اندازه بلاک بیت کوین

بلاک چیست؟

هر بلاک شامل فایلی است که اطلاعات مربوط به آخرین تراکنش‌های شبکۀ بیت کوین به طور دائمی در آن نگهداری می‌شود. هر بلاک را می‌توان به یک صفحه از دفترکل تشبیه کرد که در آن بلاک‌ها برای تشکیل یک دفترکل غیرمتمرکز که شبکۀ بیت کوین را پی ریزی می‌کند، به صورت «زنجیره‌وار» کنار یکدیگر قرار می‌گیرند.

این تراکنش‌های دسته بندی شده قبل از اینکه به عنوان یک بلاک وارد شبکۀ بیت کوین شوند، توسط استخراج کنندگان به تایید می‌رسند. سایز و اندازۀ هر بلاک، تعداد تراکنش‌هایی که توسط آن بلاک می‌تواند به تایید برسد را محدود می‌کند. از طرفی بلاک‌های بزرگ‌تر نیازمند قدرت محاسبۀ بیشتری هستند و برای استخراج به زمان بیشتری نیاز دارند. بلاک‌هایی که از حد مجاز فراتر روند توسط شبکه رد می‌شوند.

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

در دوران ابتدایی بیت کوین، محدودیت بلاک‌ها تا حمل 36 مگابایت اطلاعات تراکنش بود. با این وجود، در 14 جولای 2010، به منظور مقابله با هرزنامه‌های مسدود کنندۀ شبکه و احتمال حملات توزیع شده محروم سازی از سرویس (DDoS)، اندازه بلاک‌ها به 1 مگابایت کاهش پیدا کرد.

با این حال، یک اجماع جهانی پیرامون اندازه ایدئال بلاک‌ها تحقق نیافت. اما توسعه دهندگان اصلی پیش‌بینی کردند ممکن است در آینده نرخ تراکنش‌هایی که توسط شبکه میزبانی می‌شود از فضای بلاک‌های موجود فراتر رود، و با این استدلال به طرفداری از محدودیت یک مگابایتی بلاک‌ها پرداختند. از زمان معرفی محدودیت 1 مگابایتی برای هر بلاک، تعداد تراکنش‌های پردازش شده در هر ثانیه توسط شبکه بیت کوین به طور گسترده‌ای بین دو تا هفت عدد نوسان داشته است.

نمودار معاملات بیت کوین در هر ثانیه

چرا اندازه بیت کوین بلاک اهمیت دارد؟

سایز هر بیت کوین بلاک تعداد تراکنش‌هایی که در هر دقیقه می‌تواند در شبکۀ بیت کوین پردازش شود را محدود می‌کند و بدین ترتیب می‌توان از توانایی شبکه برای مقیاس پذیری جلوگیری کرد. وقتی بلاک پر شود، تراکم شبکه بالا رفته و کارمزد تراکنش‌ به طور قابل توجهی بالا می‌رود.

در آغاز سال 2013، میانگین اندازه هر بلاک بیت کوین 125 کیلوبایت بود. تا ماه می 2015، افزایش پذیرش بیت کوین منجر به افزایش 240 درصدی اندازۀ هر بلاک نسبت به سال 2013 شد و از 125 کیلوبایت به 425 کیلوبایت رسید.  با این حال، TradeBlock، ارائه دهنده ابزار معاملات رمزارزی تخمین زد که اندازه بلاک‌ها حداقل به طور میانگین 4 بار در روز به حد 1 مگابایت می‌رسند.

تا سال 2015، افزایش شیوع بلاک‌ها نزدیک به حد داده‌های معاملاتی، با نگرانی از کاهش قابل توجه سرعت پردازش تراکنش‌ها و افزایش کارمزدها، بر رویه اصلی رمزارزها غلبه پیدا کرد.

به نظر می‌رسید افزایش کارمزدها و زمان پردازش تراکنش‌ها باعث از بین رفتن فایده اصلی بیت کوین باشد. و بسیاری از افراد جامعۀ بیت کوین نگران این بودند که تراکم شبکه و افزایش هزینه‌های انتقال، بیت کوین را به عنوان یک ابزار معامله از کار بی‌اندازد.

در آن زمان TradeBlock تخمین زد «از آغاز امسال تا کنون برخی از معاملات غیرقابل قبول، به خاطر مشکلات ظرفیت شبکه، حداقل 3 درصد در تایید تراکنش‌ها تاخیر داشته‌اند.» 

