در این مقاله قصد داریم مفهوم اندازه بلاک (Block Size) در شبکه بلاکچین را توضیح دهیم اما اجازه دهید قبل از شروع به توضیح این مفهوم؛ یک سری مفاهیم پایه برای درک بهتر را باز کنیم.
بلاک چیست؟
بلاک حاوی فایلی است که در آن، اطلاعات مربوط به تراکنش های اخیر شبکه بیت کوین به طور دائم ثبت می‌شود. هر بلاک را می‌توان به صفحه ای از دفترکل تشبیه کرد، به طوری که بلاک ها با یکدیگر تشکیل زنجیره می‌دهند تا دفترکل غیرمتمرکزی را دربرگیرند که شبکه بیت کوین را می‌سازند.
تراکنش های موجود در بلاک ها قبل از آنکه به عنوان بلاک جدید به بلاک چین بیت کوین اضافه شوند، توسط ماینرها تایید می‌شوند. اندازه بلاک باعث ایجاد محدودیت در تعداد تراکنش هایی می‌شود که می‌توانند در هر بلاک تایید شوند. بدین ترتیب، بلاک های بزرگتر به توان محاسباتی بیشتری نیاز دارند و استخراج آنها نیز بیشتر طول خواهد کشید. بلاک هایی که شامل تعداد تراکنش های بیش از حجم خود می‌باشند توسط شبکه تایید نخواهد شد.
در روزهای اول پیدایش بیت کوین، اندازه بلاک ها برای ذخیره تراکنش ها محدودیت ۳۶ مگابایتی داشت. هرچند در تاریخ ۱۴ جولای ۲۰۱۰ به منظور مقابله با تهدیدات تراکنش های اسپم که منجر به کند شدن شبکه می‌شوند و هم چنین مقابله با حملات DDoS، اندازه بلاک ها به یک مگابایت کاهش یافت.
با این حال، اجماع جهانی در خصوص اندازه بلاک ایده آل به دست نیامده است و توسعه دهندگان اصلی بیت کوین پیش بینی کرده اند که میزان تراکنش هایی که شبکه میزبانی میکند ممکن است در آینده از حجم موجود بلاک ها بیشتر شود، کمی پس از اعمال حجم یک مگابایتی بلاک ها، صحبت هایی در خصوص افزایش آن بیان شد. از زمان معرفی محدودیت یک مگابایتی اندازه بلاک ها، تعداد پردازش تراکنش ها در ثانیه توسط شبکه بیت کوین با نوسان شدیدی بین ۲ الی ۷ تراکنش مواجه شد.
نمودار تعداد تراکنش های بیت کوین در ثانیه
چرا اندازه بلاک ها مهم است؟
اندازه بلاک ها، محدودیت هایی در خصوص تعداد تراکنش هایی که شبکه بیت کوین می‌تواند در یک ثانیه پردازش شود اعمال میکند و در نتیجه منجر به مانعی در قابلیت مقیاس پذیری شبکه می‌شود. هنگامی که بلاک ها با تراکنش ها اشغال شوند، شبکه دچار ازدحام می‌شود و کارمزد تراکنش ها به طور چشمگیری افزایش می‌یابد.
در اوایل سال ۲۰۱۳، میانگین اندازه بلاک های بیت کوین تقریبا ۱۲۵ کیلوبایت بود. تا ماه می ۲۰۱۵، افزایش پذیرش بیت کوین، اندازه بلاک ها نیز با افزایش ۲۴۰ درصدی از ۱۲۵ کیلوبایت به ۴۲۵ کیلوبایت رسید. با این حال، ترید بلاک (TradeBlock) ارائه دهنده ابزار معاملاتی کریپتو در آن زمان پیش بینی کرد که اندازه بلاک ها به یک مگابایت می‌رسد.
تا سال ۲۰۱۵، رواج یافتن ارز دیجیتال باعث شد اندازه بلاک ها تا آستانه محدودیت خود اشغال شوند. این موضوع، نگرانی هایی را در ارتباط با کند شدن شدید پردازش تراکنش ها و افزایش کارمزدها به وجود آورد.
افزایش کارمزدها و تاخیر در پردازش تراکنش ها کاربردهای اصلی بیت کوین را تحت تاثیر قرار داد، به طوری که بسیاری از افراد جامعه دغدغه این را داشتند که ازدحام در شبکه و افزایش هزینه انتقال ها، بیت کوین را به عنوان ابزار تبادل و معاملاتی بی ارزش کند.
در آن زمان، ترید بلاک پیش بینی کرد به دلیل مشکل ظرفیت در شبکه که ۳ درصد زمان های تراکنش از ابتدای سال را شامل می‌شود، تراکنش ها با تاخیر در تایید مواجه اند.
دلیل افزایش اندازه بلاک چیست؟
طی سال های حضور بیت کوین، این ارز دیجیتال شاهد چندین پروپوزال بوده است که بیان می‌کردند برای کاهش کارمزدها، پردازش تعداد تراکنش های بیشتر در ثانیه و افزایش مقیاس پذیری بیت کوین برای رقابت با فناوری های پرداخت رایج، این ارز دیجیتال باید اندازه بلاک ها افزایش یابد.
در تاریخ ۴ می ۲۰۱۵ علیرغم اینکه فقط ۳۰ الی ۴۰ درصد اندازه بلاک های بیت کوین اشغال میشد، گاوین اندرسن مقاله ای با عنوان “چرا افزایش حداکثر اندازه بلاک ها ضروری است؟” منتشر کرد. اندرسن در این مقاله گفت:
اگر تعداد تراکنش های در حال انتظار به حد کافی زیاد شود، نتیجه نهایی یک شبکه بیش از حد اشباع شده و مشغول خواهد بود که هیچ اقدام سازنده ای نیز انجام نمی‌دهد. فکر نکنم این شرایط به وجود آید بلکه بیشتر احتمال دارد مردم از استفاده بیت کوین دست بکشند زیرا تایید تراکنش به شدت غیرقابل اتکا می‌شود.
اواخر همان ماه، اندرسن بیان کرد که اگر جامعه بیت کوین به اجماعی در خصوص افزایش اندازه بلاک ها نرسد، فعالیت های خود را به سمت کلاینت جایگزین بیت کوین XT تغییر خواهد داد. نسخه ۰.۱۰ بیت کوین XT در دسامبر ۲۰۱۴ توسط مایک هیرن یکی از توسعه دهندگان اصلی بیت کوین و منتقد حجم یک مگابایتی بلاک ها عرضه شده بود.
در تاریخ ۴ ژوئن ۲۰۱۵، اندرسن اذعان داشت که ماینرها و اپراتورهای نودها باید به طور مستقل در خصوص اندازه بلاک ها تصمیم بگیرند و بیان کرد که جامعه دو انتخاب دارد، یا باید شرایط فعلی را حفظ کند و شاهد افزایش دائمی کارمزد تراکنش ها باشد تا زمانی که متوجه شوند در حال هدر دادن پول خود می‌باشند و سرانجام خودشان اندازه بلاک ها را افزایش دهند، یا محدودیت اندازه بلاک ها را بر اساس خواسته کاربران تغییر دهند، یعنی آنکه هر ماینر بتواند بلاک هایی ایجاد کند که میانگین اندازه بلاک ها را افزایش و کاهش ندهد.
در تاریخ ۱۲ ژوئن ۲۰۱۵، بیانیه ای که معرفی بلاک های ۸ مگابایتی را درخواست میکرد توسط استخرهای ماینینگ بزرگ چینی شامل F2pool، BTCChina، Antpool، Huobi و BW امضا شد. این بیانیه بیانگر تقاضای جهانی برای بلاک های بزرگ تر بود.
در تاریخ ۲۲ ژوئن ۲۰۱۵، اندرسن پروپوزال بهبود بیت کوین ۱۰۱ (BIP101) را منتشر کرد که جایگزینی بلاک هایی با حداکثر حجم ثابت یک مگابایتی با بلاک هایی را پیشنهاد میکرد که حجم آنها با نرخ مشخصی به تدریج افزایش می‌یابد.
پروپوزال بهبود بیت کوین (BIP101) چیست؟
پروپوزال بهبود بیت کوین ۱۰۱ عنوان میکرد که حداکثر اندازه بلاک ها تا تاریخ ۱۱ ژانویه ۲۰۱۶ به ۸ مگابایت افزایش یابد و تا ژانویه ۲۰۳۶، هر ۷۳۰ روز اندازه بلاک ها دوبرابر شود.
محدودیت ۸ مگابایتی برای تسهیل پردازش ۲۴ تراکنش در ثانیه پیش بینی شده بود. پروپوزال BIP101 توسط بسیاری از ارگان های عمومی نظیر استخرهای ماینینگ برتر چینی با استقبال مواجه شد.
با این حال، جامعه بیت کوین هم چنان در خصوص مشکل اندازه بلاک ها اتفاق نظر نداشتند، به طوری که برام کوهن موسس بیت تورنت در تاریخ ۲۳ ژوئن ۲۰۱۵ مقاله ای با عنوان “بحران طعنه آمیز بیت کوین” منشتر کرد و در آن به این موضوع پرداخت که در بحبوحه دستیابی به بلاک های یک مگابایتی، کارمزد تراکنش ها توسط نیروهای بازار تعیین می‌شود. کوهن در این خصوص گفت:
راهکار پیشنهاد شده برای مشکل محدود بودن تعداد تراکنش ها، افزایش حجم بلاک از یک مگابایت به ۲۰ مگابایت است. چنین تغییری کاملا مخالف با ماهیت بیت کوین است.
کوهن بیان کرد که وجود کارمزدهای زیاد، بیت کوین را به ارائه ارزش واقعی هدایت خواهد کرد و تاکید کرد باید به ماینرها به ازای ایمن ساختن شبکه، مشوق های مختلف ارائه شود. کوهن افزود:
در بلندمدت، پاداش های ماینینگ بیت کوین به طور کل از بین خواهند رفت (برنامه زمانبندی شده مشخصی برای این امر وجود دارد) و تنها چیزی که باقی خواهد ماند کارمزد تراکنش ها خواهد بود. حتی اگر تمام امور بدون نقص انجام شود باز هم تلاش برای حل مشکل کارمزد تراکنش ها در بلندمدت، امنیت بیت کوین را تحت تاثیر قرار می‌دهد.
در تاریخ ۱۶ آگوست ۲۰۱۵، پروپوزال BIP101 اندرسن با کد بیت کوین XT ترکیب شد. علیرغم آنکه BIP101 حمایت گسترده ای از جانب جامعه کریپتو دریافت کرد، ترکیب BIP101 با پروتکل بیت کوین XT نتوانست به عنوان کلاینت جایگزین به پذیرش گسترده دست یابد. در نیمه دوم سال ۲۰۱۵، کاربران بیت کوین XT بیان کردند که قربانی حملات هماهنگ به زنجیره شده اند.
کدام پروپوزال افزایش اندازه بلاک ها توانست حمایت جامعه را به دست آورد؟
بیت کوین XT، بیت کوین آنلیمیتد، بیت کوین کلاسیک و Segwit2x از پیشگامان افزایش اندازه بلاک های بیت کوین بودند که بیشترین حمایت های جامعه را در سال ۲۰۱۶ به دست آوردند، اما هیچکدام نتوانستند اندازه بلاک ها را افزایش دهند.
در ژانویه ۲۰۱۶، پس از یکبار افزایش اندازه بلاک ها به ۲ مگابایت که منجر به فروپاشی سریع پشتیبانی از بیت کوین XT شد، پروپوزال BIP101 از پروتکل بیت کوین XT حذف شد. تا ژانویه ۲۰۱۷ کمتر از ۳۰ نود بیت کوین XT توسط ماینرها حفظ شده بود. علیرغم فروپاشی بیت کوین XT، تعداد پروپوزال های مربوط به افزایش اندازه بلاک ها نظیر بیت کوین آنلیمیتد با رشد قابل توجهی مواجه شدند.
در آن زمان، بیت کوین کلاسیک به عنوان ابزاری برای افزایش اندازه بلاک ظهور پیدا کرد که پس از عرضه در تاریخ ۱۰ فوریه ۲۰۱۶، بیشترین حمایت از جانب جامعه را به دست آورد. این فورک از افزایش اندازه بلاک به ۲ مگابایت پشتیبانی میکرد، به طوری که پاول ویگنا از وال استریت ژورنال این پروپوزال را “برخاسته از خاکسترهای بیت کوین XT” خواند. بیت کوین کلاسیک نیز علیرغم آنکه به نظر می‌رسید حمایت زیادی را به دست آورده است اما نتوانست حمایت بیش از ۷۵ درصد ماینرها را کسب کند و بدین ترتیب نتوانست به عنوان زنجیره اصلی خود را معرفی کند. سرانجام در سال ۲۰۱۷ و پس از آنکه توسعه دهندگان بیت کوین کلاسیک متعهد به پشتیبانی از زنجیره بیت کوین کش شدند، فعالیت های بیت کوین کلاسیک متوقف شد.
در تاریخ ۲۰ فوریه ۲۰۱۶، میزگرد بیت کوین که کنسرسیومی از برترین کسب و کارها، صرافی ها، کیف پول ها و استخرهای ماینینگ ۲۰۱۶ بود، برنامه ای برای هارد فورک از بلاک چین بیت کوین اعلام کرد که معرفی پروتکل سگویت (SegWit) همراه با افزایش اندازه بلاک ها به ۲ مگابایت را دربر داشت.
سگویت (SegWit) چیست؟
سگویت (SegWit) فرآیندی است که به موجب آن، ظرفیت ذخیره سازی اطلاعات بلاک با حذف اطلاعات امضا از تراکنش بیت کوین، افزایش می‌یابد. هنگامی که بخش های مخصوصی از تراکنش حذف شود، ظرفیت ذخیره سازی بلاک برای افزودن تراکنش های بیشتر آزاد می‌شود. با وجود سگویت، هر بایت اطلاعاتی فقط یک چهارم بلاک را اشغال میکند، در نتیجه، تعداد ثبت انتقال ها در بلاک ۴ برابر می‌شود.
یک سال پس از بحث های بسیار زیاد در خصوص محدودیت اندازه بلاک ها، پروپوزالی برای سگویت ۲ مگابایتی در تاریخ ۳۱ مارس ۲۰۱۷ منتشر شد. این پروپوزال به فعالسازی سگویت از طریق سافت فورک و سپس هارد فورکی برای افزایش اندازه بلاک ها به ۲ مگابایت پرداخت.
در همان ماه، گروه ارز دیجیتال مقاله ای با عنوان “توافقنامه مقیاس پذیری بیت کوین در همایش کانسنسس ۲۰۱۷” منتشر شد. این مقاله خاطر نشان کرد چیزی که به اسم توافقنامه نیویورک شناخته می‌شود، بیانگر تعهدی از جانب ۵۸ شرکت مهم بیت کوین مبنی بر فعالسازی سگویت و افزایش اندازه بلاک به ۲ مگابایت و سپس کنترل ۸۳.۲۸ درصد توان هشینگ و بیانگر ۵.۱ میلیارد دلار ارزش تراکنش ماهانه داخل زنجیره است. فورک SegWit2x علیرغم جذب حمایت های قابل ذکر از جانب شرکت های مهم صنعت ارز دیجیتال، چند روز قبل از فعالسازی لغو شد.
دلیل فورک و تفکیک بیت کوین چه بود؟
ناکارآمدی جامعه بیت کوین در خصوص دستیابی به اجماع مربوط پروپوزال افزایش اندازه بلاک ها، منجر به هاردفورک بلاک چین بیت کوین توسط کاربران در آگوست ۲۰۱۷ شد.
اگرچه پروپوزال های زیادی که به تغییر محدودیت اندازه بلاک ها می‌پرداختند نتوانستند حمایت مورد نیاز برای تغییر این موضوع را به دست آورند، اما کارمزد تراکنش ها تا اواسط سال ۲۰۱۷ با رشد چشمگیری مواجه شد. در آگوست ۲۰۱۵، میانگین کارمزد تراکنش بیت کوین فقط ۰.۵ دلار بود. اما تا ماه ژوئن ۲۰۱۷ این رقم با رشد ۱۰ برابری به ۵ دلار رسید. با در نظر گرفتن این موضوع که تقریبا نیمی از جمعیت جهان روزانه با کنار از ۵.۵ دلار زندگی می‌کنند، به نظر می‌رسید کارمزدهای زیاد بیت کوین، این ارز دیجیتال را برای جمعیت کشورهای در حال توسعه جهان بلا استفاده میکرد. این موضوع باعث فشار جدیدی از داخل جامعه کریپتو برای پیاده سازی هارد فورکی شد که اندازه بلاک های بیت کوین را افزایش دهد.
در تاریخ یکم آگوست ۲۰۱۸، بیت کوین کش با موفقیت توانست از بیت کوین فورک بزند و در نتیجه شبکه بیت کوین به دو بخش تقسیم شود. بیت کوین کش بلاک های ۸ مگابایتی را معرفی کرد، به علاوه الگوریتم تنظیم سختی را نیز پیاده سازی کرد. این فورک هم چنین پیاده سازی سافت فورک سگویت را که در تاریخ ۲۱ جولای ۲۰۱۷ فعال شده بود را رد کرد. سگویت به جای اینکه صراحتا اندازه بلاک های بیت کوین را افزایش دهد، “وزن بلاک” ۴ مگابایتی را برای تراکنش ها معرفی کرد.
در ماه می ۲۰۱۸، بیت کوین کش برای افزایش اندازه بلاک ها به ۳۲ مگابایت دستخوش هاردفورک شد. هرچند بار دیگر در نوامبر شاهد هاردفورک دیگری بود که باعث تفکیک شبکه و ظهور زنجیره رقیب بیت کوین SV شد. بیت کوین SV که در ابتدا از اندازه بلاک ۱۲۸ مگابایتی پشتیبانی میکرد، با به روز رسانی کویزار در جولای ۲۰۱۹ این محدودیت را به ۲ گیگابایت افزایش داد.
