چکیده

اندازه بلاک (Block Size) یکی از مهم‌ترین پارامترهای هر بلاک چین است که گنجایش اطلاعات هر بلاک را تعیین می‌کند. این مفهوم تاثیر مستقیمی بر سرعت پردازش تراکنش‌ها، هزینه‌ها و امنیت در شبکه بلاک چین دارد. در بلاک چین هایی مانند بیت کوین، اندازه بلاک اولیه ۱ مگابایت تعیین شده بود، اما با گذشت زمان و افزایش تعداد کاربران، نیاز به تغییر در این پارامتر احساس شد. برخی از بلاک چین ها هم از بلاک‌های بزرگ‌تر برای افزایش مقیاس پذیری استفاده می‌کنند. در حالی که برخی دیگر به دنبال بهینه‌سازی عملکرد شبکه با رویکردهای جایگزین مانند لایه دوم (L2) هستند.

اندازه بلاک (Block Size) در بلاکچین چیست؟

اندازه بلاک (Block Size) در بلاک چین به مقدار داده‌ای اشاره دارد که یک بلاک خاص می‌تواند در خود ذخیره کند. این داده‌ها معمولا شامل تراکنش‌های ارز دیجیتال می‌شود. بلاک‌ها در بلاک چین مانند صفحاتی در دفتر کل هستند که تراکنش‌ها را ثبت و تایید می‌کنند. هر بلاک به مقدار معینی از داده محدود می‌شود که ظرفیت یا اندازه آن نامیده می‌شود.

اندازه هر بلاک ممکن است در بلاک چین های گوناگون متفاوت باشد. به عنوان مثال، در بلاک چین بیت کوین، اندازه هر بلاک معمولا ۱ مگابایت است. این بدان معنا است که تنها تعداد معینی از تراکنش‌ها را می‌توان در هر بلاک بیت کوین گنجاند.

درنتیجه افزایش تعداد تراکنش‌ها در شبکه بیت کوین می‌تواند منجر به ازدحام و افزایش زمان تایید تراکنش (مقیاس پذیری) شود. برخی از بلاک چین ها مانند بیت کوین کش سعی کرده‌اند با افزایش اندازه بلاک به ۸ مگابایت این محدودیت را برطرف کنند.

چرا اندازه بلاک (Block Size) مهم است؟

اندازه بلاک (Block Size) به طور مستقیم بر مقیاس پذیری در بلاک چین تاثیر می‌گذارد. اگر اندازه بلاک خیلی کوچک باشد، شبکه نمی‌تواند تراکنش‌های بیشتری را به‌سرعت پردازش کند. در چنین شرایطی کاربران برای اولویت‌بندی تراکنش‌های خود مجبور به پرداخت کارمزد شبکه یا هزینه گس بالاتری هستند.

از سوی دیگر، اگر اندازه بلاک بیش از حد بزرگ باشد، ممکن است مشکلاتی مانند افزایش زمان همگام‌سازی شبکه و مصرف بالای انرژی رخ دهد. این امر فشار زیادی را بر نودهای شبکه وارد می‌کند، زیرا آن‌ها باید داده‌های بیشتری را پردازش و ذخیره کنند. این امر نیاز به منابع سخت‌افزاری و مصرف انرژی را افزایش می‌دهد و ممکن است عدم تمرکز شبکه را کاهش دهد. زیرا تنها نودهای بزرگ‌تر قادر به نگهداری گره‌ها خواهند بود.

برای حل این مشکلات، بسیاری از بلاک چین ها به دنبال روش‌هایی مانند تفکیک اطلاعات تراکنش (SegWit)، شاردینگ و دیپ شاردینگ یا تغییر اندازه بلاک هستند. اندازه بلاک (Block Size) باید به‌گونه‌ای تنظیم شود که تعادلی بین سرعت پردازش، امنیت و در دسترس بودن منابع در شبکه به وجود آید.

