سه راهی بلاک چین چیست؟

افتتاح بلاک چین پایه و اساس یک اکوسیستم پیشرفته را ایجاد کرده است که در آن کاربران می توانند در شبکه غیرمتمرکز تراکنش کرده و دارایی ایجاد کنند. فناوری بلاک چین سه مفهوم اصلی، تمرکززدایی، امنیت و مقیاس‌پذیری را ترویج می‌کند که باعث پیشرفت‌های امروزی در رمزارز می‌شود. فضا. این فناوری نوآورانه ما را قادر ساخت تا قابلیت‌های مختلفی را برای تراکنش، عملیات، ایجاد و کسب درآمد پولی از طریق بلاک چین کشف کنیم. با این حال، بهینه سازی همه توانایی های بلاک چین به طور همزمان چالش برانگیز است.

فناوری بلاک چین با پارادوکسی مواجه است که آن را از دستیابی به پتانسیل کامل خود باز می دارد. بیایید دریابیم که این چالش بلاک چین چیست و آیا می‌توانیم بر آن غلبه کنیم.

Trilemma Blockchain توضیح داده شد

بلاک چین این ایده را ترویج می‌کند که برنامه‌ها و تراکنش‌ها می‌توانند بدون منتظر ماندن برای تایید شخص ثالث انجام شوند. این نیاز به یک نهاد مرکزی را که اطلاعات خصوصی و محرمانه را ذخیره می کند، برطرف می کند.

این ایده نیازمند پلتفرم‌های بلاک چین برای بهینه‌سازی امنیت، تمرکززدایی و مقیاس‌پذیری است. با این حال، چالش امروز بهینه‌سازی هر سه کلاس در سطوح بالا است و در عین حال، یکی از بنیانگذاران اتریوم، ویتالیک بوترین، آن را «Blockchain Trilemma» نامید.

با توجه به تعریف سه راهی، این وضعیتی است که در آن شخص باید با سه گزینه تصمیم بگیرد. در این مورد، چالش بهینه‌سازی تمرکززدایی، مقیاس‌پذیری و امنیت در همان سطح است.

این یک مشکل سه راهی است زیرا توسعه یک جنبه به قیمت یک عامل دیگر تمام می شود. به عنوان مثال، افزایش مقیاس پذیری بلاک چین ممکن است منجر به به خطر افتادن امنیت شود که از نظر مفهومی برخلاف اصول اولیه بلاک چین است.

در آخرین به‌روزرسانی، Ethereum 2.0 ادعا کرد که این پارادوکس را حل می کند. با این حال، این تکرار جدید هنوز در مرحله معرفی است و مشخص نیست چه زمانی و چگونه آن را حل خواهد کرد.

بیایید به سه عنصر سه راهی، معنی هر کدام برای بلاک چین و نحوه کمک آن به آن بپردازیم.

مقیاس پذیری

یک بلاک‌چین مقیاس‌پذیر در زمان‌های اوج شبکه به‌طور موثر عمل می‌کند و می‌تواند در چندین سیستم پروتکل بلاک چین برای پشتیبانی از موارد استفاده مختلف استفاده شود.

مقیاس‌پذیری یک ویژگی حیاتی بلاک چین است که به آن امکان می‌دهد با چندین شبکه بلاک چین کار کند و به توسعه‌دهندگان این فرصت را می‌دهد تا دارایی‌های دیجیتال، برنامه‌های مالی و برنامه‌های غیرمتمرکز را ایجاد و اجرا کنند. 

بلاک‌چین‌های بسیار مقیاس‌پذیر به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهند تا برنامه‌های کاربردی خود را بر روی چندین پلتفرم غیرمتمرکز راه‌اندازی کنند، بدون اینکه عملکرد یا قابلیت استفاده را به خطر بیندازند.

اما، با توجه به تعداد گره‌های اعتبارسنجی و کاربران فعال، امروزه مقیاس‌پذیری یک مسئله حیاتی برای بلاک چین در رابطه با مدیریت توان تراکنش است.

برخی از بلاک چین ها می توانند 4000 و 6000 تراکنش در ثانیه را پردازش کنند. با این حال، این به احتمال زیاد زمانی رخ می دهد که چندین گره تنها برای 50000 کاربر آنلاین در دسترس باشد. سوالی که در اینجا مطرح می‌شود این است که آیا بلاک چین می‌تواند تراکنش‌های مشابه در ثانیه را هنگام ارائه میلیون‌ها نفر حفظ کند؟

مقایسه شبکه بیت کوین با پلتفرم های رسانه های اجتماعی معمولی، فیس بوک و توییتر میزبان کاربران ماهانه بیشتری نسبت به کیف پول های فعال در بلاک چین BTC هستند. 

