راه‌حل‌های لایه دوم اتریوم برای رفع مشکل مقیاس‌پذیری

بلاک چین برای اینکه به بزرگ ترین شبکه در سرتاسر جهان تبدیل شود، با موانع و محدودیت های زیادی مانند پیچیدگی و عدم درک توسط عموم افراد، حمله پنجاه و یک درصدی، کمبود افراد متخصص این حوزه، مصرف انرژی به میزان بالا و البته مقیاس پذیری روبرو است. علیرغم اینکه بلاک چین یکی از کاربردی ترین تکنولوژی های عصر حاضر است اما با مشکلات اساسی مثل افت سرعت و مقیاس پذیری روبه رو شده است، که در این میان، راهکارهای لایه دوم اتریوم، به دنبال این هستند تا هرچه سریع تر این معضل شبکه های بلاک چین را برطرف کنند؛

معضل مقیاس پذیری در شبکه های بلاک چین

سرعت انجام تراکنش ها در شبکه های بلاک چین کنونی بسیار کند است. دلیل این موضوع چیزی نیست جز مقیاس پذیری پایین این شبکه ها. درحقیقت این موضوع بدین معناست که شبکه بلاک چین نمی تواند حجم بالایی از تراکنش ها را در زمانی اندک تأیید کند. این موضوع را می توان با مقایسه بزرگ ترین سیستم پرداخت متمرکز یعنی ویزا (Visa) و بزرگ ترین شبکه ایجادشده بر بستر فناوری بلاک یعنی بیت کوین (Bitcoin) بسط داد.

اگر ویزا قادر به پردازش 65 هزار تراکنش در هر ثانیه باشد، در مقام مقایسه این رقم برای شبکه بیت کوین حداکثر هفت تراکنش است. درباره یک معماری متمرکز همچون ویزا، یک مرجع کنترل کننده وجود دارد که کارها را پیش می برد و دیگران نقشی در این موضوع نداشته و درنتیجه اینکه در زمان و سرعت صرفه جویی بسیاری خواهد شد. این در حالی است که در شبکه بلاک چین بیت کوین، که حکم یک سیستم غیرمتمرکز را دارد، تأیید اعتبار هر تراکنش، چند دقیقه زمان نیاز دارد؛ چراکه در این فرایند، کاربران بسیاری باید تراکنش را تأیید کنند که این همان خصوصیت غیرمتمرکزبودن این شبکه است.

درحقیقت یکی از ویژگی های بلاک چین، در عین حال که ویژگی این شبکه است، می تواند به نقطه ضعف آن نیز بدل شود. با این تفاسیر، راه حل های مقیاس پذیری می توانند با ایجاد یک مهلت زمانی اضافه برای شبکه بلاک چین، بدون نیاز به هرگونه افزایش ابعاد بلوک ها یا اقداماتی دیگر که ظرفیت شبکه را برای تمرکززدایی و سطوح بالای امنیتی مختل کرده، این معضل را برطرف کند.

لایه دوم اتریوم چیست:

اتریوم ۲٫۰ به تغییر شبکه اتریوم به یک الگوریتم اجماع پایدارتر دیگر، یعنی گواه اثبات سهام (PoS) اشاره دارد که از اشتراک و دیگر ویژگی های مقیاس پذیری پشتیبانی می کند. این مجموعه از پیشرفت ها، مقیاس پذیری اتریوم را افزایش می دهد و آن را با دیگر بلاک چین های پیشرو در زمینه توان عملیاتی برابر می کند. درواقع سرمایه گذاران اتریوم می توانند با اشتراک گذاری ارزهای دیجیتال خود در فرایندهای اعتبارسنجی شبکه مشارکت کرده و این ارز را به عنوان جایزه دریافت کنند.

مفهوم لایه دوم در بلاکچین:

لایه ۲ (Layer 2) به چارچوبی با پروتکل ثانویه اطلاق می شود که روی بلاک چین های اصلی قرار می گیرد و اصلی ترین اهداف آن حل مشکل کندبودن سرعت تراکنش ها و همچنین مشکلات اساسی دیگری مانند مقیاس­پذیری بلاک چین هاست. در شبکه بیت کوین، فناوری بلاک چین آن نمی تواند صدها تراکنش را در ظرف مدت تنها چند ثانیه تأیید کند.

درحقیقت این معضل در شبکه بیت کوین، همواره یکی از موانع رشد این ارز دیجیتال در بلندمدت محسوب می شود. از سوی دیگر، یکی از راه حل های ارائه شده برای این مشکل، استفاده از یک لایه دوم درست روی شبکه اصلی بیت کوین است. درواقع این لایه ۲ دقیقاً مانند بلاک چین اصلی بوده و تنها چند تغییر در قوانین آن بلاک چین ایجاد کرده است؛ برای نمونه می توان لایه دومی را روی بلاک چین بیت کوین نصب کرد که حجم بلوک های آن با حجم بلوک های بیت کوین متفاوت باشد.

