مشکلات بیت کوین، شرح مشکل مقیاس گذاری

مشکلات بیت کوین چیست؟

آیا بیت کوین مشکل مقیاس گذاری دارد؟

بله دارد. از جمله مشکلات بیت کوین، مشکل مقیاس گذاری است. بیت کوین مدت‌هاست که حل نشده باقی مانده است و به مرور زمان بدتر می‌شود.

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

بیت کوین توسط یک برنامه نویس یا گروهی از برنامه نویسان به نام ساتوشی ناکاموتو در سال 2007 تا 2009 ساخته شد و روی نرم افزار اجرا می‌شود. با وجود پیشرفت‌های فراوان که توسط توسعه دهندگان در وجود بیت کوین بوجود آمده است، کد پایه هنوز شبیه به چیزی است که هشت سال پیش بوده است و هنوز یک سری محدودیت نیز وجود دارد.

مشکل این است که چشم انداز فعلی اکو سیستم بیت کوین بسیار از آنچه که قبلا در آغاز ارز رمز نگاری شده بوده است متفاوت می‌باشد. تعداد افراد علاقمند پرشور هرروز از هزاران نفر به بیش از 10 میلیون نفر رسیده‌اند.

رشد پایه کاربران طبیعتا با رشد تعداد تراکنش‌های روزانه همراه بوده است که در حال حاضر به صدها هزار رسیده است. متاسفانه این حقیقت وجود دارد که شبکه بیت کوین، در حال حاضر، به اندازه کافی برای انجام این تراکنش‌ها سریع نیست.

چرا بیت کوین از پس تمام تراکنش‌ها بر نمی‌آید؟

این مشکل از مشکلات بیت کوین به پارامتری خاص به نام “محدودیت اندازه بلاک” مربوط می‌شود. این محدودیت با توجه به کثرت در حال رشد تراکنش‌ها، مناسب نیست.

در ابتدا، برای کسانی که نمی‌دانند، به مقدمه‌ای سریع و پایه‌ای بر چگونگی کارکرد بیت کوین می‌پردازیم. تمامی تراکنش‌های که تا به حال در شبکه بیت کوین اتفاق افتاده‌اند یا اتفاق خواهند افتاد، در یک لجر عمومی و تغییر ناپذیر به نام “بلاک چین” ذخیره شده‌اند.

همانگونه که از نام آن پیداست، بلاک چین زنجیره‌ای از بلاک‌هاست. هر بلاک به نوبه خود یک مجموعه رمز نگاری مهر و موم شده است که ده دقیقه قبل از تراکنش، ایجاد شده‌‌اند. هر بلاک جدید به طور دائمی به انتهای بلاک چین اضافه می‌شود تا هر کاربر بتواند همیشه چک کند که هر تراکنش خاص قطعا انجام می‌شود.

در سال 2010، ناکاموتو محدودیت اندازه بلاک 1 مگابایت را معرفی کرد که بدین معنا می‌باشد که بلاک‌هایی با حجم بیش از 1 مگابایت به صورت خودکار توسط شبکه بعنوان بلاک غیر قابل قبول رد می‌شوند. این اندازه گیری امنیتی بوده است تا از حملات احتمالی DoS توسط هکر‌ها به منظور ساخت بلاک‌های عظیم و حتی با اندازه نامحدود و پخش آنها به منظور اختلال در شبکه جلوگیری کند.

اما این تصمیم، تاثیر مضر طولانی مدت بر روی ظرفیت تراکنش‌های شبکه گذاشت.

هر تراکنش شامل داده‌های مهمی است: فرستنده، گیرنده، مقدار بیت کوین منتقل شده و غیره. این داده‌ها فضایی را اشغال می‌کنند که زمانی که در مورد یک تراکنش تنها صحبت می‌کنیم ناچیز است. اما زمانی که صد‌ها تراکنش در هر دقیقه انجام می‌شوند، این مقدار زیاد می‌شود.

محدودیت حجم فعلی یک مگابایت در ازای هر بلاک می‌تواند به شکل واقع گرایانه‌ای سه تا هفت تراکنش را در هر ثانیه پشتیبانی کند. مشکل این است که این محدودیت به نسبت شبکه فعلی همچنان کافی نیست. و با ادامه روند رشد کاربران فقط بدتر می‌شود.

نتایج محدودیت ناکافی حجم بلاک چیست؟

رشد در میانگین تعداد و هزینه تراکنش.

اساسا بیت کوین مدام در حال تبدیل شدن به یک انتقال سیمی آنالوگ تابعی است.

در حالت عادی، شبکه بیت کوین همچنان قادر به انجام عملکرد معمول خود خواهد بود. اما، گاهی اوقات با مدیریت به اوج مصرف می‌رسد و کار سخت می‌شود. کاربران بسیاری گزارش زمان انتظاری بالغ بر ساعت‌ها یا حتی روز‌ها را در تراکنش‌هایشان داده‌‌اند.

