چکیده

بلاک چین (Blockchain) یک شبکه غیرمتمرکز از گره‌ها است که به‌صورت مستقبل تراکنش‌ها را پردازش می‌کند. صحت تراکنش‌ها در یک شبکه بلاک چین از طریق الگوریتم اجماع اختصاصی تایید می‌شود. در ادامه تراکنش‌ها به‌صورت متوالی در یک زنجیره (معمولا در قالب بلوک) ثبت و ذخیره می‌شوند. تغییر و دستکاری در داده‌های بلاک چین هم اگر نگوییم غیرممکن است، دشواری زیادی به‌دنبال دارد. در یک دسته بندی کلی، انواع شبکه بلاک چین به دو گروه لایه یک و لایه دو تقسیم می‌شوند. اگ کنجکاو هستید که بلاک چین لایه یک چیست و چه تفاوتی با شبکه لایه دوم دارد، این مطلب را تا پایان دنبال کنید. 

بلاک چین لایه یک چیست؟ 

بلاک چین لایه یک (Layer 1 Blockchain) مسئولیت عملیات اصلی در یک شبکه غیرمتمرکز از گره‌ها را بر عهده دارد. تمام فرآیندهای اصلی مانند پردازش، تسویه، ثبت و ذخیره تراکنش‌ها در بستر شبکه لایه یک انجام می‌شود. هر بلاک چین لایه اول یک معماری اختصاصی دارد. قلب تپنده معماری هر شبکه، الگوریتم اجماع آن است. به زبان ساده، الگوریتم اجماع مشخص می‌کند که گره‌ها بر اساس چه سازوکار مجاز به تایید و ثبت تراکنش‌ها هستند. 

بیت کوین و اتریوم، بزرگ‌ترین شبکه‌های لایه یک در بازار کریپتوکارنسی هستند. در برخی از شبکه‌های بلاک چین لایه یک مانند اتریوم، زیرساخت ایجاد برنامه‌های غیرمتمرکز و قراردادهای هوشمند نیز فراهم می‌شود. قرارداد هوشمند، امکان انجام تراکنش به‌صورت خودکار در بستر بلاک چین و مبتنی بر یک توافق بین طرفین را ایجاد می‌کند. 

چالش اصلی بلاک چین‌های لایه اول چیست؟ 

بسیاری از بلاک چین‌ها از آزمون امنیت سربلند بیرون آمده‌اند. علی‌رغم تهدیدات امنیت سایبری بسیاری که موجودیت این شبکه‌ها را به‌مخاطره می‌اندازند، تاکنون بلاک چین‌های جریان اصلی بدون مشکل به‌کار خود ادامه داده‌اند. در عین حال، عمده بلاک چین‌ها از مشکلاتی مانند سرعت پردازش تراکنش‌ها و مقیاس پذیری رنج می‌برند. 

به این معنی که با افزایش تعداد کاربران و تقاضا برای انجام تراکنش‌ها در بلاک چین لایه یک، به‌دلیل محدود بودن توان عملیاتی، سرعت پردازش تراکنش‌ها کاهش پیدا می‌کند. در کنار این موضوع، نرخ کارمزد تراکنش‌های شبکه‌ها نیز افزایش می‌یابد. چالش مقیاس‌پذیری امروز یک معضل جدی برای بلاک چین های لایه اول است که البته راه‌حل‌هایی برای بهبود آن معرفی شده‌اند. 

راهکارهای افزایش مقیاس‌پذیری بلاک چین لایه یک 

تاکنون چند راه حل برای مشکل مقیاس‌پذیری بلاک چین لایه اول ابداع شده است. برخی از این راه‌ها محبوبیت بیشتری پیدا کرده‌اند و بعضی دیگر چندان با استقبال روبه‌رو نشده‌اند. در مجموع می‌توان راه‌کارهای بهبود مقیاس پذیری بلاک چین لایه یک را در موارد زیر خلاصه نمود: 

۱. افزایش اندازه بلوک ذخیره تراکنش‌ها 

اجازه دهید این راهکار را با یک مثال مطرح کنیم. هر یک از بلوک‌های شبکه بیت کوین، حدود ۱ مگابایت ظرفیت دارند. در سال‌های گذشته، عده‌ای از اعضای جامعه بیت کوین، پیشنهاد افزایش ظرفیت بلوک‌های بیت کوین را مطرح کردند. این کار موجب می‌شد که تعداد تراکنش‌های بیشتری در هر بلوک جای بگیرند. با توجه به‌اینکه زمان تشکیل هر بلوک بیت کوین تقریبا به صورت ثابت برابر با ۱۰ دقیقه است، بنابراین افزایش گنجایش بلوک‌ها، توان عملیاتی شبکه برای پردازش تراکنش‌ها را افزایش می‌داد. 

این پیشنهاد مورد موافقت عموم گره‌های بیت کوین قرار نگرفت. گروهی از اعضای جامعه بیت کوین، یک هارد فورک اجرا کردند و طی آن شبکه جدیدی به‌نام بیت کوین کش متولد شد. در این بلاک چین لایه یک، ظرفیت هر بلوک از ۱ به ۸ مگابایت ارتقا یافت. پس از مدت هم به‌روزرسانی در شبکه صورت گرفت و سایز بلوک‌ها به ۳۲ مگابایت افزایش یافت. 

برای اینکه موضوع روشن شود، باید بدانید که بلاک چین بیت کوین توان پردازش ۷ تراکنش در ثانیه را دارد. این عدد برای بیت کوین کش برابر با ۱۰۰ تراکنش است. بنابراین افزایش اندازه بلوک‌ها یک راه برای مشکل مقیاس‌پذیری است. 

