مثلث بلاکچین (Blockchain Trilemma)چیست؟

در سالهای اخیر فناوری بلاکچین خیلی بیشتر از قبل مورد استفاده کاربران قرار گرفته است.با افزایش استفاده از شبکه ی بلاکچین، مشکلات این سیستم بیشتر دیده می گردد. ارزهای دیجیتال برای رفع این اشکالات وارد دنیای نامتمرکز شبکه های بلاکچین شدند.ارزهای بیت کوین و اتریوم و تزوس که راه حل مکانیزم Self-Amendment را ارائه دادند و سبب اتصال شبکه بلاکچین به هاردفورک شد. هدف از ساخت شبکه‌ی‌های ارز دیجیتال، رفع مقیاس‌پذیری (Scalability)، تمرکززدایی (Decentralization) و امنیت (Security) است. این اهداف مثلث بلاک چین Blockchain Trilemma را بوجود آورد. اولین کسی که مثلث بلاکچین را عنوان کرد، ویتالیک بوترین بنیان گذار اتریوم در سال۲۰۱۷ بود. شناخت و درک مثلث بلاکچین به کشف دنیای ارز دیجیتال بسیار کمک می‌کند. همراه ما باشید تا در این مقاله از صرافی فراچنج به مواردی در این مبحث بپردازیم.

درباره‌ی مثلث بلاکچین (Blockchain Trilemma)

در تعریف ساده برای مثلث بلاکچین، می‌توان تحلیل و رفع مشکلات سه هدف بلاکچین را عنوان کرد. این اهداف رفع اشکالات در مقیاس پذیری، امنیت و تمرکززدایی و بررسی آنها است.

برای مثال فکر کنید، شبکه‌ی بلاکچینی شروع به فعالیت کرده است. این شبکه تعدادی کاربر جذب خود می کند؛ همینطور در میزان نرمالی از نظر امنیت و هزینه‌ها قرار دارد. اما آیا تضمینی وجود دارد، تا اگر تعداد کاربرانش بالای ۴۰ هزار نفر رسید، عملکردشبا الان تفاوتی نکند؟

مشابه این مثال شبکه‌ی اتریوم بود. با وجود تمرکززدایی و امنیت خوبی که داشت؛ دارای هزینه‌های کارمزد بالا، و سرعت تراکنش بسیار کند بود. پس مشکل اتریوم، در ضلع مقیاس‌پذیری مثلث بلاکچین قرار داشت. به طور کلی هماهنگ، و برابر بودن سه ضلع کاری بسیار دشوار است. همواره یک ضلع مثلث بلاکچین برای ثبات و ایده ال بودن دو ضلع دیگر، به مشکل برمی خورد. در این مقاله از صرافی فراچنج این موضوع و جزعیات آن را بررسی می کنیم.

بلاکچین و امنیت در مثلث

یکی از گزینه‌های اصلی در جذب کاربران به تکنولوژی مورد نظر، داشتن فضای امن برای فعالیت و استفاده از آن است. کاربران باید با خیالی راحت از برنامه ی مورد نظرش استفاده کند، و نگران در خطر بودن اطلاعات شخصی و غیره نباشند. امنیت، یکی از عوامل مهم و مشابه در سیستم‌های متمرکز و نامتمرکز است.

بیت کوین برای رفع مشکل امنیت همراه تمرکززدایی در مثلث بلاکچین، از اجماع ثبات کار استفاده می کند. افرادی که توانایی محاسبات معادلات پیچیده در شبکه‌ی بلاکچین را دارند، با کمک الگوریتم Proof-of-Work و توابع هش، وظیفه امنیت را برعهده دارند. همانطور که متوجه شدید، همواره یک ضلع فدای دو ضلع دیگر شده است. پس در بیت کوین ضلع مقیاس‌پذیری عملکرد خوبی ندارد.

ضلع تمرکززدایی در مثلث بلاکچین

یکی از اصلی‌ترین شاخصه‌های شبکه بلاکچین، نامتمرکز بودن آن است. این ویژگی سبب، جذب افراد زیادی به این سیستم فناوری شد. نامتمرکزی فناوری بلاکچین برعکس سیستم‌های سنتی که متمرکز هستند؛ سبب شفافیت بهتر برای کاربران و تاثیر پذبر نبودن از هیچ نهاد یا سازمانی شده است. این عوامل برداشت دارایی به وسیله نهادها را غیرممکن، و امنیت شبکه را افزایش می‌دهد. نامتمرکز بودن بلاکچین تمام فعالیت ها، تراکنش‌ها و موارد دیگر را در دید تمام افراد قرار می دهد؛ در نتیجه دسترسی برابر کاربران به اطلاعات در یک سطح است.

