چالش مقیاس پذیری

*calldata فیلد داده های وروردی تراکنش ها هست. در هنگام تعامل با یک قرارداد هوشمند تراکنش به طور خودکار حاوی داده های وروردی هست یعنی داده هایی که به قرارداد هوشمند فرستاده میشوند تا عملگرهای قرارداد هوشمند شروع به کار کنند

شاردینگ چیست و چه نقشی در شبکه بلاکچین دارد؟

دنیای ارزهای دیجیتال روزبه­‌روز در حال گسترش است و تعداد کاربرانی که به­ این شبکه می‌پیوندند به طور لحظه‌­ای افزایش می‌یابد. آنچه در این میان سبب نگرانی افراد فعال در این حوزه شده است، مشکلات مربوط به مقیاس‌پذیری در بلاکچین‌ها است. این مشکلات باعث شده است که توسعه‌دهندگان این حوزه به‌دنبال راهکارهایی برای حل آن‌ باشند. لایتنینگ و شاردینگ دو مکانیزم مؤثر در حل مشکل مقیاس‌پذیری رمزارزها محسوب می‌شوند و تاکنون نقش قابل‌توجهی در بهبود شبکه‌های بلاکچین داشته‌اند. در حال حاضر شاردینگ را می‌توان به‌عنوان یکی از روش‌های بهبود مقیاس‌پذیری دانست که رمزارزهایی مثل اتریوم در فکر استفاده از آن هستند. ما در این مطلب قصد داریم ضمن پاسخ به این سوال که شاردینگ چیست؟ به اهمیت و تأثیر آن در شبکه بلاکچین ارزهای دیجیتال نیز بپردازیم.

چالش سه‌گانه مقیاس‌پذیری چیست؟

‌بهترین روش برای پاسخ به سوال شاردینگ چیست؟ شناخت سه‌گانه مقیاس‌پذیری است. این مثلث دارای سه ضلع امنیت، مقیاس‌پذیری و غیرمتمرکز ماندن است و نیاز اصلی هر شبکه بلاکچین محسوب می‌شود. درواقع هر شبکه بلاکچین دوست دارد هر سه مورد بیان شده را به صورت همزمان داشته باشد. اما معمولا برای داشتن همزمان آن با مشکلات و چالش‌هایی روبه‌رو می‌شود.

• مقیاس‌پذیری: مقیاس‌پذیری را می‌توان به‌عنوان اصلی‌ترین نیاز هر شبکه بلاکچین معرفی کرد که امروزه به یکی از دغدغه‌های اصلی شبکه بلاکچین تبدیل شده است. براساس ویژگی مقیاس‌پذیری، شبکه می‌تواند تعداد تراکنش‌های بیشتری را مدیریت کند. در نتیجه سرعت انجام تراکنش‌ها در شبکه افزایش خواهد یافت.
• امنیت: ‌طبق این ویژگی، شبکه در مقابل تهدیدهای امنیتی و اقدامات خرابکارانه ‌مقاوم است. درواقع شبکه می‌تواند در مقابل هر چیزی که امنیت را به چالش می‌کشد مقاومت نماید.
• غیرمتمرکز بودن: براساس این قابلیت، شبکه می‌تواند بدون نیاز به نهادی متمرکز و یا گروهی متمرکز از افراد به کار خود ادامه دهد.

حال با توجه به نیاز شبکه‌های بلاکچین به این سه رکن، برای برقراری آن‌ها چه کاری باید انجام داد؟ شاردینگ فرآیندی است که هر سه ویژگی نام‌برده شده را تأمین می‌کند. حال که راه‌حل مناسبی برای رفع این چالش‌ها پیدا کردیم لازم است بدانیم شاردینگ چیست؟

شاردینگ چیست؟

شاردینگ چیست؟ کلمه Shard به معنی بخش کوچکی از یک مجموعه بزرگ است و Sharding به تقسیم کردن یک مجموعه بزرگ به بخش‌های کوچک‌تر اشاره دارد. این شیوه با هدف بهبود عملکرد مراکز ذخیره داده‌ها به‌وسیله تقسیم‌بندی دیتابیس انجام می‌شود و به آن پارتیشن‌بندی افقی می‌گویند.

درواقع شاردینگ نوعی تقسیم‌بندی پایگاه داده است که با هدف مدیریت بهتر شبکه‌های دیتابیس بزرگ استفاده می‌شود. به عبارتی دیگر در فرآیند شاردینگ، یک پایگاه داده بزرگ برای تبدیل به اجزای کوچک‌تر شکسته می‌شود و بهبود عملکرد شبکه را به‌دنبال دارد.

برخلاف تصور عده‌ای از کاربران ارزهای دیجیتال، شاردینگ مفهوم جدیدی نیست؛ استفاده از این فرایند از اواخر دهه ۹۰ میلادی با هدف مدیریت پایگاه داده‌های متمرکز رایج بوده است. با این حال فراگیری این اصطلاح زمانی بیشتر شد که توسعه‌دهندگان یکی از بازی‌ها به نام اولتیما آنلاین تصمیم گرفتند که جهت مدیریت ترافیک ورودی، بازیکنان را در سرورهای مختلف پخش کنند.

عملکرد شاردینگ به چه صورت است؟

برای اطلاع از عملکرد شاردینگ در شبکه لازم است به مثال زیر توجه کنید. همان‌طور که می‌دانید بلاکچین اتریوم از تعداد زیادی کامپیوتر، تحت عنوان نودها تشکیل شده است. هر یک از این نودها مقدار مشخصی قدرت هش در اختیار شبکه قرار می‌دهند؛ این‌گونه اتریوم می‌تواند وظایف خود مانند اجرای قراردادهای هوشمند را به درستی انجام دهد.

عملکرد اتریوم به صورت خطی یا ترتیبی است؛ براساس آن هر نود باید تمامی تراکنش‌ها و عملیات را پردازش نماید. به همین دلیل انجام این تراکنش‌ها به زمان زیادی نیاز دارد. جالب است بدانید که در حال حاضر اتریوم قادر به انجام ۱۰ تراکنش در هر ثانیه است؛ در حالی‌که سیستم‌های پرداخت ویزا این قابلیت را دارند که ۲۴۰۰۰ تراکنش در ثانیه را پردازش کنند.

