بعضیا میگن آینده برای لایه دومی هاست

🔸

در سال 2021 راهکاری جدید برای افزایش سرعت تراکنش و کم کردن کارمزد گس توسط اتریوم Ethereum 2 و برخی دیگر از کوین های با پشتوانه قوی در بازار ارائه شد این پیشرفت ها باعث تحولات مثبت و بالارفتن قیمت کوین هایی شد که توسط این پروتکل ها حمایت می‌شدند و ضمت آن رقابتی در میان گرفت. 

مقیاس‌پذیری تابعی از سه پارامتر TPS، یعنی سرعت، تمرکززدایی و امنیت است. هر یک از بلاکچین ها با افزایش یا کاهش هر یک از این سه عامل مهم، سعی در رسیدن به اهداف مقیاس پذیری بالاتر هستند ولی تاکنون کمتر فناوری، توانسته روی هر سه این پارامترها، یک معماری اصولی و دقیقی انجام دهد. در واقع با افزایش هر پارامتر، دو عامل دیگر فدا میشوند پس راه حل دیگری به نام لایه دوم توسط ویتالی دیمیتریویچ "ویتالیک" بوترین (به انگلیسی: Vitaly Dmitriyevich "Vitalik" Buterin ) (به روسی: Виталий Дмитриевич Бутерин ) پایه گذاری شد.

حال با برخی پروژه های فعال در این زمینه آشنا شویم:

• 🔸 اتریوم Ethereum برای حل مشکل مقیاس‌پذیری چندین راهکار پیش گرفت که از جمله‌ی آنها می‌توان به کسپر، پلاسما و شاردینگ اشاره کرد. برای حل مشکل مقیاس‌پذیری پلتفرم‌های بسیاری به رقابت با اتریوم پرداختند.
• 🔸 دفی نیتی ICP Dfinity یک مدل ابری غیرمتمرکز ارائه می‌دهد و خود را شبیه به اتریوم البته با محدودیت‌های کمتری دانسته که ظرفیت‌های نامحدودی دارد.
• 🔸 کاردانو با مقیاس پذیری بالا، امنیت را از طریق معماری لایه‌ای فراهم می‌کند. کاردانو از اتریوم و نئو بالغ‌تر است ولی هنوز به روزرسانی های زیادی در پیش دارد.
• 🔸 تزوس TEZOS و فانتوم Fantom با راه حل لایه دوم به سراغ مقیاس پذیری بیشتر رفتند.
• 🔸 پروژه‌هایی همچون آیوتا IOTA یا ایاس EOS با جایگزین کردن روش‌های اجماع و استفاده از روش‌هایی همچون DAG (Directed Acyclic Graph) سعی در رفع این مشکل داشته‌اند.
• 🔸 در این میان هارمونی Harmony مدعی فراهم کردن غیرمتمرکزسازی و مقیاس‌پذیری با حفظ امنیت است. تاکنون هیچ پلتفرمی روی کار نیامده تا بتواند به هر دو نیاز با حفظ امنیت پاسخ دهد. هارمونی به دنبال چنین هدفی است.

لایه اول چیست ؟

لایه اول اسم دیگری برای بلاک‌چین‌های شبکه اصلی مانند بیت کوین، اتریوم Ethereum، سولانا Solana و ... است. دلیل این نامگذاری این‌‌ است که آن‌ها شبکه اصلی اکوسیستم خود هستند و برای فعالیت نیاز به شبکه دیگری ندارند.
یک Dapp در صورتی یک اپلیکیشن لایه اول محسوب می‌شود که فعالیت‌ها و تراکنش‌های خود را به‌طور مستقیم و بدون واسطه بر شبکه اصلی (لایه اول) ثبت کند. بلاک‌چین‌های لایه‌ اول، توکن مخصوص به خود را دارند که برای پرداخت کارمزد تراکنش‌ها از آن‌ها استفاده می‌شود.
برای حل مشکلاتی مانند مقیاس‌پذیری و سرعت در بلاکچین‌های لایه اول، راهکارهای لایه دوم و آف‌چین به وجود آمده‌اند که بر روی شبکه‌های لایه اول فعالیت می‌کنند؛ مانند پالیگان و لایتنینگ.

