنه في مرحلة ما، لم يستجب بوب لتحديث حالة التوقيع الذي أرسلته أليس في دوره، في هذه الحالة، يمكن لأليس بدء التحدي من خلال تقديم آخر حالة صالحة لها إلى العقد، وهذه الحالة الصالحة تحتوي أيضًا على توقيع بوب السابق، مما يثبت أن آخر معاملة قد حصلت على موافقة بوب، وأن الحالة النهائية قد حصلت على تأكيد بوب. بعد ذلك، يسمح العقد لبوب بالاستجابة خلال فترة معينة عن طريق تقديم الحالة التالية إلى العقد؛ إذا استجاب بوب، يمكن للطرفين الاستمرار في التجارة داخل قناة الحالة؛ إذا لم يستجب بوب خلال هذه الفترة، يغلق العقد قناة الحالة تلقائيًا ويعيد الأموال إلى أليس.
3.1.4 المزايا والعيوب
المميزات:
العيوب:
(# 3.1.5 التطبيق
شبكة البرق البيتكوين:
نظرة عامة: شبكة البرق هي قناة مدفوعات صغيرة في شبكة البيتكوين، وقد مرت بتطور تقني شامل: بناء قناة مدفوعات أحادية الاتجاه باستخدام توقيع متعدد 2/2، وبعد إضافة RSMC يمكن بناء قناة مدفوعات ثنائية الاتجاه، ثم بعد إضافة HTLC يمكن توصيل قنوات المدفوعات لتوسيعها إلى مدفوعات متعددة، وفي النهاية بناء شبكة المدفوعات أي شبكة البرق. من خلال قنوات المدفوعات الصغيرة خارج السلسلة، ثم بمساعدة الوسطاء لتشكيل شبكة المعاملات، يمكن حل مشكلة توسيع شبكة البيتكوين. تتبع الاستخدام الشامل لشبكة البرق عملية "إيداع ) إنشاء قناة ### → معاملات شبكة البرق ### تحديث حالة القناة ( → استرداد/ تسوية ) إنهاء القناة ("؛ نظريًا، يمكن لشبكة البرق معالجة مليون معاملة في الثانية.
الخط الزمني:
التنمية البيئية: تتكون بيئة شبكة البيتكوين ذات الضوء من الأسفل إلى الأعلى على النحو التالي: شبكة البيتكوين الأساسية --- البنية التحتية الأساسية --- مختلف التطبيقات اللامركزية.
البنية التحتية الأساسية تشمل:
تقوم مجموعة متنوعة من خدمات الدفع والمالية والتطبيقات على البنية التحتية الأساسية، مثل Strike التي تعتمد على حلول LND التي تسمح للمستخدمين بشراء وبيع BTC، واستخدام BTC لمكافأة المبدعين على تويتر، وتمكين تجار Shopify من قبول BTC.
حتى نوفمبر 2022،