زمانی که به وایت پیپر برخی از شبکه‌های بلاکچین مثل بیت کوین نگاه کنید؛ کلمه‌ی سیستم همتا به همتا (peer-to-peer) را می‌بینید. این اصطلاح برای تمرکززدایی شبکه استفاده شده است. اگرچه این عامل از مهمترین و اصلی‌ترین مشخصات شبکه است؛ اما به تنهایی با بالا رفتن فعالیت در سیستم و افزایش ترافیک، سرعت تراکنش و فعالیت‌ها کاهش می‌یابد. در این زمان گزینه‌ی دیگری به نام مقیاس‌پذیری لازم است.

ضلع مقیاس‌پذیری در مثلث بلاکچین

اگر به شکل ساده بخواهیم مقایس‌پذیری را تعریف کنیم؛ ابزاری که موجب تصریح تراکنش‌ها و تعامل، بین افزایش تعداد کاربران شده است، ضلع مقیاس‌پذیری می‌گویند. برای مثال: بیت کوین میانگین ۷ تراکنش درهرثانیه را مورد بررسی قرارداده، و تایید می‌کند. به همین دلیل در مقایسه با ریز تراکنش‌های جهانی، فاصله‌ی زیادی دارد. با درک اهمیت ضلع Scablibility برای افزایش کارایی، بیشتر شبکه‌های بلاکچین خواستار آن هستند؛ زیرا مقیاس‌پذیری مساوی با تراکنش زیاد در زمان محدود است. در زمانی که سیستم‌های گوناگون بلاکچین توانایی برطرف کردن این ایراد را نداشته باشند؛ سبب بالا رفتن هزینه‌ها و پایین آمدن سرعت تراکنش را موجب می‌گردند. در بعضی از پلتفرم‌های معروف مانند Visa، در یک ثانیه ۲۴۰۰۰ تراکنش را بررسی، و میزان امنیت و مقیاس‌پذیری به حد نرمال رسیده است؛ درنتیجه ضلع تمرکززدایی فدا شده است.

بررسی ۱۰ راه حل برای رفع مشکل مثلث بلاکچین

چند راه حل بسیار عالی برای رفع ایرادات مثلث بلاک چین وجود دارد. دلیل اینکه این موارد هنوز فعال و اجرا نشده‌اند، این است که، برای تست کردن چگونگی فعالیتشان، باید به شکل مستقل و تکی مورد بررسی قرار بگیرند. افراد زیادی از توسعه دهنگان، تلاش می‌کنند، کلید نابودی محدودیت‌های بلاکچین را بدست آورند، و ۱۰ راه حل پیشنهاد داده‌اند:

زنجیره رله (Relay chain)

دلیل و باعث اتصال شبکه‌های بلاکچین به شکل بسیار آسان توسط زنجیره رله پولکادات است. اتصال شبکه‌های بلاکچین به صورت بسیار ساده توسط زنجیره رله پولکات امکان‌پذیر است. این امر باعث اتصال یک شبکه بلاکچین که مقیاس‌پذیری ضعیفی دارد، با شبکه بلاکچین مقیاس‌پذیری بسیار قوی شده و قسمتی که در آن ضعیف هستند را می‌پوشاند. در موازات پولکادات، پاراچین‌ها (Parachains) اجرا می‌گردند، و نتیجه‌ی این کار اعمال سه گزینه‌ی اصلی برای شبکه یعنی مقیاس پذیری، امنیت و تمرکززدایی را در یک زمان، ممکن می‌سازد.

تقویت لایه صفر (Layer0)

راه کار سیستم اجماع اثبات کار (PoW)، برای جلوگیری از محدودیت و موانع بلاکچین، قدرت زیادی مشابه سیستم شبکه بیت کوین ندارد. در نتیجه برخورداری از سیستم اجماع اثبات کار (PoW) در مقابل اجماع اثبات سهام (PoS)، بسیار زیاد بهتر است. زمانی که این اتفاق رخ داد، مقیاس‌پذیری در شبکه‌های بلاکچین بیشتر، و سرعت پردازش بلاکچین‌ها افزایش میابد. به کمک یک وسیله‌ی اجماع مناسب، رشد یک شبکه را می‌توان بالا برد. تمام جنبه‌های اصلی در لایه صفر را هرگز نباید نادیده گرفت؛ به دلیل وجود لایه‌های پایه درلایه صفر، نباید هیچوقت اهمیت آن را فراموش کنید؛ زیرا اگر طراحی بدی داشته باشند، تمام فعالیت‌های شبکه اشتباه و عملکردی ضعیف پیش می‌رود.