بلاک چین BTC میزبان 22 میلیون کیف پول فعال در سال 2021، در حالی که فیس بوک تقریباً 3 میلیارد کاربر فعال در همان سال. این بدان معناست که شبکه های بلاک چین راه طولانی در پیش دارند و عملکرد بالا را حفظ می کنند.

تمرکززدایی

تمرکززدایی مفهوم اصلی Web 3.0 است. ، بسیاری از به‌روزرسانی‌های امروزی در بلاک چین، ارزهای دیجیتال و برنامه‌های کاربردی را هدایت می‌کند. شبکه های غیرمتمرکز مستلزم این است که هیچ مقام مرکزی ساختار را مدیریت یا کنترل نمی کند، اما اختیارات بین کاربران به اشتراک گذاشته می شود و کنترل توزیع می شود.

بیایید نگاهی به نحوه عملکرد یک شبکه غیرمتمرکز بیندازیم. این یک ساختار بدون مجوز است که امکان تراکنش های مبتنی بر قوانین تنظیم شده را بدون سیستم های متمرکز می دهد.

ماینرها نقش حیاتی در این شبکه ایفا می کنند و ماینرها ماشین های محاسباتی هستند که معادلات پیچیده را برای تایید تراکنش ها در بلاک چین حل می کنند. در عوض، ماینرها یا گره‌های اعتبارسنجی کارمزد تراکنش یا در برخی موارد توکن‌ها را به عنوان سیستم پاداش دریافت می‌کنند.

بنابراین، گره‌ها از قدرت‌های برابری توسط توکن‌ها و مشارکت آنها در شبکه برخوردار هستند، که راهی عالی برای توزیع برابر شبکه در دنیای غیرمتمرکز است. هیچ کس در شبکه غیرمتمرکز نمی تواند به طور مستقل تصمیم بگیرد. در عوض، تصمیمات برای دستیابی به یک اجماع مورد رأی گیری قرار می گیرند.

با این حال، اگر یک بلاک چین بخواهد مقیاس پذیری را افزایش دهد، مکانیسم اجماع ممکن است زمان ببرد تا رای همه را به دست آورد. بنابراین، منجر به زمان پردازش شبکه و تراکم بیشتر می شود.

علاوه بر این، یک نگرانی امنیتی وجود دارد زیرا نهادهای مخرب می توانند در فرآیند اعتبار سنجی شرکت کنند و تصمیمات را به نفع خود هدایت کنند.

امنیت

امنیت یک نگرانی مهم و یکی از جنبه های اصلی شبکه های غیرمتمرکز است. روزانه میلیون‌ها تراکنش در بلاک چین انجام می‌شود و بدون یک سیستم امنیتی پیشرفته، هکرها به راحتی به کیف‌پول‌ها از تمام دارایی‌های آن نفوذ کرده و خشک می‌کنند. شبکه های بلاک چین اصلی مانند اتریوم و بیت کوین معمولاً ساختار امنیتی شبکه بهتری نسبت به شبکه های تازه ظهور دارند. بنابراین، نفوذ به بلاک چین بسیار دشوار است.

دلیل اصلی هدف قرار دادن بلاک چین توسط هکرها این است که آنها منبع باز هستند و هر کسی می تواند هش کدها را بخواند و تراکنش ها را ردیابی کند.

به نظر می‌رسد امنیت بلاک چین در تقابل با عناصر دیگر عمل می‌کند: تمرکززدایی و مقیاس‌پذیری. هنگامی که یک بلاک چین بسیار مقیاس پذیر است و با شبکه ها و پلتفرم های متعدد کار می کند، امنیت به حفظ ثبات سیستم بدون تداخل بیشتر مربوط می شود.

علاوه بر این، تمرکززدایی نشان می‌دهد که کنترل در میان گره‌های اعتبارسنجی نهفته است، جایی که فقط گره‌ها می‌توانند در مورد تراکنش‌ها و سایر جنبه‌ها تصمیم بگیرند. با این حال، اگر گره‌های مخرب در رای‌گیری شرکت کنند و طبق دستور کار خود عمل کنند، ممکن است منجر به مشکلات امنیتی شود.