حال باید پرسید که در چنین شرایطی نقش شاردینگ چیست؟ شاردینگ مدل خطی را که در آن هر نود وظیفه پردازش تمامی فعالیت‌ها را دارد به مدل موازی که در آن هر نود مسئول پردازش تعداد مشخصی از تراکنش‌هاست، تغییر می‌دهد.

براساس مدل موازی، تراکنش‌ها به‌طور موازی و در خطوط چندگانه پردازش می‌شوند. به‌طور کلی یک بلاکچین به شاردهای مختلف تقسیم می‌شود و نودها برای تأیید تراکنش‌ها باید قسمتی از دفترکل که به آن‌ها اختصاص داده شده است را اجرا کنند. براساس فرآیند شاردینگ، دیگر نیازی به نگهداری و به‌روزرسانی تمامی تراکنش‌ها نیست.

شاردینگ چه مشکلی را حل می‌کند؟

در حال حاضر مقیاس‌پذیری یکی از بزرگ‌ترین معضلات شبکه بلاکچین محسوب می‌شود؛ بنابراین امروزه استفاده از راهکارهایی برای حل این مسئله به چالشی بزرگ تبدیل شده است. در میان راهکارهای ارائه شده، شاردینگ را می‌توان به‌عنوان یکی از اصلی‌ترین راهکارهای مؤثر در مشکل مقیاس‌پذیری شبکه بلاکچین معرفی کرد.

محبوبیت ارزهای دیجیتال سبب گرایش تعداد زیادی کاربر به این شبکه شده‌ است؛ به طوری که این تعداد روزبه‌روز در حال افزایش است. بدون شک افزایش کاربران، افزایش تراکنش‌ها را به‌دنبال خواهد داشت و ازدحام و شلوغی شبکه بلاکچین، مشکل مقیاس‌پذیری را بزرگ‌تر می‌کند. طبق مکانیزم شاردینگ، شبکه بلاکچین به اجزای کوچک‌تری تقسیم می‌شود که در آن هر گروه از نودها مسئول تأیید بخش خاصی از تراکنش‌ها خواهند بود. تأیید این تراکنش‌ها براساس مدل موازی انجام می‌شود و نتیجه آن افزایش سرعت شبکه خواهد بود. درواقع شاردینگ شبکه‌های بلاکچین را در بلندمدت پایدارتر و بادوام می‌کند.

معایب شاردینگ چیست؟

برقراری ارتباط و حفظ امنیت شبکه را می‌توان به‌عنوان اصلی‌ترین چالش‌های پیش ‌روی فرایند شاردینگ دانست. تقسیم‌بندی بلاکچین به اجزای کوچک‌تر باعث می‌شود که هر شارد به‌عنوان یک بلاکچین مجزا عمل کند. در چنین شرایطی لازم است سازوکارهایی جهت برقراری ارتباط میان شاردینگ و کاربران پیاده‌سازی کرد تا برنامه‌های یک زیردامنه بتوانند با برنامه‌های زیردامنه دیگر ارتباط برقرار کنند. این مسئله سبب شده تا لایه دیگری به مجموعه وظایف توسعه‌دهندگان اضافه شود و ذهن آن‌ها را درگیر کند.

امنیت از دیگر عوامل مهم در یک بلاکچین تفکیک شده محسوب می‌شود؛ چرا که امکان دسترسی هکرها و مهاجمان به یک شارد به دلیل کاهش قدرت هش آن راحت‌تر است.

چنین حملاتی در شاردها با عنوان حمله یک درصد یا کنترل بر شارد واحد شناخته می‌شود. اگر یک شارد هک شود، مهاجم امکان ثبت تراکنش‌های نامعتبر در شبکه را دارد؛ یا اینکه می‌تواند قسمتی از بخش هک شده را بی‌اعتبار و یا آن بخش را برای همیشه پاک کند.

راهکار جایگزین برای شاردینگ چیست؟

‌توسعه‌دهندگان شبکه بلاکچین، دو طرح بهبود اضافی برای افزایش سرعت تراکنش‌ها پیشنهاد داده‌اند. پیشنهاد اول، افزایش سایز بلاک‌ها است. در این روش تصور چالش مقیاس پذیری بر این است که هرچه سایز بلاک‌ها بیشتر باشد، تراکنش‌های بیشتری در آن جای می‌گیرد؛ بنابراین تعداد تراکنش‌ها در ثانیه نیز افزایش می‌یابد. اگرچه این طرح عملی است اما باید توجه داشت که با بزرگتر شدن بلاک‌ها، به قدرت محاسباتی بیشتری برای تأیید آن‌ها نیاز است.

در صورت افزایش نامحدود سایز بلاک‌ها باید از تجهیزات تخصصی برای پردازش استفاده کرد. این تجهیزات بسیار هزینه‌بر بوده و احتمال بروز خطر ۵۱ درصد را افزایش می‌دهد. همچنین برای افزایش سایز بلاک‌ها باید از هاردفورک استفاده کرد که خطر جدا شدن جامعه از یکدیگر را به‌دنبال دارد؛ چرا که اگر همه افراد به‌روزرسانی به بلاکچین جدید را انجام ندهند، دو زنجیره جدا با کوین‌های مجزا به‌وجود خواهد آمد. به همین دلیل افزایش سایز بلاک ها یک راهکار موقتی است و نمی‌توان آن را به‌عنوان بهبوددهنده عملکرد شبکه بلاکچین به‌کارگرفت.

دومین پیشنهاد، استفاده از آلت کوین‌ها جهت کاربردهای مختلف است. این اتفاق باعث بهبود عملکرد شبکه می‌شود؛ چرا که عملیات مربوط به پردازش تنها بر عهده یک بلاکچین نیست. این روش از امنیت خوبی برخوردار است؛ زیرا قدرت هش میان بلاکچین های مختلف پخش می‌شود. البته ‌در این روش امکان هک کردن شبکه نسبت به روش قبلی بیشتر است. با این حال این راهکار را نیز نمی‌توان اصولی و دائمی تصور کرد.

نقش شاردینگ در شبکه بلاکچین چیست؟

همان‌طور که می‌دانید، بلاکچین بستری جهت ذخیره‌سازی اطلاعات است. درواقع شبکه بلاکچین نوعی پایگاه داده محسوب چالش مقیاس پذیری می‌شود که در آن هر نود به‌عنوان سروری مجزا اعلام حضور می‌کند.

