بلاک چین لایه یک چیست؟ بررسی شبکه‌های اصلی و تفاوت آن‌ها با لایه دوم

مقیاس‌پذیری همان نقطه‌ای است که قصد دارید یک تراکنش ساده در شبکه انجام دهید، اما با ترافیکی سنگین مواجه می‌شوید و مجبورید کارمزدی پرداخت کنید که گاهی از ارزش خود تراکنش هم بیشتر است. این تصویر آشنا از شبکه‌های شلوغ، باعث می‌شود در میان هجمه اخبار مربوط به راهکارهای فرعی مثل آربیتروم یا شبکه لایتنینگ، احساس سردرگمی کنید و نتوانید ریشه اصلی این ترافیک را متوجه شوید. در این مقاله، ساختار شبکه‌های لایه اول را زیر ذره‌بین می‌بریم، ریشه کارمزدهای نجومی را بررسی می‌کنیم و نشان می‌دهیم که چرا برای درک درست بازار و تفاوت لایه‌ها، ابتدا باید معماری این شبکه‌های مادر را به خوبی بشناسید.

بلاک چین لایه یک چیست و چه نقشی در بازار ارزهای دیجیتال دارد؟

وقتی وارد دنیای ارزهای دیجیتال می‌شوید، با اصطلاحات زیادی روبه‌رو می‌شوید که شاید در نگاه اول کمی پیچیده به نظر برسند. یکی از پرتکرارترین این کلمات، لایه یک یا Layer 1 است. برای این که نقش بلاک چین لایه یک را به خوبی درک کنیم، بیایید دنیای رمزارزها را شبیه به یک کلان‌شهر بزرگ در نظر بگیریم. در این شهر، خیابان‌های اصلی، زیرساخت‌های برق و سیستم‌های آب‌رسانی همان شبکه‌ی لایه یک هستند. این شبکه‌ها بستر اصلی و شالوده‌ی تمام اتفاقات بازار را فراهم می‌کنند و سایر سیستم‌ها و برنامه‌ها روی آن‌ها بنا می‌شوند.

درک ساختار شبکه‌های لایه اول به زبان ساده

بلاک چین لایه یک، در واقع همان شبکه‌ی اصلی است که تمام بار پردازش، تایید و ثبت تراکنش‌ها را به تنهایی بر دوش می‌کشد. ساختار این شبکه‌ها از تعداد بسیار زیادی سیستم کامپیوتری به نام نود (Node یا گره‌هایی که به شبکه متصل هستند و اطلاعات تراکنش‌ها را بررسی و ذخیره می‌کنند) تشکیل شده است. زمانی که شما مقداری ارز دیجیتال را برای شخص دیگری می‌فرستید، این نودها باید با هم به توافق برسند که تراکنش شما معتبر است و پولی که می‌فرستید واقعا وجود دارد. به این فرآیند توافق بین سیستم‌ها، مکانیزم اجماع (Consensus Mechanism یا الگوریتم توافق جمعی برای تایید صحت تراکنش‌ها در شبکه) می‌گویند.

برای درک بهتر ساختار شبکه‌ی لایه اول، باید بدانیم که این شبکه‌ها سه وظیفه‌ی اصلی را به صورت یکپارچه انجام می‌دهند:

• ثبت اطلاعات: تمام سوابق و داده‌های تراکنش‌ها در دفتر کل توزیع‌شده (یک پایگاه داده‌ی عمومی و دیجیتال که همه به نسخه‌ای از آن دسترسی دارند) ثبت و ذخیره می‌شود.
• تامین امنیت: شبکه‌ی لایه یک با استفاده از کدهای رمزنگاری‌شده و همان مکانیزم‌های اجماع، جلوی تقلب، هک و دوباره خرج کردن یک سکه را می‌گیرد.
• پردازش و اجرای دستورات: تمام نقل و انتقالات مالی و حتی اجرای قراردادهای هوشمند (کدهای برنامه‌نویسی شده‌ای که شرایط یک توافق را به صورت خودکار و بدون نیاز به واسطه اجرا می‌کنند) روی همین شبکه‌ی پایه‌ای پردازش می‌شوند.

چرا به شبکه‌های لایه یک، شبکه‌های بنیادین و مستقل می‌گوییم؟

مهم‌ترین ویژگی یک بلاک چین لایه یک، استقلال کامل آن است. به همین دلیل است که ما به آن‌ها شبکه‌ی بنیادین یا پایه می‌گوییم. این شبکه‌ها برای فعالیت، تایید تراکنش‌ها و تامین امنیت سرمایه‌ی کاربران، به هیچ شبکه‌ی دیگری در خارج از سیستم خود نیاز ندارند. آن‌ها قوانین خودشان را دارند و کاملا روی پای خود می‌ایستند.

