تعرف على Beacon Chain و الترقية الخاصة بمنصة الإيثيريوم

Beacon Chain هو اسم البلوكتشين الأصلي لبروتوكول إثبات الحصة POS، وتم إطلاقه في عام 2020، لضمان أن منطق إجماع إثبات الحصة سليم ومُستدام قبل تمكينه على Ethereum Mainnet، لذلك، تم تشغيله جنبًا إلى جنب مع الإيثيريوم الأصلي ببروتوكول إثبات العمل POW، ويتطلب إيقاف تشغيل إثبات العمل والتبديل في إثبات الحصة على الإيثيريوم توجيه تعليمات من Beacon Chain بقبول المعاملات من سلسلة الإيثيريوم الأصلية، وتجميعها في كتل ثم تنظيمها في البلوكتشين باستخدام إثبات الحصة على أساس آلية التوافق.

وفي نفس الوقت، أوقف عملاء الإيثيريوم الأصليون التعدين، وإنتشار الكتل، ومنطق الإجماع، وسلموا ذلك إلى سلسلة Beacon Chain، وعرف هذا الحدث باسم The Merge، وبمجرد حدوث الدمج، لم يعد هناك نوعان من سلاسل الكتل، وإنما كانت هناك سلسلة إيثيريوم واحدة لإثبات الحصة.

سنلقي نظرة على المرحلة الأولى من الترقية (Beacon Chain) ونفهم جيداً تأثيرها في النظام وما الميزات الجديدة التي توفرها وما يمكن توقعه من تنفيذها.

Beacon Chain

كان Beacon Chain هو الاسم الذي أُطلق على دفتر الحسابات الذي أدار ونسق شبكة وكلاء الإيثيريوم، قبل أن يبدأ هؤلاء المتقدمون في التحقق من صحة معاملات إيثيريوم الحقيقية، فهو قدم محرك الإجماع أو كما تسمى طبقة الإجماع التي حلت محل تعدين إثبات العمل على الإيثيريوم وأدخلت العديد من التحسينات المهمة معها.

ومن أهم التحسينات على شبكة الإيثيريوم بعد الدمج أن Beacon Chain كانت مكونًا أساسيًا للإيثيريوم الآمنة والصديقة للبيئة والقابلة للتطوير التي لدينا الآن، إذ يذكر أنه في الـ 24 من ديسمبر 2022، انخفض استهلاك الطاقة في الإيثيريوم بنسبة 99.99% بعد إندماجها لإثبات الحصة.

ترقية منصة الإيثيريوم، هذه الترقية تحدث على عدة مراحل. الترقية الأولى للمنصة هي سلسلة Beacon Chain، والتي بدأت في الأول من ديسمبر لعام 2020.شهدت سلسلة Beacon بدء فكرة الاحتفاظ بالعملات على منصة الإيثيريوم، وكانت هذه ميزة مذهلة في تحول المنصة إلى استخدام آلية إثبات الحصة.

تلي سلسلة Beacon Chain، طبقة الدمج، والتي ستشهد دمج ترقية سلسلة Beacon Chain بمنصة الإيثيريوم الرئيسية. حيث تُعد العنصر الأساسي في ترقية منصة الإيثيريوم وهي عبارة عن منصة بلوكتشين جديدة معتمدة على آلية إثبات الحصة، وقد وُصفت بأنها صرح كبير يشهد فيض من المعاملات والتحقق من صحة البيانات وجمع الأصوات وتوزيع المكافآت على المدققين الذين يتحققون من صحة الكتل. ومع ذلك، فهي لا تحدث أي تغيير بمنصة الإيثيريوم التي نستخدمها اليوم، مما يعني أنه يمكنك استخدامها كالمعتاد. وستظل منصة البلوكتشين الأصلية قيد العمل كما هي حتى تدمج بمنصة بلوكتشين الإيثيريوم 2. وفي الوقت نفسه، جار إنشاء نظام جديد بالتوازي مع الإيثيريوم، حيث تمثل سلسلة Beacon Chain عنصره الأساسي، مما يؤدي إلى تحول آلية الإجماع من آلية إثبات العمل إلى آلية إثبات الحصة.