شاردینگ (Sharding)

مفهومی که به صورتی مستقیم از جهان پایگاه Database یا همان داده ها، دریافت شده شاردینگ (Sharding) است. به روزرسانی شارپینگ بسیار مهم است، زیرا یکی از راه حل‌های خوب برای حل اشکالات مقیاس‌پذیری در سرورهای گوناگون است. مشابه این جریان درسیستم شبکه‌ی بلاکچین جریان دارد.

زنجیره‌های بلاک در یک شبکه توسط شاردینگ جدا ازهم، و درون چند قالب برای سنجش اعتبار قرار دارند. این روش از جمله راه‌های خطرناک برای سنجش اعتبار است؛ زیرا براساس یک تئوری، این امکان وجود دارد، همه‌ی سنجش‌های با اعتبار در قطعه ایی نابود گردند. دراین زمان تمام قسمت‌های سیستم بلاکچین ازبین می‌رود.

تعداد زیادی الگوریتم برای جلوگیری از این نابودی ساخته شده است. برای نمونه، شبکه‌ی اتریوم برای بهتر ساختن شرایط مقیاس پذیری، همچنین اجازه ورود ندادن به تئوری شاردینگ، از یک زنجیره که خرد شده (Shard Chains) می‌گویند، بهره می‌برد. راه حل اتریوم برای ازبین بردن نتایج نابودگر شاردینگ این است، که تمام بلاکچین را از افق تقسیم می‌کند، و انجام بارگذاری در چند سرور را رخ می‌دهد.

بهبود پروتکل‌های اجماع (Consensus Protocol)

برای رسیدن به یک بلاکچین سالم و پر کارآمد، راه‌های زیادی وجود دارد. هرچقدر زودتر این اتفاق بی افتد، مشکلات بلاکچین هم سریع‌تر حل شده است. درون پروتکل‌های اجماع چند الگوریتم قرار دارد، که وظیفه دارند، تا ایرادات بلاکچین را حل کنند. به عنوان مثال یکی از شبکه‌های بلاکچین که سولانا نام دارد، برای پردازش و عملکرد بهتر و سریع تراکنش‌ها از اجماع اثبات (PoH) تاریخ بهره می‌برد. در این هنگام پروتکل‌های اجماع، در برابر ماینر (Miner) یا اعتبارسنج (Validator)، حالت رهبر (Leader) را بکار می‌برند. برای صرفه جویی در زمان رسیدن شبکه اجماع، قبل از هر تراکنش رهبر مشخص شده است.

رولاپس (Rollups)

تراکنش‌هایی که در بیرون از شبکه‌ی بلاکچین رخ می‌دهد، به وسیله رولاپس پردازش می‌گردند. در این شیوه، پس از تموم شدن معامله وظیفه‌ی ارسال تراکنش به اجماع را باید انجام دهد. این یک راه حل، برای رفع مشکل بلاکچین و افزایش سرعت در کل بخش‌های پلتفرم، در دنیای ارزهای دیجیتال است.

رولاپس، تراکنش‌های خارج از بلاکچین‌های لایه ۱ را پردازش می‌کند. این قابلیت، پس‌ از این‌ که تراکنش به اجماع رسید، آن را ارسال کرده تا معامله انجام شود. بخش بزرگی از پازل رولاپس، مجموعه‌ای از مبحثی با عنوان دانش صفر رولاپس (ZK-Rollups) است، که صدها تراکنش مربوط به انتقال دارایی‌های دیجیتال را از بلاکچین اصلی پردازش، و سپس همه آن‌ها را در تاریخ بعدی ارسال می‌کند. از این راه برای ایرادات موجود در هر ضلع مثلث بلاکچین و بالا بردن سرعت عمل در کل قسمت‌های آن در بازار رمزارز می توان استفاده کرد.

