راه حل های مقیاس بندی لایه بلاک چین 1 در مقابل لایه 2
محبوبیت کریپتو و بلاک چین به طور تصاعدی در حال افزایش است و تعداد کاربران و تراکنش ها نیز به همین ترتیب است. در حالی که به راحتی می توان فهمید که بلاک چین چقدر انقلابی است، مقیاس پذیری – ظرفیت یک سیستم برای رشد در حالی که تقاضای فزاینده را برآورده می کند – همیشه یک چالش بوده است. شبکه‌های بلاک چین عمومی که بسیار غیرمتمرکز و ایمن هستند، اغلب برای دستیابی به توان عملیاتی بالا در تلاش هستند.
فهرست مطالب این صفحه
این اغلب به عنوان سه‌گانه بلاک چین توصیف می‌شود، که بیان می‌کند که برای یک سیستم غیرمتمرکز عملاً غیرممکن است که به طور همزمان به سطوح بالایی از تمرکززدایی، امنیت و مقیاس‌پذیری دست یابد. به طور واقع بینانه، شبکه های بلاک چین تنها می توانند دو عامل از سه عامل را داشته باشند.
خوشبختانه، با این حال، هزاران نفر از علاقه مندان و متخصصان در حال کار بر روی راه حل های مقیاس بندی هستند. برخی از این راه حل ها برای تغییر معماری بلاک چین اصلی (لایه 1) طراحی شده اند، در حالی که برخی دیگر پروتکل های لایه 2 را هدف قرار می دهند که در بالای شبکه زیربنایی کار می کنند.
مقدمه
با وجود تعداد زیادی بلاک چین و ارزهای دیجیتال، ممکن است ندانید که از زنجیره لایه 1 یا لایه 2 استفاده می کنید. پنهان کردن پیچیدگی بلاکچین مزایایی دارد، اما ارزش آن را دارد که سیستمی را که روی آن سرمایه‌گذاری می‌کنید یا از آن استفاده می‌کنید، بشناسید. با این مقاله، تفاوت بین بلاک چین های لایه 1 و لایه 2 و راه حل های مختلف مقیاس پذیری را درک خواهید کرد.
لایه 1 بلاک چین در مقابل لایه 2 چیست؟
اصطلاح لایه 1 به سطح پایه معماری بلاک چین اشاره دارد. این ساختار اصلی یک شبکه بلاک چین است. بیت کوین، اتریوم و زنجیره BNB نمونه هایی از بلاک چین های لایه 1 هستند. لایه 2 به شبکه هایی اشاره دارد که بر روی سایر بلاک چین ها ساخته شده اند. بنابراین اگر بیت کوین یک لایه 1 است، شبکه لایتنینگ که در بالای آن اجرا می شود نمونه ای از لایه 2 است.
بهبود مقیاس پذیری شبکه بلاک چین را می توان به راه حل های لایه 1 و لایه 2 دسته بندی کرد. راه حل لایه 1 به طور مستقیم قوانین و مکانیسم های بلاک چین اصلی را تغییر می دهد. راه حل لایه 2 از یک شبکه خارجی و موازی برای تسهیل تراکنش ها به دور از زنجیره اصلی استفاده می کند.
چرا مقیاس پذیری بلاک چین مهم است؟
تصور کنید یک بزرگراه جدید بین یک شهر بزرگ و حومه آن که به سرعت در حال رشد است ساخته شود. از آنجایی که میزان ترافیک عبوری از بزرگراه افزایش می‌یابد و ازدحام رایج می‌شود – به ویژه در ساعات شلوغی – میانگین زمان رسیدن از A به B می‌تواند به میزان قابل توجهی افزایش یابد. جای تعجب نیست، با توجه به اینکه زیرساخت‌های جاده‌ای ظرفیت محدودی دارند و تقاضا روز به روز در حال افزایش است.
