دانشنامهمفاهیم پایهمقالات آموزشی و تحلیلی

بلاک‌چین لایه 1 و لایه 2 چیست؟ و چه تفاوت‌هایی با هم دارند؟

محبوبیت حوزه کریپتو و بلاک‌ چین به صورت تصاعدی در حال افزایش است و تعداد کاربران و تراکنش‌های صورت‌گرفته در این اکوسیستم‌ها نیز رشد قابل ملاحظه‌ای را تجربه می‌کند. در حالی که بسیاری اعتقاد دارند که بلاک ‌چین یک فناوری انقلابی است اما مقیاس‌پذیری آن همیشه با توجه به تقاضای رو به رشد آن، به عنوان یکی از چالش‌های اساسی این فناوری به‌ شمار می‌آمده است. شبکه بلاک ‌چین‌های عمومی بسیار ایمن و غیرمتمرکز هستند و در بسیاری از موارد توان عملیاتی بسیار بالایی دارند.

این اغلب به دلیل ویژگی سه‌گانه‌ای است که برای بلاک ‌چین توصیف می‌شود. اما واقعیت امر این است که بلاک‌ چین نمی‌تواند به طور همزان به سطوح بالایی از تمرکززدایی، امنیت و مقیاس‌پذیری دست یابد. اگر واقع بینانه به مسئله نگاه کنیم، شبکه‌های بلاک ‌چین می‌توانند تنها دو عامل از سه عامل را امکان‌پذیر سازند.

خوشبختانه بسیاری از توسعه‌دهندگان و علاقه‌مندان و متخصصان در حال کار بر روی مقیاس‌پذیری شبکه‌های بلاک چینی هستند. برخی از این راه‌حل‌ها برای تغییر معماری بلاک ‌چین اصلی لایه 1 طراحی شده‌اند، در مقابل برخی دیگر بر روی پرتکل لایه 2 فعالیت می‌کنند. این لایه در قسمت بالایی شبکه اصلی قرار دارد.

با وجود اینکه تعداد زیادی بلاک‌ چین و ارزهای دیجیتال وجود دارند، اما نمی‌دانید که از بلاک ‌چین لایه 1 یا لایه 2 استفاده می‌کنند. این به عنوان یک ناآگاهی برای شما به‌ حساب می‌آید. از آنجایی که بلاک ‌چین پیچیدگی‌های خاص خود را دارد، اما ارزش این را دارد که از سیستمی که در آن سرمایه‌گذاری می‌کنید اطلاعات جامعی داشته باشید. از این رو، در این مقاله تلاش شده است در مورد اینکه بلاک ‌چین لایه 1 و لایه 2 چیست و چه تفاوت‌هایی با هم دارند بحث شود.

بلاک‌چین لایه 1 و لایه 2 چیست؟

اصطلاح لایه 1، به نخستین و مهم‌ترین سطح معماری بلاک‌ چین اشاره دارد. این لایه ساختار اصلی یک شبکه بلاک ‌چین را تشکیل می‌دهد. بیت‌کوین، اتریوم و زنجیره بایننس (BNB) نمونه‌هایی از بلاک‌ چین لایه 1 هستند.‌ لایه 2 به شبکه‌هایی اشاره دارد که بر روی سایر بلاک ‌چین‌ها ساخته شده‌اند. بنابرای اگر بیت‌کوین لایه 1 باشد، شبکه لایتینیگ (Lightning) که در سطح بالایی از آن عملیاتی شده است به عنوان لایه 2 شناخته می‌شود.

هدف اصلی لایه 1 و لایه 2، بهبود مقیاس‌پذیری در شبکه بلاک ‌چین است. راه‌حل لایه 1 به طور مستقیم قوانین و مکانیسم‌های بلاک ‌چین اصلی را تغییر می‌دهد. این در حالی است که راه‌حل لایه 2، از یک شبکه خارجی و موازی با شبکه اصلی برای تسهیل تراکنش‌ها و به دور از درگیر کردن زنجیره اصلی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

What is Layer 2 Blockchain 1 1024x597 - بلاک‌چین لایه 1 و لایه 2 چیست؟ و چه تفاوت‌هایی با هم دارند؟

چرا مقیاس‌پذیری در بلاک‌ چین مهم است؟

بیایید با یک مثال ساده چنین توضیح دهیم. فرض کنید که یک بزرگراه جدید بین یک شهر A و شهر B که ترافیک آن روزبه‌روز افزوده می‌شود بسازند. از آنجایی که میزان ترافیک از بزرگراه افزایش پیدا می‌کند میانگین زمان صرف‌شده برای رفتن از نقطه A به نقطه B به میزان قابل‌توجهی افزایش پیدا می‌کند. با توجه به اینکه زیرساخت لازم برای توسعه مجدد بزرگراه محدود است و از طرف دیگر تقاضا برای استفاده از این بزرگراه افزایش پیدا کرده است، در این حالت چه راه‌حلی وجود دارد؟