مقیاس پذیری لایه دوم چیست؟

مقیاس پذیری

مقیاس‌پذیری شبکه اتریوم، از زمان راه‌اندازی این شبکه همواره یکی از موضوعات بحث‌برانگیزی بوده که عموماً در دوره‌های شلوغی این شبکه بیش از همیشه به عنوان موضوع اصلی مباحث مطرح شده است.

 یکی از اولین دفعات مشابه، مربوط به بازار گاوی (صعودی) رمزارزها در سال ۲۰۱۷ میلادی بود که عرضه‌های ‌اولیه توکن‌ها (ICOs) و کریپتوکیتیز (crypto kitties) موجب ازدحام شبکه اتریوم و افزایش چشم‌گیر کارمزد گس (gas) شد. 

در اردیبهشت سال 1400 ، این ازدحام با محبوبیت پروتکل‌های فایننس غیرمتمرکز (DeFi) و فارمینگ بهره، شدیدتر شد و در پی آن، حتی کارمزد گس شبکه جهت تأیید تراکنش‌ها نیز طی بازه‌هایی، به بالاتر از ۵۰۰ دلار هم رسید.

وقتی صحبت از مقیاس‌پذیری می‌شود، همواره دو روش عمده برای انجام آن وجود دارد:

• مقیاس‌پذیری بر لایه اصلی (یعنی لایه اول) در بالا توضیح داده شد.
• مقیاس‌پذیری در لایه دوم به عملیاتی که توسط آن، شبکه اصلی ، برخی از فعالیت‌های خود را به لایه پرسرعت دیگری انتقال می‌دهد و بار شبکه اصلی را سبک میکند و بلاکچین هایی که این عملیات را اجرا میکنند بلاکچین لایه دوم نام دارند.

 

 

قابلیت‌های کنونی و بعدی شبکه اتریوم

شبکه اتریوم در هنگام راه اندازی قادر بود حدود ۱۵ تراکنش در ثانیه را بر روی لایه اول خود پردازش کند. مقیاس‌پذیری لایه دوم توانست تعداد این تراکنش‌ها را به طور چشم‌گیری افزایش دهد. بسته به راهکار مورد استفاده، تعداد این تراکنش‌ها به ۲ تا ۴ هزار عدد در ثانیه می‌رسد. حتی اگر قرار بر مقیاس‌پذیری این شبکه نبود، اتریوم ۲ با معرفی اثبات سهام (Proof Of Stake) و شاردینگ (Sharding) تعداد این تراکنش‌ها را به طور چشم‌گیری افزایش داد. اما آیا با راه‌اندازی اتریوم ۲، دیگر نیازی به مقیاس‌پذیری لایه دوم نیست؟

خیر. حتی با وجود شاردینگ نیز اتریوم در آینده به مقیاس‌پذیری لایه دوم نیاز دارد تا بتواند صدها هزار یا حتی میلیون‌ها تراکنش در ثانیه را پردازش کند. از نظر تئوری، ما باید از مقیاس‌پذیری لایه دوم صرف‌نظر و تنها بر لایه اول تمرکز کنیم. این امر برای تشدید تمرکز در شبکه اتریوم فقط به نودهای تخصصی جهت کنترل حجم کار نیاز دارد. بنابراین به تبع آن، امنیت شبکه کاهش یافته و ویژگی‌های مقاومتی آن نیز حذف می‌شوند. علاوه ‌بر این، مقیاس‌پذیری هرگز نباید به قیمت کاهش امنیت و تشدید تمرکز انجام شود. بنابراین، ما با ترکیبی از مقیاس‌پذیری لایه اول و دوم روبرو هستیم.

مقیاس‌پذیری لایه دوم یک اصطلاح مشترک برای راهکاری است که با انجام معاملات خارج از زنجیره، به افزایش قابلیت‌های لایه اول کمک می‌کند. دو مورد از قابلیت‌های اصلی که می‌توانند در این شبکه بهبود یابند، سرعت و توان عملیاتی تراکنش‌ها است؛ و البته، راهکارهای لایه دوم می‌توانند کارمزدهای گس را نیز بسیار کاهش دهند. وقتی صحبت از راهکارهای عملی مقیاس‌پذیری در میان باشد، چندین گزینه وجود دارد که البته، تنها برخی از آن‌ها افزایش توان شبکه اتریوم در کوتاه‌مدت و میان‌مدت را موجب می‌شوند و سایر آن‌ها با چشم‌انداز میان‌مدت و بلندمدت این شبکه مرتبط هستند.