اندازه بلاک (Block Size) در بلاک چین های مختلف چقدر است؟

اندازه بلاک یک پارامتر اساسی در هر شبکه بلاک چین است که حداکثر مقدار داده قابل ذخیره در یک بلاک را تعیین می‌کند. انتخاب اندازه بلاک به طور قابل توجهی بر مقیاس پذیری، توان عملیاتی تراکنش و حتی ویژگی‌های غیرمتمرکز بلاک چین تاثیر می‌گذارد. شبکه‌های گوناگون بلاک چین رویکردهای متفاوتی را برای این پارامتر اتخاذ کرده‌اند که اولویت‌ها و موارد استفاده منحصر به فرد آن‌ها را منعکس می‌کند.

انتخاب اندازه بلاک در بین شبکه‌های بلاک چین به طور قابل توجهی متفاوت است. محدودیت محافظه‌کارانه ۱ مگابایت (تا وزن بلاک ۴ مگابایت) بیت کوین بر امنیت بیشتر و مشارکت گسترده‌تر تاکید دارد. در حالی که هدف بیت کوین کش با بلاک‌های بزرگ‌تر درواقع تسهیل تراکنش‌های روزمره با افزایش توان شبکه است. بسیاری از بلاک چین ها هم راه‌حل‌های ترکیبی مانند SegWit و شبکه لایتنینگ را برای افزایش کارایی معرفی کرده‌اند.

مدل مبتنی بر گس اتریوم نیز یک استراتژی جایگزین است که به جای اندازه داده‌های خام بر محدودیت‌های محاسباتی تمرکز دارد. هر رویکرد تعادل متفاوتی را بین مقیاس‌پذیری، کارایی و تمرکززدایی برقرار می‌کند تا تکامل در فناوری بلاک چین ادامه یابد.

۱. بیت کوین (BTC)

اندازه بلاک بیت کوین شاید موردبحث‌ترین مثال ممکن باشد. ساتوشی ناکاموتو (بنیان‌گذار ناشناس بیت کوین) یک محدودیت ۱ مگابایتی (MB) را برای اندازه بلاک در شبکه بیت تکوین تعیین کرد. او این کار را با هدف جلوگیری از سو استفاده‌های احتمالی و متمرکز شدن شبکه انجام داد. همچنین اطمینان از اینکه ماینرهای فردی با منابع محدود هم بتوانند در شبکه شرکت کنند.

این محدودیت ۱ مگابایتی اندازه بلاک (Block Size) در بیت کوین آن را به تقریبا ۳ تا ۷ تراکنش در ثانیه محدود می‌کند. یک انتخاب عامدانه در طراحی بیت کوین که تمرکززدایی و امنیت را به توان عملیاتی خام اولویت می‌دهد. البته معرفی ارتقای تفکیک امضاهای تراکنش (SegWit) در سال ۲۰۱۷ توانست ظرفیت بلاک بیت کوین را دوباره بازتعریف کند.

ارتقای SegWit این کار را نه با افزایش مستقیم محدودیت بایت، بلکه با تغییر نحوه شمارش داده‌ها انجام می‌دهد. بیت کوین با ارتقای SegWit اکنون از معیار «وزن بلاک» استفاده می‌کند. به طوری که هر بلاک از نظر تئوری و در شرایط بهینه قادر به ذخیره داده تا ۴ مگابایت خواهد بود. اگرچه بلاک‌های معمولی شبکه کماکان زیر این آستانه باقی می‌مانند.

۲. بیت کوین کش (BCH)

بیت کوین کش در سال ۲۰۱۷ از میان گروهی از حامیان بیت کوین پدیدار شد. آن‌ها معتقد بودند که محدودیت ۱ مگابایتی در اندازه بلاک (Block Size) برای تراکنش‌های روزمره بسیار نامتوازن است. شبکه BCH در ابتدا محدودیت اندازه بلاک را به ۸ مگابایت و در ارتقاهای بعدی به ۳۲ مگابایت افزایش داد.

این اندازه بلاک بزرگ‌تر BCH را قادر می‌سازد تا تراکنش‌های بیشتری را در هر بلاک پردازش کند. امری که به کاهش هزینه‌ها و زمان‌های تایید در دوره‌های استفاده زیاد از شبکه کمک می‌کند. با این حال، مشکل اینجا است که بلاک‌های بزرگ‌تر پهنای باند و فضای ذخیره‌سازی بیشتری را طلب می‌کنند. امری که به طور بالقوه منجر به تمرکز بیشتر می‌شود. زیرا فقط با دستگاه ماینر کاملا مجهز می‌توان افزایش بار داده را مدیریت کرد.

۳. لایت کوین (LTC)

لایت کوین یکی دیگر از بلاک چین های شناخته شده است که بخش عمده‌ای از طراحی بنیادی بیت کوین را به ارث می‌برد. به طوری که اندازه بلاک (Block Size) آن ۱ مگابایت است. اما از زمان تولید بلاک سریع‌تر (در حدود ۲.۵ دقیقه در مقایسه با ۱۰ دقیقه بیت کوین) بهره می‌برد.

این ترکیب به طور موثری به لایت کوین اجازه می‌دهد تا به تعداد پردازش تراکنش بالاتر در واحد زمان دست یابد. حتی اگر اندازه هر بلاک به طور مشابه و محدود با بیت کوین باشد. تولید سریع‌تر بلاک، لایت کوین را برای تراکنش‌های سریع‌تر مناسب می‌سازد. در عین حال، سطح غیرمتمرکز بودن آن را در تراز بیت کوین نگه می‌دارد.

۴. اتریوم (ETH)

اتریوم با عدم اعمال محدودیت اندازه بایت در هر بلاک، رویکرد کاملا متفاوتی را در پیش گرفته است. در عوض، از سیستم «محدودیت گس اتریوم» استفاده می‌کند. هر تراکنش روی اتریوم مقدار معینی گس (سوخت یا توان) مصرف می‌کند که معیاری از تلاش محاسباتی است.

محدودیت گس در هر بلاک (در حال حاضر، حدود ۱۵ میلیون گس) به طور غیرمستقیم تعداد تراکنش جا گرفته در یک بلاک را به طور غیرمستقیم تعیین می‌کند. زیرا عملیات پیچیده‌تر به توان بیشتری نیاز دارد. این طراحی انعطاف پذیری بیشتری را برای پردازش تراکنش‌های متنوع، مانند معاملات مربوط به قراردادهای هوشمند، بدون محدودیت اندازه بلاک (Block Size) ثابت در بایت ارائه می‌دهد.

۵. سایر بلاک چین ها

بلاک چین ها و پلتفرم‌های جدیدتر عمدتا اندازه بلاک را با مکانیسم‌های مقیاس پذیری مرتبط می‌کنند. به عنوان مثال، دوج کوین (DOGE) که نسخه تکامل یافته‌تر لایت کوین است، زمان سریع تولید بلاک‌ها (تقریبا ۱ دقیقه) را حفظ می‌کند. اما اندازه بلاک خود را به دلیل حجم معاملات نسبتا کم، در شرایط متعادل نگه می‌دارد.

در همین حال، پلتفرم‌هایی مانند کاردانو و سولانا از تکنیک‌های پیشرفته‌ای مانند «شاردینگ» یا «پردازش تراکنش‌های موازی» بهره می‌برند. این رویکردهای نوآورانه به دنبال بالا بردن توان عملیاتی شبکه با افزایش تعداد لایه بلاک چین، بدون تکیه بر افزایش اندازه بلاک (Block Size) هستند. این روش‌ها به شبکه اجازه مقیاس افقی می‌دهد تا عدم تمرکز و امنیت آن حفظ شود.