اجرای فرآیند شاردینگ در بلاکچین به منزله تقسیم‌بندی شبکه به اجزای کوچک‌تری به نام شارد است. وظیفه هر شارد نگهداری مجموعه ثابت و منحصربه‌فردی از قراردادهای هوشمند و موجودی حساب ها است. درواقع نودها با قرار گرفتن در شاردهای مجزا، تراکنش‌ها و عملیات مشخصی را تأیید می‌کنند. براساس این فرایند نودها دیگر مسئول تمامی تراکنش‌های موجود در شبکه نخواهند بود.

اصلی‌ترین هدف استفاده از شاردینگ در شبکه بلاکچین، ایجاد اجزایی است که مدیریت آن‌ها ساده‌تر باشد تا تعداد تراکنش‌ها افزایش یابد و مشکلاتی نظیر مقیاس‌پذیری در شبکه حل شود.

جمع‌بندی

شاردینگ یکی از بهترین روش‌های ارائه شده برای حل مشکل مقیاس‌پذیری شبکه‌های بلاکچین است. براساس این فرایند، شبکه بلاکچین به اجزای کوچک‌تری تقسیم می‌شود که به هریک از آن‌ها، یک شارد می‌گویند. طبق این ساختار، همه تراکنش‌های فرستاده شده به شبکه، بین شاردهای مختلف تقسیم می‌شود و در نتیجه سرعت تراکنش‌ها افزایش می­‌یابد.

تاکنون روش‌­های زیادی برای حل مشکل مقیاس­‌پذیری شبکه بلاکچین پیشنهاد شده است؛ اما این روش­ها موقتی بوده و با مشکلات بسیاری همراه بوده‌­اند. اگرچه فرایند شاردینگ هم با چالش­‌هایی روبه­‌روست اما در حال حاضر می‌­توان آن را به­‌عنوان یکی از بهترین راهکارهای موجود معرفی کرد. شما می‌توانید جهت آشنایی بیشتر با راهکارهای حل مشکل مقیاس‌پذیری شبکه‌های بلاکچین به سایر مطالب موجود در وب‌سایت OMPfinex مراجعه نمایید.

صفر تا صد: سولانا ، قاتل اتریوم

وقتی حرف از بلاکچین سولانا می‌شود ، حتما حرفی از بزرگترین چالش این شبکه یعنی مقیاس پذیری به میان می‌آید.

این چالش باعث می‌شود تا با شلوغی شبکه‌ها، هزینه و تاخیر انجام تراکنش در آن‌ها به شدت افزایش پیدا کند. به گونه‌ای که می‌تواند باعث مختل شدن شبکه شود. همه تمرکز سولانا برای حل این مشکل بدون کاهش غیرمتمرکزسازی و امنیت شبکه است. این شبکه در سال ۲۰۱۷ توسط Anatoly Yakovenko و تیمش، Solana Labs ساخته شد. دفتر مرکزی این شبکه در شهر ژنو واقع شده. این شبکه از مکانیزم کمکی جدیدی به نام اثبات تاریخ یا Proof of History در کنار مکانیزم اثبات سهام استفاده می‌کند و توانایی انجام هزاران تراکنش در ثانیه را دارد. سولانا بلاک چینی مبتنی بر نسل سوم PoS بوده و با اضافه کردن PoH شیوه‌ای منحصر به فرد برای ساخت یک سیستم غیرمتمرکز امن ساخت. در شبکه‌ای مانند بیتکوین هر تراکنش یک برچسب زمانی ساده داشته که باید توسط نودهای شبکه به تایید برسد. این فرآیند باعث ایجاد تاخیر زیادی در تایید یک بلوک و انجام تراکنش می‌شود.

Proof of History چگونه فعالیت می‌کند؟

تراکنش‌های سولانا همگی توسط تابعی به نام SHA256 آدرس گذاری و بایگانی می‌شوند. این تابع باعث می‌شود که بعد از پردازش اطلاعات ورودی ، داده‌های خروجی منحصر به فرد و تقریبا غیرقابل پیش‌بینی باشند. حال سولانا این داده‌های خروجی را برای آدرس‌گذاری بعدی استفاده می‌کند. این پروسه آدرس‌گذاری زنجیره‌ای طولانی و غیرقابل شکست از تراکنش‌ها را به وجود می‌آورد که کاملا شفاف و قابل تشخیص و پیگیری توسط تاییدکننده‌ها به بلوک اضافه می‌شود. این شیوه اثبات از شیوه اثبات کار بیتکوین متفاوت است. در بیتکوین هر بلوک مجموعه‌ای بدون ترتیب از تراکنش‌هاست که توسط ماینرهای بیتکوین و توسط ساعت محلی ماینرها به بلاک چین اضافه می‌شود. این برچسب‌های زمانی می‌توانند در زمان واحد متفاوت یا حتی غلط باشند و تاییدکننده‌ها باید به ارزیابی این برچسب‌های زمانی بپردازند. اما در شبکه سولانا همه تراکنش‌ها واضح و شفاف و دارای برچسب زمانی دقیق به ترتیب هستند.

البته که اگر بخواهیم از تعاریف پیروی کینم مکانیزم PoH، مکانیزم اجماع محسوب نمی‌شود و تنها برای افزایش شفافیت و امنیت و سرعت شبکه است. زیرا در مکانیزم‌های اجماع در ازای فعالیت در شبکه به شیوه معرفی شده می‌توانید به کسب درآمد بپردازید اما در این مکانیزم راهی برای درآمدزایی وجود ندارد.

ویژگی‌های کلیدی سولانا

با توجه به بلاگ رسمی سولانا این شبکه ۸ هسته تکنیکال داشته که باعث بهبود و انحصار شبکه می‌شوند. مهم ترین آن‌ها مکانیزم PoH بود و ۷ مورد دیگر عبارتند از:

برج BFT – نسخه‎‌ی کاربردی و بهبود یافته از فرمول تحمل خطای بیزانس مبتنی بر مکانیزم PoH

توربین – پروتکل انتشار و ثبت بلوک

جریان خلیج – پروتکل پیش‌بردی تراکنش

سطح دریا – اجرای همزمان قراردادهای هوشمند

خط لوله – واحد فعالیت و ارزیابی تراکنش‌ها

ابرشکن و آرشیو کنندگان- پایگاه داده‌ها و هسته مرکزی

تمامی موارد فوق باعث ایجاد بلوک‌های ۴۰۰ میلی ثانیه‌ای و چندهزار تراکنش در ثانیه می‌شود که در مقایسه با بیت کوین و اتریوم بسیار زیاد است.

