لایه دوم اتریوم چیست؟ نگاهی به پروژه های لایه دوم اتریوم
در دنیای بلاک چین و ارزهای دیجیتال یک مسئله‌ی شناخته‌شده وجود دارد که به آن «سه‌راهی بلاک چین» (The Blockchain Trilemma) می‌گویند. این مسئله می‌گوید که هر بلاک چین تنها می‌تواند دو مورد از سه ویژگی «غیرمتمرکز بودن» (Decentralized)، «ایمن بودن» (Secure) و «مقیاس‌پذیر بودن» (Scalable) را داشته باشد. این یعنی اگر بلاک چینی بخواهد ایمن و غیرمتمرکز باشد به ناچار از میزان مقیاسپذیری آن کاسته خواهد شد.
مشکلی که در حال حاضر بلاک چین «اتریوم» (Ethereum) به عنوان دومین ارز دیجیتال برتر بازار و اولین پلتفرم برای پیاده‌سازی برنامه‌های غیرمتمرکز با آن مواجه است. اتریوم کاملاً غیرمتمرکز و ایمن است اما در شرایط فعلی به‌قدری تقاضا برای استفاده از آن زیاد است که نمی‌تواند به نحو احسن پاسخگوی آن‌ها باشد. به عبارت دیگر اتریوم دو ویژگی غیرمتمرکز بودن و ایمن بودن بلاک چین‌ها را دارد؛ اما براساس مسئله‌ی سه‌راهی بلاک چین با مشکل مقیاسپذیری دست‌وپنجه نرم میکند.
اینجاست که پروژههای لایه‌ی دوم اتریوم وارد ماجرا می‌شوند و هدف از طراحی و ساخت آن‌ها کمک به حل مشکل مقیاسپذیری اتریوم است. موضوعی که قصد داریم در ادامه‌ی این مقاله به طور کامل در مورد آن بحث کرده و چند نمونه از بهترین پروژههای لایه دوم اتریوم را معرفی کنیم.
انواع لایهها در بلاک چین
قبل از هر چیز بهتر است ابتدا با انواع لایهها در طبقه‌بندی بلاک چین‌ها آشنا شویم. به طور کلی هر بلاک چین جزو یکی از چهار دسته‌ی لایه صفر، لایه ۱، لایه ۲ و لایه ۳ قرار می‌گیرد. لایه ۱ همان لایه‌ی پایه است که مسئولیت پردازش و تایید تراکنش‌های شبکه‌ی خود را برعهده دارد. بیت کوین و اتریوم جزو بلاک چین‌های لایه اول هستند.
لایه ۲ به بلاک چین‌ها و پلتفرم‌هایی گفته می‌شود که با هدف افزایش سرعت پردازش تراکنش‌های انجام شده در بلاک چین‌های لایه ۱ طراحی و ساخته شده‌اند. «لوپ رینگ» (Loopring) و «آپتیمیزم» (Optimism) جزو پروژههای لایه دوم اتریوم و «شبکه لایتنینگ» (The Lightning Network) جزو پروژههای لایه دوم بیت کوین هستند.
لایه ۳ همان لایه‌ی اپلیکیشن است که کاربر نهایی با آن کار میکند. برنامه‌های غیرمتمرکز مثل بازی‌های بلاک چینی، صرافی‌های غیرمتمرکز و پلتفرم‌های وام‌دهی همگی جزو لایه ۳ قرار می‌گیرند. پروژه‌هایی مثل «دیسنترالند» (Decentraland) و «یونی سواپ» (UniSwap) از جمله پروژههای لایه سوم هستند.
در نهایت لایه ۰ (صفر) به بلاک چین‌هایی گفته می‌شود که با هدف ایجاد ارتباط بین پروژههای لایه ۱ ایجاد شده و به آن‌ها اجازه می‌دهند تا بین یکدیگر به ارسال و دریافت داده بپردازند. «پولکادات» (Polkadot) یکی از پروژههای لایه صفر است. برخی از منابع لایه صفر و لایه اول را یکی در نظر گرفته و تفاوتی بین آن‌ها قائل نشده‌اند. برای همین پروژه‌هایی مثل پولکادات را می‌توان جزو یکی از پروژههای لایه اول نیز در نظر گرفت.
همان‌طور که اشاره کردیم، موضوع اصلی این مقاله پروژههای لایه دوم اتریوم هستند که تلاش دارند مشکل مقیاسپذیری این رمزارز پرطرفدار را برطرف سازند. پس بیایید در بخش بعدی نگاه دقیق‌تری به آن‌ها داشته باشیم.
