لایه دوم اتریوم چیست و چه راهکارهایی ارائه می دهد؟

• بهار رضاجو
• بلاگ

لایه دوم اتریوم چیست

یکی از بزرگ‌ترین چالش‌هایی که شبکه‌های بلاکچین ازجمله اتریوم با آن مواجه هستند، مشکل سه‌گانه مقیاس‌پذیری است. بنابه‌ این مفهوم، بلاکچین‌ها نمی‌توانند همزمان مقیاس‌پذیر، غیرمتمرکز و امن باشند؛ زیرا همواره دستیابی‌به دو مورد از این ویژگی‌ها، به‌قیمت فدا کردن ویژگی سوم تمام می‌شود. برای رسیدگی به این مشکل، راه‌حل‌های لایه ۲ اتریوم طراحی شده‌اند. اما لایه دوم اتریوم چیست و چه راهکارهایی ارائه می‌دهد؟ در این مطلب، به بررسی این راه‌حل‌ها می‌پردازیم و چند مورد از بهترین پروژه‌های اتریوم لایه دوم را معرفی خواهیم کرد.

لایه دوم اتریوم چیست؟

لایه دوم اتریوم به هرشبکه، سیستم یا فناوری برون‌زنجیره‌ای (Off-chain) اطلاق می‌شود که روی بلاکچین اصلی اتریوم ساخته شده و هدف آن، بهبود مقیاس‌پذیری و کارایی شبکه است. راه‌حل‌های لایه دوم با این فرض طراحی شده‌اند که محدودیت مقیاس‌پذیری در بلاکچین‌ها به‌دلیل وظایف زیادی که برعهده آن‌ها است، اجتناب‌ناپذیر است.

بااین‌حال، می‌توان با پردازش تراکنش‌ها در لایه‌ای غیراز لایه اصلی، ازدحام شبکه را کاهش داد تا تراکنش‌ها سریع‌تر اجرا شوند. این موضوع نه‌تنها به کاهش کارمزدها می‌انجامد، خدشه‌ای هم به امنیت شبکه وارد نمی‌کند، چراکه راه‌حل‌های لایه ۲ اتریوم روی بلاکچین اصلی مستقر هستند و بنابراین، ویژگی‌های امنیتی خود اتریوم را به ارث می‌برند.

اهداف لایه دوم اتریوم

اهداف اصلی راهکارهای لایه دوم اتریوم عبارت‌اند از:

1. افزایش مقیاس‌پذیری: این راهکارها محاسبات مربوط ‌به تراکنش‌ها را که کُندترین بخش پردازش آن‌هاست، در خارج از زنجیره اصلی انجام می‌دهند. درنتیجه، تراکم روی لایه اصلی کاهش می‌یابد و امکان پردازش هزاران تراکنش در ثانیه را فراهم می‌کند. شبکه اصلی اتریوم تنها قادر به پردازش حدود ۱۵ تراکنش درثانیه است.
2. کاهش هزینه‌های تراکنش: وقتی تراکم شبکه بالاست، تراکنش‌ها دیرتر پردازش می‌شوند. درنتیجه، برای این‌که اعتبارسنج‌ها تراکنش شما را دراولویت قرار دهند، باید کارمزد بیشتری بپردازید. گاهی این کارمزد که با گس (Gas) نشان داده می‌شود، آن‌قدر سرسام‌آور است که ارزش انجام تراکنش را ندارد. با راهکارهای لایه دوم، کارمزدها کاهش می‌یابند و کاربران بیشتری می‌توانند از شبکه اتریوم استفاده کنند.
3. بهبود تجربه کاربری: هرچه تراکنش‌ها سریع‌تر انجام شوند و کارمزد کم‌تر باشد، کاربران رضایت بیشتری از شبکه اتریوم خواهند داشت.
4. حفظ امنیت شبکه: راهکارهای لایه دوم، روی بلاکچین اصلی ساخته شده‌اند و فقط کار محاسبات را به‌صورت غیرمتمرکز بیرون از زنجیره اصلی انجام می‌دهند. آن‌ها داده‌ها را به بلاک‌چین اصلی اتریوم برمی‌گردانند و هیچ داده‌ای را به‌شکل آفچین ذخیره نمی‌کنند. درنتیجه، از ویژگی‌های امنیتی خود اتریوم بهره‌مند می‌شوند.