علاوه بر این، سرعت هر استخراج کننده بیت کوین می‌تواند هر تراکنش خاصی را با وابستگی مستقیم به مقدار هزینه استخراج کننده که توسط فرستنده هر تراکنش تعیین می‌شود، پردازش کند. این موضوع یک بازار از هزینه‌های تراکنش می‌سازد: به منظور سرعت بخشیدن به پردازش انتقالشان، کاربران باید بوسیله تعیین هزینه‌های افزایشی با یکدیگر رقابت کنند.

این روز‌ها، کمیسیون‌ها در کسر‌های بیشتری از یک سنت اندازه گیری می‌شوند. با این حال، امروزه اگر شما سکه‌ها را به سرعت بفرستید، باید هزینه‌ای به ارزش چند سنت یا حتی دلار پرداخت کنند.

هم تعداد تراکنش‌ها و هم مقدار هزینه‌ها مدام در چند ماه اخیر در حال افزایش بوده‌اند تا بتوانند بیت کوین را بیش از پیش شبیه به تراکنش‌های بانکی کنند. این کار یک تهدید مضاعف بر ارز رمز نگاری شده می‌باشد: اگر ما یک جایگزین مشهور‌تر و جهانی‌تر از بیت کوین داریم، اصلا چرا باید از آن استفاده کنیم؟

آیا راه حلی برای مشکل مقیاس گذاری بیت کوین وجود دارد؟

راه‌های بسیاری برای رفع این مشکل به عنوان یکی از مشکلات بیت کوین پیشنهاد شده‌‌اند، که هیچ کدام از آن‌ها امروز در نظر گرفته نمی‌شوند.

مشکل مقیاس گذاری بیت کوین مدت‌هاست تحت بررسی موشکافانه قرار گرفته است. شاید، دو مورد از اولین تلاش‌های جدی برای حل این مشکل BIP 100 و BIP 101 که BIP مخفف پیشنهاد پیشرفت بیت کوین می‌باشد. این‌ها در سال 2015 توسط توسعه دهندگان هسته بیت کوین، جف گرازیک و گاوین اندرسون احتراما معرفی شدند.

هردو هدفشان این بود که محدودیت حجم بلاک را افزاش دهند و هر دو راه حل‌های هارد فورک بودند به این معنا که اگر آنها اجرا می‌شدند، نسخه‌های قدیمی تر نرم افزار بیت کوین در شبکه جدید سازگار نبودند. تفاوت بین آنها این است که BIP 100 درباره قابل تنظیم بودن محدودیت حجم بلاک توسط استخراج کننده‌ها بود در حالی که BIP 101 فقط یک بار و به صورت غیر قابل تغییر این محدودیت را از 1 مگابایت به 8 مگابایت می‌رساند.

درباره این که کدام پیشنهاد باید انجام می‌شد، مناظره‌های داغی برای حل این مشکل از مشکلات بیت کوین در انجمن بیت کوین در سال 2015 وجود داشت. اما همچنان بی‌نتیجه بود. نه BIP 100 و نه BIP 101 در شبکه امروزی راه قابل انجامی در نظر گرفته نشدند.

به نظر می‌آید تاریخ خودش را تکرار می‌کند و امروزه دو راه حل متفاوت در حال رقابت برای دریافت مجوز از انجمن هستند: Bitcoin Unlimited و SegWit. مشکل ظرفیت نامناسب بیت کوین در حال حاضر حیاتی تر از سال 2015 است و همچنان هیچ پیشرویی در این رقابت داغ و به شدت سیاسی شده میان این دو پیشنهاد وجود ندارد.

BU و SegWit ادعا می‌کنند مقیاس بیت کوین را بالا می‌برند؟

بیت کوین اهداف نامحدودی برای حذف تمامی محدودیت‌های حجم بلاک دارد که نتیجه آن اجازه دادن به استخراج کنندگان برای رسیدن به یک توافق در میان یکدیگر خواهد بود. SegWit یک افزایش حجم بلاک تا 4 مگابایت با حذف برخی از داده‌های غیر ضروری بلاک‌ها ارائه می‌دهد.

Bitcoin Unlimited تحولی مستقیم در تلاش‌های ناموفق قبلی برای مناظره‌های حل مشکل حجم بلاک است. با دیدن اینکه چگونه ایده‌ها محدودیت را افزایش می‌دهند یا آن را به شکل صعودی قابل تنظیم می‌کنند، شکست خوردند که تا پشتیبانی کافی را فراهم کنند، هدف BU حذف کردن تمام محدودیت‌ها بوده است. در عوض، این کار باعث می‌شود که استخراج کنندگان می‌توانند بلاک‌هایی با حجم دلخواه بسازند و آنها را در سراسر شبکه پخش کنند و با یکدیگر برای مکانی در بلاک چین رقابت کنند.

