راه حل های لایه 2 بلاک چین

راهکارهای مقیاس پذیری لایه ۲ بلاک چین

اکوسیستم بلاک چین با توسعه راه حل های مقیاس پذیری برای پاسخ گویی به تقاضا بدون قربانی کردن امنیت یا تمرکززدایی دست و پنجه نرم می کند. رشد سریع در امور مالی غیرمتمرکز، NFTها و بازی‌ها باعث ازدحام پذیرش شبکه اتریوم شده است. به ویژه که منجر به تنگناها و کارمزدهای بالای تراکنش‌ها با توجه به ظرفیت آن برای پردازش تنها چند تراکنش در ثانیه شده است. انتقال اتریوم به یک شبکه تقسیم شده اثبات سهام ممکن است مقداری از این فشار را بر لایه ۱ کاهش دهد با این حال، با توجه به اینکه تا راه‌اندازی کامل هنوز سال‌ها باقی مانده است و نرخ مشارکت هم به این زودی نشانه‌هایی از کند شدن را نشان نمی‌دهد، نیاز مبرم به راه‌حل‌های مقیاس‌پذیر، پذیرش راهکار مقیاس پذیری لایه ۲ را که در بالای لایه ۱ اتریوم اجرا می‌شود، تسریع کرده است.

راه کارهای مقیاس پذیری لایه ۲ اتریوم

لایه ۲ و فناوری مربوط به آن چندین راه حل مختلف برای مقیاس بندی اتریوم ارائه می دهد که هر کدام مزایا و معاوضه های خاص خود را دارند، از جمله:

• پلاسما
• زنجیره های جانبی
• کانال های دولتی و کانال های پرداخت
• مجموعه های خوش بینانه
• ZK-Rollups
• والیدیوم
• تجمیع کننده ها

زنجیره پلاسما

زنجیره‌های پلاسما، بلاک‌چین‌های جداگانه‌ای هستند که به اتریوم متصل می‌شوند، که گاهی اوقات زنجیره‌های فرزند نیز نامیده می‌شوند. زیرا به عنوان کپی‌های کوچک‌تری از شبکه اصلی اتریوم عمل می‌کنند. این زنجیره‌های فرزند از ترکیبی از قراردادهای هوشمند و تأیید رمزنگاری برای تخلیه تراکنش‌ها از زنجیره مادر استفاده می‌کنند.

مکانیزم اعتبارسنجی بلاک ها

زنجیره‌های پلاسما هر یک مکانیسم خاص خود را برای اعتبارسنجی بلاک دارند. زنجیره‌های پلاسما به صورت دوره‌ای به زنجیره اصلی اتریوم گزارش می‌دهند و از امنیت خود برای حل و فصل اختلافات در صورت به چالش کشیدن از طریق اثبات تقلب استفاده می‌کنند.

یک مقاله مفید دیگر بخوانید: بهترین ارزهای دیجیتال متاورسی

ویژگی های زنجیره پلاسما در لایه ۲

زنجیره های پلاسما توان عملیاتی بالا را با هزینه کم در هر تراکنش امکان پذیر می کند. با این حال، فقط تراکنش‌های اساسی مانند انتقال توکن و مبادله پشتیبانی می‌شوند. برداشت‌های زنجیره‌ای می‌تواند طولانی و چالش برانگیز باشد. چندین پروژه، پیاده سازی پلاسما را برای یکپارچه سازی dApp ارائه می کنند، از جمله OMG Network و LeapDAO.

زنجیره های جانبی

زنجیره‌های جانبی لایه ۲، بلاک‌چین‌های مستقل سازگار با ماشین مجازی اتریوم (EVM) هستند که موازی با زنجیره اصلی اتریوم می باشند. گره های اعتبار سنجی در شبکه زنجیره جانبی، مسئول تایید و پردازش تراکنش ها، افزودن بلوک ها و حفظ قوانین اجماع خود زنجیره جانبی، (مانند اثبات صلاحیت یا اثبات سهام)، برای ارائه تراکنش های کارآمدتر هستند. سازگاری از طریق یک پل دو طرفه به اتریوم به دست می‌آید. اگرچه امنیت آن مستقیماً منتقل نمی‌ شود و مسئولیت آن بر عهده زنجیره جانبی است.

