لایه اول بلاکچین چیست؟ آشنایی با بلاکچین لایه یک
اکوسیستم بلاکچین با سرعتی فوق‌العاده در حال رشد است. به طوریکه ما روزانه شاهد ظهور مفاهیم، راه‌حل‌ها و برنامه‌های جدیدی در دنیای بلاکچین هستیم. تقریباً تا یک دهه پیش حدود ده رمزارز وجود داشت اما امروز تعداد رمزارز‌ها و شبکه‌های بلاکچینی به مراتب بیشتر است. گسترش استفاده از شبکه‌های بلاکچین به میزان قابل توجهی به مقیاس‌پذیری آنها بستگی دارد و اینجاست که به راه‌حل‌های لایه اول بلاکچین نیاز داریم.
در این مقاله می‌خواهیم درباره لایه یک بلاک چین و اهمیت آن بیشتر توضیح دهیم. پیشنهاد می‌کنیم اگر با لایه صفر بلاکچین آشنا نیستید و علاقه‌مندید اطلاعات بیشتری درخصوص آن کسب کنید، به مقاله لایه صفر بلاکچین مراجعه کنید.
چه نیازی به لایه اول بلاکچین است؟
قبل از پاسخ به این پرسش که لایه اول بلاکچین چیست، باید کمی به عقب برگردیم. وقتی صحبت از فناوری بلاکچین به میان می‌آید ناخودآگاه به مزایای آن از جمله غیرمتمرکز بودن، مقیاس‌پذیری و امنیت فکر می‌کنیم که این یعنی جلوگیری از مداخله اشخاص ثالث، شفافیت، تغییرناپذیری و امنیت.
اما مقیاس‌پذیری چطور؟ به گفته بنیان‌گذار اتریوم، ویتالیک بوترین، فناوری بلاکچین می‌تواند به طور هم‌زمان فقط دو کارکرد ارائه دهد. اگر به دنبال تمرکززدایی و امنیت هستید، آن وقت شاید مجبور شوید مقیاس‌پذیری را فدای آن دو کنید. یکی از بهترین مثال‌ها در این زمینه بیت کوین است. حتی اگر بلاکچین بیت کوین با موفقیت غیرمتمرکز شود و به شرایط امنیتی بالایی برسد، نمی‌تواند مقیاس‌پذیری مطلوبی داشته باشد.
اهمیت مقیاس‌پذیری برای شبکه‌های بلاکچینی
با توجه به دامنه عظیم استفاده از راه‌حل‌ها و برنامه‌های مبتنی بر بلاکچین، مقیاس‌پذیری ضروری به نظر می‌رسد. مقیاس‌پذیری بلاکچین می‌تواند به گسترش ظرفیت یک شبکه طبق الزامات جدید جهت افزایش توان و سرعت پردازش کمک کند. علاوه‌بر این، مقیاس‌پذیری به تسهیل روند خلق اپلیکیشن‌های جدید در بلاکچین و افزایش فعالیت کاربران هم کمک می‌کند. در نتیجه، مقیاس‌پذیری عاملی حیاتی برای شبکه‌های بلاکچین است چراکه باعث افزایش حجم تراکنش‌ها، تعامل کاربران و اپلیکیشن‌ها می‌شود.
تعریف لایه اول بلاکچین
راه‌حل لایه اول اساساً به مجموعه راهکارهایی برای بهبود پروتکل‌های پایه گفته می‌شود. تغییرات جزئی‌ای که توسط راه‌حل‌های لایه یک در پروتکل پایه ایجاد می‌شوند به بهبود مقیاس‌پذیری کل سیستم کمک می‌کنند. بسیاری از شبکه‌های بلاکچین معروف با مشکلات مقیاس‌پذیری روبرو هستند.
توسعه‌دهندگان بلاکچین برای مدت‌ها بدون در نظر گرفتن گزینه‌های جایگزین، روی راه‌حل‌های مربوط به مقیاس‌پذیری سرمایه‌گذاری کرده‌اند. مشاهدات نشان می‌دهد که راه‌حل‌های لایه یک می‌توانند رویکرد‌های متفاوتی را برای مقیاس‌پذیری ارائه دهند. برای مثال، راه‌حل‌های لایه یک به افزایش سایز بلاک در پروتکل پایه کمک می‌کنند. در نتیجه، شبکه بلاکچین می‌تواند تراکنش‌های بیشتری را در یک بلاک مشخص پردازش کند.
