بلاکچین لایه دو چیست؟ راهنمای جامع راهکارهای مقیاس‌پذیری با بلاکچین لایه ۲

مقیاس‌پذیری چالشی است که شبکه‌های بلاکچینی را به زانو درآورده و هزینه‌های تراکنش را به اوج خودش رسانده است. راهکار بلاکچین لایه دو مثل پلی میان سرعت و امنیت، توانسته مسیر جدیدی را پیش روی توسعه‌دهندگان و کاربران قرار دهد. این فناوری نوین که به‌عنوان لایه‌ای ثانویه بر روی بلاکچین‌های اصلی قرار می‌گیرد، با ارائه راهکارهای نوین‌تر، مشکل مقیاس‌پذیری را هدف قرار داده و تا حدود زیادی حل کرده است.

مفهوم مقیاس‌پذیری در بلاکچین

مقیاس‌پذیری به توانایی یک شبکه بلاکچین در پردازش تعداد بیشتری از تراکنش‌ها، بدون افت کارایی یا افزایش چشمگیر هزینه‌ها اشاره دارد. این مفهوم یکی از چالش‌های اصلی در دنیای بلاکچین است که با افزایش تعداد کاربران و حجم تراکنش‌ها، اهمیت آن بیشتر نمایان می‌شود.

برای درک بهتر مقیاس‌پذیری، می‌توان آن را به یک بزرگراه تشبیه کرد. همان‌طور که با افزایش تعداد خودروها، بزرگراه دچار ترافیک می‌شود، شبکه‌های بلاکچین نیز با افزایش تراکنش‌ها با محدودیت‌های ظرفیتی مواجه می‌شوند. به‌عنوان مثال، شبکه بیت‌کوین تنها قادر به پردازش حدود ۷ تراکنش در ثانیه است، در حالی که شبکه‌های پرداخت سنتی مانند ویزا می‌توانند هزاران تراکنش را در همین زمان پردازش کنند.

این محدودیت در مقیاس‌پذیری منجر به افزایش زمان تأیید تراکنش‌ها و بالا رفتن کارمزدها می‌شود. به همین دلیل، راهکارهای مختلفی مانند بلاکچین لایه دو، افزایش اندازه بلاک و پروتکل‌های جدید اجماع برای حل این چالش ارائه شده‌اند.

راهکار بلاکچین لایه دو چیست؟

بلاکچین لایه دو، پروتکل یا شبکه‌ای ثانویه است که بر روی یک بلاکچین اصلی (لایه یک) ساخته می‌شود. این لایه با هدف افزایش کارایی و بهبود عملکرد شبکه اصلی طراحی شده و به‌عنوان راهکاری برای حل مشکل مقیاس‌پذیری عمل می‌کند. در واقع، لایه دو با پردازش تراکنش‌ها در خارج از زنجیره اصلی و انتقال نتیجه نهایی به آن، بار پردازشی شبکه اصلی را کاهش می‌دهد.

این راهکار با استفاده از روش‌های مختلف مانند کانال‌های پرداخت، زنجیره‌های جانبی و رول‌آپ‌ها، امکان پردازش تعداد بیشتری از تراکنش‌ها را در زمان کمتر و با هزینه پایین‌تر فراهم می‌کند. به بیان ساده‌تر، لایه دو همانند یک مسیر فرعی عمل می‌کند که ترافیک را از جاده اصلی منحرف کرده و پس از طی مسیر، دوباره به مسیر اصلی باز می‌گرداند.

مقدمه‌ای بر بلاکچین‌های لایه یک یا لایه اول

بلاکچین‌های لایه یک، شبکه‌های اصلی و پایه‌ای مانند بیت‌کوین و اتریوم هستند که تمام تراکنش‌ها و قراردادهای هوشمند را به‌طور مستقیم بر روی خود پردازش می‌کنند. این لایه‌ها مسئولیت اصلی حفظ امنیت، اجماع و تأیید تراکنش‌ها را بر عهده دارند.