تصور کنید شما مدیر یک مجموعه‌ی بزرگ هستید که تمام کارهای امنیتی، حسابداری و بررسی اسناد را در داخل خود شرکت و توسط کارمندان خودتان انجام می‌دهید؛ بدون اینکه پرونده‌ها را برای تایید به یک شرکت ثانویه بفرستید. بلاک چین‌های لایه یک هم دقیقا همین‌گونه رفتار می‌کنند.

شبکه‌ی بیت کوین و شبکه‌ی اتریوم، دو نمونه‌ی بارز و شناخته‌شده از بلاک چین‌های لایه اول هستند. هر کدام از این شبکه‌ها، ساختار امنیتی مخصوص به خود را دارند و بدون نیاز به تایید هیچ نهاد واسطه یا شبکه‌ی دیگری، تراکنش‌های کاربران را نهایی می‌کنند. البته همین استقلال و انجام تمام پردازش‌ها به صورت یک‌تنه، باعث می‌شود که این شبکه‌های بنیادین در زمان شلوغی بازار با چالش‌های بزرگی مواجه شوند که در بخش‌های بعدی به صورت مفصل ریشه‌ی این مشکلات را بررسی خواهیم کرد.

سه‌گانه‌ی بلاک چین: چالش اصلی شبکه‌های لایه یک چیست؟

برای اینکه متوجه شویم چرا توسعه‌دهندگان به فکر ایجاد تغییرات یا ساخت لایه‌های جدید در شبکه‌ی لایه یک افتادند، باید با بزرگترین چالش این شبکه‌ها یعنی سه‌گانه‌ی بلاک چین (Blockchain Trilemma: یک اصطلاح معروف که نشان می‌دهد یک شبکه‌ی بلاک چین نمی‌تواند همزمان سه ویژگی اصلی را در بالاترین حد خود داشته باشد) آشنا شویم. این مفهوم اولین بار توسط ویتالیک بوترین، خالق اتریوم، مطرح شد.

تصور کنید می‌خواهید یک ماشین بخرید. شما ماشینی می‌خواهید که بسیار سریع، بسیار ارزان و بسیار ایمن باشد. اما در دنیای واقعی، معمولا ماشینی که ارزان و سریع است، ایمنی بالایی ندارد و ماشینی که بسیار ایمن و سریع است، قطعا ارزان نخواهد بود. شبکه‌های لایه اول هم با چالشی دقیقا شبیه به همین مواجه هستند. سه‌گانه‌ی بلاک چین از سه ضلع زیر تشکیل شده است:

• تمرکززدایی (Decentralization: توزیع قدرت بین هزاران کاربر مختلف در سراسر جهان به جای کنترل شدن توسط یک مدیر یا بانک مرکزی)
• امنیت (Security: مقاومت و استحکام شبکه‌ی لایه یک در برابر حملات هکرها، دستکاری اطلاعات و تقلب)
• مقیاس‌پذیری (Scalability: ظرفیت و توانایی شبکه برای پردازش تعداد زیادی از تراکنش‌ها در یک زمان کوتاه بدون افت سرعت)

چالش اصلی شبکه‌های لایه یک این است که برای رسیدن به بالاترین سطح از امنیت و تمرکززدایی، مجبور می‌شوند مقیاس‌پذیری و سرعت خود را فدا کنند. به عنوان مثال، شبکه‌ی بیت کوین بسیار امن و کاملا غیرمتمرکز است، اما سرعت پایینی دارد و در هر ثانیه فقط می‌تواند چند تراکنش محدود را پردازش کند.

ریشه‌ی مشکل ترافیک شبکه و کارمزدهای بالا در زمان شلوغی بازار

حالا که با نقطه‌ی ضعف شبکه‌های لایه اول آشنا شدیم، به راحتی می‌توانیم دلیل ترافیک و کارمزدهای عجیب و غریب را متوجه شویم. برای درک بهتر، یک اتوبان با تعداد باندهای محدود را در نظر بگیرید. در ساعات خلوت روز، ماشین‌ها به راحتی و با سرعت در این اتوبان حرکت می‌کنند. اما تصور کنید ساعت ۶ عصر است و همه می‌خواهند به خانه‌ی خود برگردند. چه اتفاقی می‌افتد؟ اتوبان ظرفیت این همه ماشین را ندارد و ترافیک سنگینی ایجاد می‌شود.

