فهم الرسم البياني الحلقي الموجه: كيف تعمل هذه التكنولوجيا البديلة للسجل

ثورة تكنولوجيا البلوكتشين القطاع المالي، لكنها ليست الابتكار الوحيد الذي يظهر من فضاء العملات الرقمية. على مدى السنوات القليلة الماضية، جذبت الرسوم البيانية الحلقيه الموجهه الانتباه كحل محتمل لتحويل سجلات التوزيع. على عكس الهيكل التقليدي القائم على الكتل في البلوكتشين التقليدي، ينظم الرسم البياني غير الدوري المعاملات كنقاط متصلة في نمط معماري مختلف بشكل أساسي. هذه التفرقة ليست مجرد تقنية - بل تمثل نهجًا مختلفًا تمامًا لتحقيق الإجماع والتحقق من المعاملات في الشبكات اللامركزية.

التمييز الفني الأساسي: كيف تختلف الرسوم البيانية الحلقي الموجه عن البلوكتشين

لفهم الرسم البياني الحلقي الموجه، من الضروري أولاً فهم ما يجعلها مختلفة هيكليًا عن تقنية البلوكتشين. حيث يعتمد البلوكتشين على إنشاء كتل من المعاملات المجمعة معًا والرابطة بشكل تسلسلي، فإن الرسم البياني الحلقي الموجه يتبنى نهجًا مختلفًا تمامًا.

تستخدم بنية الرسم البياني الحلقي الموجه الرؤوس (دوائر) والحواف (خطوط موجهة). تمثل كل رأس معاملة تنتظر التحقق. تحدد الحواف الموجهة ترتيب واتجاه تأكيد المعاملة - والأهم من ذلك، أنها تتدفق في اتجاه واحد فقط، ولا تعود أبدًا لإنشاء حلقات. هذه الخاصية الاتجاهية، غير الدائرية هي التي اشتق منها الاسم.

في البلوكتشين، يجب تجميع المعاملات في كتل، والتحقق منها من خلال آليات الإجماع مثل إثبات العمل، ثم إضافتها إلى السلسلة. هذه العملية تخلق اختناقات. في المقابل، تقوم أنظمة الرسم البياني الحلقي الموجه ببناء المعاملات مباشرة فوق السابقة دون الخطوة الوسيطة لإنشاء الكتل. والنتيجة هي هيكل يشبه الرسم البياني بدلاً من هيكل يشبه السلسلة.

كيف تعمل عملية التحقق من المعاملات في رسم بياني حلقي موجه

فهم آليات تحقق المعاملات في شبكات الرسم البياني الحلقي الموجه يكشف لماذا تجذب هذه التكنولوجيا المطورين الذين يسعون إلى حلول قابلة للتوسع. عندما تبدأ معاملة في نظام الرسم البياني الحلقي الموجه، فإنها لا تصبح دائمة على الفور. بدلاً من ذلك، تصبح ما يسمى “طرف” - معاملة غير مؤكدة تنتظر الآخرين للتحقق منها.

هنا حيث يصبح النظام أنيقًا: لتقديم معاملتك الخاصة، يجب أولاً تأكيد واحدة أو أكثر من النصائح السابقة. في التحقق من هذه المعاملات السابقة، يقوم عقدك بتتبع المسار الكامل backward من خلال الرسم البياني إلى المعاملة الأصلية، لضمان وجود رصيد كافٍ وعدم حدوث إنفاق مزدوج. فقط بعد اكتمال هذا التحقق تصبح معاملتك النصيحة الجديدة.

هذا يخلق آلية توافق تعزز نفسها. مع نمو الشبكة، يقوم المستخدمون باستمرار بالتحقق من المعاملات السابقة لبث معاملاتهم الخاصة. تقوم الشبكة بشكل أساسي ببناء نفسها من خلال طبقة فوق طبقة من المعاملات التي تم التحقق منها من قبل الأقران. هذا مختلف تمامًا عن نموذج البلوكتشين، حيث يجمع المعدنون أو المدققون المعاملات في كتل.

تعمل آلية منع الإنفاق المزدوج في الرسوم البيانية الحلقي الموجه من خلال التحقق من المسار. عندما تتحقق العقد من المعاملات السابقة، فإنها تقيم تاريخ المعاملات الكامل. إذا حاول مستخدم بناء مسار غير صالح - يحتوي على رصيد غير كافٍ أو معاملات احتيالية - فإن معاملته الخاصة تخاطر بأن يتم تجاهلها من قبل الشبكة، بغض النظر عن مشروعيتها.