طی بروزرسانی‌های بعدی سولانا قادر می‌شود تا در یک شبکه استاندارد گیگابیتی، ۷۱۰ هزار تراکنش در ثانیه و در یک شبکه ۴۰ گیگابیتی ۲۸.۴ میلیون تراکنش در ثانیه انجام دهد. به این ترتیب سولانا اولین شبکه‌ای است که توانسته به سرعت انجام تراکنش سیستم های مالی متمرکز مانند ویزا با سرعت ۲۴۰۰۰ تراکنش در ثانیه با حفظخواص شبکه بلاک چین برسد.

توکن SOL

توکن SOL، توکن بومی شبکه سولانا است. و از آن برای پرداخت کارمزدهای این شبکه استفاده می‌شود. این توکن مانند ETH مبتنی بر ERC20 از استاندارد SPL پشتیبانی می‌کند. و از آن برای ساخت قراردادهای هوشمند و پرداخت کارمزهای شبکه استفاده می‌شود. این توکن در ژانویه ۲۰۲۱ آماده عرضه به بازار با قیمت ۱.۵ دلار شد. و توانست طی ۹ ماه به قیمت ۲۰۰ دلار صعود کند. و در زمان نگارش این مقاله رتبه ۷ بازار رمزارزها را به نقل از کوین مارکت کپ به دست آورده.

برای استیک کردن این توکن و کسب درآمد از این شبکه شما به حداقل مقدار ۰.۰۱ واحد از این توکن احتیاج دارید. هزینه ثبت تراکنش در این شبکه به صورت میانگین ۰.۰۰۰۲ دلار می‌باشد. از تعداد دقیق محدودیت عرضه این توکن به بازار اطلاعات دقیقی در اختیار نیست. بعضی از رسانه به محدودیت ۴۸۰ میلیون واحدی این توکن در زمان رونمایی و عرضه اولیه اشاره کردند. اما به گفته وبسایت CoinMarketCap در حال حاضر بیش از ۵۰۰ میلیون توکن در بازار معاملاتی این رمزارز وجود دارد. حجم معاملات روزانه این ارز بیش ۲ میلیارد دلار در روز است.

این توکن در اکثر صرافی های متمرکز و غیرمتمرکز بزرگ از جمله بایننس، کوکوین، یونی سواپ و … چالش مقیاس پذیری موجود و در حال معامله است.

محبوبیت سولانا

موسسات بزرگی در دنیا از پلتفرم سولانا استفاده می‌کنند.

صرافی FTX و موسسه تحقیقاتی ALAMEDA از پلتفرم سولانا برای سرعت فوق العاده آن استفاده می‌کنند. حدود ۸۰ میلیون دلار از گردش روزانه این شبکه از طرف صرافی FTX است. استیبل کوین USDC هم از این شبکه به دلیل همه‌گیری و سرعت آن استفاده می‌کند. بازار این استیبل کوین روزانه بیش‌از ۵۰ میلیون دلار چرخش مالی دارد. پلتفرم موسیقی Audius از سولانا برای رفع مشکل سرعت و مقیاس پذیری استفاده می‌کند. علاوه بر موارد فوق ۳۸۴ پلتفرم دیگر در حال فعالیت با بهره‌گیری از شبکه سولانا هستند.

چرا سولانا نتوانست به پیشرفت خود ادامه دهد؟

پیشرفت سولانا از زمان عرضه سولانا به گونه‌ای سریع بود که بسیاری از مردم آن را جایگزینی برای اتریوم و بیت کوین می‌دیدند. اما شبکه سولانا در ماه سپتامبر ۲۰۲۱ به دلیل شلوغی بیش از حد شبکه به مشکل برخورد و تاییدکننده‌های شبکه تماما غیرفعال شدند. این امر برای پروژه‌ای که با هدف مقیاس پذیری و سرعت به این موفقیت رسیده بود فاجعه محسوب می‌شد. و باعث شد طی ۲ هفته قیمت توکن این شبکه از ۲۰۸ دلار به کمتر از ۱۳۰ دلار نزول کند. خاموشی این شبکه ۱۴ ساعت و راه‌اندازی کامل و دوباره ۱۷ ساعت به طول انجامید. این خاموشی باعث ناامیدی بسیاری از کاربران این شبکه و مهاجرت دوباره آن‌ها به پلتفرم‌های دیگر شد.

کلام آخر

سولانا با وجود تمام مشکلات پیش آمده برای این شبکه توانست جایگاه خود را با استقاده از پلتفرم قوی و نوآوری‌های خود حفظ کند. آننتولی یوکاونکو مدیرعامل این شبکه پس از خاموشی گفت که هیچ شبکه‌ای بدون مشکل نیست و احتمال بروز مشکل در شبکه‌ای که تماما توسط مردم کنترل می‌شود و کتمل غیرمتمرکز است وجود دارد.

به نظر می‌رسد با بروزرسانی های آتی شبکه سولانا این غول و قاتل اتریوم بتواند دوباره به دوران اوج خود برگردد.

درون ذهن توسعه دهندگان بلاک چین: راه حل نهایی مقیاس بندی چیست؟

هر نوآوری باید طوری مهندسی شود که با افزایش پذیرش، فناوری‌های مقیاس‌بندی مناسب در زمان مناسب در آن ادغام شوند.

کوین تلگراف توسعه یک بلاک چین کاملاً جدید را از ابتدا تا شبکه اصلی و فراتر از آن از طریق سری خود، Inside the Blockchain Developer’s Mind، نوشته شده توسط اندرو لوین گروه کوینوس

مقیاس پذیری یک موضوع محبوب در بلاک چین است، اما تعداد کمی از آنها توضیح می دهند که منظور ما از این اصطلاح چیست. وقتی ما در گروه Koinos در مورد مقیاس بندی صحبت می کنیم، منظور ما مقیاس بندی است به توده ها. ایجاد یک بلاک چین که همه افراد روی زمین می توانند از آن استفاده کنند. این بدان معناست که شبکه بلاک چین باید بتواند آن سطح از بار را پشتیبانی کند، که معمولاً وقتی به مقیاس‌پذیری اشاره می‌کنند منظور مردم است.

