راهکارهای لایه دوم اتریوم چیست؟ درباره‌شان چه می‌دانید؟ راهکارهای لایه دو اتریوم طراحی شده‌اند تا سرعت و اثربخشی بلاک‌چین‌ها را توسعه بدهند. در این مقاله از فکت کوینز برایتان از این راهکارهای مهم می‌گوییم. با ما همراه باشید.
راهکارهای لایه دوم اتریوم چیست؟
فناوری بلاک‌چین مزایای متعددی را در اختیارمان قرار داده است: غیرمتمرکزبودن، تعاملات قابل‌اعتماد، امنیت بالا و غیرممکن‌بودن ایجاد تغییر و دستکاری در داده‌ها و اطلاعات موجود در شبکه.
بلاک‌چین توانسته فناوری خلاقانه‌ای را به دنیا معرفی کند که در پی آن، رمزارزها هم شکوفا شده‌اند و امکانات بسیار تازه‌ای را عرضه کرده‌اند. اما مشکلی اساسی درباره این شبکه‌ها هم وجود دارد و آن مقیاس‌پذیری(scalability) است.
مشکلات مقیاس‌پذیری یعنی زمانی که حجمی از داده‌ها در مسیر تبادل و گذر از بلاک‌چین به‌خاطر ظرفیت‌های ناکافی بلاک‌چین محدود می‌شوند.
در حالتی ایدئال، هر شبکه بلاک‌چینی باید بتواند در هر ثانیه، تعداد بی‌نهایتی از تراکنش‌ها را سروسامان بدهد. در حال حاضر، در هر ثانیه، تراکنش‌ها تعداد بالایی ندارند. اما فرایند تبادلات مالی در سیستم‌های متمرکز هنوز بالاتر از غیرمتمرکزهاست. برای مثال، در هر ثانیه، تراکنش‌هایی که در بستر ویزا صورت می‌گیرد، ۲۰هزار مورد است.
علت کندتربودن شبکه‌های غیرمتمرکز نسبت به هم‌تایان متمرکزشان در تفاوت‌هایی ریشه دارد که در عملکرد هر یک موجود است. برای اینکه تراکنشی در بستر شبکه‌های بلاک‌چینی صورت بگیرد، نیاز به پذیرش از سوی تمام کاربران دارد. نیاز به استخراج هم هست؛ در نتیجه، نسل نخست شبکه‌های غیرمتمرکز چندان سریع نیستند.
لینک مفید:بلاک چین اتریوم چیست و چطور کار می‌کند؟
چاره کُندبدون تراکنش‌ها در شبکه‌های بلاک‌چینی چیست؟
برای رفع مشکل کُندی شبکه‌ها، توسعه‌دهندگان شبکه‌های غیرمتمرکز در تلاش‌اند که چشم‌اندازهایی را در این عرصه تغییر بدهند. در واقع، توسعه‌دهندگان به دنبال این هستند که در هر ثانیه، تعداد زیادی تراکنش در پلت‌فرم‌های غیرمتمرکز صورت بگیرد.
استفاده از راهکارهای لایه دوم اتریوم از اقداماتی است که می‌تواند چشم‌انداز موردنظر برای داشتن شبکه‌های غیرمتمرکز سریع‌تر را محقق کند. به کمک راه‌حل‌های لایه دوم، این امکان وجود دارد که تعداد تراکنش‌ها در ثانیه بیشتر و هر فرایند هم سریع‌تر انجام شود. در واقع، لایه دوم در پی این است که دسترسی بلاک‌چین و رمزارزها را برای کاربران مختلف ممکن، ایمن و سریع کند.
لینک مفید: طرح EIP-4488 برای کاهش گس راهکارهای لایه 2 اتریوم توسط بوترین معرفی شد
چرا وجود راهکارهای لایه دوم اتریوم ضروری است؟
راهکارهای لایه دوم باعث می‌شوند که امنیت و سرعت شبکه بالا برود. چگونه؟ بدون نیاز به بزرگ‌شدن حجم بلاک‌ها در شبکه‌های بلاک‌چینی یا انجام اقدامات پیچیده دیگر.