بنابراین، ضروری است که امنیت را به خطر نیندازیم و بر توسعه مقیاس‌پذیری بلاک چین و تمرکززدایی با در نظر گرفتن نگرانی‌های امنیتی تمرکز کنیم. در غیر این صورت، کل اکوسیستم بلاک چین ممکن است سقوط کند.

چرا سه راهی بلاک چین اتفاق می افتد؟

بیشتر تلاش‌های امروزی برای توسعه بلاک چین بر مقیاس‌پذیری متمرکز است، که باعث می‌شود این شبکه‌ها برای بسیاری از کاربران در زنجیره‌ها و شبکه‌های متعدد قابل استفاده باشند و در عین حال سازگاری داشته باشند.

با این حال، شبکه‌های بلاک چین نمی‌توانند افزایش عظیم تراکنش‌ها در ثانیه را مدیریت کنند و ممکن است منجر به ازدحام بزرگ، بی‌ثباتی زنجیره بلوکی و تضعیف امنیت آن شود.

به‌علاوه، بلاک‌چین مقیاس‌پذیرتر به معنای اعتبارسنجی بیشتر گره‌ها برای پاسخگویی به درخواست‌های تراکنش فزاینده است. با این حال، این باید اطمینان حاصل کند که همه گره‌ها ایمن هستند زیرا یک گره مخرب می‌تواند کل شبکه را مختل کند و دستورات اشتباه را راه‌اندازی کند.

امنیت آنقدر برای بلاک چین اساسی است که نمی توان آن را به خطر انداخت و افزایش مقیاس پذیری یا عدم تمرکز می تواند منجر به نقض امنیت شود.

بنابراین، چالش رسیدن به نقطه بهینه در بین سه عنصر است زیرا افزایش یک عنصر به احتمال زیاد به قیمت کاهش عنصر دیگر تمام خواهد شد.

روش هایی برای حل مشکل سه راهی بلاک چین

هیچ راه حل واضحی برای این مشکل وجود ندارد. وگرنه الان مشکلی نبود. با این حال، تلاش‌ها و به‌روزرسانی‌های متعددی برای حل مشکل سه راهی بلاک چین صورت گرفته است. ما برخی از این تلاش ها را مرور خواهیم کرد و نقش آنها را در حل مشکل سه راهی مورد بحث قرار خواهیم داد.

شردینگ

Sharding به معنای شکستن زنجیره بلوکی به قطعات کوچکتر و اجازه دادن به هر زیربلاک چین به صورت جداگانه مدیریت معاملات و اطلاعات است. در نهایت، هر کدام می‌توانند تراکنش‌ها را بر اساس دفتر خود پردازش کنند. سپس این بلاک چین های کوچکتر یا Shards از طریق شبکه اصلی متصل می شوند.

این پیاده‌سازی با شکستن اطلاعات به قطعات کوچک‌تر اختصاص‌داده‌شده به هر Shard، که به‌طور جداگانه کار می‌کند، فشار را از روی یک بلاک چین کاهش می‌دهد.

این راه‌حل به مقیاس‌بندی بلاک چین بدون به خطر انداختن امنیت آن کمک می‌کند، زیرا هر شارد به‌طور مستقل کار می‌کند. همچنین می‌تواند تراکنش‌های بلاک چین را سریع‌تر کند، زیرا چندین تراکنش کوچک به‌جای اینکه همه چیز در بلاک‌چین اصلی در صف باشد، به‌طور همزمان برگزار می‌شوند.

لایه 2

توسعه‌دهندگان استدلال می‌کنند که افزودن لایه دوم به لایه اصلی بلاک چین می‌تواند فرآیند تراکنش را تسهیل کند. معرفی لایه دوم ساخته شده روی شبکه اصلی می تواند به پردازش سریعتر و کارآمدتر اطلاعات کمک کند.

یک لایه-2 یا یک زنجیره جانبی به شبکه اصلی متصل است و به اطلاعات اجازه می دهد بین دو زنجیره حرکت کنند. زنجیره جانبی با قوانین خاص خود عمل می کند و این اختیار را دارد که تراکنش ها را بدون نمایش آن به شبکه اصلی نهایی کند.

سپس، قراردادهای هوشمند استفاده می‌شود تا امکان تعامل بین کاربران فراهم شود. این راه حل ممکن است شبیه به اشتراک گذاری به نظر برسد. با این حال، لایه 2 بر افزودن لایه شبکه دوم بر روی بلاکچین اصلی تمرکز دارد، در حالی که اشتراک گذاری مستلزم شکستن بلاک چین اصلی به قطعات کوچکتر و تغییر ساختار شبکه اصلی است.

