در این مقاله از رزکپ به تفاوت‌های بلاکچین لایه 1 و لایه 2 پرداخته‌ایم. چنانچه قصد خرید تتر یا تبدیل تتر به دلار استرالیا را دارید میتوانید در وبسایت رزکپ حساب کاربری بازکرده و وارد دنیای ارزهای دیجتال شوید. در ادامه با ما همراه باشید.
در صنعت بلاکچین، عبارت مقیاس‌پذیری به افزایش نرخ توان عملیاتی سیستم که بر حسب تراکنش در ثانیه اندازه‌گیری می‌شود، اشاره دارد. با پذیرش گسترده ارزهای دیجیتال در زندگی روزمره، لایه‌های بلاک چین در تلاش برای بهبود امنیت شبکه، حفظ سوابق و سایر عملکرد‌ها هستند. بلاک چین اولین لایه از یک اکوسیستم غیرمتمرکز است. به زبان ساده، بلاکچین لایه ۲ یک ادغام شخص ثالث است که در ارتباط با لایه ۱ برای افزایش تعداد گره‌ها و در نتیجه توان عملیاتی سیستم استفاده می‌شود.
بلاکچین لایه 1 و لایه 2 چیست؟
در فناوری بلاکچین، منظور از اصطلاح “مقیاس پذیر” کردن بلاکچین ، افزایش نرخ توان عملیاتی سیستم است که با تعداد تراکنش های انجام شده در هر ثانیه اندازه گیری می شود. با رواج رو به رشد کریپتوکارنسی ها در زندگی روزمره، ایجاد لایه های متفاوت در بلاک چین برای امنیت بهتر شبکه، ثبت سوابق، و سایر موارد ضروری به نظر می رسد.
در یک اکوسیستم غیر متمرکز، لایه 1 همان بلاک چین است. به عبارت دیگر، لایه 2 طرف سومی است که برای افزایش تعداد نودها و متعاقبا افزایش توان عملیاتی سیستم با لایه 1 ترکیب می شود. در حال حاضر، بسیاری از راه حل های لایه 2 بلاکچین در حال پیاده سازی و اجرا هستند. این راه حل ها برای به کار گرفتن قراردادهای هوشمند جهت اتوماتیک کردن هرچه بیشتر تراکنش ها استفاده میشوند.
بلاکچین لایه 1 و لایه 2 چه تفاوتهایی دارند؟
تکنولوژی بلاک چین مزیت های فراوانی دارد که عبارتند از؛ افزایش سطح امنیت، انجام بدون زحمت تراکنش ها و امکان ثبت سوابق داده ها. به هر حال، با ترویج استفاده از بلاکچین، مشکلاتی هم پیدا می شوند. یکی از این مشکلات، مقیاس پذیری است.
ای توسعه دهندگان بلاکچین برای بهبود حجم بلاکچین، مقیاس پذیری لایه 2 را معرفی کرده اند. با رزکپ همراه باشید تا اطلاعات بیشتری در مورد لایه 2 و راه حل مقیاس پذیری به دست آوریم.
چرا مقیاس‌پذیری یک شبکه بلاکچین اهمیت دارد؟
اصطلاح مقیاس پذیری توسط کارشناسان مختلف به طور متفاوتی تعریف می‌شود. از سوی دیگر، مقیاس‌پذیری بلاک چین به ظرفیت سیستم جهت ارائه یک تجربه عالی برای هر کاربر، صرف نظر از تعداد کلی کاربران در هر لحظه خاص، اشاره دارد. مقدار تراکنش‌های انجام شده توسط یک سیستم در هر ثانیه به عنوان خروجی نامیده می‌شود. در حالی که شبکه پرداخت الکترونیکی ویزا می‌تواند تقریباً ۲۰۰۰۰ تراکنش در ثانیه را پردازش کند، بلاکچین بیت کوین تنها می‌تواند ۳ تا ۷ تراکنش در ثانیه را انجام دهد..
دلیل آن هم این است که در حالی که بیت کوین از یک سیستم غیر متمرکز استفاده میکند، VisaNet از یک سیستم متمرکز استفاده میکند. برای محافظت از حریم خصوصی کاربران خود، بیت‌کوین به قدرت پردازش و زمان بیشتری نیاز دارد. پذیرش، استخراج، توزیع و اعتبارسنجی توسط یک شبکه نود، همه مراحل مورد نیاز برای هر تراکنش داده هستند.