راه‌حل‌های مقیاس پذیری

برخی راه‌حل‌های مقیاس‌پذیری، مانند درگاه‌‎های پرداختی، به نوعی اپلیکیشن‌هایی خاص هستند. از دیگر راه حل‌ها می‌توان Optimistic Roll-ups را نام برد که می‌توان از آن‌ جهت اجرای هرگونه قرارداد دلخواهی استفاده کرد. اکنون برای درک بهتر این تفاوت‌ها، محبوب‌ترین راه‌حل‌های مقیاس‌پذیری لایه دوم را بررسی می‌کنیم.

• 🔸 کانال‌ها (channels)
• یکی از اولین راه‌حل‌های مقیاس‌پذیری هستند که تا کنون به طوری گسترده مورد بحث قرار گرفته‌اند. کانال‌ها در واقع هنگامی که کاربران تنها دو تراکنش را در لایه اول ارسال می‌کنند، به آن‌ها این امکان را می‌دهند تا تراکنش‌های خود را چندین بار خارج از زنجیره مبادله کنند. محبوب‌ترین این کانال‌ها، کانال‌های استیت (state) و کانال‌های پرداخت فرعی هستند. اگرچه کانال‌ها این امکان را فراهم می‌کنند که به راحتی هزاران تراکنش در ثانیه پردازش شود، اما معایبی هم دارند. آن‌ها امکان مشارکت آزاد را ارائه نمی‌دهند و برای استفاده از آن‌ها، کاربران می‌بایست از قبل هویت خود را احراز کرده و همچنین وجوه خود را در یک قرارداد چند امضایی، بلاک کنند. علاوه بر این، این راهکار تنها مختص یک اپلیکیشن خاص بوده و نمی‌تواند برای مقیاس‌پذیری در قراردادهای هوشمند با اهدافی کلی مورد استفاده قرار گیرد. به عنوان مثال، پروژه Raiden، اصلی‌ترین پروژه‌ای است که در شبکه اتریوم از کانال‌های استیت استفاده می‌کند.

لازم به ذکر است که مفهوم کانال‌های پرداختی، توسط شبکه لایتنینگ بیت‌کوین نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

• 🔸 راهکار دیگر مقیاس‌پذیری لایه دوم، پلاسما (plasma) نام دارد
• این راهکار، که برای اولین بار توسط جوزف پون (Joseph Poon) و ویتالیک بوترین (Vitalik Buterin) پیشنهاد شد، به عنوان یک چهارچوب (Framework) جهت ساخت اپلیکیشن‌های مقیاس‌پذیر در شبکه اتریوم در نظر گرفته می‌شود. پلاسما از قراردادهای هوشمند و miracle trees جهت ایجاد تعداد نامحدودی زنجیره جانبی استفاده می‌کند. نسخه‌هایی از بلاکچین اتریوم با انتقال تراکنش‌ها از زنجیره اصلی به زنجیره‌های جانبی، امکان انجام تراکنش‌هایی سریع و ارزان را فراهم می‌کند. یکی از اشکالاتی که در پلاسما وجود دارد، مدت زمان انتظار طولانی برای کاربرانی است که می‌خواهند موجودی خود را از لایه دوم خارج کنند. از روش پلاسما همانند کانال‌ها، نمی‌توان جهت مقیاس‌پذیری قراردادهای هوشمند استفاده کرد.

شبکه اومیسگو OMG که بر مبنای پلاسما ساخته شده، به پلاسمای بادوام معروف است. شبکه پالی گان (Matic) نیز، نمونه دیگری از پلتفرم‌هایی است که از یک نسخه چهارچوب سازگار با پلاسما استفاده می‌کند. زنجیره‌های جانبی، بلاکچین‌هایی مستقل و سازگار با اتریوم هستند که مدل‌های اجماع و پارامترهای بلاک خاص خود را شامل بوده و در آن‌ها تعامل با شبکه اتریوم توسط ماشین مجازی اتریوم امکان‌پذیر است. بنابراین قراردادهای مستقر در لایه اول اتریوم، می‌توانند در زنجیره‌های جانبی قرار بگیرند.