در شبکه‌ی لایه یک هم دقیقا همین اتفاق رخ می‌دهد. زمانی که بازار ارزهای دیجیتال نوسانات شدیدی دارد و همه می‌خواهند همزمان خرید و فروش ارز دیجیتال انجام دهند، تعداد درخواست‌ها بسیار بیشتر از ظرفیت پردازش شبکه می‌شود. در این شرایط، مفهومی به نام گس فی (Gas Fee: کارمزد یا دستمزدی که شما به تاییدکنندگان تراکنش پرداخت می‌کنید تا کارتان را انجام دهند) وارد بازی می‌شود.

از آنجایی که تاییدکنندگان شبکه نمی‌توانند همه‌ی درخواست‌ها را همزمان پردازش کنند، اولویت را به کسانی می‌دهند که حاضرند کارمزد بیشتری پرداخت کنند. این موضوع شبیه به یک مزایده می‌شود؛ کاربران برای اینکه تراکنش آن‌ها زودتر انجام شود، به رقابت می‌پردازند و پیشنهاد کارمزدهای بالاتری می‌دهند. همین رقابت است که ریشه‌ی اصلی افزایش ناگهانی کارمزدها در زمان شلوغی بازار است.

مفهوم مقیاس‌پذیری و اهمیت آن در بقای بلاک چین‌های لایه اول

همان‌طور که در بخش‌های قبل اشاره کردیم، مقیاس‌پذیری یعنی توانایی بزرگ شدن و پاسخگویی به تعداد کاربران بیشتر. یک مغازه‌ی کوچک محلی را در نظر بگیرید که روزانه فقط به ده مشتری خدمات می‌دهد. اگر یک روز هزار نفر به این مغازه مراجعه کنند، صاحب مغازه نمی‌تواند به همه پاسخ دهد و سیستم او فلج می‌شود. برای بقا و رشد، او باید مغازه‌ی خود را به یک فروشگاه بزرگ با صندوق‌دارهای متعدد تبدیل کند تا مقیاس‌پذیر شود.

اهمیت مقیاس‌پذیری در شبکه‌ی لایه یک به قدری زیاد است که ادامه‌ی حیات این شبکه‌ها به آن بستگی دارد. در دنیای تکنولوژی، سرعت یک فاکتور حیاتی است و معمولا با شاخصی به نام تی پی اس (TPS یا تعداد تراکنش بر ثانیه: معیاری برای اندازه‌گیری سرعت شبکه‌های مالی) سنجیده می‌شود. اگر یک بلاک چین لایه اول نتواند سرعت و ظرفیت خود را افزایش دهد، با ورود کاربران جدید دچار کندی وحشتناکی می‌شود و کارمزدها به قدری بالا می‌رود که استفاده از آن دیگر منطقی نیست.

بنابراین، اگر شبکه‌های لایه یک بخواهند روزی جایگزین سیستم‌های مالی سنتی مثل ویزا کارت (که هزاران تراکنش را در ثانیه پردازش می‌کند) شوند، چاره‌ای جز حل مشکل مقیاس‌پذیری ندارند. آن‌ها یا باید ساختار درونی خود را ارتقا دهند و یا از سیستم‌های کمکی استفاده کنند که در بخش‌های بعدی مقاله، این راهکارهای جذاب را به زبان ساده بررسی خواهیم کرد.

راهکارهای درون‌شبکه‌ای برای ارتقا و افزایش مقیاس پذیری لایه یک

همان‌طور که متوجه شدیم، شبکه‌های لایه اول با مشکل ترافیک دست و پنجه نرم می‌کنند. برای حل این مشکل، توسعه‌دهندگان به جای اینکه شبکه‌ی جدیدی بسازند، تصمیم گرفتند تغییراتی در دل خود شبکه‌ی اصلی ایجاد کنند. به این تغییرات بنیادی، راهکارهای مقیاس‌پذیری درون‌شبکه‌ای (On-chain Scaling: اعمال تغییرات مستقیم در کدهای اصلی بلاک چین برای افزایش سرعت و ظرفیت) گفته می‌شود. اگر بلاک چین را یک خانه‌ی قدیمی در نظر بگیریم، این راهکارها مثل بازسازی و تغییر نقشه‌ی داخل خانه برای باز کردن فضای بیشتر هستند. در ادامه چهار روش جذاب و کاربردی را برای این کار بررسی می‌کنیم.