با تبدیل شدن بیت‌کوین به یکی از بخش‌های مهم تجارت روزمره، مهندسان بلاکچین دائماً در تلاش هستند تا دامنه مدیریت بلاکچین را گسترش دهند. آنها می‌خواهند با توسعه لایه‌های بلاک چین و بهبود مقیاس‌پذیری بلاکچین لایه ۲، زمان پردازش را کاهش و TPS را افزایش دهند.
رابطه بیت‌کوین و مقیاس‌پذیری
بیت‌کوین در ابتدا به عنوان یک بلاکچین ساده برای نقل و انتقالات دارایی‌های کاربران ایجاد شد. با این حال، از همان ابتدا با مقیاس‌پذیری دست و پنجه نرم می‌کرد و این سؤال را ایجاد می‌کرد: اگر تعداد زیادی از افراد شروع به استفاده از بیت‌کوین کنند، چه اتفاقی می‌افتد؟
این را می‌توان به عنوان یکی از مشکلات شبکه در نظر گرفت. هر سیستمی با پهنای باند خود محدود است و تنها می‌تواند تعداد خاصی از تراکنش‌ها را در ثانیه (TPS) انجام دهد. علاوه بر این، هر تراکنش در یک سیستم غیرمتمرکز باید تأیید شود که نیاز به مقدار زیادی ظرفیت ذخیره‌سازی دارد. مشکل مقیاس‌پذیری بیت‌کوین در سال ۲۰۲۱ به اوج خود رسید. با افزایش محبوبیت بیت‌کوین، ظرفیت پروتکل افزایش یافت در نتیجه از سرعت پردازش به شدت کاسته شد.
چرا استفاده از فناوری لایه ۲ در بلاک چین‌های امروزی ضروری است؟
افزایش تقاضا و هزینه‌های تراکنش بالاتر از اصلی‌ترین دلایل ضرورت استفاده از لایه ۲ است. برای مثال اتریوم را در نظر بگیرید. اتریوم به دلیل فرآیند اجماع خود، چندین برنامه غیرمتمرکز را ایجاد میکند. مکانیزم اجماع در فناوری بلاک چین یک راه حل مقاوم در برابر خطا است که به نود‌های پراکنده اجازه می‌دهد بر روی یک حالت شبکه به توافق برسند. این روش‌ها اطمینان میدهند که همه گره‌ها همگام هستند و در مورد تراکنش‌ها توافق دارند. این امر تغییر یا حمله به بلاکچین اتریوم را بسیار دشوار میکند.
رونق ICO در نتیجه ثبات و امنیت اتریوم ایجاد شد و افراد را تشویق کرد تا ارزهای خود را در بلاک چین توسعه دهند. در نتیجه، تعداد کاربران اتریوم و همچنین تعداد تراکنش‌ها افزایش یافت. علاوه بر این، هزینه تراکنش یا همان کارمزد گس اتریوم، افزایش یافت.
هنگامی که شبکه بلاک چین بیش از حد استفاده می‌شود، تراکنش‌های معلق در حافظه جمع میشوند و پردازش آنها زمان بیشتری می‌برد. برای حل این موضوع، ماینرها شروع به اولویت‌بندی معاملات با قیمت گس بیشتر کرده‌اند تا آنها را تأیید کنند. این امر هزینه تراکنش را حتی بالاتر می‌برد.
تلاش بیت کوین برای مقیاس پذیری
بیت کوین به عنوان یک بلاکچین ساده که قابلیت ارسال و دریافت ارزهای دیجیتال را دارد شروع به کار کرد. به هر حال، بیت کوین از زمان تولد با مشکل مقیاس پذیری مواجه بوده است. سوال اینجاست که اگر هر روز بر تعداد کاربران بیت کوین اضافه شود آنوقت چه اتفاقی خواهد افتاد؟
این سناریو را می توان یک مشکل شبکه سازی دانست. هر سیستمی پهنای باند مشخصی دارد و می تواند تعداد مشخصی تراکنش را در هر ثانیه انجام دهد. به علاوه، هر تراکنش در سیستم غیر متمرکز باید بررسی شود و از این رو به فضای ذخیره سازی زیادی نیاز است. به سرعت باد به سال 2021 رسیدیم و با محبوب تر شدن بیت کوین میان مردم آنچه انتظار می رفت اتفاق افتاد: فضای پروتکل پر شد و در نتیجه سرعت پردازش کاهش یافت.