علاوه بر این، به تازگی بلاک چین هایی مانند اتریوم به علت بهره مندی از قراردادهای هوشمند (Smart Contracts) به محبوبیت بالایی در میان کاربران دست پیدا کرده اند، اما این بلاک چین ها نیز بدون ایراد نیستند. درحقیقت یکی از اصلی ترین معضلات بلاک چین اتریوم، توانایی پردازش تنها 7-11 تراکنش در هر ثانیه است؛ در حالی که بلاک چین ریپل می تواند بیش از 20 هزار تراکنش را در هر ثانیه پردازش کند.

جدا از این موارد، با ازدحام تراکنش ها در یک بلاک چین، میان معامله­ گران رقابت زیادی شکل می گیرد و هر کاربری به دنبال این است تا تراکنش ­های خود را در زمانی کوتاه تر تأیید کنند. این موضع درنهایت سبب می شود تا کارمزد گس (Gas Fee) در شبکه اتریوم به شدت افزایش پیدا کند؛ برای مثال در سال ۲۰۲۱ برخی اوقات در شبکه اتریوم، کارمزد هر تراکنش به بیش از 80 دلار می رسید؛ درنتیجه این اتفاق، توسعه دهندگان اتریوم در راستای حل این معضل، طراحی و اجرای یک لایه بلاک چین فرعی را که همان لایه ۲ است، پیشنهاد کردند.

درواقع این توسعه دهندگان به دنبال این بودند تا به کمک پروتکل لایه ۲، تراکنش را با سرعتی بسیار بالا در فضایی دور از لایه اصلی بلاک چین پردازش کنند. همچنین یکی از مهم ترین خصوصیاتی که لایه ۲ را همچون DeversiFi، StarkWare، Optimism و Arbitrum از یک زنجیره جانبی مثل پالیگان (Polygon) مجزا می کند این است که لایه ۲، امنیت بلوک های خود را از زنجیره اتریوم دریافت کرده و به هیچ شبکه دیگری وابسته نخواهد بود.

موضوع لایه دوم و جایگزینی فورک ها

لایه ۲ لایه های دومی از یک بلاک چین هستند که اصلی ترین هدف از طراحی و ایجاد آن ها، رفع مشکل مقیاس­پذیری و افزایش سرعت تأیید تراکنش­ها در آن بلاک چین است؛ درحالی که فورک ها (­Fork­s) نسخه هایی ارتقایافته از بلاک چین­ها هستند که در به روزرسانی ها سعی می شود تا با ایجاد آن ها، مشکلات و چالش­های بلاک چین پیشین برطرف شود.

از سوی دیگر، دامنه کاربردها و خدماتی که در نسخه های فورک هر شبکه عرضه می شود، به مراتب وسیع تر از کارایی­های لایه ۲ است. به بیانی دیگر، لایه ۲ و فورک به نوعی مکمل یکدیگر هستند، اما این ۲ مورد، تفاوت هایی نیز با هم دارند. به طورکلی راهکارهای لایه ۱ یا on-chain برای استقرار در اتریوم 0/2 اجرا شده اند. درواقع این راهکارها در خود زنجیره بلوکی کار می کنند.

 

 

درحقیقت اتریوم 0/2 مقیاس پذیری را به کمک این راهکارهای لایه ۱ انجام می دهد. از سوی دیگر، لایه ۲ را می توان راهکارهایی در نظر گرفت که در خارج از زنجیره اصلی و بالای آن کار می کنند. درواقع راهکارهای لایه ۲، برخلاف لایه ۱ off-chain هستند.

تفاوت بین بلاکچین های لایه 1 و لایه 2 اتریوم:

تفاوت اصلی بین بلاک چین های لایه 1 و لایه 2 این است که بلاک چین های لایه 2 بر روی بلاک چین های لایه 1 موجود ساخته شده اند. این بلاک چین های لایه 1 را قادر می سازد تا امنیت و یکپارچگی بلاک چین را مدیریت کنند، در حالی که بلاک چین های لایه 2 عملکرد و مقیاس پذیری این لایه های پایه را بهبود می بخشند.