تجربه کاربر مهم است

اما چیزی که آنها در مورد آن بسیار کمتر صحبت می کنند، معنای آشکاری است که باید داشته باشید تجربه ی کاربر که همه روی زمین می توانند آن را پیدا کنند لذت بخش. تجربیات کاربر وحشتناک بی نهایت مقیاس پذیر هستند زیرا وجود ندارد تقاضا برای تجربیات بد کاربر و منابع شبکه زیربنایی مورد نیاز برای ارائه آنها.

این امر با این واقعیت نشان می‌دهد که وقتی بیشتر پروژه‌ها در مورد مقیاس‌بندی صحبت می‌کنند، در مورد پیاده‌سازی‌های فنی مانند شاردینگ، اثبات تاریخچه یا لایه 2 صحبت می‌کنند، که راه‌حل‌هایی هستند که اتریوم برای حل چالش های مقیاس بندی خود استفاده می کند.

این پروژه‌ها با تلاش برای ادغام سریع‌تر راه‌حل‌های مقیاس‌پذیری به محدودیت‌های مقیاس‌پذیری اتریوم پاسخ می‌دهند، اما متوجه نمی‌شوند که این راه‌حل‌ها تنها در زمینه اتریوم معنا دارند، زیرا نه تنها اولین بلاک چین همه‌منظوره است، بلکه به‌عنوان بلاک‌چینی که بیشترین پذیرش توسط توسعه‌دهندگان را دارد. جهان

اتریوم: اولین محرک

هنگامی که اتریوم منتشر شد، برای اولین بار به توسعه دهندگان داد همیشهتوانایی توسعه برنامه‌ها بر روی یک پلتفرم بلاک چین مشترک با استفاده از زبان برنامه‌نویسی بسیار شبیه به زبان‌هایی که قبلاً برای ساخت برنامه‌ها استفاده می‌کردند. یک زبان برنامه نویسی کامل تورینگ در مقایسه با تجربه توسعه‌دهندگان از ساخت برنامه‌های کاربردی بر روی سایر بلاک‌چین‌ها، ساخت روی اتریوم یک جهش کوانتومی بود که ساخت برنامه‌های غیرمتمرکز را سریع‌تر، آسان‌تر و ارزان‌تر کرد. به لطف این تجربه کاربری بی نظیر، استفاده از اتریوم با سرعت بالایی رشد کرد. تقاضا برای منابع اتریوم از عرضه پیشی گرفته است، که منجر به افزایش تقاضا برای گاز و افزایش قیمت متناظر آن شده است و تمام اتر (ETH) دارندگان بسیار خوشحال هستند.

توسعه دهندگان و ذینفعان اتریوم نمی خواهند هزینه ها را حذف کنند یا لزوماً آنها را کاهش دهند. این مانند این است که تولیدکنندگان نفت بخواهند قیمت نفت را کاهش دهند. اگر تقاضای مازادی برای منابع شبکه آنها وجود داشته باشد، آنها به ایجاد تجربه کاربری بهتر اهمیت نمی دهند، آنها به افزایش عرضه (مقیاس سازی) اهمیت می دهند. نگهداری تجربه کاربری موجود

اما آن اتریوم است! گوریل 900 پوندی از بلاک چین های همه منظوره با مزیت محرک اول، پذیرش باورنکردنی توسعه دهنده و سرمایه گذاری غیرقابل درک. این یک پلت فرم موفق است و برنامه های آن برای مقیاس بندی کاملاً منطقی است اتریوم. اما آن‌ها برای پلتفرم‌هایی که هیچ استفاده و پذیرش توسعه‌دهنده ندارند، هیچ معنایی ندارند.

به همین دلیل است که ما شاهد بسیاری از پروژه‌ها هستیم که به دنبال تلاش‌های پرمخاطره و پرمخاطره مانند پل‌هایی به اتریوم هستند تا کاربران را از اتریوم خارج کنند تا رشد مورد نیاز برای توجیه راه‌حل‌های مقیاس‌پذیری خود را ایجاد کنند!

استدلال از قیاس

اما این استدلال کلاسیک از قیاس است در مقابل استدلال از اصول اولیه; تصمیم گیری بر اساس کاری که دیگران انجام می دهند به جای تمرکز بر مشکلی که می خواهید حل کنید و کارآمدترین مسیر برای ایجاد راه حلی مبتنی بر حقایق اساسی. تصور اینکه روش مقیاس‌پذیری یک بلاک چین جدید، اشتراک‌گذاری است، زیرا اشتراک‌گذاری روشی برای مقیاس‌سازی اتریوم است، نمونه‌ای عالی از استدلال از قیاس است.

در گروه Koinos، ما از اصول اولیه به این مشکل نزدیک می شویم. مقیاس‌پذیری برای توده‌ها به معنای ادغام برخی فناوری جادویی نیست که یک شبه از همه و مادرشان پشتیبانی می‌کند. هیچ پلتفرم فناوری هرگز یک شبه از صفر کاربر به پذیرش انبوه نمی رسد. هر پلتفرم یا محصولی که به جریان اصلی می رسد تنها از طریق رشد تصاعدی به آن دست یافته است. من آن را تکرار می کنم. هر محصول یا پلتفرمی از طریق رشد تصاعدی به پذیرش انبوه می رسد.

معنی آن این است که مهم نیست که چه تعداد کاربر یا چه تعداد تراکنش پلتفرم یا پشته برنامه شما می تواند در روز اول انجام دهد. که عملاً بی ربط است.

آنچه بیش از همه مهم است این است که محصول شما دارای ارزش منحصر به فردی است که تعداد کمی از پذیرندگان اولیه آن را دوست خواهند داشت، حتی اگر هزینه آن نسبتاً بالا باشد. Koinos به افراد اجازه می دهد تا با نگه داشتن توکن های مایع KOIN در کیف پول خود، به صورت رایگان از برنامه های غیرمتمرکز استفاده کنند. آنها مجبور نیستند یک حساب کاربری بخرند یا آگاهانه توکن های خود را به اشتراک بگذارند زیرا هر توکن KOIN مایع حاوی مانا است که هنگام استفاده از بلاک چین مصرف می شود. همانطور که مانای حساب مصرف می شود، توکن های حاوی آن مانا برای مدتی به طور خودکار قفل می شوند و به جای کارمزد صریح، هزینه فرصت ایجاد می کنند.

