راهکار state channel برای حل مشکل مقیاس پذیری
سازندگان برنامه‌های غیرمتمرکز (dApp) آرزوی این را در سر دارند که صدها هزار و یا میلیون‌ها کاربر در سیستم آنها فعالیت کنند. اما در واقعیت تنها تعداد کمی از آنها توانسته‌اند به این رویا دست پیدا کنند و دارای کاربران فعال بسیاری هستند. بسیاری از این پروژه‌ها با مشکل مقیاس پذیری بلاک چین مواجه شدند و نتوانستند مانند دیگر پروژه‌ها به موفقیت برسند. برای حل مشکل مقیاس پذیری تا کنون راهکارهای بسیاری معرفی شده‌است که در یکی از آنها راه‌حل “State Channel” است. در این روش کاربران می‌توانند بی‌نهایت تراکنش مختلف را خارج از زنجیره انجام دهند و فقط ۲ تراکنش درون زنجیره‌ای را ثبت کنند. اگر می‌خواهید بدانید state channel چیست و به دنبال راهکارهایی برای حل مشکل بلاک چین هستید، خواندن این مطلب والکس را از دست ندهید.
کانال اظهارنامه (State channel) چیست؟
کانال اظهارنامه یا state channel یکی از راه‌های مقیاس‌پذیری است که این امکان را برای کاربران فراهم می‌کند تا تعداد زیادی تراکنش خارج از زنجیره را انجام دهند و فقط کارمزد ۲ تراکنش را پرداخت کنند. این امر باعث توان عملیاتی بسیار بالایی در تراکنش‌ها می‌شود. این کانال مقیاس‌پذیری را به شیوه قفل‌کردن وضعیت یا دارایی، انجام معاملات خارج از زنجیره بلاک چین و آزاد کردن وضعیت یا دارایی انجام می‌دهد.
مقیاس‌پذیری بلاک چین به توانایی شبکه بلاک چین برای یک عملکرد خوب اشاره دارد. بی‌نقص بودن عملکرد بلاک چین معیارهای مختلفی مانند کارایی منابع، بازه زمانی و سطوح کیفیت خدمات را شامل می‌شود. راه‌حل state channel مانند شاردینگ (Sharding) به دنبال رفع مشکل مقیاس پذیری در بلاک چین است.
State channel چگونه کار می‌کند؟
انجام شدن معاملات خارج از زنجیره بین دو طرف معامله نه تنها ارزان و سریع است بلکه با حفظ حریم خصوصی، امنیت بسیار بالایی را برقرار می‌کند. همه چیز به‌جای آنکه به‌صورت عمومی در کل شبکه پخش شود، در یک کانال اتفاق می‌افتد. در state channel فقط معاملات اولیه و پایانی به‌صورت زنجیره‌ای ثبت می‌شوند و در معرض دید عموم قرار می‌گیرند.
فرآیند state channel یک جنبه منفی دارد و نیاز به در دسترس بودن کامل همه شرکت‌کنندگان درگیر وجود دارد. در غیر این صورت اگر هنگام بسته‌شدن نهایی کانال و ارسال نهایی وضعیت، یک عامل مخرب ارسال شود؛ ممکن است توکن‌ها در خطر باشند. برای مخالفت با حملات مخرب می‌توان توکن‌ها قفل شده را توسط قرارداد هوشمند برای جریمه کردن عامل خرابکاری پنهان کرد. این امر نیازمند نظارت است در ازای دریافت هزینه به ارائه‌دهندگان خدمات برون‌سپاری شود. در نهایت، راه‌حل state channel فقط در مواردی مفید است که شرکت‌کنندگان به‌روزرسانی‌های زیادی را در یک دوره زمانی طولانی‌مدت انجام دهند تا هزینه ایجاد کانال و استقرار یک قرارداد هوشمند کم شود.
در قراردادهای هوشمندی که برای قفل‌کردن استفاده می‌شوند، شرکت‌کنندگان باید یک کانال مشخص را از قبل بشناسند. کانال‌های اظهارنامه با شرکت‌کنندگان به‌خوبی کار می‌کنند اما برای حذف کردن و یا اضافه‌کردن یک شرکت‌کننده باید قرارداد هوشمند تغییر داده شود و یا یک کانال جدید ایجاد شود. پروژه‌های قدرتمند و بزرگی مانند شبکه بیت کوین و اتریوم، راه‌حل‌هایی را بر اساس شبکه‌ای از شرکت‌کنندگان ارائه کرده‌اند و شبکه‌ای را از بین همه کانال‌ها ایجاد می‌کنند به‌گونه‌ای که نیازی به ایجاد کانال جدید برای هر شرکت‌کننده نیست. حالا می‌توان تراکنش‌ها را از طریق کانال‌های دیگر کاربران تا زمانی که یک کانال مستقیم از طریق شبکه وجود دارد، هدایت کرد.
کدام پروژه‌ها از راه حل state channel استفاده می‌کند؟
پروژه‌های متعددی وجود دارند که از کانال اظهارنامه state channel جهت پیاده‌سازی مقیاس‌پذیری استفاده می‌کنند که قابلیت ادغام در برنامه‌های غیرمتمرکز را دارند.