تفاوت دیگر این است که بلاک چین های لایه 1 به گونه ای طراحی شده اند که غیرمتمرکز باشند، در حالی که بلاک چین های لایه 2 متمرکز تر هستند. از آنجایی که راه‌حل‌های بلاک چین لایه ۲ از قراردادهای هوشمند برای انتقال تراکنش‌ها به خارج از بلاک‌چین اصلی استفاده می‌کنند، برای اطمینان از اعتبارسنجی صحیح تراکنش‌ها، به درجه‌ای از تمرکز نیاز دارند. در حالی که اعتبار این قراردادهای هوشمند توسط یک مرجع مرکزی برای عملکرد مناسب راه حل های لایه 2 ضروری است، اما با برخی معاوضه ها همراه است. به عنوان مثال، سیستم را غیرمتمرکز و امنیت کمتری می کند.

با این وجود، بلاک چین های لایه 2 را می توان نتیجه یک تحول در فناوری بلاک چین دانست. یکی از مزیت‌های اصلی راه‌حل‌های لایه ۲ این است که پردازش تراکنش‌های سریع‌تر و ارزان‌تری را ارائه می‌دهند، که به ویژه برای برنامه‌هایی که به توان عملیاتی بالا و تأخیر کم نیاز دارند، مهم است. راه‌حل‌های لایه ۲ امکان پردازش تراکنش‌های بیشتری را در هر ثانیه فراهم می‌کنند و زمان لازم برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها را کاهش می‌دهند و برای موارد استفاده مانند امور مالی غیرمتمرکز (DeFi) و توکن‌های غیرقابل تعویض (NFT) ایده‌آل هستند.

در نتیجه، بلاک چین های لایه 1 و لایه 2 نقش های متفاوتی در اکوسیستم بلاک چین دارند. بلاک چین های لایه 1 لایه پایه ای هستند که امنیت و یکپارچگی بلاک چین را کنترل می کنند. بلاک چین های لایه 2 بر روی بلاک چین های لایه 1 موجود ساخته شده اند و برای بهبود عملکرد و مقیاس پذیری این بلاک چین ها طراحی شده اند. در حالی که راه حل های لایه 2 پردازش تراکنش های سریع تر و ارزان تری را ارائه می دهند، اما به درجه ای از تمرکز نیاز دارند که می تواند بر امنیت و عدم تمرکز سیستم تأثیر بگذارد.

راهکار های لایه دوم اتریم :

با وجود اینکه ممکن است زنجیره های جانبی از شبکه ها یا اعتبارسنجی هایی دیگر برای ایمن سازی بلاک چین استفاده کنند، لایه ۲ خود را با تکیه بر امنیت زنجیره اصلی متمایز می کند؛ به طورکلی از جمله راه کارهای اصلی لایه ۲ می توانیم به پلاسما، کانال های وضعیت، رول آپ های دانش صفر، رول آپ های خوش بینانه و رول آپ های زد کی اشاره کنیم که در ادامه به هرکدام از آن ها می پردازیم.

• پلاسما(Plasma)

راه کارهای لایه ۲ پلاسما اتریوم، از زنجیره های فرزند (Child Chains) استفاده می کند که به زنجیره اصلی در تأیید تراکنش ها کمک می کند. از طرفی زنجیره پلاسما مشابه قراردادهای هوشمند یا پاراچین های پولکادات است. با وجود این، آن ها در یک سلسله مراتب، ساختار متفاوتی دارند تا تراکنش ها را برای آزادکردن کار و بهبود قابلیت فروش از زنجیره اصلی دریافت کنند.

• رولآپ های خوش بینانه (Optimistic Rollups)

رول آپ های خوش بینانه روی لایه اصلی اتریوم اجرا می شوند تا امکان اجرای تعداد زیادی از قراردادهای هوشمند بدون نیاز به بارگذاری فراهم شود. این رول آپ ها همچنان از همان سطوح امنیتی زنجیره اصلی اتریوم بهره می برند. از سوی دیگر، رول آپ های خوش بینانه، برای دستیابی به افزایش سرعت تراکنش، ریشه های مرکل (Merkle Roots) را محاسبه می کنند. با وجود این توان عملیاتی این روش، در مقایسه با پلاسما اتریوم و رول آپ های زد کی کمتر است. تفاوت اصلی رول آپ خوش بینانه، در مقایسه با رول آپ زد کی این است که در آن پردازش تراکنش های لایه ۲ زمان بیشتری می برد.

رول آپ های خوش بینانه باید برای بررسی ریشه های مرکل پیش از به روزرسانی وضعیت به اعتبارسنجی های خارجی تکیه کنند. با این حال مزیت این است که رول آپ های خوش بینانه می توانند قراردادهای هوشمند را به روشی مشابه با بلاک چین قراردادهای هوشمند پشتیبانی کنند. از سوی دیگر Optimistic Ethereum یک زنجیره رول آپ خوش بینانه سازگار با ماشین مجازی اتریوم (EVM) است.

مزایای اصلی این روش، این است که سریع، ساده و ایمن است و کاربران می توانند دارایی ها را با استفاده از درگاه اتریوم، به داخل و خارج از شبکه منتقل کنند. همچنین پروژه هایی که به دنبال استقرار این راه حل هستند، می توانند فرمی را برای قرارگرفتن در لیست سفید Optimism ارسال کنند؛ درنتیجه پروژه هایی که معیارهای راه اندازی خود را برآورده می کنند، طی ۲ هفته تأیید خواهند شد.

• رولآپ های زد کی (ZK-Rollups)

رول آپ های زد کی (Zero-knowledge) تراکنش های برون زنجیره ای (Off-chain) را دسته بندی کرده و یک گواه رمزنگاری شده به نام اسنارک ( SNARK) برای آن ایجاد می کنند. درواقع درست برعکس رول آپ های خوش بینانه که هیچ گونه محاسباتی برای امنیت تراکنش ها انجام نمی دهند، رول آپ های زد کی محاسبات برون زنجیره ای مخصوص به خود را داشته و گواه اعتبار حاصل شده از این محاسبات را به زنجیره لایه ۱ ارسال می کنند. از طرفی در رول آپ های زد کی وضعیت حساب ها و موجودی ها توسط ۲ درخت مرکل (Merkle Tree) مستقل از هم نمایش داده می شوند.

درحقیقت ریشه های درخت های مرکل (Merkle Roots) که حاصل هش موجودی و وضعیت حساب ها هستند، این اطمینان را می دهند که هیچ فردی نمی تواند اطلاعات را جعل کند؛ درنتیجه ریشه های هر ۲ درخت مرکل در داخل یک قرارداد هوشمند اتریوم ذخیره شده که اطلاعات مختصری را از وضعیت زنجیره های جانبی ارائه می دهد. البته همه داده های دیگر نیز به شکل برون زنجیره ای ذخیره خواهند شد.

اساساً قراردادهای هوشمند رول آپ های زد کی، وضعیت تمامی تراکنش ها را در لایه ۲ نگهداری کرده و این داده ها تنها با گواه اعتبار به روز خواهند شد. از طرفی این رول آپ ها برای تأیید تراکنش ها تنها به گواه اعتبار نیاز خواهند داشت و نه تمامی داده های تراکنش ها؛ از این رو اعتبارسنجی بلوک ها در آن ها ارزان تر و سریع تر انجام خواهد شد. دقت کنید دلیل این موضوع این است که بلوک ها در این رول آپ ها داده های کمتری را در خود جای داده و البته کارمزد گس (Gas Fee) کمتری نیز استفاده می کنند.

همچنین به دلیل اینکه قرارداد هوشمند رول آپ زد کی، شخصاً تراکنش ها را تأیید کرده است؛ پس شاهد هیچ گونه تأخیری در انتقال از لایه ۲ به لایه ۱ نخواهیم بود؛ درنتیجه نهایی شدن برای رول آپ های گواه زد‏ کی، نیاز به صرف زمان کمتری دارد و در عین حال، ایمنی و غیرمتمرکزبودن آن نیز حفظ خواهد شد. این موضوع از این جهت است که داده های لازم برای بازیابی وضعیت در لایه ۱ اتریوم ذخیره شده است.

با وجود این، تعدادی از رول آپ های زد کی از ماشین مجازی اتریوم (EVM) پشتیبانی نکرده و محاسبات مرتبط با گواه اعتبار نیز بسیار پیچیده و سنگین هستند. این موضوع سبب خواهد شد تا این رول آپ ها برای اپلیکیشن های غیرمتمرکزی که فعالیت درون زنجیره ای (On-chain) چندانی ندارند، مناسب نباشند. تا این لحظه، در میان پروژه هایی که رول آپ های زد کی را اجرا کرده اند، می توانیم به زد کی سینک (ZKSync) و زد کی سواپ (ZKSwap) نام ببریم.

• زد کی سینک(ZKSync)

ZKSync توسط تکنولوژی رول آپ زد کی، اقدام به ارائه یک پروتکل بدون نیاز به اعتماد برای پرداخت های مقیاس پذیر و کم هزینه تر در اتریوم می کند. از سوی دیگر، این پروتکل به ولت های ارز دیجیتال و پلتفرم های حوزه دیفای نیز کمک می کند تا به مقیاس پذیری مشابه پی پل (PayPal) دست یابند.

• زد کیسواپ (ZKSwap)

ZKSwap  هم یک صرافی غیرمتمرکز لایه ۲ و مبتنی بر رول آپ های زد کی است که جدا از توان عملیاتی بالایی که در پردازش تراکنش ها دارد، هیچ کارمزدی را نیز از کاربران خود دریافت نمی کند. درحقیقتZKSwap  با تکیه بر این ویژگی های منحصربه فرد خود، این توانایی را دارد تا مدل بازار ساز خودکار (AMM) را در آینده دچار تحولی عظیم کند.

• هارمونی(Harmony)

از جمله سایر پروژه های لایه ۲ اتریوم که از رول آپ های زد کی بهره می برند نیز می توانیم به هارمونی (Harmony) اشاره کنیم که با ترکیب بهترین خصوصیات رول آپ های خوش بینانه و زد کی، توانایی های منحصر به فردتری را ارائه کرده است. درحقیقت پروژه هارمونی برعکس رول آپ های زد کی، سازگاری بسیار بالایی با EVM داشته و از طرفی در قیاس با رول آپ های خوش بینانه، زمان انتظار برای برداشت در آن کمتر بوده و درنتیجه اینکه تسویه حساب آن بسیار پرسرعت خواهد بود.

 

دقت کنید که هارمونی با تکیه بر تکنولوژی بلاک چین اثبات سهامی که آن را به وسیله قراردادهای هوشمند به اتریوم اتصال می دهد، تعامل پذیری بسیار بالا و همچنین کارمزد گس فوق العاده پایینی را ارائه خواهد داد.

به طورکلی پروتکل هارمونی هم زمان از ویژگی های رول آپ های آپتیمیستیک و رول آپ های زد کی که هر دوی آن ها از امیدوارانه ترین تکنولوژی های مقیاس پذیری لایه ۲ هستند، استفاده کرده و در عین حال، معایب هر دوی آن ها را نیز به حداقل خواهند رساند؛ درنتیجه این پروژه می تواند راهکاری جامع تر برای استفاده دیگر پروژه ها را مهیا کند. همچنین هارمونی با استفاده از پلی با نام هورایزن (Horizon) به زنجیره هوشمند بایننس یا (Binance Smart Chain) BSC متصل شده و از این طریق دامنه تعامل پذیری خود را فراتر از شبکه اتریوم گسترش داده و دسترسی به اکوسیستمی وسیع تر از دیفای را امکان پذیر کرده است.

• کانال های وضعیت(State Channels) 

از کانال های وضعیت به عنوان یکی از اولین راهکارهای لایه ۲ نام برده می شود. ایده کانال های وضعیت را می توان برگرفته از کانال های پرداخت دانست که سال هاست وجود دارند. این کانال ها تراکنش های متعددی را خارج از زنجیره انجام می دهند؛ درحالی که تنها ۲ تراکنش ابتدایی و انتهایی را به زنجیره اصلی ارسال می کنند؛ برای مثال فرض کنید آلیس سرویس اینترنت خود را به باب می فروشد و قرار است از او به ازای هر مگابایت ده سنت پول بگیرد. آن ها می توانند به جای ایجاد یک تراکنش در زنجیره اصلی برای هر پرداخت، از یک کانال وضعیت استفاده کنند.

در ابتدا باب مقداری اتریوم را در یک قرارداد هوشمند قفل می کند تا این معامله شروع شود. سپس او یک پیام خارج از زنجیره ای را تأیید می کند که می گوید او 10 سنت به آلیس پرداخت کرده است.

باب بعدها پیام دیگری را امضا می کند که می گوید او 20 سنت پرداخت کرده است. این فرایند می تواند تا زمانی که آن ها معامله خود را قطع کنند، ادامه یابد؛ برای مثال وقتی مقدار پرداختی به 1 دلار رسید آلیس تصمیم می گیرد پول را نقد کند. در آن زمان او پیام خود را این بار به زنجیره اصلی می فرستد. قرارداد هوشمند پس از دیدن تأیید هر دوی آن ها، مبلغ 1 دلار به آلیس پرداخت می کند و باقی مانده پول را به باب برمی گرداند. به این ترتیب تنها ۲ تراکنش در زنجیره اصلی ثبت می شود.

• آربیتروم(Arbitrum)

آربیتروم نیز یک راه حل لایه ۲ است که در راستای افزایش سرعت و مقیاس پذیری قراردادهای هوشمند اتریوم طراحی شده است؛ درحالی که این راه حل، ویژگی های جدیدی را نیز در راستای ارتقای سطح حریم خصوصی کاربران این شبکه نیز ارائه می دهد. دراساس پلتفرم لایه ۲ به توسعه دهندگان این امکان را می دهد تا بدون در خطر قراردادن امنیت لایه ۱، تراکنش های اصلاح نشده ماشین مجازی اتریوم را روی لایه ۲ اجرا کنند. علاوه بر این، آربیتروم خود را یک راهکار مقیاس پذیری ایده آل برای اپلیکیشن های غیرمتمرکز (Dapps) معرفی کرده است. درحقیقت این راهکار، قابلیت استفاده از رول آپ آربیتروم را برای مقیاس پذیری هرکدام از قراردادهای هوشمند اتریوم فراهم کرده است.

غیر از این چندی پیش نیز شاهد این بودیم که آف چین لبز (Off-chain Labs) که شرکت سازنده آربیتروم به حساب می آید، از آربیتروم وان (Arbitrum One) نیز رونمایی کرد. درواقع آربیتروم وان نسخه بتای شبکه اصلی اتریوم این کمپانی به حساب می آید که در آگوست ۲۰۲۱ (مردادماه ۱۴۰۰) در دسترس کاربران قرار گرفت. همچنین بد نیست بدانید که ارزش کلی این کمپانی در حال حاضر بیش از 2 میلیارد دلار برآورد شده است. اصلی ترین تفاوت میان آربیتروم و اپتیمیسم را می توان در شکل حل یک مشکل در لایه ۲ به حساب آورد.

درحقیقت هر دوی این پروژه ها جزء رول آپ های Optimistic به حساب آمده و از یک سیستم چالش بهره می برند که در آن هر اعتبارسنج در شبکه می توانند تا یک بلوک را روی زنجیره بررسی کنند. درواقع این همان نقطه ای است که تکنولوژی به کاررفته در این ۲ پروژه با هم تفاوت دارد. درواقع اپتیمیسم تراکنش موردنظر را بار دیگر روی لایه ۱ اجرا کرده و صحت ادعای طرفین تراکنش را بررسی می کند. با وجود این تفاوت، تیم آربیتروم دریافت که این فرایند سبب می شود تا تراکم شبکه به شکل قابل توجهی افزایش پیدا کند.

از طرفی اپتیمیسم برای محاسبه تراکنش های دارای ایراد و حل آن ها، بایستی حجم بالای داده را به لایه ارسال کند؛ درحالی که در عوض، آربیتروم چالش فوق را به صورت پیوسته تقسیم کرده تا اطلاعات تا حدی کوچک شوند که ارسال و برطرف کردن آن ها در لایه ۱ به سرعت انجام گیرد، اما از آنجا که هر دوی این پروژه ها از رول آپ خوش بینانه استفاده می کنند، باید تا حدی به اعتبارسنج ها نیز اعتماد کرد.

 

درحقیقت اگر تمامی اعتبارسنج های یک اپلیکیشن غیرمتمرکز برای انجام یک حمله مخرب، با هم تبانی کرده و هیچ کاربر دیگری این کار را مورد سؤال قرار ندهد، پل قرارگرفته میان لایه ۱ و ۲ آربیتروم فرض را بر این می گیرد که تراکنش انجام شده معتبر است.

• ولیدیوم(Validium)

ولیدیوم نیز درست مانند رول آپ های زد کی از گواه اعتبار استفاده می کند، اما داده ها را در لایه ۱ اتریوم ذخیره نمی کند. این خصوصیت ولیدیوم، قابلیت مقیاس پذیری را تا 10 هزار تراکنش بر ثانیه برای هرکدام از زنجیره های ولیدیوم فراهم می کند؛ درحالی که ولیدیوم این قابلیت را دارد تا چندین زنجیره را به طور موازی با هم اجرا کند. از سوی دیگر ولیدیوم هیچ گونه تأخیری در برداشت وجوه ندارد و با این خصوصیت برجسته خود، بازدهی مالی بیشتری را فراهم می کند.

همچنین این پروتکل در مقابل حملات اقتصادی ویژه ای که به طور معمول اپلیکیشن های غیرمتمرکز و با ارزش مبتنی بر سیستم گواه تقلب با آن ها روبه رو هستند، آسیب پذیر نخواهد بود. اما با وجود تمامی این خصوصیات، زنجیره های ولیدیوم در پشتیبانی از قراردادهای هوشمند محدودیت هایی دارند. علاوه بر این، از جمله پروژه هایی که از ولیدیوم استفاده کرده اند، می توانیم به لوپرینگ (Loopring) و استارک ور (StarkWare) اشاره کنیم.

از سوی دیگر پروژه ایمیوتبل اکس (Immutable X) که نخستین راهکار مقیاس پذیری لایه ۲ اتریوم برای توکن های غیرمثلثی (NFT) است، با تکیه بر قابلیت های ولیدیوم در پروتکل استارک ور و تکنولوژی رول آپ زد کی موفق شده تا با کارمزد گس صفر، سرعت تراکنش ها را تا بیش از 9 هزار تراکنش در هر ثانیه افزایش داده و در عین حال ایمنی شبکه اتریوم را برای فروشگاه ها نرم افزارها و بازی های خود تأمین کند.

• استارک ور (Starkware)

استارک ور یک ارائه دهنده راهکار مقیاس پذیری لایه ۲ اتریوم است که شامل ۳ محصول پروتکل استارک نت (StarkNet) صرافی غیرمتمرکز استارک اکس (StarkEx) و زبان کامل تورینگ استارک ور به نام قاهره (Cairo) است. اساساً StarkNet یک راهکار غیرمتمرکز لایه ۲ رول آپ زد کی و البته بدون مجوز برای بلاک چین اتریوم به حساب می آید. همچنین هم اکنون توسعه دهندگان می توانند قراردادهای هوشمند خود را بدون مجوز در شبکه آزمایشی استارک نت اجرا کنند.

از طرفی مزیت اصلی این راه حل در توانایی اپلیکیشن های غیرمتمرکز (DApps) برای دسترسی به مقیاس پذیری نامحدود است؛ درحالی که همچنان از قابلیت ترکیب بندی و امنیت اتریوم نیز بهره مند خواهند بود.

پروژه های لایه دوم اتریوم:

در بخش قبل به طور کامل به بررسی راه‌حل‌های لایه دوم اتریوم چیست پرداختیم. روش‌های لایه دوم برای افزایش مقیاس‌پذیری شبکه اتریوم ارائه شدند و در طی مدت زمان کم توانستند جایگاه مناسبی در میان پروژه‌های ارز دیجیتال پیدا کنند. در حالی که برخی از پروژه‌های لایه دوم اهداف عمومی همانند خود شبکه اتریوم دارند برخی دیگر هدف خود را محدود به یک حوزه خاص کرده‌اند. در این بخش چندین پروژه معروف در این حوزه را بررسی خواهیم کرد.

• پالیگان معروف‌ترین پروژه لایه دوم اتریوم

پالیگان معروف‌ترین پروژه لایه دوم اتریوم است که توانسته است با استفاده از راهکارهای مختلف مقیاس‌پذیری تعداد تراکنش‌های شبکه اتریوم را که در حدود 13 تا 17 تراکنش است به 7 هزار تراکنش افزایش دهد که قابل مقایسه با سیستم پرداخت ویزا است. پالیگان به عنوان یک بلاک چین سریع در کنار اتریوم فعالیت می‌کند و از چندین ساید چین ایجاد شده است. سایدچین‌های پالیگان همگی از الگوریتم اجماع اثبات سهام برای اجماع استفاده می‌کنند اما هر کدام روش مقیاس‌پذیری مخصوص خود را دارند.

در حال حاضر پالیگان از رول آپ‌های خوش بینانه و دانش صفر به همراه پلاسما برای افزایش مقیاس‌پذیری استفاده می‌کند. این شبکه با معرفی zkEVM توانست راه‌حل‌های مبتنی بر رول آپ دانش صفر را برای راه‌اندازی قراردادهای هوشمند اتریوم و استفاده مستقیم از آن‌ها ایجاد کند. این راه‌حل یکی از اصلی‌ترین معایب این نوع رول آپ‌ها در برابر رول آپ خوش بینانه را پوشش داد که باتوجه به ویژگی‌های آن می‌تواند اصلی‌ترین راه حل مقیاس‌پذیری اتریوم باشد.

• آربیتروم راه حل مقیاس‌پذیری متنی بر رول آپ خوش بینانه

یکی دیگر از پروژه‌های لایه دوم عمومی اتریوم مربوط به آربیتروم است که از روش رول آپ خوش بینانه برای افزایش مقیاس‌پذیری استفاده می‌کند. آربیتروم با ماشین مجازی اتریوم سازگار است و به همین دلیل پروژه‌های ساخته شده بر روی اتریوم به راحتی قابل انتقال به آربیتروم هستند. مشکل اصلی این پروژه در مدت زمان لازم برای خارج کردن دارایی‌ها از شبکه آربیتروم است که برای اثبات عدم تقلب در تراکنش‌ها وجود دارد. این مشکل با ارائه پل‌های بین لایه دوم و لایه اول قابل حل است.

آربیتروم در حال حاضر کوین مخصوص به خود را ندارد و برای پرداخت تراکنش‌ها از اتریوم استفاده می‌کند. در مقایسه با پلیگون هزینه کارمزدها در این پروژه بالا است اما امنیت آربیتروم به دلیل اتصال مستقیم به شبکه اتریوم بهتر است. با ارائه zkEVM در پلیگون کار پروژه‌های لایه دوم رول آپ خوش بینانه برای رقابت بسیار سخت‌تر از گذشته شده است زیرا این نوآوری مزیت رول آپ خوش بینانه در انتقال راحت پروژه‌های اتریوم را کم رنگ می‌کند. پروژه آربیتروم ممکن است در آینده توکن مخصوص خود را ارائه کند به همین دلیل احتمال ایردراپ آن برای کاربران فعال در شبکه وجود دارد.