ویژگی زنجیره جانبی در لایه ۲

زنجیره‌های جانبی از فناوری تثبیت‌شده استفاده می‌کنند و از تراکنش‌های پیچیده‌تر با سازگاری EVM پشتیبانی می‌کنند، اگرچه کمتر غیرمتمرکز هستند و به جای امنیت لایه ۱ به مکانیسم‌های اجماع خود متکی هستند و بنابراین از نظر فنی لایه ۲ نیستند. پروژه هایی که اجرای زنجیره جانبی را ارائه می دهند شامل شبکه POA و زنجیره xDai است.

کانال های ایالتی و کانال های پرداخت

کانال های ایالتی یکی از اولین راه حل های مقیاس پذیری لایه ۲ بودند که به طور گسترده مورد بحث قرار گرفتتند. State Channels ها از قراردادهای چند امضایی استفاده می کنند که شرکت کنندگان را قادر می سازد تا به سرعت و مکرراً خارج از زنجیره، تراکنش کنند و در صورت لزوم به لایه ۱ برای نهایی شدن بازگردند.

ویژگی کانال های ایالتی در لایه ۲

کانال‌های ایالتی می‌توانند تعاملات پیچیده‌تری را مانند یک بازی مدیریت کنند، در حالی که کانال‌های پرداخت، کانال‌های ایالتی ساده‌شده‌ای هستند که فقط با پرداخت‌های بین دو شرکت‌کننده سروکار دارند. کانال‌های ایالتی امکان انجام تراکنش بسیار بالا را با هزینه بسیار کم فراهم می‌کنند و آنها را برای پرداخت‌های خرد ایده‌آل می‌سازد. با این حال، زمان و هزینه برای راه‌اندازی و تسویه کانال‌ها برای پرداخت‌های یکباره ایده‌آل نیست و وجوه باید در کانال‌های پرداخت باز قفل شود. پروژه های اصلی که از کانال های دولتی در اتریوم استفاده می کنند Celer، Perun و Raiden هستند.

مجموعه های خوش بینانه

مجموعه‌های خوش‌بینانه به موازات زنجیره اصلی اتریوم در لایه ۲ قرار دارند. آن ها اجازه می‌دهند که تراکنش‌ها به صورت ارزان و مقیاس‌پذیر در دسته‌های خارج از لایه ۱ اجرا شوند. در حالی که همچنان از امنیت لایه پایه اتریوم هنگام ارسال آن ها به عنوان یک تراکنش استفاده می‌کنند. برخلاف اینکه محاسبات، عنصر کند و پرهزینه شبکه اتریوم است، مجموعه‌های خوش‌بینانه تا ۱۰۰ برابر پیشرفت‌های مقیاس‌پذیری را ارائه می‌کنند، زیرا هیچ محاسباتی را به‌طور پیش‌فرض اجرا نمی‌کنند. عددی که با معرفی اشتراک‌گذاری اتریوم در آینده بیشتر خواهد شد.

ویژگی راهکار جمع آموری خوشبینانه 

در عوض، جمع‌بندی‌های خوش‌بینانه (Optimistic Rollups) فرض می‌کنند که تراکنش‌ها معتبر هستند و تنها در صورتی محاسبات را اجرا می‌کنند که از طریق یک ضد تقلب به چالش کشیده شوند. جمع‌آوری‌های خوش‌بینانه از یک سیستم پیوند استفاده می‌کنند و هر کسی که مسئولیت یک معامله یا چالش متقلبانه را ثابت کند، اوراق قرضه خود را با برخی بریده‌شدن و برخی برای تشویق طرف درست مورد استفاده قرار می‌دهد.

یک مقاله مفید دیگر بخوانید: گس یا کارمزد شبکه چیست؟

قابلیت های Optimistic Rollups

مجموعه‌های خوش‌بینانه می‌توانند هر کاری را که روی لایه ۱ اتریوم انجام می‌شود انجام دهند، زیرا با EVM و Solidity سازگار هستند. از آنجایی که تمام داده های تراکنش در زنجیره لایه ۱ ذخیره می شود، مجموعه های خوش بینانه امن و غیرمتمرکز باقی می مانند. در عین حال، آنها مقیاس پذیری اجرایی را ارائه می دهند. با این حال، به دلیل چالش‌های احتمالی تقلب، زمان‌های انتظار طولانی برای تراکنش‌های زنجیره‌ای قابل پیش بینی است.

