در دنیای بلاکچین و ارز دیجیتال، یکی از مشکلات اصلی که توسعه‌دهندگان و کاربران با آن روبه‌رو هستند، محدودیت‌های مقیاس‌پذیری است. بلاک‌چین‌های معروف مانند بیت‌کوین و اتریوم قادرند تنها تعداد محدودی تراکنش را در ثانیه پردازش کنند. این امر باعث شده است که فناوری‌های مختلفی برای رفع این مشکل به وجود آید که یکی از برجسته‌ترین آن‌ها، پیچیده‌سازی یا Layer 2 است. این مقاله به بررسی مفهوم پیچیده‌سازی، انواع آن و تاثیر آن بر بلاک‌چین‌ها می‌پردازد.
مفهوم پیچیده سازی (Layer 2) در بلاک چین
بلاک‌چین‌ها، به‌ویژه اتریوم و بیت‌کوین، به‌طور عمده به‌عنوان یک سیستم توزیع‌شده و عمومی عمل می‌کنند که در آن تراکنش‌ها در بلاک‌هایی ثبت می‌شوند و این بلاک‌ها به‌صورت زنجیره‌ای به هم متصل هستند. در این شبکه‌ها، هر تراکنش نیاز به تایید از تمامی گره‌ها (Nodes) دارد. این امر باعث می‌شود که پردازش تراکنش‌ها به کندی انجام شود و در صورت افزایش حجم تراکنش‌ها، کارایی شبکه کاهش یابد.
پیچیده‌سازی (Layer 2) به مجموعه‌ای از فناوری‌ها و پروتکل‌هایی گفته می‌شود که بر روی بلاک‌چین‌های اصلی (Layer 1) ساخته می‌شوند و هدف آن‌ها افزایش سرعت، کاهش هزینه و افزایش مقیاس‌پذیری شبکه بلاکچین است. در واقع، Layer 2 به‌عنوان یک لایه اضافی و خارج از شبکه اصلی عمل می‌کند تا تراکنش‌ها را سریع‌تر پردازش کند و بار شبکه اصلی را کاهش دهد.
چگونه پیچیده سازی (Layer 2) به بهبود مقیاس پذیری کمک می کند؟
مقیاس‌پذیری یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های بلاک‌چین‌های فعلی است. هرچه تعداد کاربران و تراکنش‌ها بیشتر می‌شود، بلاک‌چین‌های اصلی مانند اتریوم و بیت‌کوین قادر به پردازش همه آن‌ها در زمان واقعی نیستند. این مسئله باعث افزایش هزینه‌های تراکنش و کاهش سرعت پردازش می‌شود.
پیچیده‌سازی (Layer 2) به‌طور خاص برای حل همین مشکل طراحی شده است. در این روش، بسیاری از تراکنش‌ها خارج از بلاکچین اصلی پردازش می‌شوند و فقط در صورت نیاز به تایید نهایی، به شبکه اصلی ارسال می‌شوند. این امر موجب کاهش بار شبکه اصلی و پردازش سریع‌تر تراکنش‌ها می‌شود. در نتیجه، تعداد تراکنش‌هایی که یک بلاکچین می‌تواند در هر ثانیه پردازش کند، به‌طور چشمگیری افزایش می‌یابد.
انواع رایج پیچیده سازی (Layer 2)
پیچیده‌سازی به‌عنوان یک راه‌حل مقیاس‌پذیری، انواع مختلفی دارد که هرکدام برای نیاز خاصی طراحی شده‌اند. در این بخش به معرفی سه نوع رایج از پیچیده‌سازی می‌پردازیم:
۱. کانال های وضعیت (State Channels)
کانال‌های وضعیت یک راه‌حل لایه دوم هستند که برای انجام تراکنش‌ها خارج از بلاکچین اصلی طراحی شده‌اند. این روش به دو طرف تراکنش این امکان را می‌دهد که بدون نیاز به تایید تمامی گره‌ها، تراکنش‌ها را در یک کانال خصوصی انجام دهند. این کانال به‌طور موقت بین دو طرف ایجاد می‌شود و در پایان تراکنش‌ها، وضعیت نهایی به بلاکچین اصلی ارسال می‌شود.
این تکنولوژی معمولاً در بازی‌های آنلاین و پرداخت‌های کوچک کاربرد دارد، زیرا امکان انجام تراکنش‌های متعدد با سرعت بالا و هزینه پایین را فراهم می‌کند.
۲. رول آپ ها (Rollups)
رول‌آپ‌ها یکی از پرکاربردترین و پیشرفته‌ترین تکنیک‌های پیچیده‌سازی هستند. این فناوری به‌جای انجام تراکنش‌ها در بلاکچین اصلی، تمام تراکنش‌ها را به‌صورت جمعی و در یک بسته (Rollup) در یک لایه بیرونی انجام می‌دهند. سپس، این بسته به شبکه اصلی ارسال می‌شود. در این روش، اگرچه تراکنش‌ها خارج از بلاکچین انجام می‌شوند، اما امنیت آن‌ها همچنان از طریق تایید نهایی توسط بلاکچین اصلی حفظ می‌شود.
رول‌آپ‌ها به دو نوع تقسیم می‌شوند:
- ZK-Rollups: این نوع رول‌آپ‌ها از اثبات‌های صفر دانش (ZK) برای تایید صحت تراکنش‌ها استفاده می‌کنند.
- Optimistic Rollups: در این نوع رول‌آپ‌ها، فرض بر این است که تراکنش‌ها صحیح هستند و فقط در صورت بروز مشکل، به بررسی دقیق‌تر آن‌ها پرداخته می‌شود.