لایه 1 و مشکلاتش
شبکه لایه 1، بلاکچینی در سیستم غیرمتمرکز است. دو نمونه بارز، بیت کوین و اتریوم هستند. . این راه کارهای لایه 1، قوانین پروتکل را تغییر میدهند تا از این طریق بتوانند حجم و سرعت تراکنش ها را افزایش دهند. بنابراین میتوانند اطلاعات و نیاز کاربران بیشتری را مدیریت کنند.
ویژگی های راهکارهای لایه 1 عبارتند از؛
- افزایش سرعت تائید بلاک
- افزایش حجم بلاک برای ذخیره اطلاعات
راه حل های مقیاس پذیری به کمک هم، توان عملیاتی شبکه را افزایش می دهند. به هر حال، به نظر می رسد لایه 1 نتوانسته اقدام مفیدی برای افزایش تعداد کاربران بلاک چین انجام دهد. در ادامه به برخی معایب سیستم اشاره می شود:
پروتکل اجماع ناکارآمد بلاکچین لایه 1:
بلاکچین لایه 1، هنوز از مکانسیم اجماع اثبات کار قدیمی استفاده می کند. گرچه این مکانسیم نسبت به سایر مکانسیم ها امنیت بالاتری دارد اما سرعت انجام تراکنش ها یکی از معایب آن به شمار می رود. ماینرها باید از قدرت محاسبه برای حل الگوریتم های رمزنگاری استفاده کنند. بنابراین، قدرت پردازش و زمان بیشتری لازم است.
- راهکار اجماع ناکارآمد لایه 1:
جایگزین بهتر برای حل این مشکل، اجماع از طریق اثبات سهام است. یعنی همان روش اجماعی که اتریوم 2.0 از آن استفاده می کند.در این مکانیسم اجماع، ولیدیتورها که بر اساس وثیقه استیک شده انتخاب میشوند، بلاک های اطلاعات تراکنش جدید را اعتبار سنجی می کنند. از این طریق پروسه کارآمدتر و سریعتر می شود.
حجم بار اضافه:
با افزایش تعداد کاربران، حجم بار در لایه 1 نیز بیشتر می شود. به همین علت، سرعت پردازش و ظرفیت کاهش می یابد.
- راهکار حجم بار اضافه در لایه 1:
راه حل مقیاس پذیری برای حل این مشکل، شاردینگ “Sharding” است. به طور خلاصه می توان گفت؛ شاردینگ، بخش اعتبار سنجی و احراز هویت تراکنش ها را به بیت های کوچکتر و قابل مدیریت تقسیم می کند. بنابراین، حجم بار در سراسر شبکه پخش می شود تا قدرت پردازش در تمام نودها تقسیم شود.
از آنجا که شبکه، این شاردها را به طور همزمان و موازی پردازش می کند، امکان پردازش های چندگانه به طور همزمان فراهم می شود.
بلاک چین لایه 2، بارِ پردازش را مدیریت می کند و سپس گزارش ها را برای نهایی شدن، به لایه 1 ارسال می کند. از آنجا که بیشترِ بار پردازش شده به شبکه کمکی مجاور انتقال داده می شود، ازدحام شبکه کمتر می شود. از این رو نه تنها ازدحام لایه 1 کمتر می شود بلکه مقیاس پذیری نیز بیشتر می شود.
نمونه بارز بلاکچین لایه 1، شبکه لایتنینگ (Lightning) است، یک راه حل مقیاس پذیر لایه 2 که به طور همزمان بار را از بیت کوین می گیرد اما نتیجه را به بلاکچین اصلی بیت کوین گزارش می دهد. در نتیجه، شبکه لایتنینگ سرعت پردازش در بلاکچین بیت کوین را افزایش می دهد. به علاوه، شبکه لایتنینگ، قراردادهای هوشمند را به لایه1 بلاکچین بیت کوین می آورد.
راه حل های بلاکچین لایه 2 :
بلاکچین شبکه ای (Plasma)
یک بلاکچین لایه 2، بر روی یک بلاکچین دیگر اجرا می شود. اساسا، لایه 1پارامترها را تنظیم می کند در حالی که بلاکچین لایه 2، پروسه ها را عملی میکند.