بهترین پروژه های لایه دوم

برخی از کوین های دارای پروتکل لایه دو که با استقبال خوبی مواجه شده اند از قرار زیر هستند :

🔸 XDI، از دیگر نمونه‌های زنجیره جانبی است و توسط رول‌آپ (roll-ups) یا گردآوری تراکنش‌های زنجیره‌ جانبی در قالب یک تراکنش واحد که به عنوان snark شناخته می‌شود، مقیاس‌پذیری را انجام می‌دهد. پس از آن، اثبات دانش صفر (ZKP) غیرمتعامل، در لایه اول محقق شده و جمع‌آوری تراکنش‌ها و اجرای آن‌ها در زنجیره‌های جانبی انجام می‌گردد و در این میان، زنجیره اصلی اتریوم تنها داده‌های‌ تراکنش‌ها را ذخیره می‌کند.

به طور کلی، سه نوع رول‌آپ XDI داده وجود دارد که عبارتند از:

• 🔸 رول‌آپ ZK (ZK rollup)

• 🔸 رول‌آپ Optimistic

• 🔸 ZKsync : روش ZK، اگرچه نسبت به Optimistic سریع‌تر و کارآمدتر است، اما راهکاری آسان جهت انتقال قراردادهای هوشمند به لایه دوم ارائه نمی‌دهد.

منظور از رول‌آپ Optimistic

🔸 رول‌آپ Optimistic، یک ماشین مجازی سازگار با شبکه اتریوم موسوم به OVM است که امکان اجرای قراردادی هوشمند در بستر اتریوم Ethereum را فراهم می‌کند. این امر از آن جهت که قابلیت انعطاف‌پذیری قراردادهای هوشمند در D5 (جایی که تمام قراردادهای هوشمند پیش از این آزمایش شده‌اند) را تسهیل می‌کند، از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از پروژه‌های اصلی که بر روی اپلیکیشن‌های Optimistic کار می‌کند اپتیمیسم Optimism با نماد OP نام دارد که هر روز در حال نزدیک و نزدیک‌تر شدن به زمان راه‌اندازی شبکه اصلی آن هستیم. زمانی که صحبت از رول‌آپ‌های ZK به میان بیاید، Loopring و DeversiFi نمونه‌های خوبی از صرافی‌های غیرمتمرکزی هستند که بر روی لایه دوم اتریوم ساخته شده‌اند.

همچنین مقیاس پذیری رول‌آپ می‌تواند توسط اتریوم Ethereum ۲ نیز برجسته‌تر شود. رول‌آپ‌ها در حقیقت، برای مقیاس‌پذیر شدن، تنها به داده‌های موجود در لایه داده نیاز دارند؛ بنابراین، می‌توانند در فاز یک اتریوم ۲ که مربوط به شاردینگ داده‌هاست، نمود چشم‌گیری پیدا کنند. به نظر می‌رسد، علی‌رغم وجود طیفی وسیعی از راهکارهای مقیاس‌پذیری لایه دوم، جامعه اتریوم رویکرد مقیاس‌پذیری را به دلایل امنیتی عمدتاً از طریق رول‌آپ‌ها و شاردینگ داده‌های فاز یک اتریوم ۲ دنبال می‌کند. این رویکرد، همچنین در پست اخیر ویتالیک بوترین با نام «نقشه‌راه رول‌آپ-محور اتریوم» هم مشاهده شده است.

zksync

🔸 در یک تعریف ساده از رول‌آپ‌ها می‌توان آن‌ها را ابزارهای کاربردی معرفی نمود که چندین تراکنش را به صورت گروهی جمع‌آوری کرده و آن‌ها را تحت یک تراکنش واحد تائید می‌نماید. این بدان معناست که صرفا یک کارمزد برای تراکنش‌های جمع‌آوری شده پرداخت می‌شود و کلیه آن‌ها به طور همزمان مورد اعتبارسنجی قرار می‌گیرند که چنین امری مسلما منجر به صرفه‌جویی در هزینه و زمان پردازش تراکنش‌ها و در نتیجه کاهش کارمزد تراکنش، در شبکه‌های بلاکچینی می‌گردد.

🔸 به صورت کلی، zksync بخشی از راه حل‌ های لایه دوم به نام rollups است که بر بستر بلاکچین اتریوم ایجاد شده است. هدف این تکنولوژی این است که کاربران بتوانند دارایی خود را از طریق ZkSync بدون مشکل بین لایه ها، آدرس‌ها و غیره انتقال دهند. همچنین سیستم zksync بدون به خطر انداختن امنیت و کاهش کنترل کاربر روی دارایی‌ها، به طرز قابل توجهی کارمزد پرداختی شبکه اتریوم را کاهش می‌دهد. از مهم ترین ویژگی های ZkSync می توان به تراکنش‌های بدون دردسر، سرعت بالا، کارمزد کم، مقاومت در برابر سانسور اشاره کرد.