إنها جزء من المرحلة 0 في ترقية الإيثيريوم وتركز على مشاركة المدققين الذين سيكونون أساس تطوير المراحل المستقبلية من الترقية. حيث تحفز المدققين من خلال تقديم المكافآت ورسوم المعاملات، حيث تحدد المكافآت بناءً على المبلغ الذي احتفظ به المستخدم.

 ما عمل سلسلة Beacon Chain؟

يتمثل الدور الأساسي لسلسلة Beacon Chain في حفظ البيانات مثل عناوين المدقق وحالات المدقق وروابط التجزئة. كما أنها تتيح للمدققين العمل في مجموعات، واقتراح الكتل والتصويت عليها، والإبلاغ عن أي سلوك متطفل يصدر من المدققين الآخرين. فيما يلي بعض مهام سلسلة Beacon Chain:

●       المدققون وعملات الإيثر (ETH) المُحتفظ بها: تشرف سلسلة Beacon Chain على المدققين وتدير أيضاً عملات الإيثر (ETH) المحتفظ بها.

●       لجنة المدققين: تتحمل سلسلة Beacon Chain أيضاً مسؤولية تشكيل لجان المدققين. حيث تتكون كل لجنة من 128 مدققاً يسجلون الأصوات على  سلسلة  Beacon Chain وتتابع سلوكيات مقدمي الاقتراحات أيضاً. علماً بأن اختيار المدققين يحدث بصورة عشوائية للحد من مخاطر الهجمات.

●       الإجماع: كما تعد سلسلة Beacon Chain الجهة المنفذة الأساسية لقواعد بروتوكول آلية إثبات الحصة على سلسلتها وجميع السلاسل التالية.

تأثير Beacon Chain؟

يمكننا تلخيص تأثير الـ Beacon Chain، فيما يلي:

الإعداد للتجزئة

منذّ أن إندمجت Beacon Chain مع Ethereum Mainnet الأصلية، بدأ مجتمع الإيثيريوم في البحث عن توسيع نطاق الشبكة، ويتميز بروتوكول إثبات الحصة بميزة وجود سجل لجميع منتجي الكتل المعتمدين في أي وقت، ولكل منهم إيثيريوم، وهذا السجل يمهد الطريق للقدرة على التقسيم والتغلب، ولكن بشكل موثوق به، إذ يتم تقسيم مسؤوليات الشبكة المحددة.

وتتناقض هذه المسؤولية مع بروتوكول إثبات العمل، حيث لا يلتزم المعدّنون بالشبكة، ويمكنهم التوقف عن التعدين وإيقاف تشغيل برنامج العقدة بشكل دائم في لحظة دون عواقب، كما إنه لا يوجد أيضاً سجل لعارضين الكتل المعروفين، ولا توجد طريقة موثوقة لتقسيم مسؤوليات الشبكة بأمان.

تقديم POS

قدمت Beacon Chain إثبات الحصة إلى شبكة إيثيريوم، وهذا يحافظ على الإيثيريوم آمنًا، ويُكسب المدققين المزيد من الإيثيريوم في هذه العملية، إذ أنه في الممارسة العملية، يتضمن الـ Staking ETH تنشيط برنامج المدقق، وبصفتك صانعا، تقوم بتشغيل البرنامج الذي يقوم بإنشاء كتل جديدة، والتحقق من صحتها في السلسلة.

علاوة على ذلك، يخدم الـ Staking غرضا مشابها إعتاد التعدين عليه، لكنه يختلف من نواح كثيرة، إذ يتطلب التعدين نفقات كبيرة تتمثل في إستهلاك قوي للأجهزة والطاقة، مما أدى إلى وفورات الحجم وتعزيز المركزية، بالإضافة إلى ذلك، لم يأت التعدين أيضا مع أي شرط لإغلاق الأصول كضمان، مما يحد من قدرة البروتوكول على معاقبة الجهات الفاعلة السيئة بعد الهجوم، كما أدى الانتقال إلى إثبات الحصة إلى جعل الإيثيريوم أكثر أمانا ولامركزية بشكل ملحوظ مقارنةً بإثبات العمل، فكلما زاد عدد الأشخاص الذين يشاركون في الشبكة، أصبحت أكثر لامركزية وأمانا من الهجمات.