تغییر پروتکل اجماع: کوچ از سیستم اثبات کار به اثبات سهام

یکی از بزرگترین قدم‌ها برای سریع‌تر کردن شبکه‌ی لایه یک، تغییر روش تایید تراکنش‌ها است. در ابتدا، شبکه‌هایی مثل بیت کوین و نسخه‌ی قدیمی اتریوم از الگوریتمی به نام اثبات کار (Proof of Work: سیستمی که در آن ماینرها با استفاده از دستگاه‌های قدرتمند برای حل معماهای ریاضی و تایید تراکنش‌ها رقابت می‌کنند) استفاده می‌کردند. این روش بسیار امن است، اما سرعت پایینی دارد و انرژی برق زیادی مصرف می‌کند.

برای حل این کندی، شبکه‌ها به سمت روش مدرن‌تری به نام اثبات سهام (Proof of Stake: سیستمی که در آن کاربران به جای خرید دستگاه، مقداری از ارز دیجیتال خود را در شبکه قفل می‌کنند تا حق تایید تراکنش‌ها را به دست بیاورند) حرکت کردند.

برای درک تفاوت این دو، یک کلاس درس را تصور کنید. در روش اول، معلم یک معمای سخت روی تخته می‌نویسد و تمام دانش‌آموزان با تمام توان تلاش می‌کنند تا زودتر از بقیه آن را حل کنند و جایزه بگیرند. این کار زمان و انرژی زیادی می‌گیرد. اما در روش دوم، معلم به صورت تصادفی یکی از دانش‌آموزان خوش‌سابقه را انتخاب می‌کند تا پاسخ را بگوید. این تغییر ساختار، سرعت پردازش تراکنش‌ها را به شدت افزایش می‌دهد و شبکه‌ی اتریوم با همین تغییر توانست گام بزرگی در مسیر توسعه‌ی خود بردارد.

شاردینگ چیست و چگونه بار پردازشی شبکه را سبک‌تر می‌کند؟

شاردینگ (Sharding یا تکه‌تکه کردن: روشی که در آن پایگاه داده‌ی بزرگ شبکه به بخش‌های کوچک‌تر و موازی تقسیم می‌شود) یکی دیگر از راهکارهای هوشمندانه برای رفع ترافیک است.

تصور کنید وارد یک فروشگاه زنجیره‌ای بسیار بزرگ شده‌اید که فقط یک صندوق‌دار دارد. قطعا صف طویلی شکل می‌گیرد و مشتریان کلافه می‌شوند. حالا اگر مدیر فروشگاه تصمیم بگیرد ده صندوق جدید باز کند و مشتریان را بین آن‌ها تقسیم کند، سرعت کار ده برابر می‌شود. تکنولوژی شاردینگ دقیقا همین کار را با شبکه‌ی بلاک چین انجام می‌دهد.

از مهم‌ترین مزایای این روش می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• جلوگیری از متراکم شدن اطلاعات در یک مسیر واحد
• تقسیم تراکنش‌ها به بخش‌های کوچک‌تری به نام شارد
• پردازش مستقل و همزمان در هر شارد برای سبک‌تر شدن بار شبکه‌ی اصلی

افزایش اندازه بلوک برای ثبت و ذخیره تراکنش‌های بیشتر

گاهی اوقات ساده‌ترین راه‌حل، منطقی‌ترین راه‌حل به نظر می‌رسد. وقتی اطلاعات زیادی برای پردازش داریم، چرا ظرفیت نگهداری اطلاعات را بیشتر نکنیم؟ در شبکه‌ی بلاک چین، اطلاعات در جعبه‌هایی ذخیره می‌شوند که به آن‌ها بلوک می‌گویند. افزایش اندازه‌ی بلوک (Block Size: ظرفیت و حجم هر جعبه‌ی دیجیتالی که اطلاعات تراکنش‌ها در آن قرار می‌گیرد) یکی از روش‌های مقیاس‌پذیری است.

اگر اتوبوس فعلی شما فقط جای بیست مسافر را دارد، با خرید یک اتوبوس بزرگتر می‌توانید در هر رفت و آمد مسافران بیشتری را جابه‌جا کنید. برخی از پروژه‌ها دقیقا از همین منطق استفاده کردند. البته این روش یک نقطه ضعف پنهان هم دارد؛ وقتی جعبه‌ها خیلی سنگین و بزرگ شوند، کامپیوترهای معمولی دیگر توان پردازش و دانلود آن‌ها را ندارند و این موضوع می‌تواند به مرور زمان قدرت شبکه‌ی ما را در دست شرکت‌های بزرگ متمرکز کند.

