بلاکچین تکنولوژی که در عصر امروز به یک انقلاب در سیستم‌های دیجیتال تبدیل شده است. ارزهای دیجیتال تنها بخشی از دنیای بلاکچین را تشکیل می‌دهند. برای رقابت با سیستم‌های قدیمی پرداخت، شبکه‌های بلاکچین باید بسیار مقیاس‌پذیر شوند و قادر به پذیرش تعداد زیادی از تراکنش‌ها و داده‌ها باشند. تنها با گنجاندن مقیاس پذیری در ساختار سیستم‌های پرداخت، شبکه‌های بلاکچینی جایگزین سایر سیستم‌های قدیمی می‌شوند. راه حل‌های لایه یک و دو هردو برای بهینه‌سازی عملکرد بلاکچین و مقیاس‌پذیری آن ساخته شده‌اند.
در یک اکوسیستم غیرمتمرکز منظور از لایه یک همان بلاکچین است که ارزهای دیجیتال روی آن قرار گرفته‌اند. برای مثال بلاکچین بیت کوین لایه یک است یعنی لایه یک هر بلاکچین به همان بلاکچین مختص به ارز دیجیتال می‌باشد. راه حل لایه یک بلاکچین مجموعه‌ای از راه حل‌ها است که برای مقیاس پذیری شبکه ایجاد شده است به طور کلی، دو راه حل رایج لایه یک وجود دارد، که شامل شاردینگ و پروتکل اجماع می‌باشد. پیش از وارد شدن به راه حل‌های لایه یک بهتر است با مقیاس پذیری آشنا شوید.
مقیاس پذیری در بلاکچین چیست؟
در تکنولوژی بلاکچین، اصطلاح “مقیاس‌سازی” به افزایش نرخ عملیاتی سیستم اشاره می‌کند که بر حسب تعداد تراکنش‌ها بر ثانیه (TPS) اندازه‌گیری می‌شود. همانطور که ارزهای دیجیتال به طور گسترده در زندگی روزمره مورد استفاده قرار می‌گیرند، لایه‌هایی نیز برای امنیت شبکه، سوابق بهتر و غیره ایجاد می کنند. تمرکززدایی بلاکچین به قدرت محاسباتی و پروتکل اجماع اثبات کار در سراسر شبکه اشاره دارد، در حالی که امنیت منعکس‌کننده دفاع بلاکچین در برابر عوامل مخرب و حملات شبکه است.
همچنین مقیاس پذیری برای پشتیبانی از توان عملیاتی بالا و رشد آینده شبکه ضروری است. مقیاس پذیری در بلاکچین برای رقابت با سیستم‌ها و پلتفرم‌های قدیمی و مترکز عنصر مهمی است هرچه سرعت تراکنش‌ها در شبکه بیشتر باشد آن‌شبکه مقیاس پذیر‌تر بود. برای مثال، بلاکچین بیت کوین در هر ثانیه ۴ تا ۷ تراکنش را پردازش می‌کند درحالی‌که ویزا در این مدت زمان کوتاه، ۱۷۰۰ تراکنش انجام می‌دهد. برای رقابت با سیستم‌های موجود، تکنولوژی بلاکچین باید تعداد تراکنش‌های خود را به حد ویزا افزایش دهد و از آن فراتر برود. در بلاکچین، هر تراکنش در یک سیستم غیرمتمرکز باید چندین مرحله را طی کند. این فرآیند زمان و قدرت محاسباتی زیادی را می طلبد. برای بهبود ظرفیت پردازش بلاکچین، توسعه دهندگان لایه یک بلاکچین را ساختند.
راه حل‌های لایه یک بلاکچین
راه حل‌های لایه یک بلاکچین قوانین پروتکل را مستقیماً تغییر می‌دهند تا ظرفیت و سرعت تراکنش را افزایش دهند و در عین حال کاربران و داده‌های بیشتری را در خود جای دهند.
مکانیزم اجماع اثبات سهام (PoS):
بسیاری از پروژه‌هایی مانند اتریوم از پروتکل‌های اجماع قدیمی‌تر و پیچیده‌تر مانند اجماع اثبات کار (Proof-of-Work) به پروتکل‌های سریع‌تر و کم‌هزینه‌تر مانند اثبات سهام (Proof-of-Stake) یا پی‌او‌اس (PoS) در حال تغییر هستند. بیت‌کوین و اتریوم هر دو از اثبات کار استفاده می‌کنند که در آن ماینرها معادلات سخت کدگذاری شده را با استفاده از قدرت محاسباتی خود حل می‌کنند. اگرچه مکانیزم اثبات کار ایمن است، اما سرعت لازم را برای انجام تراکنش‌ها ندارد. به همین دلیل است که بسیاری از شبکه‌های بلاکچین جدیدتر از مکانیزم اثبات سهام استفاده می‌کنند. با مکانیزم اثبات سهام در بلاکچین اتریوم، ظرفیت شبکه اتریوم به طور چشمگیری افزایش می‌یابد و در عین حال تمرکززدایی و امنیت شبکه حفظ می‌شود.