برخی از راهکارهای لایه ۲ اتریوم

لایه دوم اتریوم شامل راهکارهای متعددی است که هریک باهدف افزایش مقیاس‌پذیری و بهبود عملکرد شبکه کار می‌کنند. برخی‌از مهم‌ترین راه‌حل‌های لایه ۲ اتریوم عبارت‌اند از:

رول‌آپ‌ها

فناوری رول‌آپ (Rollup)، رایج‌ترین و پرکاربردترین راهکار لایه دو اتریوم است که تعدادی از تراکنش‌ها را باهم دسته‌بندی و خارج از زنجیره پردازش می‌کند. سپس داده‌های نهایی را در قالب یک تراکنش واحد به لایه اصلی بازمی‌گرداند تا در آن‌جا تأیید و تسویه شوند. رول‌آپ‌ها به دودسته تقسیم می‌شوند:

رول‌آپ‌های اپتیمیستیک (Optimistic Rollups):

این رول‌آپ‌ها فرض می‌کنند همه تراکنش‌ها معتبر هستند مگر آن‌که خلاف آن ثابت شود. ابتدا دسته‌ای از تراکنش‌ها را پردازش می‌کنند و داده‌های آن‌ها را به لایه اصلی بازمی‌گردانند تا به تأیید نهایی برسد. قبل از تأیید، یک دوره چالش وجود دارد که در آن، هر کاربری که به تراکنشی مشکوک است، می‌تواند آن را بررسی کرده و یک گواه اثبات تقلب (Fraud Proof) ارائه کند.

رول‌آپ‌های دانش صفر (ZK-Rollups):

زی‌کی رول‌آپ‌ها همه تراکنش‌ها را نامعتبر فرض می‌کنند و در همان لایه ۲، کار پردازش و اعتبارسنجی را انجام می‌دهند. سپس برای هر تراکنش معتبر، یک گواه اثبات دانش صفر غیرتعاملی (zkSNARK) صادر می‌کنند. این گواه‌ها بدون فاش‌کردن هیچ جزئیاتی، فقط ثابت می‌کنند که تراکنش معتبر است. سپس گواه‌ها را به لایه اول ارسال می‌کنند تا به تأیید نهایی برسد.

کانال‌های وضعیت

کانال‌های وضعیت (State Channels) بین دو طرف در بلاک‌چین ایجاد می‌شوند و امکان اجرای تراکنش‌های متعدد در خارج از زنجیره را فراهم می‌کنند. فقط اولین و آخرین تراکنش‌ها به بلاکچین اصلی ارسال می‌شوند. این روش باعث افزایش سرعت و کاهش هزینه‌های تراکنش‌ها می‌شود. شبکه Raiden نمونه‌ای از این راهکار لایه ۲ است.

سایدچین‌ها

سایدچین‌ها (Sidechains) زنجیره‌های جانبی هستند که به‌عنوان بلاکچین‌های مستقل عمل می‌کنند، ولی با بریج (Bridge) به لایه اول متصل می‌شوند. سایدچین‌ها می‌توانند تراکنش‌ها را به‌سرعت پردازش کرده و نتایج را به بلاکچین اصلی ارسال کنند. ازنظر فنی، سایدچین‌ها را لایه دوم به‌حساب نمی‌آورند.

پلاسما

پلاسما (Plasma) نسخه‌های کوچک‌تری از اتریوم را که به زنجیره فرزند معروف هستند ایجاد کرده و ارتباط این زنجیره‌ها را با لایه اول برقرار می‌کند. هریک از این زنجیره‌ها می‌تواند به‌شکل مستقل از بلاکچین اصلی عمل کند و به‌همین‌دلیل، تراکنش‌ها سریع‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر خواهند بود.