با این حال، محدودیت‌های ذاتی این لایه‌ها مانند سرعت پایین تراکنش‌ها و هزینه‌های بالا، چالش‌های جدی را برای کاربران و توسعه‌دهندگان ایجاد کرده است. به‌عنوان مثال، شبکه بیت‌کوین تنها قادر به پردازش حدود ۷ تراکنش در ثانیه است، در حالی که شبکه اتریوم می‌تواند حدود ۱۵ تراکنش را در همین زمان پردازش کند.

چرا به سمت بلاکچین لایه دو رفتیم؟

افزایش روزافزون کاربران و تراکنش‌ها در شبکه‌های بلاکچین، مشکلات جدی را در زمینه مقیاس‌پذیری به وجود آورده است. زمانی که شبکه‌های اصلی با حجم بالای تراکنش‌ها مواجه می‌شوند، کارمزدها به‌شدت افزایش یافته و سرعت تأیید تراکنش‌ها کاهش می‌یابد. این مشکل به‌ویژه در شبکه اتریوم بسیار محسوس بوده است.

در چنین شرایطی، راهکارهای لایه دو به‌عنوان نجات‌دهنده‌ای برای حل مشکل مقیاس‌پذیری ظاهر شدند. این راهکارها با انتقال بخشی از پردازش‌ها به خارج از زنجیره اصلی، امکان افزایش چشمگیر سرعت و کاهش هزینه‌ها را فراهم کردند. به‌عنوان نمونه، برخی از راهکارهای لایه دو می‌توانند تا هزاران تراکنش در ثانیه را پردازش کنند.

اهمیت و جایگاه راهکار لایه دوم بلاکچین

راهکارهای لایه دوم در اکوسیستم بلاکچین نقشی حیاتی ایفا می‌کنند. این راهکارها نه تنها مشکل مقیاس‌پذیری را حل می‌کنند، بلکه با کاهش فشار بر شبکه اصلی، امکان توسعه کاربردهای غیرمتمرکز (DApps) را نیز افزایش می‌دهند. اهمیت این موضوع زمانی بیشتر نمایان می‌شود که بدانیم برخی از این راهکارها می‌توانند هزینه‌های تراکنش را تا ۹۰ درصد کاهش دهند.

در حال حاضر، پروژه‌های متعددی در حوزه لایه دوم در حال توسعه هستند و سرمایه‌گذاری‌های قابل توجهی نیز در این بخش صورت گرفته است. این موضوع نشان‌دهنده اعتماد جامعه بلاکچین به آینده این راهکارهاست.

نحوه عملکرد بلاکچین لایه ۲

بلاکچین‌های لایه دو با هدف کاهش بار پردازشی شبکه اصلی، از مکانیسم‌های پیچیده‌ای برای پردازش تراکنش‌ها استفاده می‌کنند. این راهکارها با انتقال بخش عمده‌ای از محاسبات و پردازش‌ها به خارج از زنجیره اصلی (آف‌چین)، سرعت و کارایی شبکه را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهند.

فرآیند کار لایه دو را می‌توان در چند مرحله اصلی توضیح داد. در مرحله نخست، کاربران دارایی‌های خود را به یک قرارداد هوشمند در لایه اول منتقل می‌کنند. این قرارداد هوشمند به‌عنوان پلی میان لایه اول و دوم عمل کرده و مسئولیت قفل کردن دارایی‌ها را بر عهده دارد. پس از تأیید انتقال دارایی‌ها، کاربران می‌توانند در لایه دوم شروع به انجام تراکنش کنند.

در مرحله دوم، تمام تراکنش‌ها در لایه دوم انجام می‌شوند. این لایه با استفاده از روش‌های مختلف مانند دسته‌بندی تراکنش‌ها (Batching) یا فشرده‌سازی داده‌ها، حجم زیادی از تراکنش‌ها را پردازش می‌کند. در این مرحله، اپراتورهای لایه دو مسئولیت جمع‌آوری، اعتبارسنجی و دسته‌بندی تراکنش‌ها را بر عهده دارند.

سپس در مرحله سوم، نتایج پردازش‌های انجام شده در لایه دوم به شبکه اصلی ارسال می‌شود. این انتقال اطلاعات می‌تواند به دو روش انجام شود: روش خوش‌بینانه (Optimistic) یا روش اثبات اعتبار (Validity Proof). در روش خوش‌بینانه، سیستم فرض می‌کند تمام تراکنش‌ها معتبر هستند مگر اینکه خلاف آن ثابت شود. در مقابل، روش اثبات اعتبار از الگوریتم‌های پیچیده ریاضی برای تأیید صحت تراکنش‌ها استفاده می‌کند.