پروتکل اجماع

بسیاری از بلاک‌چین‌ها پروتکل اعتبارسنجی سنتی اثبات کار (PoW) خود را به اثبات شرط بندی (PoS). PoS به این معنی است که گره‌های اعتبارسنجی باید قبل از شرکت در مکانیسم اجماع، توکن‌های خود را به اشتراک بگذارند.

به طور کلاسیک، PoW به ماشین‌های قدرتمند – یا ماینرها – برای انجام الگوریتم‌های پیچیده و اعتبارسنجی تراکنش‌ها نیاز داشت. با این حال، این فرآیند وقت گیر بود و به انرژی قابل توجهی نیاز داشت.

بنابراین، افزودن گره‌های بیشتر در فرآیند اعتبارسنجی گزینه بهتری است، که تضمین می‌کند گره‌ها با حسن نیت عمل کنند، زیرا آنها توکن‌های خود را قفل می‌کنند و در آن قرار می‌دهند.

تلاش های مداوم در حل مشکل سه راهی بلاک چین

برخی تلاش‌ها با ارائه به‌روزرسانی‌های جدید برای بلاک‌چین‌های موجود، این مشکل را برطرف کردند. شبکه بلاک چین پیشرو، اتریوم، با آخرین به‌روزرسانی Serenity یا اتریوم 2.0، گام‌های جدی برای غلبه بر این سه راهی برداشته است.

همچنین، به‌روزرسانی جدید شامل تغییر مکانیسم PoW به PoS است که وعده پردازش 100000 تراکنش در ثانیه را می‌دهد. با این حال، حل مشکل سه راهی به این روش زمان می‌برد زیرا این یک فرآیند مرحله‌ای است.

Sharding هدف اصلی به‌روزرسانی جدید بود: تقسیم بلاک چین به قطعات کوچک‌تر و بهبود مقیاس‌پذیری. با این حال، بعداً، اتریوم اعلام کرد که شاردینگ را از جدول زمانی خود حذف کرده و به جای آن یک زنجیره لایه 2 را اتخاذ خواهد کرد.

چرا باید مشکل سه راهی بلاک چین را حل کنیم؟

فناوری بلاک چین پتانسیل بسیار زیادی دارد و علیرغم پیشرفت‌های امروزی، هنوز در مراحل اولیه خود است. مجموعه کاملی از عملکردها وجود دارد که ما از نظر تئوری از آنها می دانیم، اما هنوز متوجه نشده ایم که چگونه به آنجا برسیم.

بنابراین، برای رسیدن به آنجا، باید راه‌حل‌هایی برای مشکلات سرعت، سریع‌تر کردن تراکنش‌ها، با حداقل زمان ازدحام و با کارمزد کم پیدا کنیم. 

با این حال، توسعه بیشتر بلاک چین می تواند آن را در معرض خطرات امنیتی غیرقابل پیش بینی قرار دهد که ما از آنها بی اطلاعیم. بنابراین، توسعه دهندگان می دانند که تقویت بلاک چین در حال حاضر برای ادامه کاوش در آینده بلاک چین بسیار مهم است.

در نهایت، بلاک چین کمتر از 20 سال است که وجود داشته است و پتانسیل عظیمی باید کشف شود. هنگامی که این مشکل را حل کنیم، ممکن است سطوح جدیدی از عملکرد بلاک چین را پیدا کنیم که در مورد آنها شنیده ایم.

اظهارات پایانی

سه راهی بلاک چین، از جمله چالش‌هایی در توسعه مقیاس‌پذیری، امنیت و تمرکززدایی، توسعه بلاک چین را چالش‌برانگیز می‌کند. این سه عنصر برای بلاک چین حیاتی هستند، اما به نظر می رسد که افزایش یک عنصر می تواند منجر به به خطر انداختن عنصر دیگر شود. تلاش‌ها برای مقابله با این چالش بلاک چین و ترویج بلاک چین سریع‌تر و ایمن‌تر ادامه دارد. اتریوم 2.0 نمونه‌ای از این رویکردها است که شاردینگ و لایه 2 را برای یکپارچه‌سازی و ایمن کردن تراکنش‌ها معرفی کرد و نوید پردازش 100000 TPS را داد.

در نهایت، حل این سه راه‌های جدیدی را برای بهره‌مندی از این فناوری نوآورانه باز می‌کند، و ما فقط ممکن است سطح جدیدی را که ممکن است در پیشرفت‌های آینده بررسی کنیم، خراش دهیم.