پروژه های لایه دوم اتریوم
بلاک چین اتریوم در حال حاضر توانایی پردازش ۱۵ تراکنش در هر ثانیه را دارد که در مقایسه با سایر بلاک چین‌های رقیب عدد بسیار پایینی است. همین موضوع باعث شده به دلیل تقاضای زیاد برای استفاده از آن، شبکه‌ی اتریوم با ازدحام مواجه شده و در نتیجه هزینه‌ی انجام تراکنش‌ها سر به فلک بکشد.
در حالی که همان‌طور که گفتیم یک بلاک چین ایده‌آل باید علاوه بر غیرمتمرکز و ایمن بودن، مقیاس‌پذیر هم باشد. یعنی با افزایش تعداد کاربران، مشکلی در فعالیت آن پیش نیاید.
با گسترده‌تر شدن این مشکل رفته‌رفته پروژه‌هایی ایجاد شدند که هدف از توسعه‌ی آن‌ها کمک به اتریوم و حل مشکل مقیاسپذیری آن بود. به مجموعِ این پروژه‌ها، لایه دوم می‌گویند. دلیل استفاده از این نام هم این است که این پروژه‌ها با هدف رقابت با اتریوم ساخته نشده‌اند. در عوض آن‌ها یک لایه بالاتر و براساس اتریوم فعالیت میکنند و برای همین به آن‌ها لایه دوم می‌گوییم.
البته لایه دوم تنها محدود به اتریوم نمی‌شود و همان‌طور که قبلاً هم اشاره کردیم، شبکه‌ی لایتنینگ هم یک پروژه از نوع لایه دوم بوده و برای حل مشکل مقیاسپذیری بیت کوین ساخته شده است. با این حال از آنجایی که بیش از همه اتریوم به چنین پروژه‌هایی نیاز دارد و تعداد آن‌ها نیز زیاد است، معمولاً وقتی صحبت از لایه دوم می‌شود منظور همان پروژههای لایه دوم اتریوم است.
خوبی پروژههای لایه دوم اتریوم در این است که از همان امنیت و غیرمتمرکز بودن بلاک چین اصلی یعنی اتریوم بهره‌مند هستند و در عین حال باعث افزایش سرعت تراکنش‌های آن می‌شوند.
اما هنوز یک سوال مهم باقی مانده و آن این است که این پروژه‌ها چگونه و با چه ترفندی مشکل مقیاسپذیری اتریوم را حل میکنند؟ در بخش بعدی به این سوال پاسخ می‌دهیم.
پروژههای لایه دوم اتریوم چگونه کار میکنند؟
پروژههای لایه دوم اتریوم به چند نوع تقسیم می‌شوند که هر کدام با استفاده از روش‌های منحصر به فرد خود سعی در رفع مشکل مقیاسپذیری اتریوم دارند. به طور کلی می‌توان پروژههای لایه ۲ اتریوم را در یکی از دو زیرمجموعه‌ی «روش انباشته کردن» (Rollups) و «استفاده از کانال» (Channel) قرار داد.
البته بلاک چین‌های دیگری هم وجود دارند که برای حل مشکل مقیاسپذیری اتریوم از روش‌هایی مثل «استفاده از زنجیرهی جانبی» (Sidechain)، «روش پلاسما» (Plasma) و روش «ولیدیوم» (Validium) استفاده میکنند ولی از آنجایی که در این روش‌ها بلاک چین مورد نظر در موازات بلاک چین اتریوم فعالیت کرده و در تامین امنیت و داده‌های خود از اتریوم استفاده نمی‌کند، با استناد به سایت رسمی اتریوم نمی‌توان آن‌ها را جزو پروژههای لایه دوم اتریوم در نظر گرفت. با این حال بسیاری از منابع معتبر حوزه‌ی ارزهای دیجیتال روش‌های فوق را نیز جزو پروژههای لایه دوم اتریوم در نظر گرفته‌اند.
در هر صورت از آنجایی که روش انباشته کردن، بهترین روش حال حاضر برای حل مشکل مقیاسپذیری اتریوم است، در ادامه بیشتر در مورد آن و همچنین روش استفاده از کانال صحبت خواهیم کرد.