SegWit راه دیگری هم پیشنهاد می‌کند. این پیشنهاد عموما ساخته شد تا یک مشکل نا‌مرتبط یعنی انعطاف پذیری تراکنش را حل کند. به طور خلاصه، خلاص شدن از شر انعطاف پذیری تراکنش نیازمند حذف کردن داده‌های غیر ضروری تراکنش که به آنها داده‌های شاهد می‌گویند و خارج کردن آنها از بلاک چین می‌باشد.

این اجازه بالا بردن حجم بلاک‌ها به 4 مگابایت را می‌دهد، هر چند که بیشتر متخصصان نزدیک به روند پیشرفت می‌گویند که شبکه بیشتر علاقه دارد که بعد از اجرای SegWit حجم بلاک‌ها را به 2 مگابایت برساند.

راه دیگری نیز وجود دارد که می‌تواند ظرفیت تراکنش را هر چند غیر مستقیم افزایش می‌دهد. حل مشکل انعطاف پذیری تراکنش شبکه بیت کوین را به اندازه کافی امن می‌سازد تا راه حل‌های بلاک چین را همچون شبکه لایتنینگ بسازند. این کار می‌تواند تراکنش‌های بیت کوین را بسیار ارزان‌تر و سریع‌تر از قبل کند.

چرا BU تا به حال اجرا نشده است؟

آن تضاد واضحی ایجاد می‌کند، بحث اصلی این است که BU بیت کوین را متمرکز می‌سازد.

برخی افراد انتظار حذف محدودیت حجم بلاکی را دارند که Bitcoin Unlimited ارائه می‌شود تا آن را به سمت تورم غیر قابل کنترل بلاک چین می‌برد. در حال حاضر، حجم کل بلاک چین از 100 گیگابات تجاوز می‌کند و این به معنی سه تا هفت تراکنش در ثانیه است. این را با محدودیت 24000 تراکنش در ثانیه Visa مقایسه کنید و متوجه می‌شوید که مشکلات بیت کوین چیست.

محاسبه شده است که اگر محدودیت حجم بلاک تا نقطه‌ای مناسب برای مخاطبین جهانی افزایش پیدا کند، بلاک چین می‌تواند تا چندین پتابایت رشد کند. اگر بیشتر نباشد کمتر از این مقدار نیست.

این شاید ختم شود به رشد متمرکز سازی بیت کوین؛ تنها شرکت‌های بزرگ قادر هستند بهای چنین فضای ذخیره سازی، قدرت محاسبات و پهنای باند ضروری برای پردازش چنین حجم زیادی از داده، با فاز‌های عملگر‌های نود کوچک مقیاس خارج از شبکه را بپردازند. این موضوع مخالف ایده بیت کوین با عنوان جمع کردن پول توسط هر کاربر است.

چرا SegWit اجرا نشده است؟

بیشتر به دلایل بالا.

SegWit نیز راه حل غیر متمرکز کاملی نیست. SegWit به نوبه خود در مدت کمی ظرفیت بلاک را تا حدود 2 مگابایت افزایش می‌دهد و در کل به بیش از 4 مگابایت می‌رسد. بسته به سرعت رشد شبکه در آینده، شاید برای سال‌ها یا دهه‌هایی زیادی کافی نباشد.

با این، دیر یا زود، محدودیت دوباره باز خواهد گشت و ظرفیت نیز نیاز به بیشتر شدن دارد. ارزش طولانی مدت SegWit وابسته به تعمیر شدن مشکل انعطاف پذیری تراکنش است. رشد توان عملیاتی شبکه بوسیله اجرای راه حل زنجیره جانبی همچون شبکه رعد و برق که متمرکز است، ممکن می‌شود.

شبکه رعد و برق به سختی می‌تواند به عنوان یک سیستم تسویه متقابل که روی بلاک چین تعبیه شده است تشریح شود. اولا، بیت کوین‌های چند کاربره به یک کانال تراکنش پرداخت جداگانه سپرده می‌شوند که با توجه به گرفتگی شبکه 10 دقیقه یا بیشتر طول می‌کشد. بعد از آن، تمام پرداخت‌های داخل آن کانال پرداخت مستقیما در بلاک چین قرار می‌گیرند و فورا و بسیار ارزان و گاها رایگان توسط شخص ثالث قابل اعتماد مورد پردازش قرار می‌گیرند.

زمانی که تمام اعضای کانال پرداخت توزیع بیت کوین را می‌پذیرند، می‌توانند تعادل خالص را به بلاک چین بازگردانند که به موجب آن شبکه بیت کوین اجازه پیدا می‌کنید اعتبار تمام تراکنش‌ها را تایید کند.

