اتریوم به طور گسترده‌ای به عنوان بلاک چین قدرتمندی شناخته می‌شود که برای اولین بار قراردادهای هوشمند و برنامه‌های غیرمتمرکز (dApps) را پایه‌گذاری کرد، و درست مانند سایر شبکه‌های بلاک چین، از زمان پیدایش خود با چالش‌های مقیاس‌پذیری مداوم روبرو بوده است.



Ethereum

ETH

2,090.0751172107794

-0.27%



هرچه بلاک چین محبوب‌تر شد، تعداد تراکنش‌هایی که برای گنجاندن در هر بلاک رقابت می‌کردند، افزایش یافت و منجر به ازدحام شبکه شد که به نوبه خود باعث افزایش هزینه‌های تراکنش و کندتر شدن زمان‌های تایید گردید.

یک شهر شلوغ با خیابان‌های پر ازدحام را تصور کنید که منجر به ترافیک و تاخیر می‌شود. این وضعیت را می‌توان به آنچه کاربران اتریوم هنگام تحت فشار قرار گرفتن شبکه تجربه می‌کنند، تشبیه کرد.

برای حل این مسائل، جامعه بلاک چین چیزی را ایجاد کرد که به عنوان راه‌حل‌های لایه 2 شناخته می‌شود. این فناوری پیشرفته به کاربران امکان می‌دهد قابلیت‌های اتریوم را بدون به خطر انداختن امنیت، گسترش دهند.

راه‌حل‌های لایه 2 تراکنش‌ها را خارج از زنجیره اصلی اتریوم (لایه 1) پردازش می‌کنند و سپس به صورت دوره‌ای نتایج را در زنجیره اصلی تسویه می‌کنند. این کار ازدحام را به حداقل می‌رساند، هزینه‌های تراکنش را کاهش می‌دهد و کیفیت تجربه کاربری را به طور کلی افزایش می‌دهد.

وب‌سایت تحلیل و تحقیق L2Beat گزارش می‌دهد که لایه 2 در حال حاضر 11 تا 12 برابر بیشتر از زنجیره اصلی اتریوم تراکنش‌ها را پردازش می‌کند.

چرا راه‌حل‌های مقیاس‌پذیری لایه 2 ضروری هستند

یکی از مسائل اصلی که شبکه‌های بلاک چین مانند اتریوم و بیت کوین با افزایش محبوبیت خود با آن روبرو شده‌اند، مقیاس‌پذیری است.

این بلاک چین‌های لایه 1 که برای تمرکز بر امنیت و عدم تمرکز طراحی شده‌اند، تمام تراکنش‌ها را مستقیماً درون زنجیره اجرا می‌کنند.

اگرچه این طراحی نقاط قوت خود را دارد، اما معایبی نیز به همراه دارد، که شامل تعداد محدود تراکنش‌ها، افزایش هزینه‌های تراکنش و ازدحام می‌شود.

این مسائل توسعه‌دهندگان را مجبور کرد که فراتر از اصلاحات لایه 1 نگاه کنند، و بدین ترتیب راه‌حل‌های مقیاس‌پذیری لایه 2 متولد شدند.

راه‌حل‌های لایه 2 با کاهش فشار بر شبکه اصلی و بدون به خطر انداختن امنیت یا عدم تمرکز، به ستون فقرات حفظ رشد بلاک چین تبدیل شدند.

برخلاف لایه 1، که شبکه‌های بلاک چین را با مسائلی مانند هزینه‌های بالای تراکنش، تجربه کاربری ضعیف و زمان‌های کند تراکنش محدود می‌کرد، راه‌حل‌های لایه 2 به کاربران اجازه می‌دهند تا با خدمات مبتنی بر بلاک چین با هزینه‌های کمتر و سرعت بالاتر تعامل داشته باشند.

انواع راه‌حل‌های مقیاس‌پذیری لایه 2

راه‌حل‌های مقیاس‌پذیری لایه 2 انواع مختلفی دارند. و هر یک از این راه‌حل‌های مقیاس‌پذیری دارای ویژگی‌های متمایزی هستند که عملکرد بلاک چین را افزایش داده و مسائل مقیاس‌پذیری خاصی را حل می‌کنند.

رول‌آپ‌ها

رول‌آپ‌ها از جمله اولین راه‌حل‌های لایه 2 هستند که به طور گسترده‌ای پذیرفته شده‌اند. آنها راه‌حل‌های لایه 2 هستند که در آن بسیاری از تراکنش‌های خارج از زنجیره در یک بسته واحد فشرده شده و روی زنجیره اصلی اجرا می‌شوند. رول‌آپ‌ها عمدتاً از دو بخش مختلف تشکیل شده‌اند، که عبارتند از رول‌آپ‌های اپتیمیستیک و رول‌آپ‌های اعتبارسنجی (که معمولاً به عنوان رول‌آپ‌های دانش صفر یا ZK شناخته می‌شوند).

