مقیاس پذیری در بلاک چین چیست؟ یک توضیح ساده

اگر کریپتو نتواند مقیاس پذیر باشد، هرگز به پذیرش انبوه نخواهد رسید.

همانطور که افراد و سازمان های بیشتری از فناوری بلاک چین استفاده می کنند، مقیاس پذیری برجسته تر شده است. احتمالاً با این اصطلاح، شاید، به عنوان بزرگترین مشکل صنعت کریپتو برخورد کرده اید.

اما «مقیاس‌پذیری» دقیقاً به چه معناست، به خصوص در مورد فناوری بلاک چین، و چرا اینقدر اهمیت دارد؟

مقیاس پذیری بلاک چین چیست؟

“مقیاس پذیری” به توانایی یک سیستم یا فرآیند برای ادامه عملکرد علیرغم تغییر در حجم یا مقیاس اشاره دارد. به طور مشابه، مقیاس پذیری بلاک چین به توانایی یک پروتکل بلاک چین برای ادامه عملکرد بهینه – بدون افزایش هزینه – زمانی که تراکنش ها، داده ها و کاربران بیشتری وجود دارد، اشاره دارد.

Vitalik Buterin پیشنهاد می‌کند [PDF] که پروتکل‌های بلاک چین تلاش می‌کنند غیرمتمرکز، ایمن و مقیاس‌پذیر باشند، اما آنها فقط به دو مورد از این ویژگی‌ها دست می‌یابند. و رایج ترین ویژگی قربانی مقیاس پذیری است.

وقتی یک بلاک چین مقیاس پذیر نباشد، تراکنش ها را به کندی پردازش می کند، که می تواند منجر به تراکم شبکه (بازگشت پرداخت ها) و کارمزدهای بالاتر شود. در همین حال، یک بلاک چین مقیاس‌پذیر می‌تواند حجم بالایی از تراکنش‌ها در ثانیه (TPS) را بدون کاهش امنیت، تجربه کاربر و هزینه‌ها، یا تصمیم‌گیری (دستیابی به اجماع با شبکه وسیعی از بازیگران همتا به همتا) انجام دهد.

سه معیار کلیدی مقیاس پذیری پروتکل بلاک چین را تعیین می کند:

1. تأخیر: مدت زمانی که طول می کشد تا تراکنش ها به گره های شبکه پخش شوند و پاسخ های آنها برای رسیدن به یک توافق جمع شود، بر مقیاس پذیری تأثیر می گذارد. تاخیر کمتر منجر به شبکه مقیاس پذیرتر می شود.
2. توان عملیاتی: مقیاس پذیری پروتکل بلاک چین به تعداد تراکنش هایی که می تواند در ثانیه پردازش کند نیز بستگی دارد. خروجی بالاتر منجر به یک شبکه مقیاس پذیرتر می شود.
3. هزینه: منابع (قدرت محاسباتی، پهنای باند و غیره) مورد نیاز برای اجرای یک بلاک چین، مقیاس پذیری آن را تعیین می کند. منابع بیشتر به معنای مشوق های شبکه بالاتر است، به ویژه برای شرکت کنندگان بیشتر در شبکه. اگر مشوق ها با هزینه مشارکت متناسب نباشد، ممکن است هیچ شرکت کننده ای در شبکه وجود نداشته باشد.

بیشتر پروتکل های بلاک چین جدیدتر مانند Solana مقیاس پذیرتر از پروتکل های قدیمی مانند بیت کوین هستند. با این حال، آنها معمولاً به بهای یک سیستم امنیتی ضعیف تر یا تمرکز بیشتر به این امر دست می یابند.

برای اینکه بلاک چین ها از اقتصادهای بزرگ و پایگاه های کاربری پشتیبانی کنند، باید مقیاس پذیر باشند. اگر پروتکل‌های بلاک چین کند و گران باشند، مردم استفاده نمی‌کنند، به خصوص که گزینه‌های سنتی سریع و ارزانی وجود دارد. به عنوان مثال، استفاده از VISA برای پرداخت هزینه پیتزا سریعتر و ارزانتر از استفاده از بیت کوین است. از این رو، اهمیت مقیاس پذیری بلاک چین.

3 روش کلیدی برای مقیاس بندی بلاک چین

چندین پروتکل بلاک چین تکنیک های متعددی را برای بهبود تاخیر، توان عملیاتی و هزینه بدون به خطر انداختن امنیت و تمرکززدایی اجرا کرده اند. با این حال، هیچ راه‌حلی نتوانسته مشکل سه‌گانه بلاک چین را حل کند، به خصوص که تعدادی از آنها تمرکززدایی یا امنیت را قربانی می‌کنند.

در نتیجه، پروتکل های بلاک چین معمولاً از چندین راه حل برای بهبود مقیاس پذیری بلاک چین استفاده می کنند.

این تکنیک ها را می توان به سه راه حل کلی دسته بندی کرد.

1. راه حل های لایه 1

در اینجا، هدف بهبود شبکه بلاک چین اولیه برای رسیدگی به تراکنش‌های پوشیده است. این می‌تواند شامل راه‌حل‌هایی مانند بزرگ‌تر کردن بلوک‌ها، کاهش زمان تراکنش، یا تجمیع پاسخ‌ها برای اجماع سریع‌تر باشد.

راه‌حل‌های لایه 1 روی زنجیره پیاده‌سازی می‌شوند و بر بهبود پروتکل بلاک چین اصلی بدون درگیر کردن هیچ چارچوب ثانویه تمرکز دارند. به طور معمول، این پیشرفت ها با استفاده از فورک بلاک چین انجام می شود.