مشکل اینجا این است که برای بسیاری از اعضای انجمن ارز رمز نگاری شده، هیچ تفاوتی میان “یک سیستم توافق متقابل که توسط شخص ثالث به آن اشاره شده است” و بانک‌ها، که نکات متمرکز قدرت که بیت کوین باید داشته باشد، وجود ندارد.

آیا این بحران به زودی حل خواهد شد؟

استفاده از بیت کوین هرروز کمتر می‌شود، برای اکو سیستمی که ارزشی بیش از 17 میلیارد دارد، این وضعیت که می‌تواند مدت‌ها ادامه داشته باشد قابل قبول نیست. این مشکل باید به زودی به هر روشی که شده حل شود.

در مواجهه با SegWit و BU بحث‌هایی وحود دارند که راه حل دیگری را برای حل مشکلات بیت کوین شرح می‌دهند که با ارزش‌های هسته بیت کوین غیر قابل مقایسه است.

این نبرد نه تنها بر پایه تکنولوژی است بلکه ریشه‌های سیاسی نیز دارد. هر دو جناح ادعا می‌کنند که دیگری دارد تلاش می‌کند تا از رشد بیت کوین جلوگیری کند و کنترل آن را بدست بگیرد. تئوری‌های دیگری نیز وجود دارند که اصرار به وجه دیگر یعنی حمل کردن یک جنگ اطلاعاتی دارند، این تئوری‌ها به صورت مخفی با پول بسیار زیادی تامین می‌شوند(Blockstream for SegWit و Roger Ver for BU). به طور طبیعی، هردو جناح شما را مجبور می‌کنند که باور کنید داستان آنها صادقانه‌ترین داستان است.

با نگاه به اعداد، به نظر می‌رسد تمام وضعیت دارای یک بن‌بست است. تصمیم نهایی توسط اکثریت استخراج کنندگان شبکه بیت کوین گرفته می‌شود. در حال حاضر، توزیع پشتیبانی آنها هیچ پیشروی خاصی را نشان نمی‌دهد.به نظر می‌رسد SegWit در این رقابت مورد علاقه است ولی Bitcoin Unlimited طوری مدیریت کرده است که در گذشته چندین بار پیروز بوده است.

در حال حاضر، بخش بزرگی از شبکه(کمتر از 50 درصد) وجود دارد که پشتیبانی واضحی را برای هیچ کدام از پیشنهادات بیان نکرده است. ممکن است که چشم انداز نهایی توسط یکی از این جوانح تایید شود. با این حال، شاید آنها تا پایان اختلاف نظر راه حل‌های در حال رقابت، سکوت اختیار نمایند.

اگر هیچ کس عقب نشینی نکند و بن بست ادامه پیدا کند، چه اتفاقی می‌افتد؟

اگر هیچ کدام از جوانح تقدم قاطعی نداشته باشند، احتمال رسیدن به یک سازش وجود دارد.

یک راه سوم نیز برای حل مشکلات بیت کوین وجود دارد که غیر ممکن نیست و احتمال بالقوه‌ای وجود دارد که سود آور‌ترین راه باشد. افزایش و پیاده سازی محدودیت حجم SegWit معمولا به طور پیشفرض متقابلا انحصاری نیستند و تمایلات در حال پیشرفتی در انجمن وجود دارند که یک سازش بین دو راه حل شاید یک راه مناسب باشد.

در واقع، یک توافق برای سازش حداقل یکبار از قبل انجام شده است، که بیشتر می‌خواستند حجم بلاک‌ها را افزایش دهند.در سال 2016 در هنگ کنگ میزگردی با حضور نمایندگان بیت کوین، نویسندگان SegWit و چندین شرکت استخراج بزرگ که بیشتر آنها قصد افزایش حجم بلاک را داشتند، برگزار شد. هر دو طرف به نظر می‌رسید به طور همزمان به یک توافق رسیدند تا با SegWit و پیاده سازی افزایش در محدودیت حجم بلاک تا 2 مگابایت موافقت کردند.

متاسفانه، از توافق هنگ کنگ پیروی نشد زیرا dev‌های هسته بیت کوین افزایش حجم بیت کوین را در نسخه آخر SegWit اضافه نکردند و در نتیجه آن استخراج کنندگان از قبول آن صرف نظر کردند.

اما تجربه نشان داده است که یک توافق عام میان جوانح متضاد امکان پذیر است و راه حلی وجود دارد که می‌تواند همه را راضی کند. هنوز هم امید هست که تقابل سیاسی باعث همکاری شود و با حل مشکلات بیت کوین، آن را قدرتمند‌تر از قبل در حال رشد ببینیم.