۲. تغییر الگوریتم اجماع بلاک چین 

الگوریتم اجماع، سازوکار دستیابی به توافق بین گره‌های یک شبکه برای تایید تراکنش‌ها است. بدیهی است هر چه الگوریتم اجماع پیچیدگی بیشتری داشته باشد، تایید تراکنش‌ها طولانی‌تر خواهد شد. بنابراین تغییر الگوریتم اجماع با هدف دستیابی به یک مکانیزم کارآمدتر می‌تواند سرعت پردازش تراکنش‌ها را افزایش دهد. 

به‌عنوان مثال می‌توان به ماجرای تغییر الگوریتم اجماع اتریوم در سال ۲۰۲۲ اشاره کرد. در جریان این اتفاق مهم، الگوریتم اجماع اتریوم از اثبات کار به اثبات سهام تغییر پیدا کرد. این تغییر تا حدی به‌ارتقای مقیاس‌پذیری شبکه اتریوم کمک کرد. 

۳. شاردینگ 

شاردینگ (Sharding) یک ایده کاربردی برای بهبود مقیاس‌پذیری است که به‌طور مشخص روی نحوه پردازش تراکنش‌ها تمرکز دارد. به زبان ساده، شاردینگ به‌معنی پردازش موازی تراکنش‌ها در یک شبکه است. به‌این ترتیب که به‌جای درگیر شدن همه گره‌ها در فرآیند تایید یک تراکنش، یک بلاک چین به چند بخش تقسیم شود. 

سپس تراکنش‌ها بین این بخش‌ها تقسیم شوند. در هر بخش نیز تعدادی از گره‌ها حضور دارند. به این ترتیب پردازش موازی باعث افزایش توان عملیاتی بلاک چین لایه اول می‌شود. زیلیکا (Zilliqa) اولین بلاک چین است که از قابلیت شاردینگ استفاده کرد. 

۴. راه‌اندازی بلاک چین لایه دوم 

ایده دیگری که این روزها زیاد درباره آن می‌شنویم، راه حل لایه دوم است. به این معنی که برای بهبود مقیاس پذیری یک شبکه، یک یا چند شبکه دیگر ایجاد می‌شوند که کاملا وابسته به زنجیره اصلی هستند؛ اما پردازش تراکنش‌ها را در محیطی خارج از آن انجام می‌دهند. به‌همین دلیل توان پردازش تراکنش بلاک چین لایه یک ارتقا پیدا می‌کند. 

به‌عنوان مثال می‌توان به شبکه لایتنینگ به‌عنوان راه حل لایه دوم بیت کوین و شبکه آربیتروم به‌عنوان یکی از راه‌حل‌های لایه دوم اتریوم اشاره کرد. جلوتر درباره تفاوت بلاک چین لایه اول و دوم بیشتر توضیح می‌دهیم. 

تفاوت بلاک چین لایه اول و دوم چیست؟ 

بلاک چین لایه یک کاملا مستقل است و برای عملیات مختلف خود به هیچ شبکه دیگری وابسته نیست. این در حالی است که بلاک چین لایه دوم، امنیت خود را از شبکه لایه یک می‌گیرد و به‌نوعی وابسته به آن است. در نهایت هم تسویه تراکنش‌های شبکه‌های لایه دوم تنها زمانی صورت می‌گیرد که در بلاک چین پایه ثبت و ذخیره شوند. 

معمولا شبکه‌های لایه یک دارای ارز دیجیتال بومی خود هستند که برای پرداخت کارمزد تراکنش‌ها و هزینه راه‌اندازی برنامه‌های غیرمتمرکز و قراردادهای هوشمند، کاربرد دارد. این در حالی است که همه شبکه‌های لایه دوم الزاما توکن بومی ندارند. به‌عنوان مثال می‌توان به شبکه بیس (Base) اشاره کرد. همچنین سایر شبکه‌ها مانند پالیگان (Polygon) که دارای توکن بومی هستند هم ارز دیجیتال خود را در بستر شبکه پایه ایجاد کرده‌اند. 

بهترین بلاک چین‌های لایه یک در سال ۲۰۲۴ 

بهترین ارزهای دیجیتال بازار کریپتو از نظر ارزش بازار، رمزارزهای بومی شبکه‌های بلاک چین لایه یک هستند. بیشترین حجم معاملات بازار نیز مربوط به همین رمزارزها است. علاوه بر آن، عمده تمرکز توسعه دهندگان فعال در بازار کریپتو هم معطوف به استفاده از ظرفیت این شبکه‌ها است. 

در همین راستا برترین بلاک چین‌های لایه اول بازار کریپتوکارنسی عبارت‌اند از: 

• بیت کوین 
• اتریوم 
• بایننس چین 
• سولانا

کلام پایانی 

در این مطلب بررسی کردیم که منظور از شبکه بلاک چین لایه یک چیست و چه جایگاهی در بازار رمزارزها دارد. همان‌طور که اشاره کردیم، بیش از ۹۰ درصد گردش مالی بازار رمزارزها مربوط به رمزارزهای بومی شبکه‌های لایه اول است. به‌همین دلیل حیات بازار کریپتو به‌نوعی وابسته به آن‌هاست. اگر مانع مقیاس‌پذیری به‌طور کامل از پیش روی این شبکه‌ها برداشته شود، زمینه جهش چشم‌گیر بازار کریپتوکارنسی در سطح دنیا فراهم خواهد شد.