تجربه بازی های ویدیویی

این به بلاک چین یک تجربه کاربری شبیه بازی ویدیویی می دهد، به جای UX ناخوشایند هر بلاک چین دیگر. این یک تجربه کاربری اساسا متفاوت و دلپذیرتر را ارائه می دهد، اما اینطور نیست که تمام دنیا بخواهند از Koinos در روز اول استفاده کنند. مدل مبتنی بر کارمزد اتریوم هنوز الگوی غالب است که فقط توسط تقلید کنندگان/رقبای بسیار آن تایید شده است. همچنین دارای ارتشی از توسعه‌دهندگان، دارندگان توکن و سرمایه‌گذاران نهادی است که از آن حمایت می‌کنند (و در نتیجه، مدل مبتنی بر هزینه آن).

در روز اول، گروه نسبتاً کوچکی (امیدوارم نه خیلی کوچک) از پذیرندگان اولیه که به دنبال بهترین چیز بعدی هستند، شروع به استفاده از Koinos خواهند کرد. شبکه اصلی باید بتواند ارائه دهد آن دسته از مردم یک تجربه کاربری دلپذیر، اما نه بیشتر. همانطور که این افراد از بلاک چین استفاده می کنند و متوجه می شوند که واقعاً تجربه کاربری لذت بخشی دارد، این خبر را منتشر می کنند و استفاده از بلاک چین افزایش می یابد.

در یک نقطه خاص، استفاده از Koinos به اندازه‌ای زیاد می‌شود که میزان قفل شدن توکن‌های کاربر بسیار زیاد است و تجربه کاربری جدید نسبت به تجربه کاربر اصلی ممکن است غیرقابل قبول باشد. این چیزی است که Koinos با محدودیت های مقیاس بندی خود برخورد می کند. اما به خاطر داشته باشید که کاربر هنوز آن توکن‌ها را برای همیشه از دست نمی‌دهد (هزینه)، آنها فقط مقداری هزینه فرصت را قربانی می‌کنند که تجربه کاربری بی‌نهایت بهتری است.

قابلیت ارتقا: راه حل نهایی مقیاس بندی

Koinos باید طوری مهندسی شود که با رشد پذیرش، فناوری‌های مقیاس‌بندی مناسب در زمان مناسب ادغام شوند. به همین دلیل است که Koinos برای هیچ راه حل مقیاس بندی خاصی بهینه نیست، بلکه به طور کلی قابلیت ارتقا را دارد، و افزودن فناوری های جدید پس از آزمایش کافی نبرد تا حد ممکن آسان است. این همه پروژه‌های دیگری را که با فناوری‌های مقیاس‌بندی پیش از موعد آزمایش می‌کنند، به زمین‌های آزمایشی بارور برای Koinos تبدیل می‌کند!

مقیاس‌بندی یک هدف نهایی نیست، این فرآیندی است که در طول عمر یک پلتفرم آشکار می‌شود، حداقل اگر پلتفرم به اندازه کافی قابل ارتقا باشد. اگر پلتفرم به اندازه کافی قابل ارتقا نیست، باید راه‌حل‌های مقیاس‌بندی «درست» را در روز اول انتخاب کنید، حتی اگر به آن نیاز ندارید، اما این بیش از هر چیز دیگری بازتابی از قابلیت ارتقا ضعیف (و مهندسی بد) است. .

به همین دلیل است که می‌خواهم بگویم که ارتقاء، راه‌حل نهایی مقیاس‌پذیری است.

این مقاله حاوی توصیه یا توصیه های سرمایه گذاری نیست. هر حرکت سرمایه گذاری و معاملاتی مستلزم ریسک است و خوانندگان باید هنگام تصمیم گیری تحقیقات خود را انجام دهند.

دیدگاه ها، افکار و نظرات بیان شده در اینجا به تنهایی متعلق به نویسنده است و لزوماً منعکس کننده یا نماینده دیدگاه ها و نظرات Cointelegraph نیست.

اندرو لوین مدیرعامل گروه Koinos است، تیمی متشکل از پیشکسوتان صنعت که تمرکززدایی را از طریق فناوری بلاک چین در دسترس تسریع می‌کنند. محصول اصلی آنها Koinos است، یک بلاک چین احساسی و بی نهایت قابل ارتقا با پشتیبانی از زبان جهانی.

این مطلب صرفاً از منبع ، ترجمه شده و مسئولیت آن با تریگر ویو نمی باشد.
خرید اکانت تریدینگ ویو

آشنایی با ساید چین (Sidechain) یا زنجیره جانبی و کاربرد آن در ارزهای دیجیتال

ساید‌ چین‌ از محتوای اصلی بلاک چین‌ به دور بوده و ایده اختراع آن‌ در سال ۲۰۱۴ شکل گرفته است. به طور کلی وظیفه اصلی ساید‌ چین‌ ها حل چالش‌های اصلی بلاکچین، یعنی مقیاس پذیری و انعطاف پذیری است.

نحوه عملکرد ساید چین (Sidechain)

در اوایل سال ۲۰۱۸، بلاک استریم، اولین ساید چین بیت کوین را که یکی از پیشرفته‌ترین پیاده‌سازی‌ها در میان بلاک چین‌ها بوده، انجام داد. اما این سؤال را به وجود آورد که چگونه این تکنولوژی در سال ۲۰۱۹ باعث ایجاد اختلال در شبکه می‌شود؟

در ابتدا باید چالش مقیاس پذیری به شما بگوییم که برای استناد به یک توضیح کاملاً فنی از هکر نون (Hacker Noon) باید صحبت‌های آنان را بدانید که می‌گویند:

ساید چین یک بخش جدا از بلاکچین است که با یک ارتباط دوطرفه به یکدیگر متصل می‌شوند. در این ارتباط دوطرفه قابلیت تعویض دارایی با نرخ از پیش تعیین شده وجود دارد که بین ساید‌ چین‌ و بلاک چین انجام می‌شود. همچنین این احتمال نیز وجود دارد که این مبادلات به صورت برعکس انجام شود.