چرا اندازه بلاک را افزایش می‌دهیم؟

طی سال‌ها بیت کوین پیشنهادات زیادی را دریافت کرده است که نشان می‌دهند افزایش سایز بلاک‌ها به منظور کاهش کارمزدها، افزایش پردازش تراکنش‌ها در هر ثانیه و امکان رقابت بیت کوین با فناوری‌‌های پرداخت، لازم است.

در 4 می 2015، گاوین اندرسون (Gavin Andresen) مقاله‌ای را با عنوان «چرا افزایش سایز بلاک ضروری است» منتشر کرد و اگر چه به طور میانگین بلاک هر بیت کوین 30 تا 40 درصد پر بود، به افزایش اهمیت بحث دربارۀ اندازه بلاک‌ها پرداخت. اندرسون هشدار داد:

اگر تعداد تراکنش‌های در انتظار به اندازه کافی زیاد شود، نتیجۀ آن یک شبکۀ بیش از حد اشباع شده خواهد بود که دیگر مثمر ثمر نیست. البته گمان نمی‌کنم چنین شود. بیشتر این احتمال وجود دارد که مردم از بیت کوین دست بکشند چرا که تایید تراکنش‌ها به طور فزاینده‌ای نامطمعن خواهد شد.

اواخر همان ماه، اندرسون مدعی شد که اگر جامعۀ بیت کوین در مورد افزایش سایز بلاک‌ها به اجماع نرسند، او کار خود را به سمت مشتری جایگزین یعنی بیت کوین ایکس تی (Bitcoin XT)سوق خواهد داد. نسخه0.10  بیت کوین ایکس تی در دسامبر 2014 توسط توسعه دهندگان اصلی بیت کوین و منتقد برجستۀ محدودیت 1 مگابایت بلاک‌ها یعنی مایک هارن (Mike Hearn)، اجرا شده بود.

در 4 ژوئن 2015، اندرسون اظهار داشت استخراج کنندگان و گردانندگان نودها باید قادر باشند به طور خودگردان اندازه بلاک‌ها را تعیین کنند. و استدلال کرد که جامعۀ بیت کوین یا باید محدودیت اندازه را نگه دارد و «بنگرد که چگونه کارمزد تراکنش‌ها را باید افزایش دهد تا اینکه استخراج کنندگان بفهمند فرصت کسب درآمد را از دست می‌دهند و خودشان اندازه بلاک‌ها را افزایش دهند» و یا اینکه به جای آن «این محدودیت را با قانون «به رنگ جماعت در آمدن» جایگزین کند. بدین معنی که هر استخراج کننده‌ای که اهمیت ندهد بلاک‌هایی خواهد ساخت که منجر به کاهش یا افزایش میانگین اندازه بلاک‌ها نخواهد شد.»

در 12 ژوئن 2015، بیانیه ای مبنی بر معرفی بلاک‌های 8 مگابایتی به صورت آنلاین منتشر شد که توسط استخرهای بزرگ چینی شامل F2pool، BTCChina، Antpool، Huobi و BW، امضا شده بود و حاکی از تقاضای فراملی برای بلاک‌های بزرگ‌تر بود.

در 22 ژوئن 2015، اندرسون طرح پیشنهادی بهبود بیت کوین (BIP101) را منتشر کرد و در آن بیان داشت:

بلاک‌هایی با اندازۀ ثابت حداکثر 1 مگابایت را با بلاک‌هایی که اندازه حداکثری آن‌ها در طول زمان با یک نرخ قابل پیش بینی رشد می‌کنند، جایگزین کنیم.

BIP101 چه بود؟

BIP101 طرحی بود که پیشنهاد کرد اندازه حداکثری بلاک‌ها هر 730 روز یک بار، تا ژانویه 2036 به طور خطی افزایش یابد، و پیش از آن این اندازه تا 11 ژانویه 2016 به 8 مگابایت افزایش برسد.

تخمین زده می شد این محدودیت 8 مگابایتی بتواند پردازش 24 تراکنش در ثانیه را آسان سازد. طرح پیشنهادی BIP101 مورد استقبال اقشار زیادی از مردم من جمله استخرهای استخراج چینی قرار گرفت.

با این حال، جامعه بیت کوین پیرامون اندازه بلاک‌ها به دو قسم تقسیم شد؛ برام کوهن (Bram Cohen) خالق Bittorrent مقاله ای را با عنوان «بحران مضحک بیت کوین» در 23 ژوئن 2015 منتشر کرد که در آن به طرفداری از مشخص شدن هزینه تراکنش‌ها توسط نیروهای بازار در عین نگه‌داشتن حد 1 مگابایت برای بلاک‌ها، استدلال کرد:

راه حل پیشنهادی برای مشکلِ رسیدن تراکنش‌ها به حد مجاز، این است که حد مجاز را از 1 مگابایت به 20 مگابایت افزایش داد. این نوع تغییر به طور مستقیم در مواجهه با خصایص بیت کوین قرار می‌گیرد.