السرعة، القابلية للتوسع، وكفاءة الطاقة: المزايا الحقيقية

تظهر الفوائد العملية لتقنية الرسم البياني الحلقي الموجه من اختلافاتها المعمارية. لأنه لا يتم تقييد المعاملات بكتل منفصلة بفواصل زمنية ثابتة، فلا يوجد من الناحية النظرية حد لسعة المعاملات. يمكن للمستخدمين تقديم المعاملات باستمرار طالما أنهم يتحققون من صحة المعاملات السابقة.

هذا يترجم إلى ثلاث مزايا رئيسية:

السرعة: المعاملات في الرسوم البيانية الحلقي الموجه لا تواجه تأخيرات زمن الكتل. يمكن معالجة المعاملة في اللحظة التي يحدث فيها التحقق الكافي، بدلاً من الانتظار حتى يتم تعدين الكتلة التالية أو إنتاجها.

قابلية التوسع: نظرًا لعدم وجود قيود على حجم الكتلة أو قيود زمن الكتلة، يمكن للشبكات التي تستخدم الرسم البياني الحلقي الموجه أن تتعامل نظريًا مع حجم معاملات أعلى بكثير من كتل الطبقة الأولى.

استهلاك الطاقة: أنظمة الرسم البياني الحلقي الموجه تلغي عملية التعدين التي تستهلك الطاقة والتي تتطلبها بلوكتشين إثبات العمل. بينما لا تزال بعض مشاريع الرسم البياني الحلقي الموجه تدمج عناصر إثبات العمل، فإنها تفعل ذلك بتكلفة طاقة ضئيلة. يقوم المشاركون في الشبكة بأنفسهم بأداء التحقق كجزء من النشاط العادي، مما ينشر الحمل الحاسوبي عبر قاعدة المستخدمين بأكملها بدلاً من تركيزه بين المعدنين المتخصصين.

ثورة المدفوعات الصغيرة

واحدة من أكثر حالات الاستخدام إثارة لتقنية الرسم البياني الحلقي الموجه هي التعامل مع المدفوعات الصغيرة - المعاملات لمبالغ صغيرة جداً. تكافح البلوكتشين التقليدية مع هذا لأن رسوم المعاملات غالباً ما تتجاوز المبلغ المدفوع نفسه. على بيتكوين أو إيثيريوم، قد تكلف إرسال معاملة بقيمة 5 سنتات 10 سنتات، مما يجعل المعاملة غير عقلانية اقتصادياً.

تتعامل أنظمة القائمة على الرسم البياني الحلقي الموجه مع هذا من خلال رسوم معاملات صفرية أو قريبة من الصفر. نظرًا لعدم وجود هيكل مكافأة التعدين، لا هناك حاجة لرسوم وسطاء. بعض شبكات الرسم البياني الحلقي الموجه تفرض رسوم عقد صغيرة بغض النظر عن حجم المعاملة أو ازدحام الشبكة، مما يعني أن هذه الرسوم تظل ثابتة سواء كانت الشبكة مشغولة أو خالية.

هذا يجعل تقنية الرسم البياني الحلقي الموجه مناسبة بشكل خاص لتطبيقات إنترنت الأشياء، حيث تحتاج الأجهزة إلى إجراء معاملات متكررة ذات قيمة صغيرة مع الحد الأدنى من العبء.

التطبيقات في العالم الحقيقي: أي المشاريع تستخدم الرسم البياني الحلقي الموجه

على الرغم من مزاياها النظرية، فإن اعتماد تقنية الرسم البياني الحلقي الموجه يظل محدودًا. المشروع الأكثر رسوخًا الذي يستخدم DAG هو IOTA (MIOTA)، الذي أُطلق في عام 2016 بهدف تمكين المعاملات بين الآلات لتطبيقات إنترنت الأشياء.

تقوم IOTA بتنفيذ الرسم البياني الحلقي الموجه من خلال هيكل يسمى Tangle، والذي يتكون من عقد مترابطة تُستخدم للتحقق من المعاملات. يتطلب البروتوكول من كل مستخدم التحقق من معاملتين سابقتين قبل أن يتم تأكيد معاملته الخاصة. وهذا يجعل كل مشارك في الشبكة مُحققًا نشطًا، مما يخلق آلية إجماع لامركزية تمامًا دون الحاجة إلى عمال تعدين أو مجموعات تحقق منفصلة.