کی چنلز (Kchannels)
این پلتفرم از کانال‌های جدید برای بلاک چین اتریوم استفاده می‌کند. کی چنلز مبتنی بر اعتماد حداقلی و اولویت اصلی آن بر رابط کاربری عالی و نهایی شدن سریع تراکنش‌ها در خارج از زنجیره است.
کانکست (Connext)
کانکست (Connext) پروتکلی با قابلیت همکاری لایه دوم اتریوم است و از آن می‌توانید برای ارسال تراکنش‌های زیاد، داده‌های دیگر درون زنجیره یا رول آپ‌ها استفاده کنید. بر خلاف اکوسیستم‌های دیگر، کانکست این کار را بدون به‌کارگیری هرگونه فرضیات اعتمادساز یا تاییدگرهای خارجی جدید انجام می‌دهد.
رایدن (Raiden)
شبکه رایدن یک راهکار مقیاس‌پذیری خارج از زنجیره است که پرداخت‌ها را تقریباً در همان لحظه، با کارمزد کم و مقیاس‌پذیر انجام می‌دهد. این شبکه مکملی است که برای شبکه‌های اتریوم و توکن‌های ERC-20 کار می‌کند. هدف اصلی این شبکه پژوهش در فناوری کانال state channel، تعریف پروتکل‌ها و توسعه چارچوب‌های مرجع در نظر گرفته شده‌است.
مزایا و معایب کانال state channel چیست؟
کانال state مانند هر پروژه یا برنامه‌ای مزایا و معایب ویژه‌ای دارد که در ادامه به معرفی اصلی‌ترین آنها می‌پردازیم.
مزایای state channe:
- پرداخت‌های کوچک بسیار مناسب
- پایین بودن کارمزد و هزینه تراکنش‌ها
- بالا بودن توان عملیاتی
معایب state channel:
- ثبت هزینه‌ها، زمان و ایجاد کانال برای تراکنش‌ها به‌صورت اتفاقی
- بررسی پایایی شبکه و همچنین قفل‌کردن مقداری نقدینگی در کانال‌های پرداخت باز
- عدم پشتیبانی از مشارکت‌کنندگان باز و نامحدود
استفاده از state channel چه مزیتی دارد؟
مسلماً مقیاس‌پذیری بزرگ‌ترین مانعی است که بلاک چین‌ها برای دستیابی به پذیرش جریان اصلی با آن روبرو هستند. در حالی که برخی از برنامه‌ها امروزه پیشرفت‌های زیادی می‌کنند، اکثر آنها بسیار گران و کند هستند. کانال اظهارنامه توان عملیاتی بلاک چین‌های عمومی را افزایش می‌دهد، زیرا بار محاسباتی را که گره‌ها باید هنگام پردازش و ذخیره تراکنش صرف کنند کاهش می‌دهد. این کار اجرای یک گره را آسان می‌کند و کار اعتبارسنجی ماینرها را غیرمتمرکزتر می‌کند. این کانال‌ها هزینه‌های موردنیاز برای استفاده از شبکه اتریوم را کاهش می‌دهند. برای مثال، به‌جای پرداخت هزینه برای هر تراکنش تتر، کاربران فقط هنگام باز و بسته کردن کانال‌ها، هزینه کارمزد را بپردازند.
state channel به حفظ حریم خصوصی کاربر کمک می‌کند؛ زیرا تراکنش‌ها درون یک کانال توسط شرکت کنندگان در کانال شناخته می‌شود. این برخلاف تراکنش در بلاک چین اتریوم است که در آن تراکنش در یک دفتر کل عمومی ثبت می‌شود. در نهایت تمامی تراکنش‌ها درون state channel به‌سرعت انجام می‌شوند و کاربران مجبور نیستند منتظر بمانند. این گزینه مانند ساید چین یکی از راهکارهای حل مشکل مقیاس‌پذیری است.
state channel؛ راه کاری سریع برای حل مشکل مقیاس پذیری
در این مقاله از والکس، به سؤال state channel چیست پاسخ دادیم و نحوه کار آن را بررسی کردیم. راه‌حل state channel برای مشکل مقیاس‌پذیری بلاک چین ارائه شده‌است و به شرکت‌کنندگان اجازه می‌دهد تا تراکنش‌های بسیاری را در خارج از زنجیره انجام دهند. اما در نهایت فقط دو تراکنش ابتدا و انتها را درون زنجیره ثبت می‌کند و کاربران فقط هزینه کارمزد همان دو تراکنش را پرداخت می‌کنند. بنابراین هزینه تراکنش‌ها با این روش کاهش پیدا می‌کند و تأیید آنها بلافاصله انجام می‌شود.
سؤالات متداول
فرآیند state channel یک راه‌حل برای مشکل مقیاس پذیری بلاک چین است که در آن کاربران درون زنجیره تراکنش‌های خود را انجام می‌دهند و فقط هزینه ۲ تراکنش را پرداخت می‌کنند.
استفاده از این روش برای افرادی که معاملات زیادی انجام می‌دهند کاربردی است. البته تعداد شرکت‌کنندگان در این کانال از قبل مشخص است و شرکت‌کنندگان باید در زمان ایجاد و پایان کانال در دسترس باشند.
