الإيثيريوم 2.0: التحوّل الجذري لشبكات البلوك تشين نحو إثبات الحصّة

تمهيد عام

منذ إطلاق شبكة الإيثيريوم الأولى عام 2015، أصبح هذا البروتوكول حجر الأساس لعقود ذكية مرنة شكّلت لبِنات التمويل اللامركزي (DeFi)، الرموز غير القابلة للاستبدال (NFT)، والتطبيقات اللامركزية (dApps). غير أنّ تزايد الاستخدام كشف قيوداً بنيوية في بنية إثبات العمل (PoW) من حيث قابلية التوسّع، استهلاك الطاقة، ورسوم الغاز. جاءت خارطة طريق «الإيثيريوم 2.0» (يطلق عليها كذلك Serenity) لمعالجة هذه النقاط عبر حزمة ترقيات متعاقبة تقودها الهجرة إلى آلية إثبات الحصّة (PoS)، وتجزئة البيانات (Sharding)، وتركيز أكبر على تحسينات الطبقة الثانية.

1. الخلفية التاريخية وتطوّر خارطة الطريق

1.1 البدايات: من «Homestead» إلى «Istanbul»

• Frontier (يوليو 2015): الإطلاق الأوّلي واختبار الشبكة.
• Homestead (مارس 2016): صلابة أكبر للعقود الذكية.
• Metropolis—Byzantium ثم Constantinople (2017–2019): تحسين خصوصية zk-SNARKs وإدخال EIP-1559 لاحقاً.
• Istanbul (ديسمبر 2019): كفاءة الغاز وتمهيد لبروتوكول رول-آب.

كلّ مرحلة قائمةٍ كانت تمهيداً لإدخال سلسلة المنارة (Beacon Chain) بوصفها رأس حربة الإيثيريوم 2.0 أواخر 2020، قبل «الدمج» (The Merge) الذي وقع فعلياً في 15 سبتمبر 2022 حيث انتقل تنفيذ الكتل إلى PoS.

1.2 مراحل الإيثيريوم 2.0 الرئيسة

2. لماذا كانت الترقية ضرورة؟

2.1 عنق زجاجة قابلية التوسّع

إيثيريوم 1.0 يعالج ≈ 15 معاملة/ثانية؛ في فترات ازدحام حادّ، بلغ متوسط رسوم الغاز ما يفوق 300 Gwei، أي مبالغ باهظة للمستخدم العادي.

2.2 البصمة الكربونية العالية

التعدين القائم على PoW استهلك طاقة مماثلة لدولة متوسّطة الحجم (≈ 85 تيراواط-ساعة/سنة قبل الدمج). التحوّل إلى PoS خفّض الاستهلاك ≈ 99.95 %.

2.3 الأمن الاقتصادي طويل الأمد

• إصدار العملة (يوتاج «التضخم»): PoW احتاج مكافآت مرتفعة للحفاظ على الهاش ريت؛ PoS يخفض الإصدار السنوي إلى <0.5 %.
• هجمات %51: في PoS يُجمَّد رأس مال المهاجم ويُعرّض للمصادرة (slashing).

3. معماريّة الإيثيريوم 2.0

3.1 سلسلة المنارة (Beacon Chain)

• لغة التنفيذ: Rust / Go / Nim تبعاً للعميل (Lighthouse, Prysm, Teku…).
• اشتراطات التجميد: 32 ETH لكل مدقّق.
• دورات زمنية: فتحة (slot) كل 12 ثانية، وحقبة (epoch) = 32 فتحة.
• آلية الاختيار العشوائي: خوارزمية RANDAO مخلوطة بتواقيع BLS 12-381.

3.2 إثبات الحصّة: خطوات الإجماع

1. اقتراح كتلة: مدقّق مختار بالقرعة يقدّم كتلة جديدة.
2. الإثبات والاقتراع (Attestation): لجنة فرعية تصادق على الكتلة وتضيف وزنها.
3. التأكيد النهائي (Finality): بروتوكول Casper-FFG يضمن أنه بعد حقبتين تصبح الكتلة غير قابلة للعكس إلا بخسارة ⅓ الرهان العام.

