فهم الرسم البياني الحلقي الموجه: التطور التالي بعد البلوكتشين التقليدي

شهدت صناعة العملات المشفرة والتكنولوجيا المالية العديد من التطورات التكنولوجية منذ ظهور البلوكشين. بينما أحدثت تقنية السجل الموزع ثورة في الأنظمة المالية، برز منافس جديد في السنوات الأخيرة: الرسم البياني الحلقي الموجه (DAG). بدلاً من اعتبار DAG بديلاً عن البلوكشين، من الأصح اعتباره نهجًا معماريًا بديلاً لتحقيق الإجماع في الشبكات الموزعة.

كيف تعمل تقنية الرسم البياني الحلقي الموجه بالفعل

يهيئ الرسم البياني الحلقي الموجه البيانات بشكل مختلف عن الشبكات التقليدية للبلوكشين. بدلاً من تجميع المعاملات في كتل، تنظم أنظمة DAG المعاملات كنقاط مترابطة. تخيل شبكة من الدوائر (vertices) متصلة بخطوط اتجاهية (edges) تتدفق في اتجاه واحد فقط—هذه الصورة التمثيلية تشرح كلا جزئين من الاسم: “موجه” (التدفق أحادي الاتجاه) و"غير الدوري" (لا حلقات).

عند بدء معاملة على شبكة DAG، يتطلب البروتوكول منك التحقق من معاملتين سابقتين غير مؤكدتين (تسمى “النقاط”). بمجرد أن تؤكد هذه المعاملات السابقة، تصبح معاملتك الخاصة نقطة جديدة تنتظر التأكيد من المشارك التالي. هذا يخلق تأثيرًا متسلسلًا حيث يبني المستخدمون بشكل جماعي طبقات متتالية من المعاملات المصدّقة دون الحاجة إلى منتجي كتل مركزيين أو معدنين.

عبقرية هذا التصميم تكمن في التحقق من المعاملات. عندما تؤكد العقد المعاملات القديمة، فإنها تتبع المسار التاريخي بالكامل إلى المعاملة الأصلية، مؤكدةً وجود أرصدة كافية في كل خطوة. إذا حاولت البناء على مسار معاملات غير صالح، فإن معاملتك الخاصة تواجه الرفض - حتى لو كانت ستعتبر شرعية في الظروف العادية. هذه الآلية تمنع بشكل طبيعي الإنفاق المزدوج دون الحاجة إلى تعدين مكثف للطاقة.

DAG مقابل البلوكشين: الاختلافات المعمارية الرئيسية

بينما تخدم كلتا التقنيتين غرض دفتر السجلات الموزعة، تختلف ميكانيكيات التشغيل الخاصة بهما بشكل كبير.

معالجة المعاملات: تقوم سلاسل الكتل بتجميع معاملات متعددة في كتل قبل التحقق منها. وهذا يخلق فترات انتظار لا مفر منها مرتبطة بفترات إنتاج الكتل. على العكس من ذلك، تقوم أنظمة DAG بمعالجة المعاملات بشكل مستمر دون تكاليف إنشاء الكتل. يمكن للمستخدمين تقديم المعاملات متى شاءوا، بشرط أن يؤكدوا المعاملات المعلقة الموجودة أولاً.

هيكل الشبكة: تشكل الكتل التقليدية في البلوكتشين سلسلة خطية من الكتل المتسلسلة. تشكل شبكات DAG رسمًا بيانيًا موجهًا حيث تتفرع المعاملات إلى مسارات تأكيد متعددة في وقت واحد. تمكن هذه الاختلافات الهيكلية أنظمة DAG من التعامل مع حجم معاملات أعلى دون ازدحام.

استهلاك الطاقة: تتطلب معظم سلاسل الكتل التي تستخدم إجماع إثبات العمل قوة حوسبة كبيرة. بينما لا تزال بعض المشاريع المعتمدة على الرسم البياني الحلقي الموجه تستخدم تحقق إثبات العمل، إلا أنها تستهلك طاقة أقل بكثير لأنها تقضي على سباق التعدين. المشاريع التي تركز فقط على التحقق من المعاملات بدلاً من المنافسة على الكتل تقلل من انبعاثاتها الكربونية بشكل كبير.

تكاليف المعاملات: تفرض شبكات البلوكشين رسومًا تعوض المعدنين عن إنتاج الكتل والأمان. تبقى هذه الرسوم ثابتة بغض النظر عن حجم الدفع، مما يجعل المدفوعات الصغيرة غير فعالة من الناحية الاقتصادية. تعمل شبكات DAG برسوم معاملات شبه معدومة أو صفرية حيث لا يوجد معدنون لتكريمهم. إن المشاركة في الشبكة نفسها تعمل كآلية أمان.

تنفيذ DAG في العالم الحقيقي: المشاريع الحالية

على الرغم من المزايا النظرية، إلا أن عدد المشاريع التي اعتمدت معمارية DAG على نطاق واسع لا يزال نسبياً قليلاً.