روش انباشته کردن یا Rollups
بلاک چین‌هایی که از روش انباشته کردن استفاده میکنند در حقیقت تراکنش‌ها را خارج از زنجیرهی اصلی اتریوم اجرا کرده و داده‌های مربوط به آن را به اتریوم ارسال میکنند. دلیل این که به این روش اسم Rollup یا انباشته کردن را داده‌اند این است که این روش در واقع چند تراکنش را با یکدیگر جمع کرده و بعد از انباشته کردن داده‌های آن‌ها روی هم، یک تراکنش واحد را به اتریوم ارسال میکند. بدین ترتیب کارمزد این تراکنش به صورت شراکتی و توسط همه‌ی کسانی که تراکنش‌های آن‌ها در این تراکنش واحد قرار دارد، پرداخته می‌شود و برای همین مقدار آن بسیار کمتر از کارمزد تراکنش مستقل در شبکه‌ی اتریوم است.
از طرف دیگر در روش انباشته کردن، پردازش‌کننده‌های تراکنش باید مقداری از رمزارزهای خود را در قرارداد هوشمند مربوطه سپرده‌گذاری کنند. بدین ترتیب اجرای درست و تایید صحت تراکنش‌ها تضمین می‌شود.
این روش خود به دو نوع «روش انباشته کردن خوشبینانه» (Optimistic Rollups) و «روش انباشته کردن هیچ‌آگاهی» (Zero-knowledge Rollups) تقسیم می‌شود که مهمترین تفاوت آن‌ها در نحوه‌ی ارسال داده‌های تراکنش به اتریوم است.
به عبارت دیگر، زمانی که پروژههای لایه دوم داده‌ها را به اتریوم برمی‌گردانند، اتریوم از کجا می‌فهمد که این داده‌ها مربوط به تراکنش‌هایی هستند که تقلبی در آن‌ها صورت نگرفته است؟ دو روش خوشبینانه و هیچ‌آگاهی هر کدام پاسخ جداگانهای به این سوال داده‌اند.
در روش انباشته کردن خوشبینانه همان‌طور که از اسمش هم پیداست، در ابتدا فرض می‌کنیم که تمام داده‌های برگردانده شده به اتریوم، صحیح و بدون مشکل هستند. برای همین ممکن است داده‌های اشتباه و تقلبی هم به اتریوم برگردانده شوند. اما راه‌هایی نیز برای مبارزه با این داده‌ها در نظر گرفته شده است. در واقع بعد از هر برداشتی، یک پنجره‌ی زمانی کوچک وجود دارد که در حین آن هرکس می‌تواند این داده‌ها را بررسی کرده و در صورت پیدا کردن تخلف آن را به اثبات برساند. در این صورت عملیات انباشت به عقب برگردانده شده و فرد متخلف تنبیه می‌شود. همچنین به طرفی که تخلف را پیدا و اثبات کرده پاداش داده می‌شود.
اما در روش انباشته کردن هیچ‌آگاهی که به آن ZK Rollups هم گفته می‌شود هیچ فرضی در کار نیست و خود این سیستم ابتدا درستی تراکنش‌ها را تایید و سپس به اتریوم ارسال میکند. در این روش در کنار تراکنش‌های انباشته شده، داده‌ی دیگری به نام «اثبات اعتبار» (Validity Proof) به اتریوم ارسال می‌شود که وظیفه‌ی آن اثبات معتبر و بدون مشکل بودن تراکنش‌های ارسال شده به اتریوم است.
روش استفاده از کانال یا Channel
استفاده از کانال به کاربران اجازه می‌دهد تا خارج از زنجیرهی اصلی اتریوم بارها به انجام تراکنش پرداخته و در نهایت تنها دو تراکنش نهایی را به اتریوم ارسال کنند. این روش را می‌توان مانند لوله‌ای بین دو نفر در نظر گرفت که از آن برای تبادل گوی‌های اسباب‌بازی استفاده می‌شود. این دو نفر می‌توانند هر چقدر که می‌خواهند به کمک این لوله (کانال) گوی‌ها (تراکنش‌ها) را بین یکدیگر جابه‌جا کنند و در انتها تعداد گوی‌های نهایی هر نفر در دفتر مخصوصی (اتریوم) ثبت می‌شود.
«روش کانال حالت» (State Channel) و «روش کانال پرداخت» (Payment Channel) دو نوع مختلف روش استفاده از کانال هستند. در شبکه‌ی لایتنینگ بیت کوین هم از این روش استفاده می‌شود. در مورد اتریوم هم پروژه‌ی «رایدن» (Raiden) از کانال‌ها برای حل مشکل مقیاسپذیری اتریوم استفاده میکند.
بهروزرسانی اتریوم ۲.۰
همان‌طور که احتمالاً در جریان هستید بلاک چین اتریوم از مدت‌ها پیش خبر از یک بهروزرسانی بزرگ داده که در جریان آن مکانیزم اجماع آن از «اثبات کار» (Proof of Work) به «اثبات سهام» (Proof of Stake) تغییر خواهد یافت. این یعنی برای تایید تراکنش‌های انجام شده در اتریوم دیگر لازم نیست عملیات «استخراج» (Mining) انجام شود.