 

 

تکنولوژی شاردینگ و کاربرد آن در بلاکچین

 

🔸 تکنولوژی شاردینگ (sharding) در واقع یک نوع معماری پایگاه داده می باشد که در آن پایگاه داده به قسمت های کوچکتری تقسیم شده و اطلاعات در داخل هر شارد قرار گرفته و ذخیره سازی می شود. داده ها در پایگاه داده در جداولی منطقی و در قبال آن در ردیف هایی از ترکیب سطر ها و ستون ها ذخیره سازی می شوند.

🔸مقیاس پذیری در واقع معیاری برای سنجش ظرفیت یک بلاکچین برای تعداد تراکنش هایی است که در یک بازه زمانی می تواند در آن بلاکچین انجام شود. هر چه مقیاس پذیری یک شبکه افزایش یابد ، سرعت انجام تراکنش ها نیز افزایش پیدا خواهد کرد. در مقابل مقیاس پذیری دو مورد بسیار مهم نیز در شبکه بلاکچین از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است: کارکرد غیر متمرکز شبکه بلاک چین و امنیت شبکه

 

 

شبکه لیکوئید چیست؟

 

🔸 شبکه Liquid یک پروتکل زنجیره جانبی است که بر روی بلاک چین بیت ‌کوین ساخته شده و هدف از طراحی و راه‌اندازی Liquid Network، فراهم‌کردن امکان انجام تراکنش‌های سریع‌تر، امن‌تر و محرمانه‌تر میان کاربران بر روی شبکه بیت ‌کوین می باشد. گفتنی است، شبکه Liquid از نقل‌ و انتقالات محرمانه پشتیبانی می‌کند، که حجم بیت کوین را در معاملات پنهان می‌ نماید.

 

 

 

بریج کانکست

🔸 بریج کانکست ( connext bridge) یک نوع پل بلاک چینی لایه دوم اتریوم است که ارتباط بین شبکه های سازگار با رول آپ ها و اتریوم را ایجاد میکند. بریج کانکست در آغاز با عنوان اکس پلی نیت شناخته شد ولی اکنون به این نام تغییر یافته است. این پروتکل در واقع زیر مجوعه ای از سرویس های پروتکل کانکست است.
🔸 برخی از پروتکل هایی که در حال حاضر میتواند پشتیبانی کند به شرح زیر است :
فانتوم،مونبیم،پالیگان،اوموس،مون،اتریوم،ناسیس،آپتمیزم،فیوز،کرونوس

 

برای جمع بندی بحث بالا، بخشی از پروژه های لایه دوم در شاخه‌های مختلف عبارت از State Channels، زنجیره کناری و Off chain computation (Truebit, TEE) در ادامه و طی جدول زیر لیست شده‌اند:

 

نام پروژه لایه دوم (کمکی)	بلاکچین لایه یک اصلی
Lightning Network	بیت کوین
Counterfactual	اتریوم
Loom Network	اتریوم
Plasma	اتریوم
POA Network	اتریوم
Connext	اتریوم
L4 Ventures	اتریوم
SKALE	اتریوم
OMG Network	اتریوم
TrueBit	اتریوم
Celer Network	اتریوم
Polygon	اتریوم
PISA Research	اتریوم
Abridged	اتریوم
Finality Labs	اتریوم
AlphaWallet	اتریوم
Taxa	–
Machinomy	اتریوم
SpankChain	اتریوم
Livepeer	اتریوم
TEEX	اتریوم
Liquidity Network	اتریوم
Raiden Network	اتریوم
Trinity	NEO
FunFair	اتریوم
magmo	اتریوم
Alacris	اتریوم
Perun	اتریوم
Provable	–
PARSEC Labs	اتریوم
Transmute	–
LRC	لوپرینگ
IMX	Immutable X
ZRX	0x
PERP	Perpetual Protocol
BNT	BANCOR
SKL	SKALE
ZKS	ZKSWAP

 

 

تپروت Taproot چیست ؟