حال، مسئولان چه کاری می توانند انجام دهند تا مسافران بیشتری از این مسیر سریعتر تردد کنند؟ یکی از راه حل ها بهبود خود بزرگراه و افزودن خطوط اضافی به هر طرف جاده است. با این حال، این همیشه عملی نیست، زیرا یک راه حل گران قیمت است که برای کسانی که قبلاً از بزرگراه استفاده می کنند، مشکلات قابل توجهی ایجاد می کند. یک جایگزین این است که خلاق باشید و رویکردهای مختلفی را در نظر بگیرید که با ایجاد تغییرات در زیرساخت اصلی مرتبط نیستند، مانند ساخت جاده های خدماتی اضافی یا حتی راه اندازی یک خط حمل و نقل ریلی سبک در امتداد بزرگراه.
در دنیای فناوری بلاک چین، بزرگراه اصلی لایه 1 (شبکه اصلی) خواهد بود، در حالی که جاده های خدمات اضافی راه حل های لایه 2 (شبکه ثانویه برای بهبود ظرفیت کلی) خواهند بود.
بیت کوین ، اتریوم و پولکادوت همگی بلاک چین های لایه 1 در نظر گرفته می شوند. آنها بلاک چین‌های لایه پایه هستند که تراکنش‌ها را برای اکوسیستم مربوطه خود پردازش و ثبت می‌کنند و دارای یک ارز دیجیتال بومی هستند – که معمولاً برای پرداخت هزینه‌ها و ارائه ابزارهای گسترده‌تر استفاده می‌شود. Polygon یکی از نمونه های راه حل مقیاس بندی لایه 2 برای اتریوم است. شبکه Polygon مرتباً نقاط بازرسی را به شبکه اصلی اتریوم اختصاص می دهد تا وضعیت آن را به روز کند.
قابلیت توان عملیاتی عنصر حیاتی یک بلاک چین است. این معیاری از سرعت و کارایی است که نشان می دهد چه تعداد تراکنش را می توان در یک بازه زمانی خاص پردازش و ثبت کرد. با افزایش تعداد کاربران و افزایش تعداد تراکنش های همزمان، استفاده از بلاک چین لایه 1 می تواند کند و گران شود. این امر به ویژه در مورد بلاک چین های لایه 1 که از مکانیسم اثبات کار در مقابل اثبات سهام استفاده می کنند صادق است .
مشکلات لایه 1 فعلی
بیت‌کوین و اتریوم نمونه‌های خوبی از شبکه‌های لایه ۱ با مشکلات مقیاس‌پذیری هستند. هر دو شبکه را از طریق یک مدل اجماع توزیع شده ایمن می کنند. این بدان معنی است که همه تراکنش ها قبل از تأیید اعتبار توسط چندین گره تأیید می شوند. گره‌های به اصطلاح ماینینگ همگی برای حل یک معمای پیچیده محاسباتی با هم رقابت می‌کنند و ماینرهای موفق در ارز دیجیتال بومی شبکه پاداش می‌گیرند.
به عبارت دیگر، همه تراکنش ها قبل از تایید نیاز به تایید مستقل چندین گره دارند. این یک روش کارآمد برای ثبت و ضبط داده های صحیح و تأیید شده در بلاک چین است و در عین حال خطر حمله توسط بازیگران بد را کاهش می دهد. با این حال، هنگامی که شبکه ای به محبوبیت اتریوم یا بیت کوین دارید، تقاضای توان عملیاتی تبدیل به یک مشکل روزافزون می شود. در مواقع شلوغی شبکه، کاربران با زمان تایید کندتر و کارمزد تراکنش بالاتر مواجه خواهند شد.
محلول های مقیاس بندی لایه 1 چگونه کار می کنند؟
چندین گزینه برای بلاک چین های لایه 1 وجود دارد که می تواند توان عملیاتی و ظرفیت کلی شبکه را افزایش دهد. در مورد بلاک چین هایی که از Proof of Work استفاده می کنند، انتقال به Proof of Stake می تواند گزینه ای برای افزایش تراکنش در ثانیه (TPS) و در عین حال کاهش هزینه های پردازش باشد. با این حال، دیدگاه‌های متفاوتی در جامعه ارزهای دیجیتال در مورد مزایا و پیامدهای بلندمدت اثبات سهام وجود دارد.
راه حل های مقیاس بندی در شبکه های لایه 1 معمولاً توسط تیم توسعه پروژه معرفی می شوند. بسته به راه حل، جامعه باید شبکه را هارد فورک یا سافت فورک کند. برخی از تغییرات کوچک، مانند به‌روزرسانی SegWit بیت‌کوین، سازگار با عقب هستند .
تغییرات بزرگتر، مانند افزایش اندازه بلوک بیت کوین به 8 مگابایت، به هارد فورک نیاز دارد. این دو نسخه از بلاک چین را ایجاد می کند، یکی با به روز رسانی و دیگری بدون. گزینه دیگری برای افزایش توان عملیاتی شبکه، اشتراک گذاری است. این عملیات یک بلاک چین را در چندین بخش کوچکتر تقسیم می کند که می توانند داده ها را به طور همزمان پردازش کنند نه متوالی.
محلول های مقیاس بندی لایه 2 چگونه کار می کنند؟
همانطور که بحث شد، راه حل های لایه 2 متکی به شبکه های ثانویه هستند که به صورت موازی یا مستقل از زنجیره اصلی کار می کنند.
جمع آوری ها
مجموعه‌های دانش صفر (متداول‌ترین نوع) تراکنش‌های لایه 2 خارج از زنجیره را بسته‌بندی می‌کنند و آنها را به عنوان یک تراکنش در زنجیره اصلی ارسال می‌کنند. این سیستم ها از اثبات اعتبار برای بررسی صحت تراکنش ها استفاده می کنند. دارایی ها در زنجیره اصلی با یک قرارداد هوشمند پل زدن نگهداری می شوند، و قرارداد هوشمند تأیید می کند که مجموعه طبق برنامه عمل می کند. این امنیت شبکه اصلی را با مزایای جمع‌آوری منابع کمتر فراهم می‌کند.
زنجیره های جانبی
زنجیره‌های جانبی شبکه‌های بلاک چین مستقلی هستند که مجموعه‌ای از اعتبارسنجی‌های خاص خود را دارند. این بدان معناست که قرارداد هوشمند پل زدن در زنجیره اصلی اعتبار شبکه زنجیره جانبی را تأیید نمی کند. بنابراین، باید اطمینان داشته باشید که زنجیره جانبی به درستی کار می‌کند، زیرا می‌تواند دارایی‌های زنجیره اصلی را کنترل کند.
کانال های دولتی
کانال دولتی یک محیط ارتباطی دو طرفه بین طرفین معامله است. طرفین بخشی از بلاک چین را بسته و آن را به یک کانال تراکنش خارج از زنجیره متصل می کنند. این معمولاً از طریق یک قرارداد هوشمند از قبل توافق شده یا یک امضای چندگانه انجام می شود. سپس طرفین یک تراکنش یا دسته‌ای از تراکنش‌های خارج از زنجیره را بدون ارسال فوری داده‌های تراکنش به دفتر کل توزیع شده (یعنی زنجیره اصلی) انجام می‌دهند. پس از تکمیل تمام تراکنش‌های مجموعه، «وضعیت» نهایی کانال برای اعتبارسنجی به بلاک چین پخش می‌شود. این مکانیزم امکان بهبود سرعت تراکنش و افزایش ظرفیت کلی شبکه را فراهم می کند. راه حل هایی مانند شبکه لایتنینگ بیت کوین و رایدن اتریوم بر اساس کانال های دولتی عمل می کنند.
بلاک چین های تو در تو
این راه حل متکی به مجموعه ای از زنجیره های ثانویه است که در بالای بلاک چین اصلی و «والد» قرار دارند. بلاک چین های تودرتو بر اساس قوانین و پارامترهای تعیین شده توسط زنجیره مادر عمل می کنند. زنجیره اصلی در اجرای تراکنش‌ها شرکت نمی‌کند و نقش آن به حل اختلاف در مواقع ضروری محدود می‌شود. کار روزانه به زنجیره‌های «کودکی» واگذار می‌شود که پس از تکمیل شدن از زنجیره اصلی، تراکنش‌های پردازش‌شده را به زنجیره اصلی بازمی‌گردانند. پروژه پلاسما OmiseGO نمونه ای از راه حل بلاک چین تو در تو در لایه 2 است.
محدودیت های محلول های مقیاس بندی لایه 1 و لایه 2
هر دو راه حل لایه 1 و لایه 2 دارای مزایا و معایب منحصر به فردی هستند. کار با لایه 1 می تواند موثرترین راه حل را برای بهبود پروتکل در مقیاس بزرگ ارائه دهد. با این حال، این بدان معناست که اعتبار سنجی ها باید متقاعد شوند که تغییرات را از طریق هارد فورک بپذیرند.
یکی از مثال‌های احتمالی که در آن اعتبارسنجی‌ها نمی‌خواهند این کار را انجام دهند، تغییر از Proof of Work به Proof of Stake است. ماینرها با این سوئیچ به یک سیستم کارآمدتر درآمد خود را از دست خواهند داد و آنها را از بهبود مقیاس پذیری منع می کند.
لایه 2 راه بسیار سریع تری برای بهبود مقیاس پذیری ارائه می دهد. با این حال، بسته به روش مورد استفاده، می توانید تا حد زیادی امنیت بلاک چین اصلی را از دست بدهید. کاربران به شبکه‌هایی مانند اتریوم و بیت‌کوین برای انعطاف‌پذیری و سابقه امنیتی اعتماد دارند. با حذف جنبه های لایه 1، اغلب باید برای کارایی و امنیت به تیم و شبکه لایه 2 تکیه کنید.
بعد از لایه 1 و لایه 2 چه اتفاقی می افتد؟
یک سوال کلیدی این است که آیا با مقیاس پذیرتر شدن لایه 1 حتی به راه حل های لایه 2 نیاز خواهیم داشت یا خیر. بلاک چین های موجود شاهد پیشرفت هایی هستند و شبکه های جدید با مقیاس پذیری خوب در حال حاضر ایجاد شده اند. با این حال، زمان زیادی طول می کشد تا سیستم های اصلی مقیاس پذیری خود را بهبود بخشند، و این تضمین نمی شود. محتمل ترین گزینه این است که لایه 1 روی امنیت تمرکز کند و به شبکه های لایه 2 اجازه دهد تا خدمات خود را برای موارد استفاده خاص تنظیم کنند.
در آینده نزدیک، به دلیل جامعه بزرگ کاربران و توسعه‌دهندگان، شانس زیادی وجود دارد که زنجیره‌های بزرگی مانند اتریوم همچنان تسلط داشته باشند. با این حال، مجموعه اعتبار سنجی غیرمتمرکز بزرگ و شهرت قابل اعتماد آن، پایه محکمی برای راه حل های هدفمند لایه 2 ایجاد می کند.
پایان
از زمان شروع کریپتو، جستجو برای بهبود مقیاس‌پذیری، رویکردی دو جانبه با بهبودهای لایه 1 و راه‌حل‌های لایه 2 ایجاد کرده است. اگر سبد رمزنگاری متنوعی دارید، احتمال زیادی وجود دارد که در حال حاضر با هر دو شبکه لایه 1 و لایه 2 مواجه شده باشید. اکنون، تفاوت‌های بین این دو و همچنین رویکردهای متفاوتی را برای مقیاس‌بندی که ارائه می‌دهند، درک می‌کنید.
دیدگاهتان را بنویسید