به‌روزرسانی‌های نرم‌افزاری و پیاده‌سازی سگویت در شبکه بیت کوین

توسعه‌دهندگان شبکه‌ی بیت کوین راهکار بسیار جالبی برای جا دادن تراکنش‌های بیشتر در یک بلوک پیدا کردند که نیازی به تغییر اندازه‌ی بلوک نداشت. آن‌ها به‌روزرسانی هوشمندانه‌ای به نام سگویت (SegWit یا Segregated Witness: یک تغییر نرم‌افزاری که بخش‌های اضافی و امضاهای دیجیتال را از بدنه‌ی اصلی تراکنش جدا می‌کند) را معرفی کردند.

این روش دقیقا شبیه به بستن چمدان برای یک سفر طولانی است. اگر بخواهید وسایل جدیدی بخرید و با جعبه‌ی مقوایی آن‌ها را داخل چمدان بگذارید، خیلی زود فضای شما پر می‌شود. اما اگر وسایل را از جعبه خارج کنید و فقط خود وسیله را در چمدان قرار دهید، جای بسیار بیشتری خواهید داشت. سگویت با حذف اطلاعات غیرضروری از تراکنش‌ها، باعث شد تا داده‌ها حجم کمتری بگیرند و در نتیجه تراکنش‌های بیشتری در همان اندازه‌ی بلوک قبلی جا شوند. این کار به صورت چشمگیری ترافیک شبکه‌ی بیت کوین را کاهش داد.

مقایسه جامع بلاک چین لایه اول و بلاک چین لایه دوم

تا اینجای مقاله متوجه شدیم که شبکه‌های پایه‌ای برای حفظ امنیت، سرعت خود را فدا می‌کنند. اما اگر قرار باشد دنیای رمزارز به صورت روزمره توسط میلیون‌ها نفر استفاده شود، به یک راهکار اساسی نیاز داریم. اینجا دقیقا همان نقطه‌ای است که شبکه‌ی لایه دوم (Layer 2: یک شبکه‌ی موازی که روی بلاک چین اصلی ساخته می‌شود تا سرعت پردازش تراکنش‌ها را بالا برده و کارمزدها را کاهش دهد) وارد بازی می‌شود.

برای درک بهتر، یک بزرگراه اصلی و شلوغ (همان لایه اول) را تصور کنید که ماشین‌ها در آن با سرعت کمی حرکت می‌کنند. مهندسان به جای اینکه کل بزرگراه را خراب کنند، یک پل روگذر سریع‌السیر (لایه دوم) روی آن می‌سازند. ماشین‌هایی که عجله دارند از این پل روگذر استفاده می‌کنند و فقط در ابتدا و انتهای مسیر به بزرگراه اصلی برمی‌گردند. به این ترتیب، هم ترافیک بزرگراه اصلی کم می‌شود و هم مسافران سریع‌تر به مقصد می‌رسند.

تفاوت‌های کلیدی لایه یک و لایه دو

برای اینکه تصویر روشن‌تری از تفاوت‌های این دو شبکه‌ی مهم داشته باشیم، تمام ویژگی‌های کلیدی آن‌ها را در جدول زیر با هم مقایسه کرده‌ایم:

ویژگی اصلی	بلاک چین لایه اول (مانند اتریوم و بیت کوین)	بلاک چین لایه دوم (مانند آربیتروم و لایتنینگ)
سرعت پردازش	معمولا پایین است؛ زیرا شبکه باید تک‌تک تراکنش‌ها را با دقت و توسط تمام نودها بررسی کند.	بسیار بالا است؛ زیرا تراکنش‌ها را در خارج از شبکه‌ی اصلی و به صورت گروهی پردازش می‌کند.
هزینه و کارمزد	نسبتا بالا است و در زمان شلوغی بازار به شدت افزایش می‌یابد.	بسیار ارزان و اقتصادی است و برای تراکنش‌های خرد و روزمره عالی عمل می‌کند.
میزان امنیت	بالاترین سطح امنیت را دارد و وظیفه‌ی تامین امنیت کل اکوسیستم بر عهده‌ی آن است.	امنیت اختصاصی ندارد و برای ایمن ماندن، به کدهای رمزنگاری شده‌ی لایه اول تکیه می‌کند.
میزان وابستگی	کاملا مستقل است و روی پای خود می‌ایستد.	کاملا وابسته است و بدون وجود لایه اول، معنا و کاربردی ندارد.

