باراشين

تُعد الـ parachain سلسلة بلوكشين مستقلة ضمن شبكتي Polkadot وKusama، تحقق قابلية التشغيل البيني والأمان المشترك من خلال Relay Chain. تعمل كل parachain كنظام بلوكشين مستقل بآلية الحالة الخاصة بها، وقواعد الحوكمة، ونموذجها الاقتصادي، إلا أنها ترتبط بـ Relay Chain عبر مزادات الفتحات أو آليات parathread لتحصل على ضمانات الأمان على مستوى الشبكة وإمكانات التواصل بين السلاسل. تكمن القيمة الجوهرية لهندسة الـ parachain في كسر عزلة سلاسل البلوكشين، وتمكين التعاون السلس بين السلاسل التي تخدم سيناريوهات تطبيق متنوعة مع الحفاظ على الاستقلالية، وتوفير بنية تحتية قابلة للتوسع والتخصيص لتطبيقات DApps اللامركزية، وتقليل تكاليف الأمان لتطوير وصيانة كل سلسلة على حدة.

الخلفية: أصل الـ Parachains

ظهر مفهوم الـ parachain لأول مرة على يد مؤسس Polkadot، Gavin Wood، عام 2016 كحل مبتكر لمشكلات قابلية التوسع والتشغيل البيني في البلوكشين. تواجه شبكات البلوكشين التقليدية مثل Ethereum وBitcoin اختناقات في الأداء وقضايا عزلة الأنظمة البيئية، بينما تعتمد الـ parachains على مبادئ التجزئة لتوزيع أعباء الحوسبة والتخزين عبر سلاسل مستقلة، حيث تركز كل سلسلة على مجال تطبيق محدد (مثل DeFi أو NFT أو IoT) مع تقاسم الأمان التوافقي الذي توفره Relay Chain. تستلهم هذه الهندسة من نظرية المعالجة المتوازية في علوم الحاسوب، حيث يُنظر إلى شبكة البلوكشين كنظام معالجات متعددة النوى، وتعمل كل parachain كنواة معالجة مستقلة، وتقوم Relay Chain بالتنسيق والتحقق من انتقالات الحالة عبر جميع الـ parachains.

تم إطلاق شبكة Polkadot الرئيسية في مايو 2020، مع بدء أول مزادات لفتحات الـ parachain في نوفمبر 2021، مما شكّل انتقال الـ parachains من النظرية إلى التطبيق العملي. شملت المشاريع الأولى جسر الأصول عبر السلاسل Acala ومنصة العقود الذكية Moonbeam، مما أثبت جدوى هندسة الـ parachain في سيناريوهات التطبيق الواقعية. ومن خلال التطوير التقني، قدمت آلية الـ parachain تدريجيًا parathreads كنموذج مرن يعتمد على الدفع حسب الاستخدام، مما خفض الحواجز أمام المشاريع الصغيرة والمتوسطة. وقدمت شبكة Kusama، التي تعمل كشبكة اختبارية لـ Polkadot، بيئة عملية لتطور تقنيات الـ parachain وتجارب الحوكمة، حيث أسهمت فلسفتها "التحرك السريع والابتكار" في تسريع وتيرة الابتكار ضمن النظام البيئي.

آلية العمل: كيف تعمل الـ Parachains

تعتمد عملية تشغيل الـ parachain على بنية ثلاثية المستويات: Relay Chain، وparachains، وشبكة المدققين. تشكل Relay Chain المحور المركزي للنظام، وتحافظ على التوافق والأمان باستخدام آلية إثبات الحصة المرشح (Nominated Proof-of-Stake - NPoS) لانتخاب المدققين. وتُعد الـ parachains مثيلات بلوكشين مستقلة، حيث تدير كل سلسلة عقد collator مسؤولة عن تجميع المعاملات وإنشاء كتل مرشحة. ويتم تعيين المدققين عشوائيًا من تجمع مدققي Relay Chain إلى كل parachain للتحقق من صحة الكتل المقدمة من الـ collators وتقديم التأكيد النهائي.

يُعد بروتوكول نقل الرسائل بين السلاسل (Cross-Chain Message Passing - XCMP) التقنية الأساسية التي تُمكّن التشغيل البيني بين الـ parachains. فعندما تحتاج parachain إلى التواصل مع أخرى، ترسل السلسلة المرسلة الرسائل إلى قائمة انتظار الرسائل في Relay Chain، التي تتحقق من شرعية الرسائل قبل إعادة توجيهها إلى السلسلة المستهدفة. وتضمن هذه العملية أصالة الرسائل وعدم قابليتها للتغيير عبر أشجار ميركل وإثباتات الحالة دون الحاجة إلى خدمات جسرية من طرف ثالث. فعلى سبيل المثال، يمكن لـ parachain في مجال DeFi استدعاء بيانات الأصول مباشرة من parachain تعمل في مجال NFT لتنفيذ سيناريوهات معقدة مثل الإقراض عبر السلاسل أو رهن الأصول.

تحدد آلية مزاد الفتحات حقوق الوصول إلى الـ parachain. تتنافس فرق المشاريع على الفتحات من خلال قفل رموز DOT أو KSM عبر حملات crowdloan، وتستمر فترات التأجير عادةً 96 أسبوعًا (حوالي عامين). وتستخدم المزادات خوارزمية مزاد الشمعة التي تغلق المزايدة في نقطة زمنية عشوائية لمنع المزايدات الخبيثة في اللحظات الأخيرة. وبعد انتهاء فترة التأجير، تُعاد الرموز المقفلة إلى الداعمين، ويجب على المشاريع إعادة الدخول في المزاد أو الانتقال إلى وضع parathread. ويهدف هذا التصميم إلى حماية أمان Relay Chain (حيث يمنع العدد المحدود للفتحات إساءة استخدام الموارد) وتوفير فرص تنافسية عادلة لمشاريع النظام البيئي.

المخاطر والتحديات: المشاكل التي تواجه الـ Parachains

يتمثل أحد المخاطر الأساسية في هندسة الـ parachain في ميلها نحو المركزية. فقد تؤدي تكاليف المزاد المرتفعة إلى تركّز الموارد لدى المشاريع الكبرى، مما يصعب على المشاريع المبتكرة الصغيرة والمتوسطة الدخول. فعلى سبيل المثال، شهدت المزادات المبكرة قفل أكثر من 100 مليون دولار في مزايدة واحدة، وقد يؤدي هذا النموذج كثيف رأس المال إلى تقليل تنوع النظام البيئي. وعلى الرغم من أن parathreads توفر بديلاً، إلا أن تكلفة الدفع حسب الاستخدام تظل مرتفعة في سيناريوهات المعاملات عالية التردد ولا توفر ضمانات الأمان المستمرة مثل parachains ذات الفتحات.

تشكل التعقيدات التقنية تحديات كبيرة في التطوير والصيانة. إذ يجب على مطوري الـ parachain إتقان تقنيات مثل إطار Substrate، وبيئة تشغيل WASM، وبروتوكول XCMP، مما يفرض منحنى تعلم حاد. كما يتطلب تشغيل عقد collator استثمارًا مستمرًا في الأجهزة وعرض النطاق الترددي، وقد يؤدي توقف العقد أو السلوك الخبيث إلى انقطاع توليد الكتل أو فرض عقوبات slashing من Relay Chain. بالإضافة إلى ذلك، قد تتسبب الطبيعة غير المتزامنة لنقل الرسائل بين السلاسل في حدوث مشكلات عدم اتساق الحالة، خاصة في التطبيقات المالية التي تحتاج إلى آليات ضمان الذرية.

تمثل المخاطر التنظيمية والامتثال تحديات خارجية أمام نظام الـ parachain. وبفضل الاستقلالية العالية للـ parachains، قد تعتمد كل سلسلة قواعد حوكمة ونماذج اقتصادية رمزية مختلفة، مما يصعب على الجهات التنظيمية فرض رقابة موحدة. فعلى سبيل المثال، قد تُستخدم parachains التي تركز على الخصوصية في تحويل أموال غير مشروعة، بينما قد تفرض عمليات الإقراض عبر السلاسل في مجال DeFi متطلبات مكافحة غسل الأموال (AML) ومعرفة العميل (KYC). لذا يجب على فرق المشاريع الموازنة بين الابتكار التقني والامتثال القانوني لتجنب تجزئة النظام البيئي نتيجة الإجراءات التنظيمية.

كما تعيق مشاكل تجربة المستخدم تبني الـ parachains على نطاق واسع. فتعقيد العمليات عبر السلاسل (مثل تحويل الأصول، ودفع الرسوم، ووقت تأكيد الرسائل) يفرض عبئًا معرفيًا على المستخدمين العاديين. ومع غياب واجهات المحافظ الموحدة وخدمات التجميع عبر السلاسل، يضطر المستخدمون إلى التبديل يدويًا بين شبكات parachain مختلفة، مما يزيد من مخاطر الأخطاء. علاوة على ذلك، يعتمد أمان الـ parachain على أمان مدققي Relay Chain؛ فإذا تصرف المدققون بشكل جماعي خبيث أو تعرضوا لهجمات، يمكن التلاعب بجميع حالات الـ parachains. وعلى الرغم من أن آلية NPoS تقلل هذا الخطر من خلال العقوبات الاقتصادية، إلا أن الثغرات النظامية تظل قائمة من الناحية النظرية.

الخلاصة: لماذا تعتبر الـ Parachains مهمة

كونها ممارسة رائدة في هندسة الربط بين السلاسل المتعددة، توفر الـ parachains حلولًا عملية لقابلية التوسع والتشغيل البيني في البلوكشين. ويقلل نموذج الأمان المشترك من تكاليف الانطلاق لتطوير السلاسل الفردية، مما يمكّن المشاريع الصغيرة والمتوسطة من التركيز على ابتكار منطق الأعمال بدلاً من بناء البنية التحتية. وتكسر بروتوكولات نقل الرسائل بين السلاسل عزلة الأنظمة البيئية، مما يسمح للقطاعات الرأسية مثل DeFi وNFT والألعاب بالتطور التعاوني ضمن إطار موحد، ويدفع الابتكار التركيبي في التطبيقات اللامركزية. ومع ذلك، يعتمد نجاح الـ parachain على تحسين النضج التقني، وتحسين آليات الحوكمة، وتوضيح الأطر التنظيمية. ومع تطور آليات parathread وانتشار معايير التشغيل البيني، من المتوقع أن تصبح الـ parachains مكونًا أساسيًا في بنية Web3، وتوفر الدعم التقني لنشر الأنظمة الاقتصادية اللامركزية على نطاق واسع. وبالنسبة للمطورين والمستثمرين، فإن فهم آليات تشغيل الـ parachain والمخاطر المحتملة يمثل شرطًا أساسيًا لاغتنام فرص النظام البيئي متعدد السلاسل.