این بهروزرسانی بزرگ و چندمرحله‌ای که به آن «اتریوم ۲.۰» یا (Ethereum 2.0) نیز می‌گویند، با هدف افزایش مقیاسپذیری این شبکه، کاهش کارمزدها و افزایش سرعت تراکنش‌های آن انجام می‌شود.
از همین رو سوال مهمی پیش می‌آید که آیا با انجام این بهروزرسانی در اتریوم باز هم به پروژههای لایه دوم اتریوم نیاز خواهیم داشت یا به‌زودی شاهد برچیده‌شدن بازار این پروژه‌ها خواهیم بود؟ اگر بخواهیم یک پاسخ ساده و قاطع به این سوال بدهیم باید بگوییم که بله، بعد از بهروزرسانی بزرگ اتریوم هنوز هم نیاز به پروژههای لایه دوم وجود خواهد داشت.
اولین نکته این است که هنوز در نقطه‌ای از زمان قرار داریم که تنها ۴ درصد از جمعیت جهان وارد بازار ارزهای دیجیتال و پروژههای مختلف آن شده‌اند. این یعنی در طول سال‌های آینده که این رقم افزایش پیدا کرده و استفاده از اتریوم و خدمات آن وارد زندگی روزمره‌ی مردم عادی شود، اتریوم و بهروزرسانی جدید آن هم قادر به پاسخ‌گویی به نیاز همه‌ی کاربران نخواهد بود.
از طرف دیگر افزایش سرعت و بهبود عملکرد اتریوم بعد از بهروزرسانی، روی عملکرد پروژههای لایه دوم نیز تاثیر خواهد گذاشت. برای همین است که گفته می‌شود مقیاسپذیری پروژههای لایه دوم به همراه اتریوم افزایش و کاهش پیدا میکند. برای مثال اگر پروژه‌ای مثل آپتیمیزم ۱۰ برابر سریع‌تر از اتریوم فعلی باشد و اتریوم با بهروزرسانی جدید خود ۵ برابر سریع‌تر شود، در آن زمان آپتیمیزم ۵۰ برابر سریع‌تر از اتریوم خواهد بود.
سخن پایانی
اتریوم یکی از مهمترین بلاک چین‌های بازار ارزهای دیجیتال است که توانسته با امکانات بی‌نظیر خود انقلابی را در این حوزه برپا کند. با این حال استقبال بی‌نظیر کاربران و توسعه‌دهندگان از این پلتفرم باعث شد اتریوم با مشکل مقیاسپذیری مواجه شده و نتواند به نحو احسن از پس درخواست‌های کاربران بربیاید.
از همین رو پروژههای دیگری ایجاد شدند که هدف از آن‌ها کمک به اتریوم در انجام سریع‌تر تراکنش‌ها و رفع مشکل مقیاسپذیری آن بود. به مجموعه‌ی این پروژه‌ها که براساس اتریوم ساخته شده و بعد از انجام تراکنش‌ها در نهایت داده‌های مربوط به آن را به اتریوم ارسال میکنند، پروژههای لایه دوم اتریوم می‌گویند که مهمترین نوع آن روش انباشته کردن یا Rollups است.
سوالات و ابهامات زیادی در مورد این پروژه‌ها وجود دارد که امیدوارم با خواندن این مقاله توانسته باشید پاسخی برای سوال خود پیدا کنید.
برای دریافت مشاوره تخصصی رایگان از کارشناسان ما، اطلاعات خواسته شده رو تکمیل فرمایید.
سلام خیلی ممنون میشه بگید الان چگونه از لایه دوم اتریوم استفاده کنیم اینکه فقط بدونیم لایه دوم اتریوم چیست برامون چه ارزشی میتونه داشته باشه باید بدونیم که چطوری میشه باهاش کار کرد و ازش استفاده کرد این خیلی مهمه
سلام وقت بخیر
لایه دوم اتریوم برای بهبود بخشیدن به شبکه اتریوم ساخته شده
هرچقدر بیشتر پیش بره خب قطعا بلاک چین اتریوم بی اشکال تر خواهد شد
اینطوری نیست که راهی جداگونه داشته باشه
موفق باشید
سلام ممنون از مقاله عالیتون، من درباره لایه دوم اتریوم توی مجله اقتصاد آفرین خونده بودم که ولیدیوم یکی از مهم ترین راهکارهای لایه دومه، ممکنه کمی درباره ش توضیح بدید؟