کاربرد Optimistic Rollups

از آنجایی که مجموعه‌های خوش‌بینانه از پرداخت‌های ساده و قراردادهای هوشمند پیچیده پشتیبانی می‌کنند، به نظر می‌رسد که برای برنامه‌های DeFi مناسب‌تر هستند، با Optimism، Arbitrum و Cartesi در میان پروژه‌های متعددی که پیاده‌سازی را ارائه می‌دهند. در نشانه ای از جهت گیری آینده فضا، پلتفرم پیشرو DEX Uniswap اخیراً نیز اعلام کرد که گام بعدی را در پذیرش فناوری لایه ۲ با راه اندازی Optimism برای کاهش شدید هزینه های تراکنش برای کاربران خود برمی دارد.

ZK-Rollups

مجموعه‌های دانش صفر یا ZK-rollup‌ها، تراکنش‌های خارج از زنجیره را دسته‌بندی می‌کنند و یک اثبات رمزنگاری به نام SNARK تولید می‌کنند. برخلاف جمع‌بندی‌های خوش‌بینانه، مجموعه‌های ZK محاسبات را خارج از زنجیره اجرا می‌کنند و این اثبات‌های اعتبار را به زنجیره لایه ۱ ارسال می‌کنند. قراردادهای هوشمند ZK-rollup وضعیت همه تراکنش‌ها را در لایه ۲ حفظ می‌کنند که فقط با اثبات اعتبار قابل به‌روزرسانی است. از آنجایی که مجموعه‌های ZK به جای همه داده‌های تراکنش، فقط به اثبات اعتبار نیاز دارند، اعتبارسنجی یک بلوک سریع‌تر و ارزان‌تر است. زیرا شامل داده‌های کمتری است و به گاز کمتری نیاز دارد.

ویژگی های ZK-rollup

علاوه بر این، از آنجایی که قرارداد ZK-rollup قبلاً تراکنش ها را تأیید کرده است، هیچ تاخیری در انتقال از لایه ۲ به لایه ۱ وجود ندارد. در نتیجه، ZK-proof زمان‌های نهایی را سریع‌تر ارائه می‌کند و در عین حال ایمن و غیرمتمرکز باقی می‌ماند زیرا داده‌های مورد نیاز برای بازیابی حالت در لایه ۱ اتریوم ذخیره می‌شود. با این حال، برخی از مجموعه‌های ZK از پشتیبانی EVM برخوردار نیستند و اثبات اعتبار برای محاسبه فشرده است. آن ها را برای dApps با فعالیت کمی در زنجیره نامناسب می کند.

مثال هایی از راهکار لایه ۲ ZK-rollup 

پیاده سازی های متعدد ZK-rollup نیز وجود دارد، از جمله zkSync و ZKSwap. zkSync یک پروتکل غیرقابل اعتماد برای پرداخت‌های مقیاس‌پذیر و کم‌هزینه در اتریوم با استفاده از فناوری ZK-rollup ارائه می‌کند که به کیف پول‌های کریپتو و پلت‌فرم‌های defi کمک می‌کند تا مقیاس مشابه PayPal را باز کنند. ZKSwap لایه ۲ DEX مبتنی بر ZK-rollups را با هزینه گاز صفر و توان تراکنش بالا فراهم می کند و آینده مدل AMM را متحول می کند.

والیدیوم Validium 

Validium از اثبات اعتبار مانند ZK-rollups استفاده می‌کند، اما در عوض، داده‌ها در لایه ۱ اتریوم ذخیره نمی‌شوند که امکان مقیاس‌پذیری تا ۱۰۰۰۰ تراکنش در ثانیه را در هر زنجیره Validium فراهم می‌کند، که چند مورد می‌توانند به صورت موازی اجرا شوند. Validium هیچ تاخیری در برداشت ارائه نمی دهد، کارایی سرمایه را بهبود می بخشد و در برابر حملات اقتصادی خاصی که توسط dApp های با ارزش بالا با استفاده از سیستم های مبتنی بر تقلب مواجه می شوند، آسیب پذیر نیست. با این حال، زنجیره های Validium پشتیبانی قرارداد هوشمند محدودی دارند.

بیشتر بخوانید: توکن ارز دیجیتال چیست؟

پروژه های لایه ۲ والیدیوم

پروژه‌هایی که پیاده‌سازی Validium را ارائه می‌کنند شامل Loopring و StarkWare هستند. Immutable X، اولین راه‌حل مقیاس‌بندی لایه ۲ برای NFT‌ها در اتریوم، از فناوری Validium و ZK-rollup StarkWare استفاده می‌کند تا سرعت تراکنش‌های بیش از ۹۰۰۰ در ثانیه را با کارمزد گاز صفر فراهم کند و در عین حال امنیت اتریوم را برای اکوسیستم بازارها، برنامه‌ها و بازی‌های خود حفظ کند.