شاردینگ (Sharding):
شبکه بلاکچین پایگاه داده‌ای است که در آن نودها شامل داده‌های مجزایی هستند. اگر شاردینگ را در بلاکچین اعمال کنیم، شبکه به قسمت‌های کوچکتری به نام شارد تقسیم خواهد شد. هدف استفاده از شاردینگ در بلاکچین تقسیم شبکه به قسمت های کوچک‌تر و قابل کنترل‌تر است تا در نتیجه آن تعداد تراکنش‌ها افزایش یابد و مشکل مقیاس پذیری که امروزه بیشتر بلاکچین‌های بزرگ با آن روبرو هستند، حل شود. از جمله بلاکچین‌هایی که از شاردینگ استفاده می‌کنند می‌توان به کاردانو، زیلیکا (Zilliqa)، نیر (Near)، کوارک‌چین (QuarkChain) و پی‌چین (PChain) اشاره کرد.
راه حل لایه دوم بلاکچین
لایه دوم بلاکچین روی لایه اصلی یعنی لایه یک کار می‌کند تا مقیاس پذیری، کارایی و بازده شبکه را بهبود بخشد. تراکنش‌ها در لایه دو کاملاً مستقل از لایه یک پردازش می‌شود. در این لایه، برای افزایش سرعت و امنیت در بلاکچین، معاملات و تراکنش‌ها در حالت آف‌چین (off-cahin) انجام می‌شود.
به طور خلاصه در رابطه با آف‌چین، آن‌چین و کراس‌چین می‌توان گفت که آن‌چین، تمامی تراکنش‌هایی است که روی بلاکچین رخ می‌دهد، کراس‌چین، ارتباط بین بلاکچین‌های مختلف را فراهم می‌کند و آف‌چین نیز عکس آن‌چین بوده و تراکنش‌ها را در خارج از بلاکچین پردازش می‌کند.
به عنوان مثال، بیت کوین یک شبکه لایه یک است و شبکه لایتنینگ (Lighting) راه حل لایه دو است که برای بهبود سرعت تراکنش‌ها در بلاکچین ساخته شده است. همچنین لایه دو شبکه اتریوم نیز آربیتروم نام دارد. که قراردادهای اتریوم را مقیاس‌پذیرتر می‌کند. مقاله لایتنینگ بیت کوین را می‌توانید در وبسایت رسمی ایرانیتال پیدا کرده و به طور کامل با آن آشنا شوید.
راه حل‌های لایه دوم بلاکچین شامل موارد زیر می‌باشد.
بلاکچین تودرتو یا نستد (Nested)
بلاکچین تودرتو، یک زیرساخت شبکهٔ غیرمتمرکز است که از بلاکچین اصلی برای ایجاد چندین سطح بزرگ و کوچک استفاده می‌کند که در هر سطح یک ارتباط والد-فرزند (کلی-جزئی) وجود دارد. زنجیرهٔ والد کار را به زنجیره‌های فرزند برای پردازش داده‌ها و تراکنش‌ها واگذار می‌کند و پس از تکمیل آن را به والدین باز می‌گردانند. بهتر است بدانید که بلاکچین اصلی در عملکرد بلاکچین‌های نستد مگر در شرایط ضروری، دخالت نمی‌کند
کانال‌های پرداخت (State channel)
یک کانال پرداخت است که ارتباط دو طرفه بین کانال‌های تراکنش بلاکچین و خارج از بلاکچین (آف‌چین) را تسهیل می‌کند و ظرفیت و سرعت کلی تراکنش را افزایش می‌دهد. یک کانال پرداخت نیازی به اعتبارسنج ندارد و از یک قرارداد هوشمند استفاده می‌کند تا کاربران بدون انتشار تراکنش‌ها در بلاکچین به معاملات خود بپردازند.
سایدچین (side chain)
سایدچین یا زنجیره جانبی یک بلاکچین مجزا (نه مستقل) است که معمولاً برای تراکنش‌های بزرگ استفاده می‌شود. این فن‌آوری در با استفاده از یک پل ارتباطی دو طرفه به بلاکچین وصل می‌شود و به موازات آن تراکنش‌ها را انجام می‌دهد. این‌کار به شبکه کمک می‌کند تا مقیاس‌پذیرتر و منعطف‌تر شود.
افزایش مقیاس پذیری شبکه‌های بلاکچین
راه‌حل‌های مقیاس‌پذیری لایه یک و لایه دو، دو روی یک کوین هستند. آن‌ها استراتژی‌هایی هستند که برای سریع‌تر کردن شبکه‌های بلاکچین و سازگاری بیشتر با پایگاه کاربران به سرعت در حال رشد طراحی شده‌اند. این استراتژی‌ها نیز متقابلاً منحصر به فرد نیستند و بسیاری از شبکه‌های بلاکچین در حال بررسی ترکیبی از راه‌حل‌های مقیاس‌بندی لایه یک و لایه دو برای دستیابی به مقیاس‌پذیری بیشتر، بدون قربانی کردن امنیت یا تمرکززدایی هستند.
منابع: coinmarketcap gemini news.coincu