راهکارهای لایه اول
راهکارهای لایه اول بلاک‌چین به بهبود عملکرد پروتکل‌های اولیه و پایه‌ای کمک می‌کنند. برای نمونه، باعث ارتقای سیستم اثبات کار (proof of work) می‌شوند. مثلا شبکه اتریوم از اثبات سهم (proof of stake) استفاده می‌کند. این روش از استخراج منجر به افزایش سرعت تراکنش‌ها می‌شود و از انرژی لازم برای پیشبرد کارها کم می‌کند.
شاردینگ(Sharding) هم یکی دیگر از راهکارهای لایه اول است که به بهبود مقیاس‌پذیری کمک می‌کند و وظیفه آن تقسیم امور مرتبط به تأیید تراکنش‌ها به بخش‌های کوچک‌تر است. این راهکار بار کاری در شبکه هم‌تابه‌هم‌تا (P2P) را تقسیم می‌کند و باعث می‌شود که قدرت محاسبات نادها (nodes) یا همان کاربران در بلاک‌چین بیشتر شود. چنین امکانی باعث تسریع تکمیل‌شدن بلاک‌ها می‌شود.
با این‌حال، راهکارهای لایه اول تنها راه برای بهبود مقیاس‌پذیری بلاک‌چین نیستند. راهکارهای لایه دوم اتریوم هم در این زمینه کاربردی و مفید هستند.
ساید چین (sidechain) چیست؟
سایدچین‌ها راهکارهایی برای افزایش مقیاس‌پذیری بلاک‌چین هستند که حالت هیبریدی دارند؛ یعنی تلفیقی هستند از راهکارهای لایه اول و لایه دوم. هر سایدچین بلاک‌چین دیگری است که به زنجیرهای اصلی مانند بیت‌کوین متصل می‌شود.
این‌ها با پروتکل میخ دوطرفه ( two-way peg) به هم متصل می‌شوند. این پروتکل به شکلی بی‌محدودیت و آزاد به انتقال رمزارز از زنجیره اصلی به زنجیره لایه دوم مجوز می‌دهد و نیازمند تأیید از طرف ثالث در جریان معامله است.
از مصادیق سایدچین می‌توان به شبکه لیکوئید اشاره کرد که به زنجیره اصلی بلاک‌چین متصل است. مانند راهکارهای لایه دوم دیگر تلاش این راهکار توسعه مقیاس‌پذیری بلاک‌چین است و این کار را از راه واگذارکردن عملیات تأیید تراکنش‌ها به بلاک‌چینی دیگر انجام می‌دهد.
خالی‌کردن بلاک‌چین اصلی از امورات مختلف باعث می‌شود که امکان انجام تراکنش‌های بیشتری در آن مقدور شود. برای همین، سرعت و کارایی تراکنش‌ها بالاتر می‌رود.
لینک مفید: رول آپ ها؛ برترین راه‌حل لایه ۲ جهت رفع مشکل مقیاس‌پذیری اتریوم
پاراچین (Parachain) چیست؟
پاراچین کوتاه‌شده عبارت زنجیره‌های موازی (parallel chains) است. همان‌طور که می‌توانید تصور کنید، این زنجیرها به‌طور موازی با هم در شبکه‌های بلاک‌چینی مرتبط با هم کار می‌کنند.
همه آنها در چارچوبی یکسان تولید شده‌اند که باعث می‌شود ویژگی‌های امنیتی یکسانی داشته باشند و همه آنها به زنجیره تقویت مرکزی مشترکی وصل هستند. البته هریک از آنها توانایی این را هم دارند که به‌طور مستقل در راستای پیشبرد امور مربوط به خودشان عمل کنند.
اتریوم ۲.۰ (Ethereum 2.0) چیست؟
اتریوم ۲.۰ تغییر شبکه اتریوم به سیستمی مبتنی بر PoS است که از شاردینگ و امکانات دیگر برای افزایش مقیاس‌پذیری شبکه‌های غیرمتمرکز پشتیبانی می‌کند. سرمایه‌گذاران اتریوم می‌توانند با سرمایه‌گذاری با کوین‌هایشان به پاداش برسند؛ البته پاداشی که نتیجه مشارکت آنها در روند تأییدکردن تراکنش‌هاست.
هش‌گراف(Hashgraph) چیست؟
هش‌گراف‌ها قلمروی بلاک‌چین را ترک می‌کنند و به‌طور کلی فناوری تازه‌ای به حساب می‌آیند. این‌ها هم در قالب دفترکلی توزیع‌شده فعالیت می‌کنند و عملکردی مشابه شبکه‌های غیرمتمرکز دیگر دارند.
ارز دیجیتال هدرا هش‌گراف در بستر این شبکه تولید و تبادل می‌شود و در هر ثانیه، امکان تبادل ۱۰هزار هدرا وجود دارد. مدت‌زمان پیشبرد تراکنش‌ها در بستر هش‌گراف کمتر است، عملیات با سرعت بیشتری انجام می‌شوند و انرژی کمتری هم برای عملیات استخراج و تبادل صرف می‌شود.
لینک مفید: بررسی میزان کارمزد تراکنش‌های اتریوم: بهترین ساعات برای انجام تراکنش‌های اتریوم چه زمانی است؟
انواع راهکارهای لایه دوم چیست؟
راهکارهای لایه دوم اتریوم امنیت لایه اصلی را دارا هستند. سایدچین‌ها می‌توانند از شبکه‌ها و تأییدکننده‌های دیگر برای ایمنی شبکه استفاده و لایه دوم خود را با تأمین ایمنی به‌طور مستقیم از زنجیره اصلی متمایز کنند.
از اصلی‌ترین راهکارهای لایه دوم می‌توان به تجمیع با دانش صفر(zero-knowledge rollups ) و تجمیع خوشبینانه( optimistic rollups) و پلاسما (plasma) اشاره کرد. با وجود راهکارهای لایه دوم سرعت تراکنش‌ها در شبکه‌های بلاک‌چینی مختلف بالا می‌رود و این مزیت بزرگی است.
تجمیع با دانش صفر
تجمیع با دانش صفر راهکاری است که در آن مجموعه‌ای از داده‌ها که برای قراردادهای هوشمند در شبکه اصلی به کار می‌روند، روی زنجیره اصلی هستند اما هم‌زمان امکان نقل‌وانتقالشان برای محاسبه و پردازش روی زنجیره‌های دیگر وجود دارد.
پروتکل‌های تجمیع با دانش صفر توانایی این را دارند که در طول یک دقیقه، بلاکی تولید و شرایط را برای انجام ۲هزار تراکنش در هر ثانیه مهیا کنند. تجمیع با دانش صفر یعنی تمام کسانی که در کار تأیید عملیات در زنجیره هستند، به‌خوبی می‌دانند که به اطلاعات یکسانی دسترسی دارند.
راهکارهای لایه دوم اتریوم تجمیع با دانش صفر به خاطر اینکه امکان ذخیره اطلاعات در زنجیرهای به غیر از زنجیره اصلی را دارند، بهتر از هم‌تایان لایه اول خود عمل می‌کنند.
داده‌های مهم مرتبط با قراردادهای هوشمند در لایه اول بلاک‌چین‌ها بیشتر از لایه دوم درخواست می‌شوند و این یعنی در لایه دوم نیروی زیادی در شبکه ذخیره می‌شود و نیازی به صرف نیرو و انرژی برای پردازش داده‌ها نیست.
در واقع، ظرفیت کمتری از بلاک‌چین برای تأیید تراکنش‌ها صرف می‌شود. این روند با کاهش گس فی(Gas fees) یا همان سوخت ماشین اتریوم همراه است و تراکنش‌ها را سریع‌تر و ارزان‌تر می‌کند.
تجمیع خوشبینانه
تجمیع خوشبینانه در لایه اصلی اتریوم انجام می‌شود؛ بنابراین، شمار زیادی از قراردادهای هوشمند می‌توانند بدون تحمیل فشار به شبکه پیش بروند. این‌ها می‌توانند از همان درجه امنیتی بهره ببرند که شبکه اصلی اتریوم داراست.
پروتکل‌های تجمیع خوشبینانه باید از ولیدیتورها (validators) یا تأییدکنندگان خارجی برای بررسی ریشه مرکل (merkle roots) قبل از به‌روزرسانی استفاده کنند. مزیت این پروتکل‌ها در این است که می‌توانند قراردادهای هوشمند را به روشی مشابه قراردادهای هوشمند بلاک‌چین پشتیبانی کنند.