ممکن است در یک زنجیره اصلی، چندین سطح بلاکچین وجود داشته باشد، درست مثل ساختار یک شرکت عادی. به جای اینکه یک نفر (مثلا مدیر) همه کارها را انجام دهد کارها را به اشخاص دیگر می سپارد. این افراد موظف هستند پس از انجام کار به مدیر گزارش کار ارائه دهند.
به این ترتیب، حجم وظایف مدیر کمتر می شود و در عین حال مقیاس پذیری بهبود پیدا میکند. پروژه OMG Plasmsa مثالی در این خصوص است. این پروژه به عنوان بلاکچین سطح 2 برای بلاکچین سطح 1 اتریوم عمل می کند تا تراکنش ها با سرعت بالاتر و ارزان تر انجام شوند.
کانال های وضعیت (State Channels)
کانال های وضعیت (State Channel) ارتباط های دوطرفه میان کاربران بلاکچین را ممکن می سازند. از این طریق، شرکت کنندگان می توانند زمان انتظار را کاهش دهند زیرا اشخاص ثالثی مثل ماینرها در پروسه حضور ندارند.
بررسی عملکرد کانال های وضعیت:
- طبق قراردادهای هوشمند، شرکت کنندگان از قبل توافق خود را نسبت به بخشی از اساس لایه 1 اعلام میکنند.
- سپس می توانند مستقیما با یکدیگر تعامل داشته باشند و نیاز به ماینرها را حذف کنند.
- پس از انجام کل مجموعه تراکنش ها، وضعیت نهایی کانال به بلاک چین اضافه می شود.
شبکه Raiden اتریوم و شبکه Lightning بیت کوین، هر دو مثال هایی از کانال های وضعیت هستند. لایتنینگ امکان پردازش چندین تراکنش کوچک را در یک مدت زمان مشخص برای شرکت کنندگان فراهم می کند. شبکه Raiden نیز به شرکت کنندگان اجازه می دهد از طریق کانال های شخصی قراردادهای هوشمند را اجرا کنند.
کانال های وضعیت مثل شبکه لایتنینگ کاملا امن هستند. فقط شرکت کنندگان اطلاعات تراکنش ها را در اختیار دارند. در آن روی سکه، بلاکچین سطح 1 اتریوم، همه تراکنش ها را در یک دفتر عمومی (Ledger) ثبت می کند.
ساید چین (Sidechain)
در کنار کانال های وضعیت از قبیل؛ شبکه لایتنینگ و قراردادهای هوشمند، ساید چین (Sidechain) راه حل مقیاس پذیر دیگری برای تکنولوژی بلاکچین لایه 2 است. ساید چین، یک زنجیره تراکنش است که انجام تعداد بالایی از تراکنش ها را آسان می کند. ساید چین دارای مکانیزم اجماعی مستقل از لایه اصلی است. برای افزایش مقیاس پذیری و سرعت پردازش می توان مکانیزم را بهینه سازی کرد. در چنین وضعیتی، مکانیزم باید ثبت تراکنش ها را تائید کند، امنیت را حفظ کند و موارد دارای اختلاف را برطرف کند.
سایدچین ها به این دلیل که همه تراکنش ها را به صورت عمومی در دفتر کل ثبت می کنند عملکردی متفاوت با کانال های وضعیت دارند. همچنین، اگر یک ساید چین دچار نقص امنیتی شود، اثری بر سایر ساید چین ها یا لایه پایه زنجیره اصلی نخواهد داشت.
رول آپ ها (Rollup)
رول آپ ها راه حل های مقیاس پذیر بلاکچین لایه 2 هستند که تراکنش ها را خارج از بلاکچین لایه 1 انجام می دهند و اطلاعات تراکنش ها را روی آن ارسال می کنند. از آنجا که داده ها روی لایۀ پایه هستند، لایه 1 امنیت رول آپ ها را حفظ می کند.
رول آپ ها دارای دو مدل امنیت مختلف هستند:
- رول آپ های خوشبینانه (Optimistic Rollups): این رول آپ ها به طور پیش فرض تراکنش ها را معتبر می دانند. بنابراین، فقط در صورت وجود چالش، برای تشخیص تقلب محاسبات را انجام می دهند.
