مقیاس پذیری در بلاک چین | مقیاس پذیر بودن بلاک چین چیست ؟

برگزار کننده آکادمی بی نظیر چارت

سطح دوره مقدماتی

آخرین بروزرسانی 1403/02/13

توضیحات
کامنت ها

مقیاس پذیری در بلاک چین | مقیاس پذیر بودن بلاک چین چیست ؟ | مثلث تریلما در بلاکچین

مقیاس پذیر بودن بلاک چین چیست ؟

مقیاس پذیری بلاک چین به توانایی یک شبکه بلاک چین برای پردازش تعداد زیادی تراکنش در یک زمان مشخص اشاره دارد. به زبان ساده، این مفهوم مشابه است با توانایی یک اتوبوس برای حمل تعداد زیادی مسافر در یک سفر؛ هرچه اتوبوس بزرگتر باشد و سریعتر حرکت کند، مسافران بیشتری میتوانند سوار شوند و سریعتر به مقصد برسند.

در دنیای بلاک چین، مقیاس پذیری به این معناست که شبکه باید قادر باشد تعداد زیادی تراکنش را به سرعت و کارآمدی پردازش کند، حتی زمانی که تقاضا برای انجام تراکنش ها بسیار بالاست. این موضوع برای بلاک چین هایی مانند بیت کوین و اتریوم که تعداد کاربران و تراکنش های آنها روز به روز در حال افزایش است، بسیار مهم است.

مدیریت تراکنش ها کاری است که شبکه های ارز دیجیتال انجام میدهند. بیتکوین در هر ثانیه میتواند 7 تراکنش را مدیریت کند.این در حالی است که اتریوم میتواند 20 تراکنش را در هر ثانیه مدیریت کند و به نوعی بین این شبکه ها جنگ بین سرعت تراکنش در هر ثانیه (TPS war) وجود دارد.با توجه به اینکه شبکه ارزدیجیتال ریپل هزار تراکنش در هر ثانیه را انجام میدهد آیا میتوان گفت که همه کسب کارها برای ثبت اطلاعات خود در شبکه های موجود در بلاک چین از ریپل استفاده میکنند؟برای رسیدن به اینکه کدام شبکه مناسب برای کسب کارها است باید به مثلث مقیاس پذیری توجه شود.

برای حل این مشکل، راه حل های مختلفی وجود دارد. برخی از این راه حل ها شامل به روزرسانی های نرم افزاری در خود بلاک چین (مانند SegWit در بیت کوین)، استفاده از لایه های دوم مانند شبکه لایتنینگ برای بیت کوین و شاردینگ برای اتریوم، و همچنین ایجاد بلاک چین‌های جدید با معماری های متفاوت که از ابتدا برای مقیاس پذیری طراحی شده اند، می‌باشد.

مثلث تریلما در بلاکچین

مثلث تریلما در بلاکچین، که گاهی به آن معضل سه‌گانه بلاکچین هم گفته میشود، به سه ویژگی اصلی اشاره دارد که هر شبکه بلاکچینی باید به دنبال تحقق آنها باشد: امنیت، مقیاس‌پذیری، و تمرکززدایی. اما مشکل اینجاست که به نظر میرسد نمیتوان همزمان هر سه ویژگی را در یک شبکه بلاک‌چینی داشت به زبان ساده، تریلما میگوید که شما میتوانید فقط دو ویژگی از این سه را انتخاب کنید:
• اگر شبکه‌ای امن و غیرمتمرکز باشد، ممکن است در مقیاس‌پذیری ضعیف عمل کند.

• اگر شبکه‌ای مقیاس‌پذیر و غیرمتمرکز باشد، ممکن است در امنیت کاستی‌هایی داشته باشد.

• و اگر شبکه‌ای امن و مقیاس‌پذیر باشد، ممکن است به سمت متمرکز شدن پیش برود.