انواع راه‌حل‌های لایه اول بلاکچین
به زبان ساده، پروتکل لایه اول بلاکچین باید ویژگی‌های تمرکززدایی، امنیت و مقیاس‌پذیری را داشته باشد. شبکه‌های لایه یک می‌توانند از طریق رویکرد‌های مختلف، نتایج بهتری را برای مقیاس‌بندی تضمین کنند. در اینجا به دو نمونه از بلاکچین‌های لایه یک برای مقیاس‌پذیری می‌پردازیم:
پروتکل اجماع
دسته اول راه‌حل‌های لایه اول متمرکز بر ایجاد تغییرات در مکانیزم اجماع هستند. بسیاری از شبکه‌های بلاکچین متعارف از الگوریتم اثبات کار (PoW) استفاده می‌کنند که یک مکانیزم اجماع با منابع فشرده و کند است. با این که الگوریتم اثبات کار از اجماع و امنیت غیرمتمرکز از طریق رمزنگاری پشتیبانی می‌کند اما مشکلات قابل توجهی را برای مقیاس‌پذیری ایجاد می‌کند.
از طرفی، یک پروتکل لایه یک بلاک چین می‌تواند از الگوریتم اثبات سهام (PoS) نیز به عنوان مکانیزم اجماع استفاده کند. الگوریتم اثبات سهام به دستیابی به اجماع غیرمتمرکز در شبکه بلاکچین در کنار تایید تراکنش‌ها بر اساس سهام کمک می‌کند. با این که سرعت تراکنش بالا می‌رود اما الگوریتم اثبات سهام بُعد امنیتی را پوشش نمی‌دهد. بنابراین برای رفع نگرانی‌های مربوط به مقیاس‌پذیری و مسائل امنیتی، بهبود لایه اول بلاکچین جدید ضروری است.
شاردینگ
شاردینگ یک روش کاربردی برای دسته‌بندی پایگاه داده است که می‌توان در فناوری دفتر کل توزیع شده از آن استفاده کرد. شاردینگ یکی از راه‌حل‌های قابل اعتماد در مقیاس‌بندی لایه یک برای افزایش توان عملیاتی شبکه است و در حال حاضر به عنوان رویکردی تجربی / آزمایشی در فضای بلاکچین به شمار می‌رود.
در واقع در شاردینگ، شبکه به مجموعه‌ای از بلاک‌های پایگاه داده که هر کدام شارد (تکه یا خُرده) نامیده می‌شوند، تبدیل می‌گردد. این نوع تقسیم‌بندی، به توزیع مناسب حجم کار و افزایش سرعت عمل کمک می‌کند. هر شارد در لایه یک بلاکچین وظیفه مدیریت فعالیت زیرمجموعه و تاثیر آن بر کل شبکه را برعهده دارد. بنابراین هر شارد، تراکنش‌ها، بلاک‌ها و گره‌های مخصوص به خود را داراست و نیازی نیست که نودها کپی کاملی از کل بلاکچین را داشته باشند.
مزایای راه‌حل‌های لایه یک بلاک چین
مسلماً مشهودترین مزیت استفاده از راه‌حل‌های لایه اول بلاکچین، مقیاس‌پذیری است. از این راه‌حل‌ها برای ایجاد تغییرات در پروتکل پایه جهت بهبود توان مقیاس‌پذیری استفاده می‌شود.
یکی دیگر از نکات مهم درباره راه‌حل‌های لایه یک، توسعه بهتر اکوسیستم است. راه‌حل‌های مقیاس‌بندی لایه یک می‌توانند به تطبیق ابزار‌های جدید، پیشرفت‌های فنی و دیگر عوامل دخیل در پروتکل‌های پایه کمک کنند. مزیت مهم دیگر آن مربوط به انتخاب بلاکچین مناسب است. بسته به دامنه پروژه مبتنی بر بلاکچین و موارد استفاده موردنظر، می‌توان راه‌حل‌های لایه یک بلاک چین را برای بهبود مقیاس‌پذیری شناسایی کرد.