جالب است بدانید که انجام این کار بسیار ساده بوده و به این صورت است که ساید چین ها به نودها (گره) اجازه می‌دهند که به صورت جداگانه، در میان بلاکچین اصلی و ساید ‌چین‌ در تعامل باشند.

زمانی که صحبت از ارزش زنجیره‌ها می‌شود، باید بگوییم که سایدچین ها به بلاکچین‌ها اجازه می‌دهند که امنیت مورد نیاز شبکه را فراهم کنند و از آنها در رمزارزها و بلاکچین‌های موجود در سراسر جهان استفاده کنند. همین امر موجب می‌شود که ارزش سایدچین یا بلاکچین جانبی افزایش یابد.

نکته بسیار مهمی که وجود دارد این است که ساید ‌چین‌ ‌ها، جایگزین بلاکچین‌ها نخواهند شد. اما آنها چالش‌هایی را که در مقابل بلاکچین‌ها قرار دارد، حل خواهند کرد. به طور کلی یک زنجیره جانبی (Sidechain) این قدرت را دارد که دو چالش مهم بلاک چین را از بین ببرد: یکی از آنها مقیاس پذیری و دیگری انعطاف پذیری است.

حل مشکل مقیاس پذیری از طریق ساید چین

ساید چین برای حل مشکل مقیاس پذیری، میزان TPS (تراکنش بر ثانیه) را افزایش می‌دهد. زیرا ساید چین ‌ها می‌توانند تراکنش‌ها را به صورت همزمان انجام دهند و همین موضوع موجب می‌شود که مقیاس پذیری شبکه افزایش یابد.

حل مشکل انعطاف پذیری از طریق ساید چین

برای مشکل انعطاف پذیری نیز باید بگوییم که ساید‍‌ چین این امکان را به وجود آورده است که بتوان با چندین رمزارز بر روی بلاکچین‌های مختلف به صورت هم‌زمان کار کرد. به طور مثال بیت کوین و اتریوم هر دو مشکل انعطاف پذیری دارند. ساید کوین‌ها برای رفع این مشکل ساخته شده‌اند. می‌توان به پلاسما برای اتریوم و RSK‌ برای بیت کوین اشاره کرد.

حل مشکل انعطاف پذیری، بلاکچین را به اندازه کافی امن می‌سازد و این کار می‌تواند تراکنش‌ها را بسیار ارزان‌تر و سریع‌تر از قبل اجرا کند. به طور خلاصه، خلاص شدن از مشکل انعطاف پذیری تراکنش نیازمند حذف کردن داده‌های غیر ضروری تراکنش که به آنها داده‌های ناظر می‌گویند و خارج کردن آنها از بلاک چین می‌باشد.

رول آپ ها، راه حل هایی برای مقیاس پذیری

لایه 2 یک اصطلاح جمعی برای راه‌حل‌هایی است که برای کمک به مقیاس‌پذیری بلاکچین با مدیریت تراکنش‌های خارج از شبکه اصلی اتریوم (لایه 1) و در عین حال استفاده از مدل امنیتی غیرمتمرکز قوی اصلی طراحی شده‌اند.

هنگامی که شبکه شلوغ است، سرعت تراکنش کاهش می یابد و تجربه کاربر را برای استفاده از چالش مقیاس پذیری انواع خاصی از Dappها ضعیف می کند. با شلوغ شدن شبکه، قیمت گس افزایش می یابد زیرا فرستندگان تراکنش قصد دارند از یکدیگر پیشی بگیرند. این می تواند استفاده از اتریوم را بسیار گران کند.

چرا لایه 2 مورد نیاز است؟

برخی از موارد استفاده، مانند بازی های بلاک چین، در زمان حاضر با تراکنش های فعلی بی معنی هستند. استفاده از برنامه های بلاک چین می تواند بی جهت گران باشد. هر گونه به روز رسانی برای مقیاس پذیری نباید به قیمت از دست دادن تمرکززدایی یا امنیت باشد – لایه 2 در بالای اتریوم ساخته می شود.

رول آپ ها

rollupها راه‌حل‌هایی هستند که اجرای تراکنش‌ها را خارج از زنجیره اصلی اتریوم (لایه 1) انجام می‌دهند اما داده‌های تراکنش را به لایه 1 ارسال می‌کنند. از آنجایی که داده‌های تراکنش در لایه 1 هستند، مجموعه‌ها توسط لایه 1 ایمن می‌شوند. به ارث بردن ویژگی‌های امنیتی لایه 1 در حالی که اجرای عملیات خارج از آن انجام می‌شود. لایه 1 مشخصه تعیین کننده rollupها است.

سه ویژگی rollup ها

• اجرای تراکنش در خارج از لایه 1
• داده ها یا اثبات تراکنش ها در لایه 1
• یک قرارداد هوشمند رول آپ در لایه 1 می تواند اجرای صحیح تراکنش را در لایه 2 با استفاده از داده های تراکنش در لایه 1 اعمال کند.

دو نوع rollup با مدل های امنیتی مختلف

1) رول آپ آپتیمیستیک (Optimistic rollups): فرض می‌کند که تراکنش‌ها به‌طور پیش‌فرض معتبر هستند و فقط محاسبات را از طریق اثبات تقلب (fraud proof)، به صورت چالش اجرا می‌کنند.

2) رول آپ دانش صفر (Zero-knowledge rollups): محاسبات را خارج از زنجیره اجرا می‌کند و یک اثبات اعتبار (validity proof) به زنجیره ارائه می‌کند.

Optimistic rollups

Optimistic rollups به موازات زنجیره اصلی اتریوم در لایه 2 قرار می‌گیرند. آنها می‌توانند پیشرفت‌هایی در مقیاس‌پذیری ارائه دهند زیرا به‌طور پیش‌فرض هیچ محاسباتی را انجام نمی‌دهند. در عوض، پس از یک تراکنش، حالت جدید را به شبکه اصلی پیشنهاد می‌کنند یا معامله را «تصدیق» می‌کنند.

با رول آپ Optimistic، تراکنش‌ها در زنجیره اصلی اتریوم به‌عنوان calldata نوشته می‌شوند و با کاهش کارمزد شبکه، آنها را بیشتر بهینه می‌کنند.