 ما سبب تحول المنصة إلى آلية إثبات الحصة؟

 تعرضت آلية إجماع إثبات العمل لانتقادات كثيرة بسبب استهلاكها المتزايد للطاقة. كما شهدت منصة بلوكتشين الإيثيريوم ارتفاعاً كبيراً مفاجئاً في عدد المستخدمين بفضل توفير تقنية الرموز غير القابلة للاستبدال (NFTs) والتمويل اللامركزي (DeFi) والتطبيقات اللامركزية (dApps)، مما أدى إلى إضافة عدد من المستخدمين الجدد إلى منصة البلوكتشين. وتبعاً لذلك، شهدت المنصة أيضاً زيادة في عدد المعاملات، مما يعني أنه يتعين على المعدّنين استهلاك المزيد من الطاقة والموارد الحوسبية للتحقق من صحة المعاملات. أظهرت البيانات الواردة من منصة Digiconomist أن منصة الإيثيريوم تستهلك حوالي 113 تيراواط في الساعة من الكهرباء، أي ما يعادل تقريباً الاستهلاك الإجمالي لبعض الدول الصغيرة. كما تواجه المنصة مشكلات ازدحام كبيرة عند وجود عدد كبير جداً من المستخدمين النشطين، مما يؤدي إلى حدوث حالات تعطل وتأخير في المعاملات.

 وعلى العكس من ذلك، لا تتطلب آلية إثبات الحصة أجهزة تستنزف الكثير من الطاقة لمعالجة المعاملات، كما تتميز بقدر أكبر من الكفاءة واللامركزية. ومع تزايد الوعي البيئي، واجهت آلية إثبات العمل لمنصة الإيثيريوم المزيد من التدقيق من جمهور المستخدمين والمشرعين. وبالإضافة إلى بعض أوجه القصور في آلية إثبات العمل، دفعت الأسباب السابقة منصة الإيثيريوم إلى التحول إلى آلية إثبات الحصة.

العلاقة بين ترقيات الإيثيريوم 

ترقيات الإيثريوم كلها مترابطة إلى حد ما، ولكن يمكننا تلخيص علاقات سلسلة Beacon Chain مع الترقيات، على النحو التالي:

الدمج و Beacon Chain

في البداية، كانت Beacon Chain موجودة بشكل منفصل عن Ethereum Mainnet، ولكن تم دمجها في عام 2022، حيث:

• تستخدم Ethereum Mainnet إثبات الحصة، ولكن لم يكن هذا هو الحال دائما.
• الترقية من آلية إثبات العمل الأصلية إلى إثبات الحصة، كانت تسمى الدمج.
• يشير الدمج إلى دمج Ethereum Mainnet الأصلي مع البلوكتشين منفصل لإثبات الحصة يسمى Beacon Chain، الموجود الآن كسلسلة واحدة.
• قلل الدمج من إستهلاك الطاقة في الإيثيريوم بنسبة 99.95٪ تقريباً.

Shards و Beacon Chain

لا يمكن أن تدخل المشاركة إلا بأمان إلى النظام البيئي الإيثيريوم مع وجود آلية إجماع لإثبات الحصة، حيث أدخلت Beacon Chain الـ Staking، الذي اندمج مع Mainnet، مما مهد الطريق للتجزئة للمساعدة في توسيع نطاق الإيثيريوم.

انتهاء التعدين

منذ إنشاء سلسلة Beacon Chain الخاصة بطبقة الإجماع، التي بدأت عملها في ديسمبر 2020 كمنصة بلوكتشين مستقلة عن منصة الإيثيريوم الرئيسية (طبقة التنفيذ). وفي نهاية الأمر، سوف تنتقل منصة الإيثيريوم من آلية إجماع إثبات العمل الحالية المتبعة الخاصة بطبقة التنفيذ إلى آلية إجماع إثبات الحصة التي أدخلتها ترقية سلسلة Beacon Chain. وتشير هذه العملية، التي تسمى بطبقة (الدمج)، إلى انتهاء عملية التعدين، حيث تدمج طبقة الإجماع الجديدة بطبقة التنفيذ. في حين أن طبقة الدمج ستؤثر بدرجة كبيرة في البصمة الكربونية لمنصة بلوكتشين الإيثيريوم، فإنها ستمهد الطريق أيضاً لجميع الترقيات المستقبلية.