کوهن اظهار داشت شیوع کارمزدهای بالا گواه این است که بیت کوین دارای ارزش واقعی است و تاکید کرد که تشویقیِ چنین کاری به اضای امن نگه داشتن شبکه به استخراج کنندگان داده می‌شود. علاوه بر این، کوهن افزود:

در دراز مدت پاداش استخراج بیت کوین به کلی از میان خواهد رفت. (یک زمان‌بندی دقیقی برای این امر وجود دارد) و هر آنچه باقی مانده است کارمزد تراکنش خواهد بود. تلاش برای حل مشکل کارمزد تراکنش‌ها در دراز مدت امنیت شبکه را از بین می برد ولو اینکه به نحو احسن انجام شود.

در 16 آگوست 2015، طرح BIP101 اندرسون با کد بیت کوین XT ادغام شد. اگر چه BIP101 حمایت فراگیری را از جانب جامعه کریپتو (رمزارزها) دریافت کرد، گنجاندن BIP101 در پروتکل Bitcoin XT نتوانسته است پذیرش وسیعی از مشتریان جایگزین را به‌دست آورد. در نیمه دوم سال 2015، کاربران بیت کوین XT ادعا کردند که قربانی حمله ای هماهنگ علیه این زنجیره شده اند.

کدام طرح افزایش اندازه بلاک‌ها مورد حمایت انجمن قرار گرفت؟

Bitcoin XT، Bitcoin Unlimited، Bitcoin Classic و Segwit2x از جمله طرح‌های ابتکاری افزایش اندازه بلاک بودند که بیشترین حمایت انجمن را در سال 2016 کسب کردند، اما هیچ کدام نتوانستند اندازه بلاک را افزایش دهند.

در ژانویه 2016، BIP101، پروتکل Bitcoin XT حذف شد و به جای آن افزایش یک زمانی اندازه بلاک‌ها به 2 مگابایت – که پیش از Bitcoin XT مطرح بود جایگزین شد. تا ژانویه 2017، کمتر از 30 نودِ Bitcoin XT توسط استخراج کننده‌ها نگه داشته شده بود، که این رقم سال قبلش650 عدد بود. علی‌رغم سقوط Bitcoin XT، طرح‌های پیشنهادی به نفع افزایش اندازه بلاک‌ها زیاد شدند؛ من جمله Bitcoin Unlimited  که در ژانویه 2015 راه اندازی شد و کاربران را قادر ساخته بود اندازه بلاک را علامت دهند.

در این زمان، بیت کوین کلاسیک (Bitcoin Classic) به عنوان وسیله‌ای برای افزایش سایز بلاک‌ها ظاهر شد که بیشترین حمایت جامعه را پس از راه‌اندازی‌اش در دهم فوریه 2016 به دست آورد. این فورک پیشنهادی، از افزایش یکباره اندازه بلاک به 2 مگابایت پشتیبانی می کند و روزنامه نگار وال استریت پاول ویگنر (Paul Vigna) این طرح را این چنین توصیف کرد: «از خاکسترهای بحثِ XT/Core بیرون آمده است». بیت کوین کلاسیک با وجود اینکه حمایت سریعی به دست آورد، اما با این حال موفق نشد. حمایت بیش از 75 درصد از استخراج کنندگان را به دست آورد و به همین خاطر، نتوانست تبدیل به زنجیره غالب شود. بیت کوین کلاسیک بالاخره بعد از اینکه توسعه دهندگان طرح در سال 2017 قول حمایت از زنجیره بیت کوین کش (Bitcoin Cash) را دادند، عملیات خود را متوقف کرد.

در تاریخ 20 فوریه 2016، میزگرد بیت کوین – اجتماعی که نمایندۀ بسیاری از مشاغل پیشرو، صرافی ها، والت‌ها و استخرهای استخراج ِ سال 2016 است – طرحی را برای هارد فورک بلاک چین بیت کوین ترسیم کرد که پروتکل Segregated Witness (SegWit) را مجبور به افزایش 2 مگابایتی اندازه بلاک کرد.