• آپتیمیزم و رول آپ خوش بینانه

آپتیمیزم یکی از پروژه‌های بزرگ لایه دوم اتریوم است که همانند «آربیتروم» (Arbitrum) از رول آپ خوش بینانه به عنوان تکنولوژی زیرساخت خود استفاده می‌کند. ماشین مجازی این پروژه با ماشین مجازی اتریوم سازگار است و توسعه‌دهندگان به راحتی می‌توانند از ابزارهای توسعه اتریوم برای ایجاد پروژه در آپتیمزم استفاده کنند و برنامه‌های قبلی خود را به این بلاک چین انتقال دهند. با وجود تمام ویژگی‌های مشترک آربیتروم و آپتیمیزم دارای تفاوت‌هایی باهم هستند.

روش مورد استفاده برای اثبات درستی تراکنش‌ها در این دو روش باهم متفاوت است و آربیتروم از روش پیشرفته‌تری برای این کار استفاده می‌کند. علاوه بر این ماشین مجازی استفاده شده در آربیتروم به گونه‌ای است که علاوه بر زبان سالیدیتی مخصوص ماشین مجازی اتریوم امکان کار با زبان‌های برنامه نویسی دیگر نیز برای آن وجود دارد. وجود توکن‌های حاکمیتی در آپتیمیزم، توسعه پروژه را غیرمتمرکز کرده است اما همچنان ارائه بلاک‌ها به صورت نسبتا متمرکزی در هر دو پروژه دنبال می‌شود.

• آزتک راه حل حریم خصوصی لایه دوم اتریوم چیست ؟

آزتک تنها راه حل لایه دوم اتریوم است که علاوه بر استفاده از رول آپ دانش صفر برای افزایش مقیاس‌پذیری توانسته است با استفاده از همین تکنولوژی حریم خصوصی را نیز به لایه دوم اضافه کند. این راهکار به کاربران اجازه می‌دهد به کلیه برنامه‌های غیرمتمرکز مستقر در اتریوم با سرعت بالا، هزینه کمتر و با حفظ حریم خصوصی دسترسی داشته باشند.

در حال حاضر اصلی‌ترین پروژه ساخته شده بر پایه این تکنولوژی پلتفرم انتقال پول «Zk.Money» است که با استفاده از آن می‌توان تراکنش‌های خصوصی ارسال کرد. در حال حاضر این پلتفرم از اتریوم دای و بیت کوین پشتیبانی می‌کند و قابلیت استیک آن‌ها نیز وجود دارد. مرحله بعدی پیشرفت این پروژه افزایش تعداد توکن‌ها و اضافه کردن قابلیت ترید به پلتفرم است.

آینده لایه 2 اتریوم (ETH):

در حال حاضر ویتالیک بوترین خالق اتریوم، به همراه تیم توسعه دهنده خود در حال تحقیق و توسعه بر روی نسخه 2 اتریوم می‌باشد. با توجه به مشکلاتی نظیر مقیاس پذیری که در این بلاکچین مشاهده شد، پروژه ساخت اتریوم 2 کلید خورده است. با این وجود رونمایی از این پروژه شاید مدت زیادی طول بکشد. در این راستا لایه دوم شبکه ETH یک راهکار موقتی برای بهبود نسخه اول اتریوم محسوب می‌شود. لایه دو اتریوم با هدف بهبود مقیاس پذیری و افزایش سرعت تراکنش در این شبکه راه‌اندازی شده است.

البته حتی اگر در آینده لایه دوم شبکه اتریوم مورد استفاده قرار نگیرد، این پروژه می‌تواند تجریبات گرانبهایی برای سازندگان این بلاکچین به همراه داشته باشد. باید منتظر ماند و دید در نسخه دوم Ethereum چه تغییراتی در لایه شماره 2 ایجاد خواهد شد.

نتیجه‌گیری:

راه‌حل‌های لایه ۲ اتریوم، راه‌حل‌های امیدوارکننده‌ای برای رفع مشکل مقیاس‌پذیری این شبکه هستند. با این حال، هنوز زمان زیادی لازم است تا این راه‌حل‌ها به طور کامل توسعه یابند و به شبکه اتریوم اضافه شوند.

در این میان، توسعه نسخه ۲ شبکه اتریوم نیز در جریان است. این نسخه از شبکه اتریوم از مکانیزم اجماع اثبات سهام استفاده می‌کند و انتظار می‌رود که مقیاس‌پذیری شبکه را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.​

نیر پروتکل (NEAR Protocol): رقیب اتریوم با مقیاس‌پذیری بالا و کارمزدهای پایین