یکی از نکات کلیدی در عملکرد لایه دو، مکانیسم خروج است. این مکانیسم به کاربران اجازه می‌دهد در صورت بروز مشکل در لایه دو، دارایی‌های خود را به شبکه اصلی بازگردانند. در رول‌آپ‌های خوش‌بینانه، این فرآیند معمولاً ۷ روز طول می‌کشد تا به کاربران فرصت اعتراض به تراکنش‌های مشکوک داده شود.

برای تضمین امنیت، لایه‌های دوم از مکانیسم‌های مختلفی استفاده می‌کنند. به‌عنوان مثال، در رول‌آپ‌ها، داده‌های مربوط به هر تراکنش در شبکه اصلی ذخیره می‌شود، در حالی که پردازش آن‌ها در لایه دوم انجام می‌شود. این روش باعث می‌شود حتی اگر اپراتور لایه دو قصد تقلب داشته باشد، کاربران بتوانند با استفاده از داده‌های موجود در شبکه اصلی، دارایی‌های خود را بازیابی کنند.

در نهایت، تمام این مکانیسم‌ها و فرآیندها با هدف ایجاد توازن میان سرعت، هزینه و امنیت طراحی شده‌اند. لایه دو با حفظ ارتباط با شبکه اصلی و بهره‌گیری از امنیت آن، امکان پردازش حجم بالایی از تراکنش‌ها را با هزینه کمتر فراهم می‌کند.

معرفی انواع مهم بلاکچین‌‌های لایه دوم

رول آپ ها (Rollups)

رول‌آپ‌ها یکی از محبوب‌ترین راهکارهای لایه دو هستند که داده‌های تراکنش را در خارج از زنجیره اصلی پردازش می‌کنند. این راهکار با دسته‌بندی چندین تراکنش و ارسال یکباره آن‌ها به شبکه اصلی، هزینه‌ها را به‌طور قابل توجهی کاهش می‌دهد. امنیت رول‌آپ‌ها از طریق ارسال داده‌های تأییدکننده به زنجیره اصلی تضمین می‌شود.

سایدچین ها یا زنجیره‌های جانبی (Side Chains)

سایدچین‌ها، بلاکچین‌های مستقلی هستند که به‌موازات زنجیره اصلی فعالیت می‌کنند. این زنجیره‌ها با استفاده از پل‌های دوطرفه، امکان انتقال دارایی بین خود و شبکه اصلی را فراهم می‌کنند. سایدچین‌ها می‌توانند قوانین و مکانیسم‌های اجماع متفاوتی داشته باشند که این موضوع انعطاف‌پذیری بیشتری به آن‌ها می‌دهد.

پلاسما (Plasma)

پلاسما یک چارچوب برای ایجاد زنجیره‌های فرزند است که از امنیت شبکه اصلی بهره می‌برند. این راهکار با ایجاد نقاط خروج اضطراری، امنیت دارایی‌های کاربران را تضمین می‌کند. در صورت بروز مشکل در زنجیره پلاسما، کاربران می‌توانند دارایی‌های خود را به شبکه اصلی بازگردانند.

کانال‌های وضعیت (State Channels)

کانال‌های وضعیت امکان انجام تراکنش‌های نامحدود بین دو طرف را بدون نیاز به ثبت در شبکه اصلی فراهم می‌کنند. این کانال‌ها تنها در زمان باز شدن و بسته شدن با شبکه اصلی تعامل دارند و در نتیجه، هزینه‌های تراکنش را به حداقل می‌رسانند.

والیدیوم ها (Validiums)

والیدیوم‌ها نسخه پیشرفته‌تری از رول‌آپ‌ها هستند که داده‌های تراکنش را خارج از زنجیره اصلی نگهداری می‌کنند. این راهکار با حفظ داده‌ها در خارج از شبکه اصلی، مقیاس‌پذیری را به‌شدت افزایش می‌دهد. والیدیوم‌ها از اثبات‌های اعتبارسنجی برای تضمین صحت تراکنش‌ها استفاده می‌کنند و در عین حال، هزینه‌های عملیاتی را کاهش می‌دهند.