SegWit چیست؟

Segregated Witness یا SegWit، فرایندی است که در آن ظرفیت داده‌های یک بیت کوین بلاک ، با حذف اطلاعات امضا از یک تراکنش بیت کوین، افزایش می یابد. وقتی بخش‌های معینی از یک تراکنش حذف شوند، ظرفیت برای اضافه کردن تراکنش‌های بیشتر به هر بلاک افزایش می یابد. با استفاده از SegWit، هر بایت داده تنها به عنوان یک چهارم هر بلاک محسوب می‌شود و همین امر باعث تسهیل چهار برابری ذخیرۀ انتقالات در هر بلاک می‌شود.

پس از یک سال بحث و جدال پیرامون محدودیت اندازه بلاک‌ها، طرح پیشنهادی SegWit 2 مگابایتی در 31 مارس 2017 منتشر شد. این طرح از فعال سازی Segregated Witness از طریق یک سافت فورک و سپس یک هارد فورد برای افزایش اندازه بلاک‌ها تا 2 مگابایت حمایت می کند.

طی ماه بعد، شرکت Digital Currency Group مقاله‌ای را با عنوان «توافق مقیاس گذاری بیت کوین در اجماع سال 2017» منتشر کرد. این مقاله به شرح آنچه به عنوان «توافق نامه نیویورک» معروف بود پرداخت، و به بیان تعهد فعال سازی SegWit و اجرا کردن محدودیت اندازه 2 مگابایتی برای بلاک‌ها از طرف 58 شرکت بزرگ بیت کوینی پرداخت که در آن زمان 83.28 درصد از قدرت هش را کنترل می کردند و دارای 5.1 میلیارد دلار ارزش ماهیانه تراکنش‌های درون زنجیره ای هستند. علی‌رغم جلب حمایت قابل توجه بازیگران صنعت رمزارز، فورک « SegWit2x» تنها چند روز پس از فعال‌سازی زمان‌بندی شده‌اش لغو شد.

چرا بلاک چین بیت کوین ، فورک و منشعب می‌شود؟

عجز جامعۀ بیت کوین از رسیدن به اجماع پیرامون طرحی برای افزایش اندازه بلاک، منجر به یک هارد فورک فعال شده توسط کاربر از بلاک چین بیت کوین در آگوست 2017 شد

در حالی که طرح‌های پیشنهادیِ تغییر اندازۀ محدودیت بلاک‌ها نتوانست حمایت لازم برای این تغییر آشکار را به دست آورد، در اواسط سال 2017 کارمزد تراکنش ها سر به فلک کشید. در آگوست 2015، میانگین کارمزد هر تراکنش بیت کوین تنها 0.50 دلار بود. اما در ژوئن 2017، میانگین کارمزدها 10 برابر رشد کرد و به حدودا 5 دلار رسید. با اینکه تقریبا نیمی از جمعیت دنیا با روزانه کمتر از 5.5 دلار زندگی می کنند، کارمزدهای بالا بیت کوین را برای مردم کشورهای در حال توسعه بی استفاده کرده است و همین امر فشار تازه‌ای از درون جامعه رمزارز برای هدایت هارد فورک فعال شده توسط کاربر برای افزایش اندازه بلاک بلاک چین بیت کوین است.

در اول آگوست 2018، بیت کوین کش (BCH) با موفقیت از بلاک چین بیت کوین ، فورک شد و شبکۀ بیت کوین را به دو قسم تبدیل کرد. بیت کوین کش علاوه بر پیاده سازی الگوریتم تنظیم سختی، دارای محدودیت اندازه بلاک 8 مگابایتی است. این فورک همچنین اجرای سافت فورک Segregated Witness را که در تاریخ 21 جولای 2017 بر روی بلاک چین بیت کوین فعال شده بود را رد کرد. SegWit به جای اینکه صریحا اندازه بلاک بیت کوین را افزایش دهد، یک وزن بلاک (block weight) 4 مگابایتی را برای تراکنش‌های Segregated Witness معرفی کرد.

طی ماه می 2018، بیت کوین کش هارد فورکی را برای افزایش اندازه بلاک تا 32 مگابایت متحمل شد. با این حال، در ماه نوامبر که ظهور زنجیرۀ رقیب یعنی بیت کوین اس وی (Bitcoin SV) را مشاهده کرد، مجددا یک هارد فورک دیگر را پشت سر گذاشت. این رقیب در ابتدا از اندازه بلاک 128 مگابایتی پشتیبانی می کرد اما در ادامه آپدیت Quasarبیت کوین اس وی در ژولای 2019، حداکثر اندازه بلاک را به 2 گیگابایت کاهش داد. 

منبع : Cointelegraph