والیدیوم

ولیدیوم (Validium) نوعی فناوری مشابه ZK-Rollups است، با این تفاوت که داده‌ها را در خارج از زنجیره نگهداری می‌کند. با این‌که این راهکار توان عملیاتی اتریوم را افزایش می‌دهد، نگرانی‌هایی بابت تمرکزگرایی، سانسور و پیامدهای امنیتی وجود دارد.

پروژه‌ها و شبکه‌های لایه دوم اتریوم

برخی‌از بهترین پروژه‌های لایه دوم اتریوم و ارزهای لایه دوم که توکن‌های بومی آن‌ها هستند عبارت‌اند از:

• آپتیمیزم: از رول‌آپ اپتیمیستیک استفاده می‌کند و سازگاری کامل با EVM دارد که امکان انتقال آسان اپلیکیشن‌های اتریوم به این پلتفرم را فراهم می‌کند. توکن بومی آن OP است.
• آربیتروم: این هم از رول‌آپ اپتیمیستیک استفاده می‌کند و تمرکز آن به‌طور خاص روی کاهش هزینه‌های گس و افزایش سرعت تراکنش‌ها است. توکن بومی آن ARB است.
• زی‌کی‌سینک: پروتکلی است که از فناوری زی‌کی رول‌آپ استفاده می‌کند و تمرکز آن برارائه امنیت قوی و هزینه‌های مقرون‌به‌صرفه است. نسخه دوم این پروتکل قابلیت اجرای قراردادهای هوشمند را نیز دارد. توکن بومی آن با نماد ZK نشان داده می‌شود.
• پالیگان: راهکاری چندجانبه که سایدچین‌ها، پلاسما و رول‌آپ‌ها را شامل می‌شود. پالیگان به‌دلیل انعطاف‌پذیری و تنوع راهکارهایش محبوبیت زیادی دارد. توکن بومی آن متیک (MATIC) است.
• ایمیوتبل ایکس: این شبکه تخصصی لایه دوم برای بازی طراحی شده‌است و از فناوری ولیدیوم استفاده می‌کند. هدف آن افزایش مقیاس‌پذیری، مقرون‌به‌صرفه بودن و امنیت برای بهبود تجربه کاربری با وب ۳ است. توکن بومی آن IMX است.
• لوپرینگ: پروتکلی که از زی‌کی رول‌آپ استفاده می‌کند و تمرکز آن بر صرافی‌های غیرمتمرکز است. امنیت و کارآیی بالایی را ارائه می‌دهد. توکن بومی آن LRC است.
• OMG Network یکی از انواع راهکار Plasma با توکن بومی OMG است.

ارزهای لایه دوم اتریوم برای پرداخت کارمزدها و مشارکت در حاکمیت شبکه کاربرد دارند.

تفاوت لایه دوم اتریوم

لایه دوم اتریوم از چند منظر با لایه اول متفاوت است که می‌توان آن‌ها را به شرح زیر برشمرد:

• مقیاس‌پذیری: تعداد تراکنش‌هایی که در لایه دوم اتریوم پردازش می‌شوند، بسیار بیشتر از لایه اول است.
• هزینه تراکنش: مقدار گس در لایه دوم به‌مراتب کم‌تر (گاهی تا ۱۰۰ برابر ارزان‌تر) از لایه اول است.
• مکانیسم اجماع: خود اتریوم از مکانیزم اجماع اثبات سهام (PoS) استفاده می‌کند اما لایه دوم ممکن است از مکانیزم‌های اجماع متنوعی استفاده کند.

خدمت ویژه: تحلیل اتریوم + آپدیت روزانه

سخن پایانی

دراین‌مطلب، درباره خانواده لایه دوم اتریوم و فناوری‌ها و پروتکل‌های آن صحبت کردیم. دیدیم که هریک از این راهکارها برای رسیدگی به مشکل مقیاس‌پذیری بلاکچین و کارایی بیشتر طراحی شده‌اند و قصد دارند تا جایی‌که ممکن است ضمن حفظ امنیت شبکه، سرعت تراکنش‌ها را افزایش داده و کارمزدها را کاهش دهند. هریک از این راهکارها مزایا و معایب خاص خود را دارند.