چرا راه‌حل‌های لایه دوم مانند آربیتروم برای فعالیت به لایه اول وابسته هستند؟

شاید برایتان سوال پیش بیاید که اگر لایه دوم اینقدر سریع و ارزان است، چرا به طور کامل جایگزین لایه اول نمی‌شود؟ پاسخ در کلمه‌ی امنیت نهفته است. پروژه‌هایی مانند آربیتروم از تکنولوژی خاصی به نام رول‌آپ (Rollup: فناوری هوشمندی که صدها تراکنش لایه دوم را در یک بسته جمع‌آوری کرده و به عنوان یک تراکنش واحد به لایه اول می‌فرستد) استفاده می‌کنند.

آربیتروم مانند یک حسابدار سریع و فرز عمل می‌کند که در طول روز هزاران فاکتور ریز و درشت را محاسبه کرده و در دفتر خود می‌نویسد. اما در پایان روز، این حسابدار برای اینکه کارش اعتبار قانونی داشته باشد، باید یک گزارش کلی از تمام کارهای آن روز را به مدیرعامل (شبکه‌ی لایه اول یا همان اتریوم) تحویل دهد تا مدیر آن را مهر و امضا کند.

آربیتروم به تنهایی قدرت تامین امنیت میلیاردها دلار سرمایه را ندارد. این شبکه، تراکنش‌های کاربران را با سرعت برق و باد پردازش می‌کند، اما در نهایت نتیجه‌ی تمام این تراکنش‌ها را برای ثبت دائمی و غیرقابل تغییر، به شبکه‌ی مستحکم اتریوم می‌سپارد. به همین دلیل است که حیات لایه دوم، به صورت ناگسستنی به لایه اول گره خورده است.

شبکه لایتنینگ: راهکار لایه دوم برای حل مشکلات مقیاس پذیری بیت کوین

همان‌طور که اتریوم برای حل مشکل کندی خود از شبکه‌هایی مثل آربیتروم کمک می‌گیرد، بیت کوین هم راهکار لایه دوم مخصوص به خود را دارد که به آن شبکه لایتنینگ (Lightning Network: یک لایه‌ی پرداخت که روی بیت کوین سوار شده و امکان انجام تراکنش‌های فوری و تقریبا رایگان را فراهم می‌کند) می‌گویند.

فرض کنید شما هر روز صبح از یک کافه یک فنجان قهوه می‌خرید. اگر بخواهید هر بار پول قهوه را با کارت بانکی (در اینجا شبکه‌ی اصلی بیت کوین) حساب کنید، هم زمان زیادی می‌گیرد و هم باید برای هر تراکنش کارمزد بدهید. ایده‌ی شبکه‌ی لایتنینگ این است که شما یک حساب دفتری با صاحب کافه باز می‌کنید. این حساب دفتری در واقع یک کانال وضعیت (State Channel: یک مسیر ارتباطی خصوصی بین دو کاربر که تا زمان باز بودن کانال، می‌توانند بی‌نهایت تراکنش رایگان انجام دهند) است.

شما در طول یک ماه، هر روز قهوه می‌خورید و فقط در دفتر کافه ثبت می‌شود (خارج از شبکه‌ی اصلی). در پایان ماه، شما و صاحب کافه حساب را می‌بندید و فقط یک بار مبلغ کل را از طریق شبکه‌ی اصلی بیت کوین پرداخت می‌کنید. با این روش ساده اما هوشمندانه، شبکه‌ی لایتنینگ توانسته مشکل مقیاس‌پذیری بیت کوین را دور بزند و آن را به یک پول روزمره و کاربردی تبدیل کند.

بررسی بهترین و معروف‌ترین شبکه‌های لایه 1 در بازار

تا به اینجا با ساختار کلی و چالش‌های شبکه‌های پایه‌ای آشنا شدیم. حالا وقت آن است که از دنیای تئوری فاصله بگیریم و نگاهی به پروژه‌های واقعی بیندازیم. اگر بازار ارزهای دیجیتال را یک کشور بزرگ در نظر بگیریم، شبکه‌های لایه یک مانند کلان‌شهرهای این کشور هستند که هر کدام قوانین، معماری و طرفداران خاص خود را دارند. بیایید با چند مورد از مهم‌ترین و شناخته‌شده‌ترین این شهرها آشنا شویم.

بیت کوین: پادشاه بلاک چین‌ها و امن‌ترین شبکه لایه اول

بیت کوین اولین و معروف‌ترین ارز دیجیتال جهان است و شبکه‌ی آن، قدرتمندترین بلاک چین لایه اول به حساب می‌آید. رسالت اصلی بیت کوین این بود که یک سیستم پولی شفاف و بدون نیاز به نهادهای متمرکز مثل بانک‌ها ایجاد کند.