این مثلث نشان‌دهنده چالش‌هایی است که توسعه‌دهندگان بلاکچین باید برای دستیابی به تعادل مناسب بین این سه ویژگی روبرو میشوند

مثلث مقیاس پذیری در رقابتهای اقتصادی مورد بررسی است و تحت عنوان (مثلث مدیریت پروژه) مورد مطالعه قرار گرفته است. راس این مثلث با سه فاکتور مهم (سرعت_کیفیت_ارزان ) بودن است که در رقابتهای اقتصادی برای جذب مشتری به دنبال این سوال هستند که آیا ممکن است پروژه ای هر سه فاکتور این مثلث مقیاس پذیری را داشته باشد یا خیر؟ در واقع بحث در این است که با داشتن هر سه راس این مثلث هر پروژه اقتصادی موفق خواهد شد. در حالی که داشتن هر سه این فاکتورها برای یک پروژه کار بسیار سختی است و تقریبا غیر ممکن است .این مقیاس پذیری در بلاک چین ها متفاوت است چرا که فاکتورهای ارزش گذاری برای بلاک چین ها فرق میکند. در ادامه به مثلث مقیاس پذیری بلاک چین خواهیم پرداخت.

چطور میتوانم در بلاک چین تعادل مناسبی بین امنیت، مقیاس‌پذیری و تمرکز‌زدایی داشته باشم؟

برقراری تعادل مناسب بین امنیت، مقیاس‌پذیری و تمرکززدایی در بلاک چین یکی از چالش‌های اصلی در این حوزه است. برای دستیابی به این تعادل، توسعه‌دهندگان بلاک چین از روش‌ها و فناوری‌های مختلفی استفاده میکنند:

1. استفاده از لایه‌های دوم (Layer 2 solutions): این روش‌ها به منظور کاهش بار تراکنش‌ها بر روی شبکه اصلی بلاک چین طراحی شده‌اند. مانند شبکه لایتنینگ برای بیت کوین که با ایجاد کانالهای پرداخت خارج از زنجیره اصلی، سرعت تراکنش‌ها را افزایش میدهد.

2. شاردینگ (Sharding): این روش شبکه بلاک چین را به قطعات کوچکتری تقسیم میکند تا هر شارد بتواند تراکنش‌ها را به صورت موازی پردازش کند، که این امر به افزایش مقیاس‌پذیری کمک میکند.

3. پروتکل‌های اجماع جدید: مانند اثبات سهام (Proof of Stake) که به جای استفاده از قدرت محاسباتی زیاد (مانند اثبات کار در بیت کوین)، از مکانیزم‌های دیگری برای تأیید تراکنش‌ها و ایجاد بلاکهای جدید استفاده میکند و میتواند به کاهش مصرف انرژی و افزایش سرعت تراکنش‌ها کمک کند.

4. بلاک چین‌های جدید با معماری‌های متفاوت: برخی از بلاک چین‌های جدید با هدف حل مشکل مقیاس‌پذیری از ابتدا طراحی شده‌اند و ممکن است از معماری‌های متفاوتی برای دستیابی به این هدف استفاده کنند

با این حال، هنوز هیچ راه‌حل کاملی وجود ندارد که بتواند هر سه ویژگی را به طور کامل و بدون هیچ محدودیتی فراهم کند. توسعه‌دهندگان و محققان همچنان در حال کار بر روی راه‌حل‌های جدید و بهبود راه‌حل‌های موجود هستند تا بتوانند به تعادل بهتری دست یابند.

شاردینگ در بلاک چین به چه صورت عمل میکند؟

شاردینگ در بلاک چین یک روش برای افزایش مقیاس‌پذیری شبکه است که به وسیله آن، شبکه بلاک چین به قطعات کوچکتری به نام شاردها تقسیم میشود. هر شارد میتواند به صورت مستقل تراکنش‌ها و بلاکهای خود را پردازش کند، که این امر به کاهش فشار بر روی شبکه کلی کمک میکند و اجازه میدهد تا تعداد بیشتری تراکنش در هر ثانیه انجام شود

به طور خلاصه، شاردینگ به این صورت عمل میکند:

1. تقسیم شبکه: شبکه بلاک چین به چندین بخش کوچکتر تقسیم میشود که هر کدام به عنوان یک شارد شناخته میشوند.
2. پردازش مستقل: هر شارد به صورت مستقل تراکنشها و بلاکهای مربوط به خود را پردازش میکند.
3. افزایش کارایی: با تقسیم کار بین شاردها، شبکه میتواند تراکنشهای بیشتری را در مدت زمان کمتری پردازش کند.
4. کاهش بار: این روش بار کلی شبکه را کاهش میدهد و به هر گره اجازه میدهد تا فقط بخشی از داده‌ها را پردازش کند، به جای اینکه تمام شبکه برای هر تراکنش فعال شود