راهکارهای ترکیبی (Hybrid Solutions)

راهکارهای ترکیبی از ویژگی‌های چند راهکار مختلف لایه دو بهره می‌برند تا بهترین نتیجه ممکن را ارائه دهند. این راهکارها می‌توانند مزایای رول‌آپ‌ها را با قابلیت‌های سایدچین‌ها ترکیب کنند و راه‌حل‌های منحصربه‌فردی را برای کاربردهای خاص ارائه دهند.

معرفی انواع رول آپ بلاکچین لایه دو اتریوم

رول آپ خوش‌بینانه اتریوم (Optimistic)

رول‌آپ‌های خوش‌بینانه با این فرض کار می‌کنند که تمام تراکنش‌ها معتبر هستند، مگر اینکه خلاف آن ثابت شود. این نوع رول‌آپ از یک دوره چالش ۷ روزه استفاده می‌کند که طی آن، هر کسی می‌تواند تقلب را گزارش دهد. این رویکرد باعث افزایش کارایی و کاهش هزینه‌های محاسباتی می‌شود.

رول آپ دانش صفر اتریوم (ZK rollup)

رول‌آپ‌های دانش صفر از اثبات‌های ریاضی پیچیده برای تأیید صحت تراکنش‌ها استفاده می‌کنند. این نوع رول‌آپ امنیت بالاتری نسبت به نوع خوش‌بینانه دارد و نیازی به دوره انتظار برای برداشت وجوه ندارد. با این حال، پیچیدگی محاسباتی آن‌ها بیشتر است.

معرفی ۵ بلاکچین لایه دوم مهم

در حال حاضر، چندین پروژه موفق در حوزه لایه دو فعالیت می‌کنند که مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:

آپتیمیسم (Optimism): یک رول‌آپ خوش‌بینانه که سازگاری کامل با اتریوم دارد
آربیتروم (Arbitrum): راهکاری با قابلیت اجرای قراردادهای هوشمند و هزینه پایین
پالیگان (Polygon): یک سایدچین محبوب با سرعت بالا و کارمزد پایین
لوپرینگ (Loopring): یک رول‌آپ دانش صفر تخصصی برای صرافی‌های غیرمتمرکز
زک‌سینک (zkSync): راهکاری پیشرفته مبتنی بر فناوری اثبات دانش صفر

مزایای بلاکچین لایه دو

راهکارهای لایه دو مزایای متعددی را برای کاربران و توسعه‌دهندگان به همراه دارند. کاهش چشمگیر هزینه‌های تراکنش، یکی از مهم‌ترین این مزایاست که می‌تواند تا ۹۹ درصد کمتر از شبکه اصلی باشد. افزایش سرعت پردازش تراکنش‌ها، بهبود مقیاس‌پذیری و حفظ امنیت از طریق بهره‌مندی از زنجیره اصلی، از دیگر مزایای قابل توجه این راهکارهاست.

معایب بلاکچین لایه دو

علی‌رغم مزایای فراوان، راهکارهای لایه دو با چالش‌هایی نیز روبرو هستند. پیچیدگی فنی این راهکارها می‌تواند برای کاربران تازه‌وارد گیج‌کننده باشد. همچنین، در برخی موارد، زمان انتظار برای انتقال دارایی بین لایه‌ها می‌تواند طولانی باشد. به‌ویژه در رول‌آپ‌های خوش‌بینانه که دوره انتظار ۷ روزه برای برداشت وجود دارد.

نقدینگی پراکنده بین راهکارهای مختلف لایه دو نیز می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. این موضوع می‌تواند منجر به کاهش کارایی و افزایش هزینه‌های عملیاتی در برخی پلتفرم‌ها شود. علاوه بر این، وابستگی به شبکه اصلی می‌تواند در مواقع ازدحام شبکه، تأثیر منفی بر عملکرد لایه دو بگذارد.