رول‌آپ‌های اپتیمیستیک

رول‌آپ‌های اپتیمیستیک به طور موثر فرض می‌کنند که تراکنش‌ها به طور پیش‌فرض دقیق هستند مگر اینکه خلاف آن ثابت شود و تنها در صورتی که اثبات تقلب ارائه شود، یک روش تایید را فراهم می‌کنند.

آنها به یک مکانیسم حل اختلاف متکی هستند که در آن کاربران می‌توانند اعتبار یک تراکنش را در یک بازه زمانی مشخص به چالش بکشند.

اگر چالش موفقیت‌آمیز باشد، وضعیت نامعتبر بازگردانده شده و عامل مخرب جریمه می‌شود. با این حال، در صورت عدم وجود چالش، تراکنش‌ها معتبر تلقی شده و در زنجیره اصلی تسویه می‌شوند.

این به طور قابل توجهی حجم پردازش داده را روی خود زنجیره کاهش داده و مقیاس‌پذیری را افزایش می‌دهد.

نمونه‌هایی از رول‌آپ‌های اپتیمیستیک (که همگی با EVM سازگار هستند) عبارتند از:

1. آربیتروم
2. اپتیمیزم
3. بیس

رول‌آپ‌های اعتبارسنجی (دانش صفر)

رول‌آپ‌های ZK رویکرد متفاوتی را در پیش می‌گیرند. به جای فرض معتبر بودن تراکنش‌ها، آنها از اثبات‌های رمزنگارانه اعتبارسنجی، مانند اثبات‌های دانش صفر، برای تایید ریاضی صحت تراکنش قبل از به روز رسانی وضعیت بلاک چین استفاده می‌کنند.

این اطمینان حاصل می‌کند که تمامی تراکنش‌ها صحیح هستند بدون اینکه نیاز به تایید حتی یک مورد از آنها باشد. و از آنجایی که فقط تراکنش‌هایی که از اثبات اعتبار عبور کرده‌اند می‌توانند در لایه پایه تسویه شوند، رول‌آپ‌های دانش صفر امن‌تر از دو نوع رول‌آپ دیگر محسوب می‌شوند.

پروژه پیشرو فعلی در رول‌آپ‌های اعتبارسنجی، استارک‌ور (StarkWare) است. این پروژه امنیت و مقیاس‌پذیری بیشتری را برای فشرده‌سازی داده‌های تراکنش به دست می‌آورد، و بدین ترتیب بار مورد نیاز برای تسویه در زنجیره را به حداقل می‌رساند.

سایر رول‌آپ‌های اعتبارسنجی عبارتند از:

1. zkSyncScroll
2. Polygon zkEVM
3. Linea

کانال‌های حالت

کانال‌های حالت یک رویکرد مقیاس‌پذیری لایه 2 دیگر با معماری اساساً متفاوت را نشان می‌دهند. این کانال‌ها تراکنش‌های خارج از زنجیره را بدون کاهش امنیت بلاک چین اصلی امکان‌پذیر می‌سازند.

به جای دسته‌بندی تراکنش‌های بسیاری از کاربران، کانال‌های حالت، کانال‌های ارتباطی خصوصی خارج از زنجیره بین شرکت‌کنندگان ایجاد می‌کنند. از این طریق، ازدحام به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد و بنابراین تراکنش‌ها بسیار سریع‌تر تایید می‌شوند.

از نظر عملی، این کار با محصور کردن بخشی از وضعیت بلاک چین در یک قرارداد چند امضایی یا قرارداد هوشمند انجام می‌شود. این اغلب به عنوان "قرارداد داوری" در زنجیره اصلی شناخته می‌شود.

پس از قفل شدن، کاربران می‌توانند با تبادل پیام‌های امضا شده برای به‌روزرسانی وضعیت، تعداد نامحدودی مبادلات خارج از زنجیره انجام دهند، بدون اینکه هر تراکنش در بلاک چین ثبت شود.

هنگامی که آماده نهایی کردن و بستن کانال هستند، وضعیت نهایی را به زنجیره اصلی ارسال می‌کنند. بلاک چین به‌روزرسانی می‌شود و وجوه طبق تصمیم توافق شده توزیع می‌گردد.

دو نمونه عالی از کانال‌های حالت، شبکه لایتنینگ برای بیت کوین و شبکه رایدن برای اتریوم هستند.

آینده راه‌حل‌های لایه 2

رشد راه‌حل‌های لایه 2 چیزی فراتر از یک پاسخ فنی به ازدحام اتریوم است؛ این نشان‌دهنده یک تغییر اساسی در نحوه دستیابی شبکه‌های بلاک چین به مقیاس جهانی بدون رها کردن بنیادهای سایفرپانک خود در زمینه عدم تمرکز است.

در حالی که رول‌آپ‌های اپتیمیستیک، رول‌آپ‌های ZK و کانال‌های حالت گاهی اوقات به عنوان رقبای یک بازی با مجموع صفر به تصویر کشیده می‌شوند، واقعیت اکوسیستم به آینده‌ای از تخصص‌گرایی و قابلیت همکاری اشاره دارد.