پلاسما
راهکار لایه دو اتریوم پلاسما(Plasma) از بلاک‌چین‌های ثانویه‌ای استفاده می‌کند که به شبکه اصلی برای تأیید تراکنش‌ها کمک می‌نمایند. زنجیرهای پلاسمایی شبیه قراردادهای هوشمند یا پارچین‌ها هستند. با این وجود، ساختارشان متفاوت است و سلسله مراتبی دارند که تراکنش‌ها را از زنجیره اصلی می‌گیرند و امکان افزایش مقیاس‌پذیری را فراهم می‌کنند.
لینک مفید: اتریوم پلاسما (Ethereum Plasma) چیست؟ آیا با تکنیک مقیاس بندی خارج از زنجیره آشنایی دارید؟
راهکارهای لایه دوم اتریوم چیست؟
در این بخش از راهکارهای لایه دوم اتریوم می‌خوانید و با آنها آشنا می‌شوید.
استارک‌ویر(Starkware)
استارک ویر نوعی فراهم‌کننده لایه دوم اتریوم است که سه محصول دارد: استارک‌نت(StarkNet)، استارک‌اکس(StarkEx) و کایرو(Cairo).
استارک‌نت راهکار دولایه تجمیع با دانش صفری است که غیرمتمرکز و بی‌مجوز به شمار می‌رود و در بلاک‌چین‌های اتریومی کاربرد دارد. توسعه‌دهندگان می‌توانند بدون نیاز به مجوز، قراردادهای هوشمندشان را روی استارک‌نت انجام بدهند. یکی از مهم‌ترین مزیت‌های استارک‌ویر این است که توانایی اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز را بسیار بالا می‌برد.
استارک‌اکس هم موتور مقیاس‌پذیر لایه دویی است که از ژوئیه ۲۰۲۰ مورداستفاده قرار گرفته و یکی از اصلی‌ترین مزایایش این است که توانایی طراحی اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز خودحضانتی(self-custodial) را به وجود می‌آورد. ضمن اینکه تولید راهکارهای مقیاس‌پذیری ایمن و قوی برای کاربردهایی متنوع را هم ممکن می‌کند.
کایرو هم زبانی برنامه‌نویسی است که در استارک‌ویر استفاده می‌شود و استارک‌نت و استارک‌اکس از آن بهره می‌برند. این زبان به اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز اجازه می‌دهد که از استارک استفاده کنند.
آپتیمیسم(Optimism)
آپتیمیسم اتریوم یک ماشین مجازی اتریوم است که با زنجیره پروتکل خوشبینانه سازگاری دارد و از مزایایش می‌توان به سرعت، سادگی و امنیت آن اشاره کرد. کاربران می‌توانند با درگاه‌های آپتیمیسم اتریوم اقدام به وارد و خارج‌کردن دارایی‌هایشان از شبکه کنند.
پروژه‌هایی که به دنبال توسعه و گسترش هستند هم می‌توانند با پُرکردن و ارسال فرمی مخصوص از خدمات آپتیمیسم بهره ببرند. پروژه‌هایی که با معیارهای آپتیمیسم همخوانی داشته باشند، در طول دو هفته تأیید می‌شوند.
آربیتروم(Arbitrum)
آربیتروم از راهکارهای لایه دوم اتریوم است که برای تقویت، تسریع و مقیاس‌پذیری قراردادهای هوشمند اتریوم به کار می‌آید. ضمن اینکه امنیت بیشتری هم فراهم می‌کند. پلتفرم لایه دوم به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد که قراردادهای EVM اصلاح‌نشده را روی لایه دو اجرا کنند.
آربیتروم خود را به عنوان راهکاری عالی برای توسعه مقیاس‌پذیری در اپلیکیشن‌های دیفای(DeFi) معرفی می‌کند و می‌تواند مقیاس‌پذیری برای هر قرارداد در اتریوم را توسعه بدهد.
لینک مفید: ارزش کل قفل شده پروتکل های لایه دوم اتریوم اوج جدیدی را ثبت کرد
در آخر
راهکارهای لایه دوم اتریوم می‌توانند شبکه‌های بلاک‌چین را کاراتر از قبل کنند. افزایش سرعت و ظرفیت شبکه‌های بلاک‌چینی به کمک این راهکارها می‌تواند راهگشای توسعه فناوری‌های تازه شبکه‌های غیرمتمرکز باشد.
برگرفته از: coinmarketcap.com
