راهکارهای حل مشکل مقیاس پذیری بلاک چین

مقدمه

محبوبیت رمزارزها و بلاک چین در حال گسترش است و نظرات بسیاری را به خود جلب کرده است. این خطر وجود دارد که این فناوری نتواند پاسخگوی تقاضاها باشد. بزرگ‌‌ترین رمزارزها یعنی بیت کوین و اتریوم، برای طی کردن مراحل معاملات از بلاک استفاده می‌کنند. اما در نخستین ایام آغاز به کارشان، ماکزیمم سایز بلاک‌‌ ها محدود شد؛ مثلا بیت کوین، تنها به 1MB محدود شد که سبب ایجاد مشکل مقیاس پذیری گردید.

مشکل مقیاس پذیری چیست؟

خرید ارز دیجیتال با ۱۰ هزار تومان!

تو صرافی ارزپلاس میتونی فقط با ۱۰ هزار تومان و با کارمزد صفر، بیش از ۶۰۰ ارز دیجیتال رو بخری!

شروع

اگر چه این سازوکار برای ایمن‌‌تر کردن بیت کوین طراحی شد ولی کمکی به کارایی شبکه نکرد. با هر معامله‌‌ای، داده‌‌هایی استفاده می‌‌شود و با توجه به بیشینه سایز 1MB در هر بلاک، به طور همزمان پرداخت‌‌های فراوانی را می‌‌توان انجام داد.

بیت کوین حداکثر می‌‌تواند سه تا چهار معامله در هر ثانیه انجام دهد. اما اگر رمزارز رونق بیشتری بگیرد، باید صدها هزار معامله را در ثانیه انجام دهد تا ادامه حرکت اقتصاد بدون تاخیر زیاد برای مشتریان و کسب و کارها را تضمین کند.

متاسفانه اتریوم، همان طور که یکی از سازندگان آن به نام ویتالیک بوترین اعتراف کرده است، مشکلی مشابه دارد. شبکه، ظرفیت حداکثر 15 معامله در ثانیه را دارد و وی هشدار داد که اگر این وضعیت پابرجا باقی بماند، زیرساخت این فناوری نمی‌‌تواند خود را وفق دهد.

چرا ظرفیت بلاک را زیاد نمی‌‌کنند؟

متاسفانه این کار به سادگی انتشار دادن یک شبه آپدیت نیست.

اگر چه بیشتر افراد در دنیای رمزارز می‌‌پذیرند که اگر این صنعت می‌‌خواهد شانس پیشی گرفتن از موسسات مالی فیات را از دست ندهد، چارچوب و مقیاس پذیری بلاک چین باید اصلاح شود و راه حل‌‌هایی ارائه دهد و وقت و تلاش زیادی را صرف کند.

این مشکل تا حدی به خاطر این است که تمامی درخواست‌‌ها باید به تایید ماینرها، توسعه دهندگان، کسب و کارها و سهامداران قبل از اجرایی شدن، برسد. این فرایند می‌‌تواند ماه‌‌ها طول بکشد و حتی در نهایت مورد موافقت قرار نگیرد.

بیت کوین مثال خوبی است که سال‌‌ها بحث‌‌های مفصلی درباره سایز بلاک‌‌هایش انجام شد. مشکل این جا بود؛ در حالی که برخی به دو برابر کردن سایز بلاک تا 2MB راضی بودند، نظر سایرین بر سایز بیشتری تا 8MB یا حتی 32MB بود ولی نتوانستند طرفداران زیادی را به خود جلب کند.

در می 2018، بیت کوین کش با موفقیت سایز بلاک‌‌های خود را تا 32MB، یعنی تا چهار برابر افزایش داد. امید است که این ارتقا امکان براورده ساختن تقاضای آینده را به رمزارز بدهد و مسیر را برای معرفی ویژگی‌‌های جدید هموار کند. اما منتقدان معتقدند که این تغییرات نودهای کامل را پرهزینه می‌‌کند و مشکل مقیاس پذیری به نوبه خود منجر به تمرکززدایی در شبکه می‌‌شود. طرفداران بیت کوین کش، که نتیجه یک هارد فورک در آگوست 2017 بود می‌‌گویند که افزایش سایز بلاک یکی از عللی است که بیت کوین کش نسبت به بیت کوین به مراتب برتر شده است.

چه راه حل‌‌های دیگری وجود دارد؟

چندین نظر برای کمک به افزایش سایز بلاک بیت کوین و اتریوم مطرح شده است.

برای مثال شبکه لایتنیگ، لایه ثانویه‌‌ای است که روی یک بلاک چین کار می‌‌کند. در حد تئوری، این شبکه توانایی انجام معاملات نامحدود یعنی پاداش‌‌هایی که به طور عمومی در بلاک چین ثبت نشده‌‌اند را دارد. فقط وقتی که همه معاملات تکمیل شدند، موجودی‌‌های نهایی به دفتر کل (لجر) اضافه می‌‌شود. اگر چه امید می‌‌رود که این کار مشکلات مربوط به سایز بیت کوین را حل می‌‌کند ولی نقاط ضعفی هم دارد که بیشتر مربوط به مسائل امنیتی است. این راه حل به این صورت است که چنین پروتکلی به عنوان استاندارد پاداش‌‌های کوچک و روزانه، بلاک چین را برای معاملات ضروری‌‌تری آزاد کند و هزینه‌‌ها را به میزان زیادی کاهش دهد.