پروژه‌های لایه یک بلاک چین
بعد از مرور اصول اولیه لایه اول بلاکچین، نحوه عملکرد و مزایای آن، وقت آن است که نگاهی به نمونه‌های واقعی بی‌اندازیم؛ تا به کمک آنها متوجه شوید چگونه این راه‌حل‌ها در اکوسیستم پیاده می‌شوند.
اِلروند (Elrond)
اِلروند یکی از نام‌های شناخته شده در لایه اول است که فعالیت خود را از سال ۲۰۱۸ آغاز کرد. لایه یک این بلاکچین از شاردینگ برای بهبود عملکرد و مقیاس‌پذیری استفاده می‌کند. با توان عملیاتی بیش از صد هزار تراکنش در ثانیه می‌توان گفت بلاکچین اِلروند قطعاً مقیاس‌پذیری قابل توجهی دارد. دو ویژگی منحصر به فرد لایه یک این بلاکچین شاردینگ تطبیقی و مکانیزم اجماع اثبات سهام است.
هارمونی (Harmony)
هارمونی دارای مکانیزم اجماع مؤثر مبتنی بر اثبات سهام و شاردینگ است. در بلاکچین هارمونی می‌توان چهار شارد پیدا کرد. همه‌ی شارد‌ها، بلاک‌ها را به طور هم‌زمان و با سرعت خاص خود ایجاد و تأیید می‌کنند که به همین دلیل امکان ایجاد تفاوت در ارتفاع بلاک وجود دارد. در حال حاضر این بلاکچین از یک استراتژی مالی میان زنجیره‌ای برای جذب کاربران و توسعه‌دهندگان استفاده می‌کند. مهم‌تر از همه اینکه هارمونی برای مقیاس‌پذیری، روی انواع سازمان‌های خودگردان غیرمتمرکز و اثبات دانش صفر تمرکز دارد.
کاوا (Kava)
کاوا، بلاکچین‌های لایه اول متمایزی برای EVM و Cosmos SDK (کیت توسعه کازماس) ارائه می‌دهد. کاوا هم‌چنین از الگوریتم اجماع تندرمینت (Tendermint) برای دستیابی به مقیاس‌پذیری برای اپلیکیشن‌ها در زنجیره مشترک EVM استفاده می‌کند. علاوه بر این، کاوا برای پاداش دادن به پروژه‌های برتر در هر زنجیره مشترک، پاداش‌های را برای توسعه آزاد ارائه می‌دهد.
تورچین (THORChain)
شبکه لایه اول تورچین با استفاده از کیت توسعه Cosmos SDK ساخته شده و شبکه آن برای تایید تراکنش‌ها از الگوریتم اجماع تندرمینت بهره می‌برد. مهم‌ترین هدف شبکه تورچین، ارائه نقدینگی میان‌زنجیره‌ای غیرمتمرکز بدون نیاز به دارایی‌های رپد شده یا همان وابسته (Wrapped) است.
لایه اول بلاکچین و مسیر پیشِ رو
استفاده از بلاکچین در صنایع مختلف در حال گسترش بوده و امید است با ایجاد تغییراتی در پروتکل پایه بتوان عملکرد شبکه‌های لایه اول بلاکچین را بهبود بخشید. در واقع شبکه‌های بلاکچین برای تضمین امنیت و تمرکززدایی، با مشکلات مقیاس‌پذیری دست و پنجه نرم می‌کنند. با این حال، توسعه‌دهندگان می‌توانند راه‌حلی برای دستیابی به شبکه‌های غیرمتمرکز و ایمن بدون وجود مشکلات مربوط به مقیاس‌پذیری، پیدا کنند. راه‌حل‌های مقیاس‌بندی لایه یک نه تنها باعث بهبود توان عملیاتی شبکه می‌شوند، بلکه قواعد و چالش‌ها را برای توسعه تغییر می‌دهند. در این مقاله سعی داشتیم به اهمیت این راهکارها و نقش کلیدی آنها در برخی پروژه‌های بلاکچینی اشاره کنیم. در پایان امیدواریم این مطلب برای شما مفید بوده باشد.