تجمیع کننده ها

پالی گان یک راهکار مقیاس پذیری، چیزی شبیه جمع‌آوری این راه‌حل‌های لایه ۲ است که اجرای چندگانه چندین فناوری لایه ۲ را ارائه می‌کند. در نتیجه، پالیگان به سریع‌ترین شبکه لایه ۲ در حال رشد تبدیل شده است که زیرساخت بلاک چین را با باز کردن قابلیت دسترسی، قابلیت استفاده و موارد استفاده از برنامه‌های غیرمتمرکز در اینترنت بلاک چین‌های اتریوم در اختیار عموم قرار می‌دهد. مجموعه راه حل های مقیاس پذیری لایه ۲ Polygon شاهد استفاده از تراشه های آبی Defi بوده است، با پلتفرم هایی مانند Aave، SushiSwap و ۱inch که قبلاً با آن ادغام شده اند.

CVI در پالی گان

CVI، شاخص نوسان غیرمتمرکز برای فضای کریپتو که توسط شبکه COTI تامین می‌شود، در ادغام با Polygon نیز از آن پیشتاز بوده است. کاربران CVI می‌توانند موقعیت‌ها را باز کنند، نقدینگی و سهام را فراهم کنند، در حالی که تراکنش‌های خارج از بلاک چین اصلی ETH را پردازش می‌کنند.

خلاصه مقاله راهکارهای مقیاس پذیری لایه ۲

هیچ راه حل مقیاس پذیری به تنهایی برای تحقق چشم انداز ایمن، غیرمتمرکز و مقیاس پذیر اتریوم ۲.۰ کافی نیست و از مشکل هزینه ها و تنگناهای بالا جلوگیری نمی کند. شاردینگ مطمئناً به مقیاس گذاری روی زنجیره در لایه ۱ کمک می کند. اما راه حل های لایه خارج از زنجیره ۲ که می توانند به طور انعطاف پذیر با الزامات منحصر به فرد و معاوضه های قابل قبول انبوهی از پروژه های dApp در حال توسعه سازگار شوند، کلید آینده بلاک چین هستند.

اکوسیستم به عنوان یک کل بزرگتر از مجموع اجزای آن است، و راه‌حل‌های لایه ۲ مختلف می‌توانند وجود داشته باشند و در هماهنگی با هم کار کنند تا به تقاضاهای فزاینده پذیرش جریان اصلی پاسخ دهند، و همچنان به کاهش تراکم و جلوگیری از نقاط شکست منفرد در حین انتقال به دنیای وب ۳ کمک کنند.

سوالات متداول

۱-راه کار مقیاس پذیری لایه ۲ چیست؟

لایه ۲ در بالای بلاک چین اتریوم ساخته شده است و تراکنش ها را ایمن، سریع و مقیاس پذیر نگه می دارد. هر راه حل فردی مزایا و معایب خاص خود را دارد که باید در نظر گرفته شود مانند توان عملیاتی، هزینه های گاز، امنیت، مقیاس پذیری و البته عملکرد.

۲-ارز دیجیتال لایه ۲ چیست؟

لایه ۲ نامی است که به تمام راه حل های مقیاس بندی بلاک چین داده می شود که بر روی لایه ای در پشت شبکه اصلی بلاک چین ساخته شده اند. پلاسما اتریوم و شبکه لایتنینگ بیت کوین دو نمونه مهم از راه حل های لایه ۲ هستند.

۳-لایه ۲ چطور کار می کند؟

راه حل های لایه ۲ برای مقیاس بندی، یک پروتکل اضافی ایجاد می کند که بر روی بلاک چین هایی مانند اتریوم و بیت کوین ساخته شده است. راه‌حل‌های مقیاس‌پذیری لایه ۲، توان عملیاتی را بدون دستکاری در هیچ‌یک از ویژگی‌های غیرمتمرکز یا امنیتی اصلی که در بلاک چین اصلی هستند، افزایش می‌دهند.

۴-اتریوم ۲ چیست؟

اتریوم ۲.۰ روشی به نام اشتراک گذاری را پیاده سازی می کند که سرعت تراکنش ها را تا حد زیادی افزایش می دهد و به طور بالقوه توانایی آن را به ۱۰۰۰۰۰ تراکنش در ثانیه یا بیشتر افزایش می دهد. هزینه فعلی تراکنش ها در شبکه اتریوم بسیار بالا است و بسیاری از آنها را از استفاده از آن باز می دارد.