به عنوان مثال، بیت کوین در سال 2017 شاهد جداسازی شده (SegWit) را از طریق سافت فورک فعال کرد. این تغییر محدودیت اندازه بلوک پروتکل و کارایی تراکنش را افزایش داد. در اواخر همان سال، هارد فورک منجر به ایجاد بیت کوین کش (BCH)، یک بلاک چین جایگزین با اندازه بلوک بزرگتر، زمان تراکنش کوتاه تر و کارمزد تراکنش کمتر شد.

بلاک چین اتریوم نیز در سال 2022 یک هارد فورک را تکمیل کرد. این امر الگوریتم اجماع پروتکل را از اثبات کار به اثبات سهام تبدیل کرد. این اولین مرحله در معرفی شاردینگ بود که بوترین معتقد است شبکه را بیشتر گسترش خواهد داد.

به اشتراک گذاری بلاک چین یک راه حل لایه 1 است، اگرچه نیازی به فورک ندارد. درعوض، شامل تقسیم شبکه به پارتیشن‌های کوچک‌تر (شارد) برای گسترش و بهبود پردازش تراکنش است. در حالی که اتریوم به نظر می رسد در سال 2023 شاردینگ را پیاده سازی کند، بلاک چین Zilliqa در حال حاضر دارای چهار خرده است که زمان تراکنش ها را کاهش می دهد، کارمزد تراکنش ها را کاهش می دهد و رضایت کاربران را بهبود می بخشد.

2. راه حل های لایه 2

بر خلاف راه حل های لایه 1 که بر روی پروتکل بلاک چین اصلی پیاده سازی شده اند، راه حل های لایه 2 مقیاس پذیری بلاک چین را با انتقال برخی از تراکنش ها یا فرآیندهای خارج از زنجیره افزایش می دهند. آنها چارچوب‌های ثانویه هستند – کانال‌های حالت و جمع‌آوری‌ها – که بر اساس پروتکل بلاک چین اصلی برای مدیریت افزایش حجم تراکنش‌ها ساخته شده‌اند.

• کانال های دولتی: با یک کانال دولتی، دو یا چند طرف می توانند به سرعت، خارج از زنجیره معامله کنند، در حالی که همچنان اجازه می دهند نهایی تراکنش در زنجیره تسویه شود. به عنوان مثال، شبکه لایتنینگ در بالای بلاک چین بیت کوین عمل می کند و امکان تراکنش های بیت کوین را در خارج از بلاک چین اصلی فراهم می کند. با کمک قراردادهای هوشمند، معاملات مهر و موم می شوند. سپس، تراکنش و نهایی شدن آن به بلاک چین اولیه اضافه می شود و امکان حل اختلاف و بسته شدن کانال را فراهم می کند. نمونه دیگری از یک کانال دولتی، شبکه Raiden است که بر روی اتریوم ساخته شده است.
• جمع‌آوری‌ها: در همین حال، جمع‌آوری‌ها – به عنوان مثال، خوش‌بینانه یا با دانش صفر – تراکنش‌های خارج از زنجیره را اجرا می‌کنند و سپس داده‌های تراکنش یا اثبات اعتبار را به پروتکل اصلی بلاک چین ارسال می‌کنند، جایی که اجماع حاصل می‌شود. Loopring و Aztec نمونه‌های خوبی از مجموعه‌های دانش صفر هستند، در حالی که Arbitrium One و Optimism نمونه‌هایی از مجموعه‌های خوش‌بینانه هستند.

علاوه بر این، تفاوت های دیگری بین بلاک چین های لایه 1 و لایه 2 وجود دارد.

3. زنجیر جدید

اشکال مختلف زنجیره های جدید – زنجیره های جانبی، زنجیره های پلاسما، و زنجیره های Validium – ممکن است برای تقویت پردازش تراکنش های کارآمد ایجاد شوند. به عنوان مثال، Polygon یک زنجیره جانبی اتریوم با مشخصات سفارشی‌سازی شده برای رفع نیازهای خاص است، اما همچنان از شالوده قوی اتریوم سود می‌برد و به آن متکی است.

در حالی که این راه حل ها گاهی اوقات به عنوان راه حل های لایه 2 شناخته می شوند، اما کاملاً متمایز هستند. راه‌حل‌های لایه ۲ پسوند همتای لایه ۱ خود هستند و معمولاً در راستای بلاک چین اصلی عمل می‌کنند. با این حال، زنجیره‌های جانبی، زنجیره‌های پلاسما و زنجیره‌های والیدیوم، بلاک‌چین‌های مستقل‌تری هستند که به همتای لایه 1 خود متصل هستند. آنها معمولاً مسئولیت امنیت، الگوریتم های اجماع یا پارامترهای بلوک خود را بر عهده می گیرند.

بدون مقیاس پذیری بلاک چین، بدون پذیرش انبوه

فناوری بلاک چین این پتانسیل را دارد که جهان را همانطور که می شناسیم تغییر دهد. با این حال، اگر مقیاس پذیری به عنوان یک محدودیت باقی بماند، جهان را تغییر نخواهد داد، زیرا هیچ پذیرش انبوهی وجود نخواهد داشت.

از دیجیتال‌سازی دارایی‌ها گرفته تا شرکت‌هایی که از فناوری بلاک چین برای بهینه‌سازی فرآیندها استفاده می‌کنند، در صورتی که فناوری بلاک چین بتواند به‌طور پایدار و بدون به خطر انداختن تمرکززدایی و امنیت، مقیاس‌پذیر باشد، آینده روشنی خواهد داشت.

منبع مقاله