آقای بوترین که در همین مقاله از وی صحبت به میان آمد هم راه حلی برای سایز بلاک چین مطرح کرده است. این ایده که به پلاسما کش شهرت دارد به هر کاربر امکان تمرکز فقط بر روی بلاک‌‌هایی را می‌‌دهد که حاوی کوین‌‌های مهمی هستند و از این رو، داده‌‌ها بهینه می‌‌شوند. به گفته بوترین، این راه حل می‌‌تواند جلوی معاملات جعلی را نیز بگیرد تا در صورت هک شدن صرافی‌‌ها، سرمایه‌‌گذاران دیگر پول خود را از دست ندهند.

آیا صحبتی از مقیاس پذیری خارج از زنجیره هم مطرح شده است؟

لازم نیست برنامه‌‌های غیرمتمرکز به طور کامل روی بلاک چین اجرا شوند. به عبارت دیگر، می‌‌توانند بسیاری از کارها را خارج از زنجیره انجام دهند.

از یک جهت، این کار قابل قیاس با برنامه‌‌هایی است که در PC یا گوشی خود استفاده می‌‌کنید. اگر چه این نرم افزارها ممکن است به اینترنت نیاز داشته باشند ولی می‌‌توانند چند کار را هم آفلاین انجام دهند و از ترافیک سنگین سرورهای شرکت سازنده جلوگیری کنند.

راه حل مقیاس پذیری خارج از زنجیره تضمین می‌‌کند که معاملات مشخصی بدون ماینر تکمیل شوند و فقط اطلاعات ضروری هماهنگ شود. بهینه‌‌سازی‌‌ها و به روزرسانی‌‌ها را هم می‌‌توان بدون فرایند دشوار گرفتن تاییدیه از سرمایه‌‌گذاران به انجام رسانید و ویژگی‌‌های جدیدی را می‌‌توان بدون مختل شدن کل بلاک چین توزیع کرد.

البته نقاط ضعفی هم وجود دارد. معاملات خارج از زنجیره برای عموم، سخت‌‌تر تایید می‌‌شود و همچنین می‌‌تواند بی‌قانونی ایجاد کند. همچنین اگر کاربران در جریان این به روزرسانی‌‌ها قرار نگیرند، ممکن است ناامید شوند.

در واقع، برخی بر این باورند که آینده رمزارزها در کل ممکن است مستقل از بلاک چین شود. بسترهایی مثل بایت‌‌بال (Byteball) و iota.org به هیچ وجه از بلاک استفاده نمی‌‌کنند و در عوض معاملات جدید مسئول تایید پاداش‌‌های به موقع هستند. طرفداران این سیستم اعتقاد دارند که با این کار مشکلات مربوط به سرعت، امنیت، مشکل مقیاس پذیری، حریم خصوصی و تایید که در حال حاضر رمزارزهای مبتنی بر بلاک چین با آن روبرو هستند، حل می‌‌شود.

چه اتفاقی می‌‌افتد اگر مشکل مقیاس پذیری حل نشود؟

اگر مشکل مقیاس پذیری بلاک چین مرتفع نشود، پیامدهای گسترده‌‌ای گریبان ما را خواهد گرفت.

اگر این اقدامات انجام نشوند، طولانی شدن مراحل معاملات محتمل است. در اقتصاد دیجیتال که پرداخت‌‌های فیات به سرعت ارسال و دریافت می‌‌شوند، در صورتی که بسترهای بلاک چین هم می‌‌خواهند جایگزین ماندنی باشند، حتی اگر مزایای رقابتی دیگری عرضه کنند باید چنین ویژگی‌ای داشته باشند، در غیر این صورت خطر جدی وجود دارد که حتی تندترین طرفدار رمزارز، در نهایت این فناوری را ترک کند.

کاهش تعداد کاربران باعث سقوط قیمت رمزارزهای پیشرو می‌‌شود که سرمایه آن‌‌ها زمانی هزاران دلار می‌‌ارزید ولی الان به کسری از ارزش سابق خود تنزل می‌‌یابند.

همچنین عدم اعمال تغییرات بدین معناست که سیستم متمرکز با همه نواقصی که موجب ظهور بلاک چین شد، ماندنی خواهد شد. از این رو تعداد زیادی از بسترهای رمزی خیره‌‌کننده هرگز به ثمر نمی‌‌رسند.

فرکتوننت (Fractonent) یک بار برای همیشه روی طراحی مجدد بلاک چین کار کرد تا مشکلات مقیاس پذیری را برطرف کند. این شرکت استارتاپی عنوان می‌‌کند با سایز بلاک 1.5 گیگ توانسته با موفقیت 33888 معامله در ثانیه در مدت تست عملی انجام دهد. این شرکت ادعا می‌‌کند که پروتکلش قادر به ذخیره داده روی زنجیره و معامله با تغییرناپذیری واقعی داده می‌‌باشد. یعنی دیگر لازم نیست کسب‌و‌کارها برای اطلاعات حساس خود به شخص ثالث اعتماد کنند.

این شرکت پروتکل جدید به نام RIFT ایجاد کرده است تا هماهنگی داده‌‌ها را تسهیل کند و چنین بیان می‌‌کند که سایز بزرگ‌‌تر بلاک، هزینه‌‌های همراه با معامله و ماینینگ را کاهش می‌‌دهد. فراکتوننت می‌‌گوید، زیرساخت این بلاک چین هم اکنون آماده است و راه را برای ویژگی‌‌های مختلفی همچون برنامه‌های غیرمتمرکز (Dapps)، زنجیرجانبی (Sidechain)، قراردادهای هوشمند و امکان تامین سطوح مختلف دسترسی به داده‌‌ها، تنها از طریق کلید خصوصی را هموار می‌‌کند.