می‌توانید شبکه‌ی بیت کوین را شبیه به یک خزانه‌ی دیجیتال و جهانی در نظر بگیرید که نفوذ به آن تقریبا غیرممکن است. این شبکه بالاترین سطح امنیت را در میان تمام پروژه‌های بازار دارد، اما همان‌طور که در بخش سه‌گانه‌ی بلاک چین یاد گرفتیم، بهای این امنیت فوق‌العاده بالا، سرعت پایین پردازش تراکنش‌ها است. بیت کوین ترجیح داده است که در مسیر خود آهسته اما با اطمینانی تزلزل‌ناپذیر قدم بردارد.

اتریوم: بستر اصلی قراردادهای هوشمند و برنامه‌های غیرمتمرکز

اگر بیت کوین را یک ماشین حساب بسیار امن برای انتقال پول در نظر بگیریم، اتریوم شبیه به یک کامپیوتر هوشمند و جهانی است. شبکه‌ی اتریوم فقط برای جابه‌جایی دارایی ساخته نشده است؛ بلکه بستری است که توسعه‌دهندگان می‌توانند برنامه‌های غیرمتمرکز (dApp: نرم‌افزارهایی که روی بلاک چین اجرا می‌شوند و هیچ نهاد، شرکت یا فردی به تنهایی کنترل آن‌ها را در دست ندارد) را روی آن بسازند.

این شبکه‌ی قدرتمند، خانه‌ی اصلی هزاران توکن، بازی دیجیتال و پروژه‌های مالی جدید است. اتریوم برای اینکه بتواند میزبان این حجم عظیم از کاربران و برنامه‌ها باشد، دائما در حال به‌روزرسانی ساختار خود است تا سرعت و کارایی‌اش را افزایش دهد و جایگاه خود را به عنوان ملکه ارزهای دیجیتال حفظ کند.

سولانا: رقیب پرسرعت اتریوم با رویکرد حل مشکل مقیاس پذیری در لایه یک

سولانا یکی از پروژه‌هایی است که با یک هدف بسیار روشن وارد میدان رقابت شد: حل مشکل کندی و کارمزدهای بالا، مستقیما در همان لایه‌ی اول و بدون نیاز به ساخت شبکه‌های کمکی.

توسعه‌دهندگان شبکه‌ی سولانا با ابداع یک روش خلاقانه به نام اثبات تاریخچه (Proof of History: یک ساعت دیجیتال داخلی که به سیستم کمک می‌کند تراکنش‌ها را بدون اتلاف وقت برای هماهنگی بین کامپیوترها، پشت سر هم ثبت و تایید کند) توانستند سرعت پردازش را به شکل خیره‌کننده‌ای افزایش دهند. اگر شبکه‌های قدیمی‌تر شبیه به قطارهای مسافربری معمولی باشند، سولانا مانند یک قطار سریع‌السیر مغناطیسی است که قصد دارد با پردازش هزاران تراکنش در ثانیه، راه را برای استفاده‌ی روزمره‌ی مردم از رمزارزها هموار کند.

نگاهی به سایر پروژه‌های مهم لایه یک: تورچین، هارمونی، کاوا و الروند

دنیای شبکه‌های لایه اول فقط به بیت کوین، اتریوم و سولانا محدود نمی‌شود. پروژه‌های بسیار خلاقانه‌ی دیگری هم وجود دارند که مهندسان آن‌ها تلاش کرده‌اند هر کدام برای حل یک مشکل خاص بهینه‌سازی شوند. در ادامه به صورت خلاصه با چند مورد از این پروژه‌های مهم آشنا می‌شویم:

• تورچین (THORChain): یک شبکه‌ی بسیار جالب که شبیه به یک صرافی جهانی و بدون مرز عمل می‌کند. تورچین به شما اجازه می‌دهد ارزهای دیجیتال متعلق به شبکه‌های مختلف (مثلا بیت کوین و اتریوم) را مستقیما و بدون نیاز به هیچ واسطه‌ای با هم معامله کنید.
• هارمونی (Harmony): این پروژه تمام تمرکز خود را روی توسعه‌ی تکنولوژی شاردینگ (که در بخش‌های قبل آن را یاد گرفتیم) گذاشته است. شبکه‌ی هارمونی با تکه‌تکه کردن بار پردازشی، تلاش می‌کند تا تراکنش‌ها را در عرض چند ثانیه و با هزینه‌ای نزدیک به صفر نهایی کند.
• کاوا (Kava): کاوا یک شبکه‌ی لایه اول است که به طور ویژه برای ارائه‌ی خدمات دیفای (DeFi: سیستم مالی غیرمتمرکز که خدمات بانکی مثل وام‌دهی و سپرده‌گذاری را بدون دخالت بانک‌های سنتی به کاربران ارائه می‌دهد) ساخته شده است و می‌تواند پروژه‌های مختلف را به هم متصل کند.
• الروند (Elrond): این پروژه‌ی جذاب که اکنون با نام مالتی‌ورس ایکس شناخته می‌شود، با استفاده از روش‌های بسیار پیشرفته‌ای از تکه‌تکه کردن شبکه، مقیاس‌پذیری را به سطح جدیدی رسانده است و می‌تواند ترافیک بسیار بالایی را بدون افت سرعت مدیریت کند.