حال مسئولان باید چه راه‌حلی را اتخاذ کنند تا مسافران با سرعت بیشتر و به آسانی از این مسیر تردد کنند؟ یکی از این راه‌حل‌ها افزودن خطوط اضافی و بهبود خود بزرگراه است. با این حال چنین روشی همیشه عملیاتی نیست زیرا راه حل بسیار گران قیمتی به شمار می‌رود و از نظر اقتصادی به صرفه نیست. اگر مسئولان خلاقیت داشته باشند و بتوانند رویکردهای دیگری را در نظر بگیرند مانند ساخت جاده‌های فرعی و یا حتی راه‌اندازی خطوط ریلی سبک، چنین رویکردی می‌تواند بار بزرگی از دوش این بزرگراه بردارد.

اهمیت مقیاس‌پذیری در بلاک چین

در دنیای فناوری بلاک ‌چین بزرگراه اصلی لایه 1 است. این در حالی است که جاده‌های خدماتی فرعی و خطوط ریلی سبک همان راه‌حل لایه 2 خواهند بود.

بیت‌کوین، اتریوم، پولکادات همگی بلاک‌ چین‌های لایه 1 محسوب می‌شوند. در این بلاک‌ چین‌ها تمامی تراکنش‌ها در لایه اصلی مربوط به خود اکوسیستم پردازش و ثبت می‌شوند و دارای یک ارز دیجیتال بومی هستند. این بلاک ‌چین‌ها معمولا برای انجام پرداخت‌ هزینه‌ها و ارائه برخی از خدمات مورد استفاده قرار می‌گیرند. پالیگان یکی از نمونه‌های راه حل مقیاس‌بندی لایه 2 است. نقاط مربوط به ایمنی پلتفرم توسط شبکه اتریوم به طور مرتب مورد بازرسی قرار می‌گیرد تا وضعیت ایمنی آن را به‌روز نگه داشته شود.

پایدار نگه‌داشتن شبکه به عنوان عنصر حیاتی بلاک ‌چین شناخته می‌شود. چنین معیاری از طریق سرعت و کارایی یک اکوسیستم مشخص می‌شود، بدین معنی که چه تعداد تراکنش در یک بازه زمانی خاص پردازش و ثبت شده است. با افزایش تعداد کاربران و به طبع آن افزایش تراکنش‌های همزمان استفاده از بلاک ‌چین لایه 1 می‌تواند کند و بسیار گران قیمت باشد. این مورد به ویژه در مورد بلاک‌ چین‌هایی که از مکانیسم اثبات کار استفاده می‌کنند بسیار حائز اهمیت‌تر از بلاک‌ چین‌هایی است که به روش اثبات سهام فعالیت دارند.

four unexpected blockchain use cases 1024x575 - بلاک‌چین لایه 1 و لایه 2 چیست؟ و چه تفاوت‌هایی با هم دارند؟

لایه 1 چه مشکلاتی دارد؟

اکوسیستم بیت‌کوین و اتریوم از شبکه‌های لایه 1 با مشکلات مقیاس‌پذیری روبرو هستند.  هر دو شبکه از طریق یک مدل اجماع توزیع‌شده ایمن می‌شوند. این بدین معنی است که همه تراکنش‌ها قبل از تایید اعتبار توسط چندین گره مورد تایید قرار می‌گیرند. گره‌ها یا به اصطلاح ماینینگ همگی برای حل یک معمای پیچیده محاسباتی با هم رقابت می‌کنند و به ماینرها در ازای این فعالیت ارز دیجیتال بومی شبکه تحت عنوان پاداش تعلق می‌گیرد.

همه تراکنش‌ها قبل از اینکه به تایید نهایی برسند باید به صورت مستقل از طرف چندین گره تایید شوند. این یک روش کارآمد برای ثبت و تایید داده‌های صحیح در یک شبکه بلاک‌ چین است. همچنین چنین رویکردی مانع از حمله هکرها به اکوسیستم می‌شود. اما مشکلی که در اینجا وجود دارد، این است که اگر چنین شبکه‌هایی به محبوبیتی برسند که تقاضای آنها روزبه‌روز در حال افزایش است با افزایش ترافیک شبکه مواجه خواهند شد. در نتیجه این امر باعث کندی شبکه و افزایش کارمزد تراکنش‌های صورت‌گرفته در آن می‌شود.