IOTA (MIOTA) تمثل أكثر تطبيقات DAG رسوخًا. أُطلقت في عام 2016 كـ “تطبيقات إنترنت الأشياء”، تستهدف IOTA بشكل خاص المعاملات بين الآلات والتواصل بين أجهزة IoT. يستخدم المشروع “تشابكات” - عدة عقد مترابطة تتحقق من المعاملات. المشاركة في آلية الإجماع إلزامية؛ يجب على كل مستخدم التحقق من معاملتين لتقديم معاملته الخاصة، مما يخلق لامركزية كاملة دون وجود موثوقين مميزين.

Nano (XNO) تتبنى نهجًا هجينًا، يجمع بين مبادئ DAG وعناصر blockchain. تحتفظ الحسابات الفردية دفاتر حساباتها الخاصة على blockchain بينما تتواصل من خلال العقد المهيكلة على شكل DAG. التصميم يلغي الرسوم التقليدية تمامًا ويمكّن من التسوية الفورية تقريبًا حيث يمكن للطرفين في المعاملة التحقق على الفور بدلاً من الانتظار لتأكيد خارجي.

BlockDAG (BDAG) يقدم نموذج تنفيذ آخر، يتميز بقدرته على التعدين عبر الهاتف المحمول. بدلاً من اتباع جدول تقسيم البيتكوين الذي يستمر لأربع سنوات، يقوم BlockDAG بتنفيذ دورات تقسيم كل اثني عشر شهراً، مما يؤثر على اقتصاديات الرموز وتوزيع القيمة على المدى الطويل بشكل مختلف.

مزايا الرسم البياني الحلقي الموجه

قابلية التوسع بدون اختناقات: عدم وجود فترات إنتاج الكتل يعني عدم وجود حد أقصى لمرور المعاملات. مع زيادة عدد المشاركين في الشبكة، تزداد سعة المعاملات بشكل متناسب.

جدوى المدفوعات الصغيرة: الرسوم الصفرية أو القريبة من الصفر تجعل شبكات DAG مثالية للتطبيقات التي تتطلب العديد من المعاملات ذات القيمة الصغيرة - تفاعلات الأجهزة الذكية، المدفوعات الصغيرة للمحتوى، أو تحقيق الدخل من بيانات أجهزة الاستشعار في إنترنت الأشياء.

كفاءة الطاقة: القضاء على التعدين التنافسي يقلل بشكل كبير من استهلاك الكهرباء والأثر البيئي، مما يعالج القضايا الحرجة المتعلقة بالاستدامة التي تواجه شبكات البلوكشين.

التسوية الفورية: تحقق المعاملات النهائية من خلال التحقق من المشاركين المباشرين بدلاً من الانتظار لإنتاج الكتل اللاحقة، مما يتيح دورات تجارة وتسوية أسرع.

القيود والتحديات المستمرة

تنازلات اللامركزية: تتطلب العديد من شبكات DAG التشغيلية الحالية وجود عقد منسقة أو مصادقين مركزيين لمنع الهجمات خلال مراحل الإقلاع. وعلى الرغم من الاعتراف بها كحلول مؤقتة، فإن هذه العناصر المركزية تضعف الفلسفة اللامركزية الأساسية.

عدم إثبات القدرة على التوسع تحت الحمل الشديد: على الرغم من سنوات من التطوير، لم تثبت شبكات DAG قابليتها للعمل على نطاق بيتكوين أو إيثريوم. لا تزال الأداء في العالم الحقيقي تحت ملايين المعاملات المتزامنة نظريًا بدلاً من كونه تجريبيًا.

تعرض سطح الهجوم: تواجه شبكات DAG نقاط ضعف فريدة. يمكن للمشاركين نظريًا إنشاء سلاسل معاملات احتيالية إذا لم يحدث التحقق الكافي. تعتمد أمان الشبكة بشكل كبير على معدلات المشاركة وتوزيع المدققين.

عدم اليقين التنظيمي: غالبًا ما تواجه التقنيات الجديدة تصنيفًا تنظيميًا غامضًا. تعمل مشاريع DAG في أطر قانونية أقل رسوخًا مقارنة بشبكات blockchain الراسخة.

الحكم: التطور بدلاً من الاستبدال

تُمثل تقنية الرسم البياني الحلقي الموجه ابتكارًا معماريًا شرعيًا يستحق الاعتبار الجاد. إنها تعالج قيودًا معينة في البلوكشين - سرعة المعاملات، وقابلية التوسع، واستهلاك الطاقة، وهياكل الرسوم - من خلال نهج مختلف أساسًا في التوافق.

ومع ذلك، فإن وصف DAG بأنه “قاتل” للبلوكشين يسيء فهم العلاقة. كل تقنية تتميز في سياقات معينة. يتألق DAG في المعاملات عالية التردد وذات القيمة المنخفضة وتطبيقات إنترنت الأشياء. تحافظ البلوكشين على مزاياها في نضج الأمان وتأثيرات الشبكة والثقة الراسخة.

بدلاً من الاستبدال، يعمل DAG كأداة متخصصة تخدم أغراضًا مختلفة ضمن النظام البيئي الأوسع للعملات المشفرة. مع نضوج التكنولوجيا، من المحتمل أن نرى DAG و blockchain يتعايشان، كل منهما يدعم تطبيقات متميزة مُحسَّنة لنقاط قوتهما الخاصة. من المحتمل أن يتضمن المستقبل العديد من الهياكل التكميلية بدلاً من الهيمنة من حل واحد.