نکات امنیتی مربوط به بلاکچین لایه دو

امنیت در راهکارهای لایه دو از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. کاربران باید به چند نکته کلیدی توجه کنند. نخست، اطمینان از اعتبار و شهرت پروژه لایه دو مورد استفاده بسیار مهم است. دوم، درک کامل مکانیسم‌های امنیتی و نحوه بازیابی دارایی‌ها در شرایط اضطراری ضروری است.

همچنین، استفاده از کیف پول‌های معتبر و سازگار با راهکار لایه دو مورد نظر و بررسی دقیق آدرس‌های تراکنش قبل از انتقال دارایی، از دیگر نکات مهم امنیتی است. کاربران باید توجه داشته باشند که هر راهکار لایه دو ممکن است خطرات و آسیب‌پذیری‌های خاص خود را داشته باشد.

جمع بندی

بلاکچین لایه دو، راهکاری امیدوارکننده برای حل مشکل مقیاس‌پذیری در شبکه‌های بلاکچین است. این فناوری با ارائه راه‌حل‌های متنوع مانند رول‌آپ‌ها، سایدچین‌ها و کانال‌های وضعیت، امکان پردازش تراکنش‌های بیشتر با هزینه کمتر را فراهم می‌کند. با این حال، مانند هر فناوری نوظهوری، چالش‌ها و محدودیت‌هایی نیز وجود دارد که باید مورد توجه قرار گیرند.

آینده بلاکچین لایه دو روشن به نظر می‌رسد و با توسعه مداوم راهکارهای جدید و بهبود راهکارهای موجود، می‌توان انتظار داشت که این فناوری نقش مهم‌تری در اکوسیستم بلاکچین ایفا کند. موفقیت پروژه‌های فعلی و حجم بالای سرمایه‌گذاری در این حوزه، نشان‌دهنده پتانسیل قابل توجه این راهکارهاست.

سوالات متداول

چرا به بلاکچین لایه دو نیاز داریم؟

برای حل مشکل مقیاس‌پذیری شبکه‌های اصلی و کاهش هزینه‌های تراکنش.

آیا بلاکچین لایه دو به اندازه لایه یک امن است؟

بله، اکثر راهکارهای لایه دو از امنیت شبکه اصلی بهره می‌برند، اما هر راهکار ممکن است ریسک‌های خاص خود را داشته باشد.

چه زمانی باید از بلاکچین لایه دو استفاده کنیم؟

زمانی که نیاز به تراکنش‌های سریع‌تر و ارزان‌تر دارید و می‌خواهید از ازدحام شبکه اصلی اجتناب کنید.

آیا می‌توان دارایی‌ها را بین لایه‌های مختلف منتقل کرد؟

بله، اما این انتقال ممکن است زمان‌بر باشد و به پرداخت کارمزد نیاز داشته باشد.

کدام راهکار لایه دو بهتر است؟

این بستگی به نیازهای خاص شما دارد. هر راهکار مزایا و معایب خود را دارد و باید بر اساس کاربرد مورد نظر انتخاب شود.

محمد جواد قربانی
من محمدجواد قربانی، نویسنده و تولیدکننده محتوا در زمینه رمز ارز و بلاکچین هستم. از رشته ادبیات نمایشی فارغ‌التحصیل شده‌ام و سعی می‌کنم مفاهیم پیچیده رمزارزها را به شکلی ساده و جذاب، همان‌طور که خودم یاد گرفته‌ام، برای شمان بیان کنم. رمز ارز و بلاکچین، دو زمینه‌ای هستند که به خلاقیت من جهت می‌دهند.

اشتراک گذاری

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

مقالات مرتبط

تصور کنید در یک شهر پیشرفته دیجیتال زندگی می‌کنید که برای هر حرکت و جابه‌جایی باید هزینه‌ای...

تصور کنید در روزگاری که هر ثانیه میلیون‌ها تراکنش مالی انجام می‌شود، سیستمی شبیه به یک شبکه...

در سال‌های اولیه پیدایش ارزهای دیجیتال، تنها کاربرد بلاک‌چین در زمینه پول دیجیتال و ثبت داده‌های تراکنش‌ها...

در عصری که فناوری‌های نوین مرزهای ارتباطی را درنوردیده‌اند، پلی محکم میان دنیای واقعی و دنیای دیجیتال...