مقیاس‌پذیری در لایه 1 چگونه قابل حل است؟

گزینه‌های متعددی برای بلاک ‌چین لایه 1 وجود دارد که می‌تواند توان عملیاتی و ظرفیت شبکه را افزایش دهد. در مورد بلاک‌ چین‌هایی که به وسیله اثبات کار (Proof of Work) فعالیت می‌کنند، با انتقال شبکه به نوع اثبات سهام (Proof of Stake)، تراکنش در ثانیه (TPS) و کارمزد تراکنش به طور قابل ملاحظه‌ای افزایش خواهد یافت. البته در جامعه ارزهای دیجیتال دیدگاه‌های متفاوتی درباره پیامدهای چنین انتقالی وجود دارد.

راه‌حل‌های مختلف دیگری برای مقیاس‌پذیری در شبکه لایه 1 وجود دارد که در اغلب موارد توسط تیم پروژه معرفی می‌شوند. بسته به نوع راه‌حل، جامعه مشارکت‌کننده در شبکه باید هاردفورک و یا سافت فورک انجام دهد. البته برخی از تغییرات کوچ نیز مانند به‌روزرسانی سگویت (SegWit) بیت‌کوین یکی از این روش‌هاست.

تغییرات بزرگتر، مانند افزایش اندازه بلوک بیت‌کوین به 8 مگابیت، به هاردفورک نیاز دارد. گزینه دیگر برای افزایش توان عملیاتی شبکه، اشتراک‌گذاری است. در این عملیات، یک بلاک ‌چین به چندین بلاک‌ چین کوچکتر تقسیم می‌شود که می‌تواند داده‌ها را به طور همزمان پردازش کند اما نه به صورت متوالی.

مقیاس‌پذیری در لایه 2 چگونه انجام می‌شود؟

راه‌حل لایه 2 متکی به شبکه‌های ثانویه هستند که به صورت موازی و یا به طور مستقل از زنجیره اصلی کار می‌کنند. تراکنش‌های صورت‌گرفته در لایه 2، داده‌ها را در خارج از زنجیره بسته‌بندی می‌کند و آنها را به عنوان یک تراکنش به زنجیره اصلی می‌فرستد. این نوع سیستم‌ها برای بررسی صحت تراکنش‌ها از روش اثبات اعتبار استفاده می‌کنند. دارایی‌ها در زنجیره اصلی از طریق یک قرارداد هوشمند و پل زدن به لایه 2 نگهداری می‌شوند. در این روش، قرارداد هوشمند تایید می‌کند که مجموعه باید طبق برنامه عمل کند.

زنجیره‌های جانبی

زنجیره‌های جانبی، شبکه‌های بلاک‌ چین مستقلی هستند که اعتبارسنج‌های مختص خود را دارند. بدین معنی که قراردادهای هوشمند آن برای تایید تراکنش‌ها نیازی به ارتباط زنجیره جانبی با زنجیره اصلی ندارد و به صورت مستقل عمل می‌کند. البته شبکه این اطمینان را به شما می‌دهد که زنجیره جانبی به درستی وظایف خود را انجام می‌دهد و دارایی‌های زنجیره اصلی را به درستی کنترل می‌کند.

کانال وضعیت

کانال وضعیت یک محیط ارتباطی دو طرفه بین طرفین معامله است. طرفین بخشی از بلاک‌ چین را بسته و آن را به یک کانال تراکنش خارج از زنجیره متصل می‌کنند. این کار از طریق یک قرارداد هوشمند از پیش توافق‌شده و از طریق امضا چندگانه صورت می‌گیرد. سپس طرفین یک تراکنش و یا دسته‌ای از تراکنش‌ها را خارج از زنجیره انجام می‌دهند؛ بدون اینکه اطلاعات مربوط به داده‌های تراکنش را فورا به دفتر کل توزیع‌شده (یعنی زنجیره اصلی) ارسال کنند. از این تمامی تراکنش‌های مجموعه انجام گرفته و وضعیت نهایی کانال برای اعتبارسنجی به بلاک ‌چین ارسال می‌شود. این مکانیزم افزایش سرعت تراکنش و بهبود ظرفیت کلی شبکه را باعث می‌شود. شبکه‌هایی مانند لایتینیگ بیت‌کوین و رایدن اتریوم براساس کانال وضعیت عمل می‌کنند.