*calldata فیلد داده های وروردی تراکنش ها هست. در هنگام تعامل با یک قرارداد هوشمند تراکنش به طور خودکار حاوی داده های وروردی هست یعنی داده هایی که به قرارداد هوشمند فرستاده میشوند تا عملگرهای قرارداد هوشمند شروع به کار کنند

از آنجایی که محاسبات بخش آهسته و پرهزینه استفاده از اتریوم است، رول آپ های Optimistic می توانند از 10 تا 100 برابر بهبودهایی را در مقیاس پذیری وابسته به تراکنش ارائه دهند. این تعداد با معرفی زنجیره‌های شارد (تقسیم شده به قسمت های کوچک برای مقیاس پذیری بالاتر) بیشتر افزایش می‌یابد زیرا در صورت مناقشه بر یک تراکنش، داده‌های بیشتری در دسترس خواهد بود.

اختلاف در معاملات
رول آپ های Optimistic تراکنش را محاسبه نمی‌کنند، بنابراین باید مکانیزمی وجود داشته باشد تا اطمینان حاصل شود که تراکنش‌ها قانونی هستند و تقلبی نیستند. این جایی است که اثبات تقلب وارد می شود. اگر شخصی متوجه یک تراکنش متقلبانه شود، رول آپ یک تراکنش ضد تقلب را عملیاتی می کند (execute) و محاسبات تراکنش را با استفاده از داده های وضعیت موجود اجرا می کند. این بدان معناست که ممکن است زمان انتظار بیشتری برای تأیید تراکنش نسبت به ZK-rollup داشته باشید زیرا ممکن است تراکنش به چالش کشیده شود.

گس (کارمزد شبکه) که برای اجرای محاسبات اثبات تقلب نیاز هست توسط فرد خطاکار با استفاده از مقدار دارایی که وثیقه گذاشته است، جبران می شود. بن جونز از افراد مرتبط با سیستم شرح می دهد:

“هر کسی ممکن است بتواند اقدامی انجام دهد که شما باید برای تضمین وجوه خود تقلبی بودن آن را ثابت کنید، باید یک قرارداد ارسال کنید. شما اساسا مقداری ETH می گیرید و آن را قفل می کنید و می گویید “قول می دهم حقیقت را بگویم” اگر حقیقت را نگویم و تقلب ثابت شود این پول کم می شود نه تنها مقداری از این پول کم می‌شود بلکه بخشی از آن هزینه گس را که دیگری برای اثبات تقلب خرج کرده است هم پرداخت می شود”

بنابراین می توانید مشوق ها را ببینید: شرکت کنندگان برای انجام تقلب جریمه می شوند و برای اثبات تقلب تشویق می شوند (هزینه دریافت میکنند).

مزایا و معایب رول آپ های آپتیمیستیک

مزایا

• هر کاری که می‌توانید در لایه 1 اتریوم انجام دهید، می‌توانید با رول آپ‌های Optimistic انجام دهید زیرا با EVM و Solidity سازگار است.
• تمام داده های تراکنش در زنجیره لایه 1 ذخیره می شود، به این معنی که امن و غیرمتمرکز است

معایب

• زمان انتظار طولانی برای تراکنش زنجیره ای به دلیل چالش های احتمالی کلاهبرداری
• یک اپراتور می تواند بر سفارش تراکنش تأثیر بگذارد

نمونه رول آپ‌های Optimistic

پیاده سازی های متعددی از رول آپ‌های Optimistic وجود دارد که می توانید آنها را در Dappها ادغام کنید:

رول آپ های دانش صفر

رول آپ های دانش صفر (ZK-rollups) صدها انتقال خارج از زنجیره را جمع‌آوری می‌کند و یک اثبات رمزنگاری ایجاد می‌کند که یک نوع از آن ها تحت عنوان SNARK (دانش استدلال مختصرغیر تعاملی) شناخته می‌شود. این به عنوان یک اثبات اعتبار شناخته می شود و در لایه 1 ارسال می شود.

قرارداد هوشمند ZK-rollup وضعیت تمام نقل و انتقالات را در لایه 2 حفظ می کند و این وضعیت فقط با اثبات اعتبار می تواند به روز شود. این بدان معناست که ZK-rollup ها به جای تمام داده های تراکنش، فقط به اثبات اعتبار نیاز دارند. با ZK-rollup، اعتبارسنجی یک بلhک سریع‌تر و ارزان‌تر است زیرا داده‌های کمتری در آن گنجانده شده است.

با ZK-rollup، هیچ تاخیری در انتقال وجوه از لایه 2 به لایه 1 وجود ندارد زیرا اثبات اعتبار پذیرفته شده توسط قرارداد ZK-rollup قبلاً وجوه را تأیید کرده است.
با قرار گرفتن در لایه 2، ZK-rollup ها را می توان برای کاهش بیشتر اندازه تراکنش بهینه کرد. به عنوان مثال، یک حساب به جای یک آدرس، با یک فهرست نشان داده می شود که تراکنش را از 32 بایت به تنها 4 بایت کاهش میدهد. تراکنش ها نیز به عنوان calldata در اتریوم نوشته می شوند که باعث کاهش گس می شود

مزایا و معایب رول آپ های دانش صفر

مزایا

• زمان نهایی شدن سریعتر است زیرا بلافاصله پس از ارسال مدارک به زنجیره اصلی تأیید می شود.
• در برابر حملات اقتصادی که رول آپ های آپتیمیستیک می توانند در برابر آن آسیب پذیر باشند، آسیب پذیر نیست.
• ایمن و غیرمتمرکز، زیرا داده های مورد نیاز برای بازیابی وضعیت در زنجیره لایه 1 ذخیره می شود.

معایب

• برخی از EVM ها را پشتیبانی نمی کند.
• اثبات اعتبار دارای محاسبه زیاد است – برای برنامه‌هایی که فعالیت زنجیره‌ای کمی دارند، ارزش ندارد.
• یک اپراتور می تواند بر سفارش تراکنش تأثیر بگذارد

نمونه رول آپ‌های ZK

راه حل های ترکیبی یا هیبریدی

راه‌حل‌های ترکیبی وجود دارند که بهترین بخش‌های چند فناوری‌ لایه ۲ را ترکیب می‌کنند و ممکن است مبادلات قابل تنظیمی را ارائه دهند.