آینده بلاک چین‌های لایه اول چگونه خواهد بود؟

با توجه به سرعت بالای رشد تکنولوژی، شاید برای شما هم این سوال پیش آمده باشد که آینده‌ی شبکه‌های لایه اول به چه سمتی می‌رود. آیا با گسترش و محبوبیت شبکه‌های لایه دوم، لایه‌های اصلی فراموش می‌شوند و اهمیت خود را از دست می‌دهند؟ پاسخ قطعا منفی است. بلاک چین‌های لایه اول همیشه به عنوان قلب تپنده و ستون فقرات دنیای رمزارز باقی خواهند ماند.

در آینده‌ی نزدیک، انتظار می‌رود که معماری این شبکه‌های بنیادین دچار تحولات جذاب و هوشمندانه‌ای شود. برای درک بهتر این مسیر تکاملی، می‌توانیم تغییرات پیش رو را در چند محور اصلی دسته‌بندی کنیم:

• تمرکز بر امنیت و تسویه‌حساب نهایی: شبکه‌های لایه یک به مرور زمان از پردازش تراکنش‌های خرد و روزمره فاصله می‌گیرند و نقش یک دادگاه عالی یا بانک مرکزی را بازی خواهند کرد. در واقع، وظیفه‌ی اصلی آن‌ها تامین بالاترین سطح امنیت و تایید نهایی تراکنش‌هایی خواهد بود که به صورت بسته‌بندی شده از لایه‌های دوم ارسال می‌شوند.
• تعامل و ارتباط بین‌شبکه‌ای: در حال حاضر، انتقال اطلاعات بین شبکه‌های مستقل کار آسانی نیست. در آینده، ما شاهد توسعه‌ی پروتکل‌های ارتباطی پیشرفته‌ای خواهیم بود که به بلاک چین‌های لایه اول اجازه می‌دهند به راحتی با یکدیگر صحبت کنند. به این قابلیت، قابلیت همکاری (Interoperability: توانایی شبکه‌های مختلف بلاک چین برای برقراری ارتباط، درک زبان یکدیگر و تبادل داده به صورت یکپارچه) می‌گویند.
• سازگاری بیشتر با محیط زیست: همان‌طور که در مسیر تکامل اتریوم دیدیم، شبکه‌های لایه اول برای ادامه‌ی حیات و جلب نظر عموم مردم، مجبورند به سمت الگوریتم‌های دوست‌دار محیط زیست حرکت کنند. توسعه‌دهندگان در تلاش هستند تا با بهینه‌سازی کدهای نرم‌افزاری، مشکل مصرف بالای انرژی را به طور کامل برطرف کنند.
• ورود سرمایه‌گذاران نهادی و سازمانی: با شفاف‌تر شدن قوانین و ورود ابزارهای مالی سنتی به بازار دارایی‌های دیجیتال، شبکه‌های لایه اول میزبان سرمایه‌های کلان شرکت‌های بزرگ جهانی خواهند بود. این موضوع، نیاز به ثبات و پایداری شبکه را بیشتر از گذشته آشکار می‌کند.

در نهایت، آینده‌ی بلاک چین‌های لایه یک، آینده‌ای مبتنی بر همکاری و تکامل است. قرار نیست یک شبکه‌ی خاص به عنوان برنده‌ی نهایی تمام رقبا را از میدان خارج کند. بلکه شبکه‌هایی مانند بیت کوین، اتریوم، سولانا و سایر پروژه‌های نوآورانه، هر کدام گوشه‌ای از نیازهای متنوع کاربران در فضای وب ۳ (Web3: نسل سوم و غیرمتمرکز اینترنت که کنترل اطلاعات و دارایی‌ها را از دست شرکت‌های بزرگ خارج کرده و به خود کاربران می‌سپارد) را برآورده خواهند کرد. این همکاری تیمی، نویدبخش یک سیستم مالی جهانی، شفاف و کارآمد برای همه‌ی ما است.

منابع:

Cyfrin

Chain.Link

Binance