بلاک‌ چین‌های تو در تو

 راه‌حل بلاک ‌چین‌های تو در تو به مجموعه‌ای از زنجیره‌های ثانویه متکی هستند که در قسمت بالای بلاک‌ چین اصلی یا همان والد قرار دارد. بلاک ‌چین‌های تو در تو براساس قوانین و پارامترهای تعیین‌شده توسط زنجیره مادر عمل می‌کنند. زنجیره اصلی در اجرای تراکنش‌ها شرکت نمی‌کنند و نقش آن به حل اختلاف در مواقع اضطراری محدود می‌شود. تمامی وظایف روزمره به زنجیره فرعی واگذار می‌شود که پس از تکمیل‌شدن تراکنش‌ها، پردازش تراکشن‌های صورت‌گرفته را به زنجیره اصلی محول می‌کند. پروژه پلاسمای OmiseGO نمونه‌ای از راه‌حل بلاک‌ چین تو در تو است.

بلاک‌ چین‌هایی که براساس لایه 1 و لایه 2 فعالیت‌ می‌کنند، هر کدام دارای مزایا و معایبی هستند. کار با لایه 1 بهترین و مؤثرترین راه برای بهبود پروتکل در مقیاس بزرگ است. با این حال هر گونه تغییراتی نیازمند متقاعد کردن بخش وسعی از اعتبارسنج‌هاست و این تغییرات از طریق هاردفورک صورت می‌گیرد.

 به عنوان مثال، یکی از این تغییرات که در برابر انجام آن مانع تراشی می‌کنند تا مانع از انجام چنین کاری شوند تغییر از پروتکل Proof of Work به Proof of Stake است. زیرا در صورت وقوع چنین رویدادی ماینرها درآمد خود را به طور کامل از دست می‌دهند و آنها را از مقیاس‌پذیری منع می‌کند.

در مقابل بلاک‌ چین لایه 2 راه‌حل‌های بسیار زیادی برای بهبود مقیاس‌پذیری انجام می‌دهد. با این حال، بسته به روش مورد استفاده، این احتمال وجود دارد که تا حد زیادی امنیت بلاک ‌چین اصلی را از دست بدهید. کاربران به شبکه‌هایی مانند اتریوم و بیت‌کوین که دارای انعطاف و سابقه امنیتی بالایی هستند اعتماد دارند. در صورتی که لایه 1 حذف شود در این صورت کاربران مجبور هستند در تامین کارایی و امنیت به تیم توسعه دهنده بلاک‌ چین لایه 2 اعتماد کنند.

blockchain 1 e1658746747538 1024x587 - بلاک‌چین لایه 1 و لایه 2 چیست؟ و چه تفاوت‌هایی با هم دارند؟

آیا با مقیاس‌پذیرتر شدن لایه 1 به راه‌حل لایه 2 نیاز خواهیم داشت؟

 باید توجه داشت که بلاک‌ چین‌های حال حاضر با سرعت باور نکردنی در حال توسعه هستند و شبکه‌هایی با قدرت مقیاس‌پذیری بسیار زیادی در حال ایجاد شدن هستند. با این حال زمان زیادی برای رسیدن به مقیاس‌پذیری موردنظر وجود دارد. از طرف دیگر اصلی‌ترین هدف بلاک ‌چین‌ها این است که بیشتر بر روی امنیت تمرکز کنند. از این ‌رو، برای انجام هر چه بهتر خدمات مجبور هستند به بلاک ‌چین‌های لایه 2 اعتماد کنند.

در آینده نزدیک، به دلیل توسعه جامعه کاربران، به احتمال زیاد زنجیره جانبی پلتفرم‌هایی مانند اتریوم بیشترین تسلط را داشته باشند. در این میان آن دسته از بلاک ‌چین‌هایی که مجموعه اعتبارسنجی بزرگ و قابل اعتمادی را  ارائه می‌دهند خواهند توانست پایه‌های محکمی برای هدفمند کردن راه‌حل لایه 2 بناگذاری کنند.

جمع‌بندی

با افزایش محبوبیت ارزهای دیجیتال، تلاش برای بهبود مقیاس‌پذیری از طریق ایجاد راه‌حل‌های لایه 1 و لایه 2 در حال انجام است. اگر شما هم جز آن دسته از کاربرانی هستید که سبد ارزهای دیجیتال متنوعی دارند به احتمال زیاد، پردازش ارز شما ممکن است در هنگام تراکنش به صورت راه‌حل لایه 1 و یا لایه 2 صورت گیرد. در حالت کلی اعتماد قابل‌قبولی را هر بلاک ‌چین در بین جامعه ارزهای دیجیتال توانسته به دست آورد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا