لایه دوم اتریوم چیست و چه کاربردی دارد؟

با راه‌اندازی اتریوم توسط ویتالیک بوترین، رویکرد جدیدی به نام اسمارت کانترکت‌ها و برنامه‌نویسی Dapp بر روی این بستر به‌وجود آمد. سرمایه‌گذارن بزرگ و برنامه‌نویسان زیادی به سمت این پروژه رفتند و در آن سرمایه‌گذاری کردند. اما مشکل بزرگی به نام مشکل مقیاس‌پذیری بوجود آمد. حجم بالای تراکنش‌های اتریوم منجر به مشکل مقیاس‌پذیری شده بود و شرایط مناسب برای تراکنش‌ها و پرداخت روزانه نبود. همچنین، بدلیل این مشکل کارمزد تراکنش‌های این بستر (Gas Fee) بشدت افزایش یافت که این افزایش کارمزد در قبال رشد قیمتی اتریوم هم نیز اتفاق افتاد.

مشکل بعدی مصرف بالای انرژی است. هزینه بالای برق، مشکلات زیست محیطی و گران بودن سخت‌افزار و نرم‌افزارها برای ماینینگ باعث شد که اتریوم به دنبال راه‌حلی به نام لایه دوم برود.

چرا به لایه دو نیاز داریم؟

لایه دو اتریوم با رویکرد حل مشکل مقیاس‌پذیری و مصرف بالای انرژی اتریوم بوجود آمد. لایه دو راه حل‌های مختلفی برای حل این مشکلات ارائه داده است که در این مقاله قصد داریم تمامی این راه حل‌ها را بررسی کنیم.

STATE CHANNEL

State channel یا کانال‌های پرداخت یک لایه بالاتر از بلاکچین هستند و فقط در دو مرحله با بلاکچین اصلی ارتباط دارند: نقطه شروع پرداخت‌ها و نقطه پایان آن‌ها.

فرض کنید شما مدیر عامل یک شرکت ساختمانی هستید و طبق نیازهای روزانه شرکت به سیمان برای ساخت ساختمان نیاز دارید. شما در اینجا به جای پرداخت روزانه بهای سیمان، یک صورت‌حسابی تهیه می‌کنید که تنها یک‌بار آن هم در اتمام کار خود، پول را پرداخت کنید. این کار را برای شما راحت می‌کند. علاوه بر آن در بلاکچین دیگر لازم نیست برای هر تراکنش کارمزد بدهید و فقط یک‌بار در انتها کارمزد آن را پرداخت می کنید. لازمه‌ی این کانال، اعتماد بین دو طرف است.

بدلیل متمرکز بودن برای مبالغ زیاد امنیت کافی ندارد و صرفاً مناسب پرداخت‌های روزانه است. لایتنینگ برای بیت‌کوین و رایدن برای اتریوم نمونه‌هایی از کانال‌های پرداخت هستند.

SIDE CHAIN ‘S

Sidechainها یا بلاکچین‌های جانبی که به مقیاس‌پذیری بلاکچین اصلی کمک می‌کند. در اینجا بلاک‌چین جایگزین می‌تواند از اجماع دیگری استفاده کند. همچنین امنیت شبکه را خودش تامین می‌کند.

تفاوت آن‌ها با کانال‌های پرداخت این است که کانال پرداخت نرم‌افزار است ولی بلاک‌چین‌های جانبی خود یک بلاک‌چین جدا هستند و نودهایی برای اجماع دارند و هدف آن‌ها صرفا کمک به بلاکچین اصلی است.

RSK در بیت کوین و SKALE و XPAI در اتریوم از بهترین مکانیزم بلاکچین جانبی هستند.

PLASMA

نحوه شکل‌گیری پلاسما مانند نمودار درختی است. در پلاسما بلاک‌چین‌های اصلی برای مقیاس‌پذیری از بلاکچین‌های متعددی که نسخه کوچکتری از بلاکچین‌های اصلی هستند که اصطلاحاً به آن‌ها بلاکچین کودک گفته می‌شود، استفاده می‌کنند.

مزیت این روش این است که هرگاه مشکل مقیاس‌پذیری پیش بیاید به تعداد بلاکچین‌های کودک اضافه می‌شود، همچنین امنیت این بستر را خود اتریوم تامین می‌کند.

از معایب این راه حل می‌توان به پراکندگی داده‌ها اشاره کرد. همچنین در صورت حمله به بلاکچین، همه داده‌ها در بلاکچین‌های کودک به سمت بلاکچین اصلی می‌روند و این باعث ایجاد هرج و مرج بزرگی در سیستم می‌شود.

OMG و MATIC از پروژه های موفق این راه حل هستند.

ROLLUP’S

رول آپ‌ها، تراکنش‌ها را جمع می‌کنند و به‌عنوان یک تراکنش در شبکه اصلی ارسال می‌کنند. این کار باعث خلوت شدن شبکه و همچنین راحتی کار ماینرها می‌شود. رول آپ‌ها دارای دو نوع zero knowlge rollup و optimistic rollup هستند.

Zk-rollup ها برای اعتبارسنجی از اجماع دارایی صفر استفاده می‌کنند که امنیت تراکنش ها وحفظ حریم خصوصی را بشدت بالا میبرد.

VALIDIUM

مانند رول آپ‌ها، از اثبات از دانش صفر استفاده می‌کنند و تفاوت آن‌ها با رول آپ‌ها این است که دسترسی داده‌ها بر خلاف آن‌ها، خارج از زنجیره است.

تنها پروژه روی این الگوریتم stark است.

راه‌حل‌های ترکیبی (HYBRID SOLUTION) 

این راه‌حل از ترکیب چند پروژه لایه دو در یک پروژه استفاده می‌کنند. تنها ارز این راه حل، ارز سلر است. ارز سلر امنیت اصلی زنجیره خود را از طریق Roll Up و Optimistic و امنیت زنجیره جانبی از طریق الگوریتم اثبات سهام استفاده می‌شود. همچنین ارز متیک در حال تلاش برای استفاده از این راه حل در پروتکل خود نیز است.

چرا این‌همه پروژه لایه دو نیاز داریم؟

هرکدام از این پروژه‌ها در زمینه خاصی فعالیت می‌کنند و در زمینه خاصی کاربرد دارند. برای مثال یک‌بار ما به امنیت بیش‌تری نیاز داریم، از rollup استفاده می‌کنیم.

یک‌بار در دسترس بودن داده‌ها مهم نیست، از plasma استفاده می‌کنیم. برای پرداخت‌های سریع از کانال‌های پرداخت استفاده می‌کنیم و… .

اتریوم ۲ چه تأثیری بر لایه دو دارد؟

برخی اعتقاد دارند که با آمدن اتریوم ۲، مشکل مقیاس‌پذیری و مصرف انرژی بالای اتریوم حل می‌شود. راه‌حل‌های اتریوم ۲، برای این مشکلات، الگوریتم اثبات سهام (POS) و شاردینگ است.

با اجرای اتریوم دو مشکل مصرف انرژی بالا و کارمزد بالای تراکنش‌ها و همچنین تا حدودی مشکل مقیاس‌پذیری حل می‌شود؛ اما، مشکل مقیاس‌پذیری آن همچنان باقی می‌ماند، زیرا شاردینگ مانند اضافه کردن باند به یک اتوبان بسیار شلوغ است و هر میزان که باند به این اتوبان اضافه کنیم، با توجه به این که شبکه هر روز شلوغ‌تر می‌شود، باز مشکل شلوغی و مقیاس‌پذیری وجود خواهد داشت؛ بنابراین، می‌توان گفت که با روی کار آمدن اتریوم دو، همچنان مشکل مقیاس‌پذیری نیز پابرجا خواهد بود!