بلاکچین‌های تو در تو (Nested Blockchains)

سیستم این بلاکچین‌ها مانند اسمش داخل یک بلاکچین، بلاکچین دیگر است. مثلا، بلاکچین‌های موجود در لایه ۱، رسیدگی به پردازش تراکنش‌ها را برعهده‌ی یکی از بلاکچین‌های تو در تو داده است. به این معنی که راه‌های تخصصی بسیاری را برای ازبین بردن مشکل اختلال بلاکچین، می‌توان ارائه داد. بهترین و عالی‌ترین راه حل برای رفع ایرادات مشکلات سه‌گانه، بلاکچین‌های تو در تو است.

شبکه‌ی پلاس اتریوم (Plasma Ethereum) یکی از بزرگترین بلاکچین‌های تو در تو است، و برای فعالیت‌های خود از بلاکچین جدا استفاده می‌کند. همین امر موجب اتصال شبکه‌ی پلاسما و زنجیره‌ی اصلی شده است. در این هنگام تقلبات بازار رمزارز را ثابت و ارائه می‌دهد.

زنجیره‌های جانبی (Sidechains)

Sidechains یا سایدچین، در واقعیت یک بلاکچین جدا است، که با بکاربردن ویژگی Two-Way Peg به بلاکچین اصلی متصل می‌گردد. این رخ داد، باعث افزایش توانایی پردازش تراکنش‌ها و مقیاس‌پذیری شد. به عنوان مثال بیت کوین برای رفع مشکل سه‌گانه بلاکچین، این توانایی را دارد، تا برای پردازش تراکنش‌های با سرعت بالا، از زنجیره‌های جانبی استفاده کند. Sidechains یکی از آن راه‌هایی است، که این امکان را به کاربران خود می‌دهد، تا با بهره گیری از خود به عنوان واسطه، بهترین عملکرد حتی از شبکه‌ی بیت کوین ارائه دهد.

• لایه ۱ (Layer ۱)

مهم‌ترین هدف طراحی لایه ۱، مقیاس‌بندی شبکه‌های بلاکچین در دنیای رمزارزها است. برای گسترش مقیاس‌پذیری شبکه می‌توان، با مکانیزم اجماع یا مابقی موارد بلاکچین با استفاده از لایه ۱ میسر می‌گردد. این لایه باعث ایجاد عملکرد سیستم بلاکچین به میزان کافی به سمت جلو می‌گردد، و محفوظ از هر مشکلی است.

• لایه ۲ (Layer ۲)

افزایش سرعت زمان تراکنش‌ها و بهبود مشکلات سه‌گانه بلاکچین از اهداف طراحی بلاکچین لایه ۲ است. باید ویژگی‌های لایه ۲ را به صورت هوشمندانه و مستقل، برای بدست آوردن سرعت پردازش مناسب و حل مشکلات سه‌گانه بلاکچین، مورد تحلیل و بررسی قرار داد.

با این وجود برای برخورداری از سرعت پردازش عالی و ازبین بردن ایرادات سه‌گانه بلاکچین، باید با شکلی دقیق و کاربردی از ویژگی‌های لایه ۲ با هوش و دقت بالا استفاده کرد.

• کانال‌های دولتی

دو گزینه که کانال های دولتی روی آنها تاثیر مهمی دارد، قدرت پردازش تراکنش ها و افزایش ظرفیت است. نودها یا گره‌هایی که درون کانال‌های دولتی قرار دارند، فاقد نیاز به اعتبارسنج بوده و توانایی رفع معضل سه‌گانه بلاکچین به شکل مستقل و آزاد را دارند.

کلام پایانی

هنگامی که تمام نوشته‌های این مقاله را مطالعه کردید، درمیابید؛ نمی توان ایرادات سه ضلع مثلث بلاکچین را ازبین برد. معضل سه‌گانه بلاکچین، مانعی بسیار قوی برای پیشرفت شبکه‌های بلاکچین است؛ برای نمونه اگر یک شبکه‌ی بلاکچین تمرکزش را روی ضلع مقیاس‌پذیر قرار دهد، ممکن است، از سمت ضلع امنیت باک‌های امنیتی را باز کند. در کل سه عامل به نام امنیت، تمرکززدایی و مقیاس‌پذیری که هرسه مثلث بلاکچین راتشکیل می‌دهند؛ همیشه مورد بحث و تحلیل کارشناسان قرار دارد. بهترین راهی که به نسبتی مشکلات مثلث بلاکچین (Blockchain Trilemma) را کاهش می‌دهد، استفاده از بهینه‌سازی مستقل شبکه‌های بلاکچین به صورت مستقل است.