مقیاس پذیری بلاک چین

مقیاس پذیری بلاک چین یکی از مهم ترین مشکلاتیست که ارز های دیجیتال با آن مواجه هستند و از آغاز پیدایش بیت کوین نیز مورد توجه تمامی محققان دانشگاهی و فعالان این حوزه قرار گرفته است. مهم نیست که شما یک محقق در حوزه بلاکچین هستید و یا فقط به موضوع ارزهای دیجیتال علاقه مند هستید، بدون شک اصطلاح مقیاس پذیری یا بلاکچین مقیاس پذیر را شنیده اید. موضوعی که در مورد آن بسیار صحبت شده است و بحث و توجه های زیادی را به خود جلب کرده است.

با این حال این تنها عبارتی نیست که این موضوع را شرح می دهد. TPS که مخفف Transaction Per Second است، به تعداد تراکنش انجام شده در هر ثانیه اشاره می کند و اغلب به عنوان معنی ساده مقیاس پذیری مطرح می شود.

مقیاس پذیری چیست؟

مقیاس پذیری توانایی یک ارز رمز نگاری شده برای مقابله با هجوم تعداد زیادی تراکنش در یک زمان است. به عنوان مثال بیت کوین این قابلیت را دارد که هفت معامله در هر ثانیه انجام دهد. اگر در هر ثانیه بیش از هفت تراکنش وجود داشته باشد، تمام معاملات برای انجام بایستی در یک صف قرار بگیرند. این صف به دلیل کارمزد رایگان بیت کوین تشکیل می شود به این معنی که اگر کسی در این میان کارمزد بیشتری را پرداخت کند، در این صف، جایگاه بالاتری را خواهد داشت.

چنین وضعیت نامطلوبی به دلیل محدودیت های بلاکچین ایجاد می شود. نکته مهم اینجاست که حداکثر اطلاعاتی که هر بلاک میتواند در خود جای دهد به شکلی محدود کننده برای آن بلاک مشخص شده است. چنین محدودیت هایی به سیستم کمک می کند تا ساده تر از پس حملات DDoS بر روی شبکه بر آید. اطلاعاتی که بر روی بلاک های تایید کننده نقل و انتقالات وجود دارد همان تراکنش ها هستند.

تعداد زیادی از تراکنش ها نیازمند بلاک های متعدد هستند. ماینرها در این کار کمک فراوانی انجام می دهند. آنها فرایند رمزگشایی بلاک ها را همراه با تایید تراکنش ها به انجام می رسانند. به نظر همه باید از این موضوع خشنود باشند اما شرایط اینگونه نیست.

حتی با وجود فعالیت ماینر ها، کمیسیون ها و … ارزهای دیجیتال نمی توانند به طور همزمان تعداد زیادی تراکنش را تایید کنند یعنی در صورت هجوم زیاد تراکنش ها، سیستم ها توانایی کنار آمدن با این ترافیک را نخواهند داشت. در این حالت ارز دیجیتال دچار یک خاموشی موقتی و یا لغو کامل صف معاملات می شود. چنین اتفاقی به اعتبار ارز دیجیتال و در نتیجه قیمت آن لطمه زیادی وارد می کند.

مشکل مقیاس پذیری بلاک چین سرعت رشد فناوری ارز های دیجیتال را بسیار کند می کند. به عنوان مثال به دلیل تاخیر های احتمالی و سایر مشکلاتی که همراه با مقیاس پذیری مطرح می شود، پذیرش پرداخت با رمز ارز ها در رستوران ها و فروشگاه ها عملا بی فایده است. لذا تمامی کسانی که در حوزه ارز های دیجیتال و بلاکچین فعالیت تخصصی دارند به دنبال یک راه حل برای حل مشکل مقیاس پذیری در بلاک چین هستند.

راه حل هایی برای حل مشکل مقیاس پذیری

افزایش انازه بلاک تا هشت مگابایت

چنین پیشنهادی در سال 2015 توسط تعداد زیادی از شرکت ها و کارشنایان مطرح شد. گروهی از برنامه نویسان قصد داشتند ارز جدیدی را بر اساس پروتکل بیت کوین ایجاد کنند اما با بلوک هایی به مراتب بزرگتر (هشت مگابایت) گروه دیگری می خواستند ارز جدیدی با پروتکل اختصاصی خود را بدون گسترش بلوک ایجاد کنند. در ابتدا شرکت ها در این زمینه با یکدیگر توافق کرند اما در ادامه میان دولوپر ها اختلاف هایی وجود داشت.

گروه اول توسعه دهندگان کسانی بودند که بعدا بیت کوین کش را ایجاد کردند و گروه دوم شرکت Blockstream با پروتکل Segwit بودند. اختلاف نظر دقیقا زمانی رخ داد که دولوپر های بیت کوین کش بدون مشارکت رئیس Blockstream تصمیمات مهمی گرفتند.

اکنون ارز بیت کوین کش با بلاک های توسعه یافته وجود دارد اما این رویکرد راه حلی برای این مشکل نیست، زیرا معاملات می توانند حتی از هشت مگابایت نیز فراتر روند. به طور کلی ایده افزایش بلوک نمی تواند تضمین کننده افزایش حجم تراکنش های قابل انجام در شبکه باشد.

انتقال امضای معاملات از یک بلوک به ساختاری دیگر

بلاک با امضای جدا ، 4 مگابایت فضا اشغال می کند و تراکنش ها فقط دو مگابایت فضا می گیرند. این یک راه حل بسیار خوب استچرا که امضا تقریبا نیمی از حجم بلاک را اشغال می کند.

این راه حل از روش قبلی ناشی می شود. پروتکل Segwit شرکت Blockstream یک سافت ورک بیت کوین است. به این معنا که اپدیت در کد ها، ساختار اصلی ارزهای دیجیتال را تغییر نمی دهدو فقط نواقص موجود در سیستم بلاک چین را برطرف می کند.

بخش عمده این راه حل این است که پروتکل بخش امضای تراکنش را از بلاک به ساختار دیگری منتقل کند. یک بلاک بزرگ شده به طور جداگانه 4 مگابایت فضا اشغال می کند و تراکنش ها فقط 2 مگابایت بلاک اشغال می کنند.

شبکه لایتنینگ

پروتکل لایتینگ از کانال ها و گره ها در شبکه ارز های رمز پایه استفاده می کند. مزیت اصلی لایتنینگ این است که می تواند تراکنش ها را در زمان واقعی انجام دهد. نکته اصلی این است که برای انجام یک تراکنش به دو نود و یک کانال بین آنها نیاز است. اطلاعات بیشتر در خصوص لایتنینگ را می توانید در اینجا بخوانید.

شبکه لایتنینگ در مرحله آلفا قرار دارد اما در حال حاضر بهترین راه حل برای مقیاس پذیر شبکه عنوان شده است.

نتیجه گیری

مقیاس پذیری بلاک چین یک مشکل بزرگ برای همه ارز های دیجیتال است. پیدا کردن راه حلی برای از بین بردن این نقص بسیار محبوب است. بنابراین پیشنهادهای زیادی برای مقیاس پذیری ارائه می شود. در این مقاله ما فقط درخشان ترین و شناخته ترین روش ها برای حل مشکل مقیاس پذیری بیت کوین را بررسی کرده ایم.

در واقع این روزها ارزهای رمز پایه متنوعی با ارائه راه حل هایی برای حل این مشکل به وجود می آیند. به طور کلی مشکل مقیاس پذیری خیلی زود حل می شود. پیش بینی می شود مشکل مقیاس پذیری بلاک چین تا یک یا دو سال آینده رفع می شود.