پاداش بلاک و ارتباط آن با اندازه بلاک (Block Size)

پاداش بلاک، درآمدی است که استخراج‌کنندگان ارز دیجیتال برای اعتبارسنجی و اضافه کردن بلاک‌های تراکنش به یک بلاک چین دریافت می‌کنند. این پاداش معمولا از ترکیبی از کارمزد تراکنش‌ها و توکن‌های جدید ارزهای دیجیتال تشکیل شده است. ماینینگ، فرآیند تایید و یکپارچه‌سازی تراکنش‌ها، به قدرت و منابع محاسباتی قابل توجهی نیاز دارد و پاداش بلاک، ماینرها را تشویق حفظ و ایمن کردن بلاک چین می‌کند.

مبلغی که به یک ماینر موفق تعلق می‌گیرد، بر اساس بلاک چین متفاوت است. به عنوان مثال، در حال حاضر پاداش بلاک بیت کوین پس از آخرین رویداد هاوینگ 3.۱۲۵ بیت کوین به اضافه کارمزد تراکنش است. این پاداش تقریبا هر چهار سال یکبار (هر ۲۱۰.۰۰۰ بلاک) برای تنظیم عرضه بیت کوین و کاهش تورم نصف می‌شود. این بازه زمانی چهار ساله رخداد هاوینگ به خاطر اندازه بلاک (Block Size) مشخص و تغییرناپذیر بیت کوین است.

نوآوری‌های جدید در مدیریت اندازه بلاک (Block Size)

با پیشرفت فناوری بلاک چین، روش‌های جدیدی برای مدیریت و بهینه‌سازی اندازه بلاک‌ها با هدف افزایش کارایی شبکه بدون به خطر انداختن امنیت و عدم تمرکز پیشنهاد شده است. یکی از این روش‌ها، اندازه بلاک پویا است که به بلاک چین اجازه می‌دهد تا اندازه بلاک‌ها را بر اساس نیازهای شبکه تنظیم کند. این رویکرد نو می‌تواند به کاهش تراکم شبکه و متعادل کردن هزینه‌های تراکنش ختم شود.

علاوه بر این، راه‌حل‌های لایه ۲، مانند شبکه لایتنینگ بیت کوین و رول‌آپ‌های اتریوم، پردازش تراکنش‌های خارج از شبکه را فعال کرده‌اند. این راه‌حل‌ها مقیاس پذیری را بدون نیاز به افزایش اندازه بلاک (Block Size) بهبود می‌بخشند و امکان انجام تراکنش‌های سریع‌تر و ارزان‌تر را به کاربران می‌دهند.

روش‌های دیگر، مانند شاردینگ که در شبکه‌هایی مانند اتریوم ۲.۰ و سولانا پیاده‌سازی شده‌اند، با تقسیم بار پردازش در چندین شبکه، فشار روی اندازه بلاک‌ها را کاهش می‌دهند. این فناوری‌ها در کنار هم نقش مهمی در آینده بلاک چین دارند و تعادلی بین امنیت، مقیاس‌پذیری و تمرکززدایی به وجود می‌آورند.

جمع بندی

اندازه بلاک یکی از عوامل کلیدی در عملکرد بلاک چین است که بر سرعت پردازش تراکنش و هزینه‌های آن تاثیر می‌گذارد. بلاک‌های کوچک امن‌تر هستند، اما سرعت پردازش محدودی دارند. در حالی که بلاک‌های بزرگ‌تر می‌توانند مقیاس‌پذیری را بهبود بخشند، اما ممکن است منجر به متمرکز شدن شبکه شوند. انتخاب اندازه بلاک (Block Size) مناسب به اهداف و نیازهای شبکه بلاکچین بستگی دارد و تعادلی بین مقیاس‌پذیری، امنیت و عدم تمرکز برقرار می‌کند.

منابع

1.   coinmarketcap.com
2.   coinbase.com
3.   bitstamp.net
4.   cointelegraph.com