جدول – مقارنة إثبات العمل وإثبات الحصّة

3.3 التجزئة (Sharding)

شبكة مؤلّفة من شرائح بيانات تتواصل عبر المنارة لتحقيق توازٍ أفقي. مستهدف المرحلة الأولى ≈ 100,000 TPS عند دمجها مع حلول لير 2 (رول-آب متفائل أو ZK-Rollups).

3.4 الطبقة الثانية وآفاق الدمج

• الزِّنك رول-آب (zk-Rollup): تكامل مع SNARKs لضغط البيانات.
• الرول-آب المتفائل (Optimistic Rollup): مشاريع مثل Optimism وArbitrum.
• التوجّه الحالي: «الدمج+الرول-آب، لا الدمج وحده» لضمان توسعٍ مرن.

4. اقتصاديات الإيثيريوم 2.0

4.1 الحرق عبر EIP-1559 والإصدار الجديد

يدمج البروتوكول نموذج «الرسوم الأساسية المحروقة» مع إصدار سنوي منخفض، ما يؤدي إلى تضخمٍ سلبي محتمل (انكماش) عندما تتجاوز الرسوم المحروقة المكافآت الموزَّعة.

4.2 نمذجة العائد للمقتنيين

• معدل العائد السنوي (APR): يتراوح بين 3 – 7 % باختلاف إجمالي ETH المجمَّد.
• مخاطر سيولة: المشتقات السائلة (Lido stETH، Coinbase cbETH) تقلّل القيود، لكنها تضيف مخاطر ذيل (depeg).

5. انعكاسات الإيثيريوم 2.0 على القطاعات المختلفة

5.1 التمويل اللامركزي (DeFi)

انخفاض رسوم الغاز يفتح الباب لأوامر أصغر حجماً، مما يضاعف أحجام التداول ويوسّع قاعدة المستخدمين.

5.2 الرموز غير القابلة للاستبدال (NFT)

الإدراج والسكّ (Minting) سيصبح أرخص وأكثر صداقة للبيئة؛ ما يسهّل اعتماد العلامات التجارية الكبرى التي تبحث عن ممارسات ESG.

5.3 المؤسسات والشركات

• سلاسل تنفيذ خاصّة (Private Rollups): أنظمة دفع داخلية مع تسوية نهائية على المنارة.
• توافق مع اللوائح: PoS يقلل مخاطر «التعدين كثيف الطاقة» التي واجهت انتقادات تشريعية.

6. التحديات والمخاطر المتبقية

1. مخاطر المركزية في خدمات التجزئة السائلة.
2. تعقيد تنفيذ شارد تشينز وتأجيلها أكثر من مرة.
3. ثغرات محتملة في الطبقات الثانية إذا فشلت افتراضات الصدق.

7. خارطة الطريق المستقبلية بعد الدمج

• The Surge: دمج Danksharding وProto-Danksharding (EIP-4844) لخفض تكاليف بيانات الرول-آب.
• The Verge: إدخال «Verkle Trees» لتقليل متطلّبات مساحة التخزين للعقد الكاملة.
• The Purge: إزالة تاريخ الدولة القديم لتبسيط المزامنة.
• The Splurge: تحسينات متنوعة على الأداء وتجربة المطوّر.

المزيد من المعلومات

تعد المراجعة الرئيسية التالية لشبكة تشفير Ethereum ، والتي يطلق عليها غالبًا “ETH 2.0” ، بمعالجة بعض أكبر انتقاداتها ، من ارتفاع أسعار GPU إلى التلوث البيئي . دعونا نلقي نظرة على التغييرات المقترحة وما قد تعنيه لمستقبل التشفير.

ما هو Ethereum 2.0 ، ومتى سيصل؟

Ethereum 2.0 هو مصطلح شائع الاستخدام وعادة ما يمثل Ethereum’s التحول المتوقع بشدة من إثبات العمل إلى إثبات الحصة ، والذي يعد بجعل تعدين Ethereum يختفي. اعتبارًا من 24 يناير 2022 ، لم تعد مؤسسة Ethereum تشير إلى هذه الترقية على أنها “Eth2” أو “Ethereum 2.0”. بدلاً من ذلك ، تسميها المؤسسة “الدمج” و “الإرساء”.

كما سنوضح أدناه ، أدى اعتماد شبكة Ethereum على قوة الحوسبة لتوفير الإجماع (“إثبات العمل”) إلى ارتفاع أسعار GPU وانتقاد دعاة حماية البيئة. اكتسبت هذه المشكلات إلحاحًا جديدًا مؤخرًا مع التبني السائد لـ NFTs ، والتي يستخدم الكثير منها عقود Ethereum الذكية للتحقق من صحة الرموز المميزة التي ترتبط بالأعمال الفنية. من المتوقع أن يؤدي الانتقال إلى إثبات الحصة ، والذي لم يعد يتطلب تعدين GPU ، إلى حل بعض هذه المشكلات.

لقد تم التعهد بالانتقال إلى Ethereum 2.0 لسنوات ، وتزعم المؤسسة الآن أنه سيحدث أخيرًا في الربع الثاني من عام 2022.

تحديث موجز عن Ethereum 1.0

إذا لم تكن معتادًا على استخدام Ethereum ، فيمكنك تصور ذلك من خلال تخيل جهاز كمبيوتر افتراضي عملاق وموزع يعمل على الإنترنت. إذا سبق لك استخدام محاكي لتشغيل ألعاب MS-DOS قديمة أو محاكاة افتراضية لتشغيل Windows على جهاز Mac ، فقد واجهت مبدأً مشابهًا. في كلتا الحالتين ، كان الكمبيوتر الظاهري القابل للبرمجة يعمل كبرنامج (بدلاً من الأجهزة) فوق نظام أساسي آخر.

على عكس الجهاز الظاهري الذي يعمل على جهاز كمبيوتر واحد ، فإن Ethereum عبارة عن آلة افتراضية موزعة تتكون من آلاف أجهزة الكمبيوتر (تسمى العقد) المرتبطة بواسطة blockchain . يمكن لهذه العقد تنفيذ “العقود الذكية” ، وهي برامج تعمل على الكمبيوتر الظاهري Ethereum. ونظرًا لأن Ethereum ديناميكي وموزع ، يمكن أن يتقلص حجم الجهاز الظاهري أو ينمو في أي وقت عندما تنضم العقد إلى الشبكة أو تغادرها.

الدفع بإيثر (عملة مشفرة تعمل كأحد التطبيقات على شبكة إيثريوم) يمنح الناس الحافز لتشغيل هذه العقد وتوفير القوة الحسابية (المعروفة باسم “التعدين”) لتنفيذ العقود الذكية والتحقق من الترتيب الزمني للمعاملات على Ethereum blockchain. تسمى عملية التحقق هذه ” الإجماع “.

مشاكل مع Ethereum اليوم

لفهم الحاجة إلى ترقية Ethereum ، تحتاج إلى فهم عيوب Ethereum الحالية. أشار المهندسون المعماريون والخبراء في Ethereum على حد سواء إلى عدد قليل من المشكلات الرئيسية المتعلقة بكيفية عمل Ethereum ، وهم يعتبرون عمومًا هذه المشكلات على أنها تقف في طريق النمو الأوسع لتطبيقات Ethereum. فيما يلي بعض المشكلات الأساسية:

• رسوم الغاز المرتفعة: “الغاز” هو ما يجعل شبكة Ethereum تعمل. إنها رسوم تُدفع لعمال المناجم الذين يوفرون القوة الحسابية لتشغيل الشبكة. سعر الغاز هو سعر سوق متغير بناءً على الطلب على الموارد على شبكة Ethereum. كلما زاد الطلب ، ارتفعت رسوم الغاز. كلما زاد عدد الغاز الذي يرغب الشخص في دفعه ، زادت سرعة تنفيذ المعاملة. هذا يعني أنه عندما ترتفع شعبية تطبيقات Ethereum ، يمكن أن يصبح سعر الغاز باهظًا للغاية ، وفي بعض الأحيان يكلف تنفيذ معاملة أكثر من قيمة الرمز المميز الذي يتم التعامل معه. على سبيل المثال ، في أوقات معينة ، قد يكلفك شراء NFT منخفض التكلفة تكلفة أعلى من سعر NFT نفسه.
• استخدام الطاقة: حاليًا ، يعتمد التوصل إلى إجماع على بلوكشين Ethereum على ألغاز التشفير التي يجب حلها عن طريق العقد الموجودة على شبكة Ethereum ، والتي تسمى “إثبات العمل”. كلما زادت شهرة Ethereum ، زادت الحاجة إلى المزيد من العمل الحسابي للتحقق من blockchain ، مما يجعل العقد على الشبكة تستخدم المزيد من الكهرباء. وقد أثار هذا بدوره  انتقادات متكررة مفادها أن تشغيل شبكة Ethereum يولد تلوثًا يضر ببيئتنا الطبيعية.
• استخدام مساحة القرص: مع نمو حجم شبكة Ethereum ، يصبح تشغيل عقدة أكثر صعوبة لأن سجل Ethereum blockchain يشغل مساحة أكبر على القرص . هذا يحد من يمكنه تشغيل عقدة كاملة (عن طريق زيادة سعر تشغيل عقدة واحدة) ، مما يحد بعد ذلك من عدد العقد على الشبكة.
• ازدحام الشبكة: في أوقات ارتفاع الطلب الحسابي ، تؤدي أوجه القصور في كيفية عمل Ethereum إلى ازدحام الشبكة في الاتصال بين العقد ، مما يؤدي إلى إبطاء تنفيذ العقود الذكية. يحد هذا الازدحام من تعقيد التطبيقات التي يمكن تشغيلها بشكل معقول على شبكة Ethereum.
• أسعار GPU: تم تصميم خوارزمية إجماع Ethereum (تسمى ” Ethash “) خصيصًا لتكون مربحة للتعدين على بطاقات الرسومات الاستهلاكية. كلما زاد الطلب على الحساب على شبكة Ethereum ، يمكن دفع المزيد من المعدنين (في رسوم الغاز) ، مما يجعلهم يرغبون في شراء المزيد من وحدات معالجة الرسومات لكسب المزيد من المال. في المقابل ، يمكن أن يؤدي هذا إلى حدوث نقص في وحدة معالجة الرسومات مما يؤدي إلى ارتفاع أسعار بطاقات الرسومات . تؤثر أسعار GPU المرتفعة بشكل كبير على التطبيقات الأخرى لوحدات معالجة الرسومات ، مثل الألعاب والشبكات العصبية.

الحلول المقترحة

لقد عرفت مؤسسة Ethereum و Vitalik Buterin منشئ Ethereum بعض العيوب المذكورة أعلاه منذ بداية Ethereum في 2013 (وتم إطلاقها في 2015.) ومع ذلك ، مع ازدياد شعبية الشبكة ، كان من الصعب تنفيذ الترقيات والتحسينات. تتطلب التغييرات التي يتم إجراؤها على الشبكة  ما لا يقل عن 51٪ من عقد Ethereum للموافقة عليها (إذا لم توافق جميع العقد ، تنقسم الشبكة أو تنقسم إلى شبكات متعددة). وإليك نظرة على ما سيتغير “الدمج” والترقيات الأخرى لحل بعض منها.

التحول إلى إثبات الحصة

بعد “الدمج” ، لن تخلق Ethereum إجماعًا من خلال إثبات العمل ، الأمر الذي يتطلب طاقة حسابية وكهرباء من المعدنين . بدلاً من ذلك ، ستستخدم خوارزمية إثبات الحصة التي تتطلب عقد المدقق للمخاطرة (أو “الحصة”) بمقدار معين من عملة الإيثر المشفرة للتحقق من الكتل على بلوكشين إيثريوم.

سيتم اختيار المدققين بشكل عشوائي لإنشاء كتل جديدة على السلسلة (التحقق من المعاملات وتنفيذ العقود الذكية.) إذا قاموا بفصل منتصف العملية أو قدموا قيمًا غير صحيحة ، فقد يفقدون بعضًا أو كل الأثير المتراكم لديهم ، حيث تأتي المخاطر في. توفر المخاطرة الحافز لفعل الشيء الصحيح ، وسيظل المدققون يدفعون مقابل عملهم في إيثر.

تحت إثبات الحصة ، سيظل المدققون بحاجة إلى إجراء بعض العمليات الحسابية لإنشاء كتل في Ethereum blockchain ، ولكن ليس بنفس القدر عندما يجبرون على حل ألغاز التشفير. هذا هو السبب في أنه من المتوقع أن يؤدي إثبات الحصة إلى تقليل استخدام الطاقة لشبكة Ethereum بشكل كبير وتقليل الحواجز أمام الدخول (لن تحتاج إلى GPU باهظ الثمن وسمين لكسب تشفير كمدقق). شبكة لأنه سيكون من الأسهل أن تصبح جزءًا من تجمع العقدة. المزيد من العقد يعني المزيد من قوة الحوسبة وأقل مركزية ، مما يزيد من أمان الشبكة.

من المتوقع أن يؤدي تحويل Ethereum إلى إثبات الحصة إلى تسهيل الطلب على وحدات معالجة الرسومات ، على الرغم من أنه قد لا يزال من الممكن استخدامها لتعدين العملات المشفرة حيث يقوم عمال المناجم الذين سبق لهم التنقيب عن Ether بتكييف أجهزة وأساليب التعدين الحالية مع العملات المشفرة الأخرى. إذا انخفض الطلب على وحدة معالجة الرسومات ، فقد تنخفض أسعار بطاقات الرسومات إلى حد ما ، ولكن هناك عوامل أخرى تلعب دورًا في النقص الحالي في بطاقة الرسومات.

كان تحويل Ethereum إلى إثبات الحصة عملية متعددة المراحل بدأت بالفعل من خلال إنشاء سلسلة Beacon – وهي نوع من طبقة الإجماع المتوازية القائمة على Staking Ether – والتي ستندمج في النهاية مع شبكة Ethereum الرئيسية. ومن هنا جاء اسم “الدمج”.

اعتماد التقسيم

بعد “الدمج” ، يخطط مطورو Ethereum لتقديم ترقية رئيسية أخرى تسمى “Sharding” ، والتي تقسم سلسلة Ethereum blockchain الرئيسية إلى سلاسل أصغر تسمى “شظايا”.

في الوقت الحالي ، يحتل تاريخ blockchain Ethereum بأكمله مساحة 4 تيرابايت . لا يتعين على العقد الكاملة استضافة هذا المبلغ بالكامل ، ولكن بموجب الخطة الجديدة ، سيتم تقسيم السلسلة النشطة إلى 64 قطعة ، لذلك سيتعين على كل عقدة استضافة 1/64 من الحجم التقليدي لـ Ethereum blockchain.

من المتوقع أن تعمل التقاسم على تقليل الحواجز التي تحول دون الدخول لتشغيل العقدة عن طريق تقليل متطلبات الأجهزة. وهذا بدوره قد يؤدي إلى المزيد من العقد ، مما يسمح للشبكة بالنمو في السعة. ستؤدي المشاركة أيضًا إلى زيادة عدد المعاملات التي يمكن لشبكة Ethereum معالجتها عن طريق توزيع الحمل عبر المزيد من العقد ، مما قد يساعد في خفض أسعار الغاز.

من المتوقع أن تصل المشاركة إلى شبكة Ethereum في وقت ما في عام 2023 ، دون تحديد موعد محدد حتى الآن.

هل سيخفض Ethereum 2.0 رسوم الغاز؟

نظرًا لأن “Ethereum 2.0” يعني الآن أشياء مختلفة وقد تم تقسيمه إلى أهداف مختلفة يتم طرحها بمرور الوقت ، فإن ما إذا كان سيخفض رسوم الغاز يعد سؤالًا صعبًا للإجابة عليه بثقة.

هناك الكثير من الشكوك في مجتمع Ethereum بأن التحول إلى إثبات الحصة (“الدمج”) سيخفض رسوم الغاز ، ولا تعد مؤسسة Ethereum بأنها ستفعل ذلك. تعتمد أسعار الغاز على الطلب ، وهناك كمية محدودة من الغرفة في كل كتلة Ethereum للحساب. بدلاً من ذلك ، قد تؤدي التجزئة إلى خفض الرسوم عن طريق زيادة السعة الحسابية لشبكة Ethereum ، ولكن من غير المتوقع أن يصل ذلك إلى سلسلة Ethereum الرئيسية حتى عام 2023 على الأقل.

بدلاً من ذلك ، يتوقع بعض الخبراء أن تخفيض رسوم غاز Ethereum قد ينخفض ​​إلى ما يسمى بتطبيقات “Layer 2” المبنية على أعلى شبكة Ethereum ، والتي ستقوم ببعض الأعمال الحسابية المستقلة الخاصة بها ولكنها تعتمد على Ethereum للحصول على المستوى الأساسي من التوافق والتحقق.

يكفي أن نقول ، إن المشكلة الكاملة لترقيات Ethereum وتأثيراتها معقدة ، وتستند إلى مجموعة من الظروف الديناميكية – بما في ذلك حجم الشبكة ، وقيمة Ether ، والطلب على NFTs ، وحالة مشغلي العقد —يمكن أن يتغير بشكل كبير من يوم لآخر. فقط الوقت هو الذي سيحدد كيف ستنتهي الأمور كلها وما هي التأثيرات التي ستحدثها تغييرات Ethereum على العالم الأوسع للعملات المشفرة.

ولكن إذا كان علينا التخمين ، فمن المتوقع على نطاق واسع أن يكون تحويل Ethereum إلى إثبات الحصة خطوة رائدة. إذا تم تقليده بواسطة العملات المشفرة المستقبلية ، فقد يزيل التبديل الحواجز التي تمنع بعض المنظمات أو الحكومات من تبني العملات المشفرة بالكامل. وهذا بدوره يمكن أن يوسع نطاق تبنيها بشكل كبير ويجعل المستقبل مكانًا صديقًا للغاية للتشفير.

خاتمة مرحلية

مثّل «الإيثيريوم 2.0» نقطة انعطاف مفصلية في تاريخ البلوك تشين، إذ أرسى معايير جديدة للاستدامة البيئية، والأمن الاقتصادي، وقابلية التوسّع. بفضل الدمج والابتكارات المكمّلة كسلاسل الرول-آب والتجزئة، تتأهب الشبكة لمرحلة تفوق المئة ألف معاملة في الثانية، واضعةً الأساس العملي لشبكة إنترنت قيمة عالمية.

يتبع في الجزء الثاني: تحليل تفصيلي لآليات التجزئة، نماذج الحوكمة اللامركزية بعد الدمج، ودراسة مقارنة بين الإيثيريوم وسلاسل منافسة مثل سولانا وبولكادوت وكاردانو، إضافة إلى استكشاف سيناريوهات الأسواق المستقبلية ومستويات التبنّي المؤسّسي.

المراجع

1. Buterin, V. Ethereum White Paper, 2013.
2. Ethereum Foundation Blog, “The Merge is complete,” Sep 2022.
3. EIP-1559 Specification, 2021.
4. Ethereum Roadmap, Devcon 6 Slides, 2023.
5. Galaxy Digital Research, Ethereum: Transition to Proof-of-Stake, 2024.
6. ConsenSys, Ethereum 2.0 Economics, 2024.