شاردینگ میتواند به حل مشکل مقیاس‌پذیری در بلاک چین‌هایی مانند اتریوم کمک کند، اما همچنین ممکن است مسائل جدیدی مانند پیچیدگی‌های مدیریتی و نگرانی‌های امنیتی را به وجود آورد

اثبات کار در بلاک چین چیست؟

اثبات کار (Proof of Work) در بلاک چین یک روش برای تأیید تراکنش‌ها و اضافه کردن بلاک‌های جدید به زنجیره بلاک چین است. به زبان ساده، این روش مانند یک مسابقه است که در آن ماینرها (افرادی که با استفاده از قدرت محاسباتی کامپیوترهای خود به استخراج بلاکهای جدید میپردازند) باید یک معمای ریاضی پیچیده را حل کنند. اولین کسی که میتواند این معما را حل کند، بلاک جدیدی را به زنجیره اضافه میکند و به عنوان پاداش، بیت کوین یا سایر ارزهای دیجیتال را دریافت میکنداین فرآیند نه تنها به تأیید تراکنش‌ها کمک میکند بلکه امنیت شبکه را نیز تضمین میکند، زیرا حل کردن این معماها نیازمند مقدار زیادی از قدرت محاسباتی است و این کار را برای هکرها بسیار دشوار میسازد تا بتوانند شبکه را دستکاری کنند

از طرفی برای داشتن امنیت در بلاک چین ها باید سیستم اثبات کار اجرایی شود در حالی که اجرا شدن سیستم اثبات کار منافات کامل با سرعت در انجام تراکنش ها دارد.سیستم اثبات کار به معنی زمانبر بودن ایجاد بلاکهای جدید در زنجیره بلاک چین هاست یعنی نودها برای ایجاد بلاک جدید در زنجیره نیازمند صرف انرژی الکتریسیته بالا و زمان بالا دارند که نمیتوانند سرعت تراکنش را بالا ببرند.

مقیاس پذیری در ریپل

ریپل از جمله بلاک چین هایی است که غیرمتمرکز بودن را فدای سرعت بالا کرده است و از جمله شبکه های بلاک چینی است که با سرعت هزار تراکنش در ثانیه و امنیت بالا ولی متمرکز در حال ارائه خدمات است.در واقع نودهایی که بلاک های زنجیره بلاک چین در شبکه ریپل را ایجاد میکنند مشخص شده و تحت نظارت یک مرکز هستند. حال سوال اینجاست مگر تنها جذابیت بلاک چین ها در این نبود که غیرمتمرکز باشند و زیر نظر یک نهاد مرکزی مانند دولت نباشند و هیچ نهادی توانایی دخالت وآکاهی به تراکنش ها را نداشته باشد؟ با این کاری که ریپل در حال انجام آن است هویت بلاک چین زیر سوال میرود!

مقیاس پذیری در ایاس

شبکه ایاس هم مانند شبکه ریپل امنیت و سرعت را به غیر متمرکز بودن ترجیح داده است و تنها 21 نود توانایی ایجاد بلاک در زنجیره بلاک چین های این شبکه را دارا هستند که همان اشکالات قبلی به این شبکه نیز وارد است.

مقیاس پذیری در استلار

شبکه استلار برای نودهایی که بلاک تولید میکنند هیچ کارمزد وسودی قرار نداده است از اینرو بسیاری اقدام به تولید بلاک نمیکنند و این خود موجب حفظ رکن ارزانی انتقال در این شبکه خواهد شد و از طرفی موجب میشود که فقط شرکت ها مایل به تولید بلاک در این بستر شوند و نودها تحت نظر برخی شرکت ها قرارگیرد که کارمزد را کاهش میدهد.ولی در نتیجه باز هم گویی راس غیرمتمرکز بودن از بین رفته است چرا که عموم شرکت کنندگان نود و تولید کنند بلاک ها نخواهند بود و تمرکز در شرکتهای تولید گر است.

مقیاس پذیری در اتریوم

شبکه اتریوم از جمله شبکه هایی است که سخت به دنبال داشتن هر سه راس مثلث مقیاس پذیری است که اولین بار توسط بنیانگذار شبکه اتریوم مطرح شد یعنی اولین کسی که مثلث مقیاس پذیری را مطرح کرد آقای ویتالیک نابغه بود که خود به دنبال داشتن هر سه راس مثلث است و به آن بسیار نزدیک شده است.

منبع