۳. پلاسما (Plasma)
پلاسما یک لایه اضافی دیگر است که بر روی بلاکچین اصلی ایجاد می‌شود و با استفاده از ساختارهای درختی مرکل، بلاک‌چین‌های فرعی را ایجاد می‌کند. هر بلاکچین فرعی به‌طور مستقل تراکنش‌های خود را انجام می‌دهد و تنها زمانی که تراکنش‌ها نیاز به تایید نهایی دارند، اطلاعات آن‌ها به بلاکچین اصلی ارسال می‌شود.
این سیستم برای پروژه‌های بزرگ و دپوها (DeFi) که نیاز به پردازش حجم زیادی از داده‌ها دارند، بسیار مناسب است.
تاثیر پیچیده سازی بر بلاک چین ها
پیچیده‌سازی به‌طور کلی تاثیرات بسیار مثبتی بر بلاک‌چین‌ها دارد و به حل بسیاری از مشکلات مقیاس‌پذیری کمک می‌کند. در این بخش، به برخی از این تاثیرات مهم اشاره خواهیم کرد:
۱. افزایش مقیاس پذیری
با استفاده از لایه‌های پیچیده‌سازی، بلاک‌چین‌ها قادر خواهند بود که تراکنش‌های بیشتری را در هر ثانیه پردازش کنند. این ویژگی به‌ویژه برای شبکه‌هایی مانند اتریوم که تراکنش‌های زیادی در روز دارند، بسیار حیاتی است.
۲. کاهش هزینه ها
یکی از مزایای اصلی پیچیده‌سازی، کاهش هزینه‌های تراکنش است. در شبکه‌هایی که از پیچیده‌سازی استفاده می‌کنند، تعداد تراکنش‌های ثبت‌شده در بلاکچین اصلی کاهش می‌یابد و در نتیجه، هزینه پردازش تراکنش‌ها کمتر می‌شود. این امر باعث می‌شود که تراکنش‌ها به‌صرفه‌تر و دسترسی به بلاکچین برای کاربران آسان‌تر شود.
۳. افزایش سرعت
در روش‌های پیچیده‌سازی، بیشتر تراکنش‌ها خارج از بلاکچین اصلی پردازش می‌شوند و فقط نتیجه نهایی آن‌ها به بلاکچین ارسال می‌شود. این کار باعث افزایش سرعت پردازش تراکنش‌ها می‌شود. بنابراین، بلاک‌چین‌هایی که از پیچیده‌سازی استفاده می‌کنند، قادر به پردازش تراکنش‌ها با سرعت بالاتر خواهند بود.
۴. حفظ امنیت
اگرچه پیچیده‌سازی بسیاری از تراکنش‌ها را خارج از بلاکچین اصلی انجام می‌دهد، اما امنیت شبکه همچنان حفظ می‌شود. برای مثال، در رول‌آپ‌ها یا کانال‌های وضعیت، تراکنش‌ها قبل از ثبت نهایی به‌طور کامل توسط پروتکل‌های امنیتی تایید می‌شوند. به‌این‌ترتیب، امنیت اطلاعات تضمین می‌شود.
چالش ها و محدودیت های پیچیده سازی
پیچیده‌سازی اگرچه مزایای بسیاری دارد، اما هنوز با چالش‌هایی نیز روبرو است. برخی از این چالش‌ها عبارتند از:
- پیچیدگی فنی: پیاده‌سازی و مدیریت سیستم‌های پیچیده‌سازی برای توسعه‌دهندگان می‌تواند چالش‌برانگیز باشد و نیاز به مهارت‌های خاص دارد.
- سازگاری محدود: برخی از لایه‌های پیچیده‌سازی ممکن است با بلاک‌چین‌های مختلف سازگار نباشند و این می‌تواند استفاده از آن‌ها را محدود کند.
- به‌روزرسانی‌ها و سازگاری: پیچیده‌سازی‌ها به‌طور مداوم نیاز به به‌روزرسانی و سازگاری با نسخه‌های جدید بلاک‌چین‌ها دارند.
آینده پیچیده سازی در بلاک چین
با پیشرفت‌های روزافزون در تکنولوژی بلاکچین و نیاز بیشتر به مقیاس‌پذیری، پیچیده‌سازی یکی از راه‌حل‌های مهم در آینده این فناوری خواهد بود. بسیاری از بلاک‌چین‌های بزرگ مانند اتریوم، به‌طور جدی در حال تحقیق و توسعه راه‌حل‌های پیچیده‌سازی هستند تا محدودیت‌های مقیاس‌پذیری را برطرف کنند.
نتیجه گیری
پیچیده‌سازی (Layer 2) به‌عنوان یک راه‌حل مقیاس‌پذیری در بلاک‌چین‌ها، نقشی حیاتی در رفع محدودیت‌های سرعت و هزینه تراکنش‌ها ایفا می‌کند. با افزایش نیاز به پردازش تراکنش‌های بیشتر در بلاک‌چین‌ها، لایه‌های پیچیده‌سازی این امکان را فراهم می‌آورند که حجم بالای تراکنش‌ها خارج از شبکه اصلی پردازش شوند و تنها نتیجه نهایی به بلاکچین ارسال گردد. این فناوری‌ها به‌ویژه در شبکه‌هایی با ترافیک بالا، همچون اتریوم، اثربخشی بسیار زیادی دارند و به کاهش هزینه‌ها و افزایش سرعت پردازش تراکنش‌ها کمک می‌کنند.