- رول آپ های دانش صفر (Zero-Knowledge Rollups ) رول آپ های دانش صفر محاسبات را خارج از زنجیره انجام می دهند. سپس، اثبات اعتبار را به لایه پایه یا زنجیره اصلی ارسال می کنند.
رول آپ ها به افزایش توان عملیاتی تراکنش ها، مشارکت آزاد و کاهش هزینه گس کمک می کنند.
محدودیت های بلاکچین لایه 1 و لایه 2
لایه بندی بلاک چین ها چندین مزیت دارد. به طور مثال، مهم ترین مزیت راه حل لایه 1 این است که نیازی نیست توسعه دهندگان چیزی به معماری موجود اضافه کنند.
در عین حال، راه حل های مقیاس پذیر لایه 2، پروتکل لایه پایه را دستکاری نمی کنند. به علاوه، این راه حل ها امکان انجام چندین تراکنش کوچک بدون نیاز به پرداخت هزینه گس بالا توسط کاربر، اتلاف زمان یا تائید ماینرها را ممکن می سازد. به هر حال، هر دو لایه بلاک چین محدودیت هایی دارند که باید مورد توجه قرار گیرند.
اضافه کردن لایه به پروتکل های موجود:
مهم ترین مشکل لایه های بلاکچین، اضافه کردن آنها به پروتکل های موجود است. هر دو ارز دیجیتال بیت کوین و اتریوم ارزش بازار میلیارد دلاری دارند. کاربران هر روز میلیون ها دلار معامله می کنند. بنابراین، پیچیده کردن فرایند از طریق کدنویسی و آزمایش غیرضروری منطقی نیست زیرا مستلزم هزینه زیاد است.
سه گانگی مقیاس پذیری
ویتالیک بوترین، بنیانگذار اتریوم، اصلاح سه گانگی مقیاس پذیری ” Scalability trilemma” را درمورد توانایی بلاکچین برای دستکاری سه ویژگی ارگانیک زیر به کار برد:
- امنیت
- مقیاس پذیری
- غیرمتمرکز شدن
- این سه گانگی بر آن است که هر فناوری بلاکچین می تواند حداکثر از دو ویژگی بهره مند شود و یکباره نمی تواند هر سه ویژگی را شامل شود. بنابراین، فناوری بلاکچین فعلی باید همیشه در مورد نادیده گرفتن یکی از ویژگی های بنیادی به توافق برسد. نمونه بارز، بیت کویناست. در حالی که برای بهینه سازی تمرکز زدایی و امنیت برنامه هایی دارد اما باید مقیاس پذیری را کنار بگذارد.
آینده بلاکچین لایه ۱ و ۲ چگونه است؟
یکی از دلایلی که در حال حاضر پذیرش جریان اصلی کریپتو در تجارت بلاک چین غیرممکن است، مقیاس‌پذیری است. با افزایش تقاضا برای ارزهای دیجیتال، نیاز به گسترش فناوری‌های بلاک چین نیز افزایش می‌یابد. از آنجایی که هر دو سطح بلاک چین مجموعه‌ای از محدودیت‌های خاص خود را دارند، پاسخ نهایی ایجاد سیستمی خواهد بود که بتواند مشکل مقیاس‌پذیری را حل کند.
کلام آخر
برای حل مشکلی که بالاتر ذکر شد دو روش کاهش مشکل مقیاس‌پذیری و جستجوی جایگزین‌های امکان‌پذیر وجود دارد. مانند تلاشی که شبکه اتریوم برای تغییر الگوریتم خود و ایجاد اتریوم ۲.۰ میکند. سؤال اصلی این است که آیا لایه‌های بلاک چین و مقیاس‌پذیری لایه ۲ در آینده گذرا خواهند بود یا دائمی؟ هیچ کس در آن زمان به طور قطع نمی‌داند.
در آخر صرافی رزکپ برای حواله دلار استرالیا بهترین انتخاب، برای انجام حواله های شما است. همچنین اگر در بازار ارزهای دیجیتال فعالیت می‌کنید میتوانید از دیگر خدمات رزکپ برای خرید و فروش تتر، تبدیل تتر به دلار استرالیا بهره ببرید. رزکپ سریع‌ترین راه برای انجام حواله های شماست.