Nano (XNO) يتبنى نهجًا هجينًا، يجمع بين عناصر الرسم البياني الحلقي الموجه ومكونات البلوكتشين. يحتفظ كل مستخدم ببلوكتشين خاص به داخل شبكة Nano، حيث يتم معالجة المعاملات الفردية بين المرسل والمستقبل. يجب على كلا الطرفين التحقق من المدفوعات، مما يخلق آلية تحقق ثنائية الاتجاه. أصبحت Nano معروفة بتحقيق كل من عدم وجود رسوم معاملات وفورية التسوية.

الرسم البياني الحلقي الموجه (BDAG) يمثل تنفيذًا آخر يقدم فرص تعدين موفرة للطاقة. على عكس دورة النصف التي تحدث كل أربع سنوات في بيتكوين، فإن مكافآت تعدين الرسم البياني الحلقي الموجه تتقلص إلى النصف كل 12 شهرًا، مما يخلق حوافز اقتصادية مختلفة للمشاركة في الشبكة.

أين تواجه الرسوم البيانية الحلقي الموجه القيود

على الرغم من المزايا القوية، إلا أن تقنية الرسم البياني الحلقي الموجه لم تحل محل البلوكتشين كالهندسة المعمارية السائدة للسجلات الموزعة. لا تزال هناك عدة تحديات كبيرة:

ضغوط المركزية: لقد قامت العديد من الشبكات المعتمدة على الرسم البياني الحلقي الموجه بإدخال عناصر مركزية لبدء تشغيل شبكاتها ومنع الهجمات خلال مراحل النمو المبكرة. هذه المنسقات أو العقد الموثوقة تتعارض مع مبادئ اللامركزية التي تقوم عليها العملات المشفرة. بينما يقدم المطورون هذا كحل مؤقت، تظل الانتقال إلى اللامركزية الكاملة غير مؤكدة.

اختبار محدود النطاق: على عكس الإيثيريوم، والبيتكوين، والشبكات الأخرى المعروفة في مجال البلوكتشين، لم يتم اختبار تقنية الرسم البياني الحلقي الموجه تحت عمليات مستدامة وعلى نطاق واسع. لقد حققت حلول الطبقة الثانية والبلوكتشينات الأحدث اعتماداً أوسع وتاريخ عمليات أطول. يبقى السؤال ما إذا كانت أنظمة DAG يمكن أن تحافظ على الأمان واللامركزية عند معالجة مليارات المعاملات اليومية.

نماذج الأمان غير المثبتة: أمان البلوكتشين التقليدي مفهوم بشكل جيد بعد أكثر من عقد من التشغيل في العالم الحقيقي. يظل أمان الرسم البياني الحلقي الموجه أكثر نظرية، مع وجود احتمالات لهجمات وحالات نادرة قد تكون غير مكتشفة.

المستقبل: تكنولوجيا مكملة بدلاً من الاستبدال

عند النظر في مسار اعتماد الرسم البياني الحلقي الموجه، يتضح بشكل متزايد أن تقنية DAG ستكمل البلوكتشين بدلاً من استبداله. تفضل التطبيقات المختلفة تقنيات مختلفة - قوة البلوكتشين تكمن في ضمانات الأمان القوية والثبات المثبت، بينما تتفوق الرسوم البيانية الحلقي الموجه في القدرة على المعالجة والكفاءة.

تستفيد صناعة العملات المشفرة من تنوع التكنولوجيا. يمكن للمشاريع الاختيار بين نموذج الأمان المثبت للبلوكتشين ونموذج الكفاءة للرسم البياني الحلقي الموجه بناءً على المتطلبات المحددة. تستفيد تطبيقات إنترنت الأشياء من الرسوم المنخفضة للرسم البياني الحلقي الموجه. قد تفضل التطبيقات المالية التي تتطلب أقصى درجات الأمان البلوكتشين الثابتة.

تظل الرسوم البيانية الحلقي الموجه قطعة مثيرة من تكنولوجيا السجلات الموزعة مع مزايا حقيقية لحالات استخدام محددة. مع نضوج النظام البيئي، من المرجح أن نرى كلا التقنيتين تتعايشان، كل واحدة تخدم أغراض مختلفة ضمن مشهد تشفير متنوع. إمكانيات التكنولوجيا حقيقية، لكن قيودها واضحة بنفس القدر - إنها تطور في التفكير بشأن السجلات الموزعة، وليست بديلاً حتميًا لتكنولوجيا البلوكتشين.