لماذا التصميم غير المتزامن مهم في شبكات البلوكتشين

تمثل الأنظمة غير المتزامنة انحرافًا أساسيًا عن الهياكل المعمارية المتزامنة التقليدية. بدلاً من تنسيق العمليات من خلال إشارة ساعة عالمية، تسمح الأنظمة غير المتزامنة للأحداث المستقلة بدفع الشبكة إلى الأمام. تصبح هذه الخيار المعماري مهمًا بشكل خاص في بيئات البلوكشين، حيث تخلق اللامركزية تحديات توقيت بطبيعتها.

فهم الشبكات غير المتزامنة

في الحوسبة، يشير غير المتزامن إلى العمليات التي لا تحدث في وقت واحد أو بنفس الوتيرة. عند تطبيقه على أنظمة البلوكشين، فهذا يعني أن العقد لا تحتاج إلى الانتظار للحصول على تأكيد من عقد أخرى قبل المتابعة - فهي تعمل بشكل مستقل وتتواصل مع الأقران حسب الحاجة. تخلق هذه الاستقلالية إطارًا معياريًا حيث يمكن لكل مشارك أن يعمل بشكل مستقل مع الحفاظ على الاتصال بالشبكة.

الميزة الرئيسية هي قدرة المعاملات. نظرًا لعدم تقيد العقد بالانتظار من أجل التزامن العالمي، يمكن للشبكات غير المتزامنة معالجة المعاملات بشكل أسرع. ومع ذلك، تأتي هذه السرعة مع ثمن: بدون تنسيق مركزي، قد تطور العقد المختلفة آراء متباينة حول حالة الشبكة، مما قد يؤدي إلى عدم الاتساق.

الكتل المتزامنة مقابل الكتل شبه المتزامنة

تعمل شبكات البلوكشين عادةً على نموذجين. تعطي الشبكات غير المتزامنة الأولوية للسرعة - حيث لا تقدم ملاحظات في الوقت الحقيقي حول حالة تسليم الرسائل للعقد، مما يسمح بتدفق المعاملات بشكل مستمر. بالمقابل، تقوم الشبكات شبه المتزامنة بتنفيذ تدابير وقائية لمنع انقسام الشبكة. حيث تبطئ التوافق مؤقتًا عند حدوث انقسامات، لضمان وصول جميع العقد في النهاية إلى نفس الحالة.

يعتمد الاختيار بين هذه النهج على أولويات الشبكة. سيقبل نظام يركز على التوافر جميع المعاملات دون انقطاع، مع قبول مخاطر عدم الاتساق المؤقت. قد يوقف نظام يركز على الاتساق معالجة المعاملات حتى تتلقى جميع المعاملات السابقة تأكيدًا كاملاً من الشبكة.

تحمل الأخطاء البيزنطية في الأنظمة غير المتزامنة

تستخدم تصاميم البلوكتشين المتقدمة Asynchronous Byzantine Fault Tolerance (aBFT)، وهي تطور لإطار Byzantine Fault Tolerance (BFT) الأوسع. يوفر aBFT ضمانات رياضية بأن الإجماع سيتحقق في النهاية حتى عندما يتحكم المهاجم في ما يصل إلى ثلث الشبكة. تشير التسمية “غير المتزامنة” هنا إلى أن البروتوكول لا يقوم بفرض أي افتراضات حول توقيت الرسائل - لا تحتاج العقد إلى ساعات متزامنة للتوصل إلى اتفاق.

تجمع هذه الطريقة بين المتانة واللامركزية، مما يسمح للشبكات بتحمل كل من فشل الأجهزة والجهات الخبيثة دون الاعتماد على افتراضات التوقيت الخارجية.

الآثار العملية

فهم التصميم غير المتزامن يساعد في توضيح سبب اتخاذ سلاسل الكتل المختلفة خيارات معمارية مختلفة. بعض السلاسل تعطي الأولوية للسرعة والتوافر، وقبول الانحراف العرضي. بينما تعطي أخرى الأولوية للتناسق والأمان، وقبول انخفاض الإنتاجية. كل تنفيذ غير متزامن أو شبه متزامن يعكس تسوية متعمدة بين اللامركزية والسرعة والموثوقية - وهي الركائز الأساسية لتكنولوجيا البلوكشين.