راه حل های لایه دوم و حل مشکلات حریم خصوصی و مقیاس پذیری بلاک چین!

مدت هاست که پذیرفته شده که ظرفیت بلاک چین برای تراکنش های مالی بدون نیاز به اعتماد تازه شروع کار این فناوری می باشد. به مرور زمان و با پیشرفت تحقیقات در این زمینه، دامنه استفاده از فناوری بلاک چین در جامعه گسترش یافته است اما با وجود افزایش محبوبیت بلاک چین، هنوز مشکلاتی مانند حریم خصوصی بلاک چین و مقیاس پذیری مطرح هستند و این مشکلات استفاده های بلاک چین را محدود کرده اند.

راه حل های مقیاس گذاری خارج از زنجیره (off-chain) و لایه دوم (second layer) اغلب به عنوان درمانی برای مشکلات پیش روی بلاک چین مطرح می شوند. اساسا پروتکل های خارج از زنجیره به کاربران اجازه می دهند که تراکنش های خصوصی را در خارج از زنجیره تنها با استفاده از آخرین وضعیت به روز شده تراکنش اضافه شده به بلاک چین، انجام دهند.

این در حد زیادی بار شبکه را کاهش می دهد و باعث انجام تراکنش های سریع تر و ارزان تر می شود. استفاده از بلاک چین مشکلات و پیچیدگی هایی را به دنبال دارد و استفاده از این راه حل ها تا حدودی از این مشکلات می کاهد اما باز هم مخاطره هایی موجود خواهد بود که باید در مورد آنها اندیشیده شود.

سریع مانند رعد و برق (lightning)

در حال حاضر در اکثر کار هایی که در فضای بلاک چین انجام می شود از راه حل های لایه دوم استفاده می شود اما در اینجا این سوال مطرح می شود که آیا راه حل های خارج از زنجیره واقعا مفید هستند؟

نمی توان در مورد راه حل های خارج از زنجیره بدون ذکر کردن شبکه لایتنینگ (Lightning Network) بحث کرد. در مقاله “Eltoo: یک پروتکل لایه دوم ساده برای بیت کوین”، شرکت Blockstream به معرفی eltoo به عنوان بهبودی برای مکانیسم آپدیت خارج از زنجیره می پردازد که شبکه های کانال پرداختی را (مخصوصا شبکه لایتنینگ) فعال می سازد. در نسخه اولیه این مکانیسم از مجازات هایی برای جلوگیری از خرابکاری استفاده می شد اما این فرآیند نسبتا پر زحمت بود.

در حال حاضر، مذاکره برای تغییر یک وضعیت  شامل بی اعتبار سازی مداوم وضعیت های قبلی می باشد. این مسئله، مشارکت کنندگان را در برابر لیست طویلی از تراکنش های به روز رها می کند. در نتیجه، به منظور تصفیه تراکنشی که می خواهید بر روی زنجیره منتشر شود، لازم است که به روز رسانی های تمامی زنجیره دوباره انجام شود. این باعث می شود که اجرای پروتکل خارج از زنجیره به هدف خود نرسد.

Eltoo با برگشت تراکنش به روز نهایی به تراکنش راه اندازی اولیه، راهکاری عمومی و بدون نیاز به مجازات را برای محدودیت های سیستم تصفیه شبکه های لایتنینگ پیشنهاد می کند. این یعنی که تنها آخرین تراکنش تصفیه می تواند بر روی بلاک چین تایید شود.

این مسئله این طور محقق می شود که ورودی ها و خروجی ها دارای اسکریپت های (Scripts) مطابقی می باشند و شامل اضافه کردن برچسب SIGHASH_NOINPUT برای امضا ها می باشند. اساسا این تغییری به نسبت پروتکل بیت کوین کور (Bitcoin Core) است که تنها می تواند مشمول یک سافت فورک (soft fork) شود.

این توسعه بسیار جالبی است زیرا شبکه لایتنینگ توسط حامیان بیت کوین به عنوان راه حلی برای مقیاس پذیری دیده می شد که نیازمند تغییر خود بلاک چین نبود. اما در اینجا، پروتکل های خارج از زنجیره بر اساس نما های روی زنجیره می باشد. این باعث مطرح کردن این مسئله می شود که چه چیزی باید به اسکریپت بیت کوین یا ساختار بلاک چین افزوده شود تا پروتکل های خارج از زنجیره کارآمد تری ایجاد شوند؟

معرفی مجازی سازی کانال (Channel Virtualization)

می توان این ادعا را مطرح کرد که ما هنوز کاملا از قابلیت های زیربنایی بیت کوین مطلع نیستیم. در نهایت، زبان اسکریپت تقلیل یافته و عملکرد بدین معنی است که پتانسیل انجام چیز های بسیار بیشتری در خارج از زنجیره وجود دارد که در این میان، حداقل در زمینه پرداختی ها نیاز به هیچ تغییری نیست.

کانال های وضعیت افزونه ای از شبکه های پرداختی برای ارز های دیجیتال می باشند. آنها اجازه اجرای قرارداد های هوشمند (smart contract) پیچیده دلخواه را می دهند و این در حالی است که کانال های پرداختی تنها پرداختی های خارج از زنجیره بین کاربران را پشتیبانی می کنند.

Perun راه حلی است که “یک سیستم پروتکل برای ایجاد پرداخت مجازی و شبکه های کانال وضعیت” نامیده شده است. آن مفهوم مجازی سازی کانال را معرفی می کند که نیاز به اینکه هر پرداخت فردی از طریق یک واسطه مسیر یابی شود را کنار می زند. در عوض، پرداختی ها از طریق واسطه ای مسیریابی می شوند که می تواند به عنوان یک محور پرداخت دیده شود و کانال ها را با وجود چندین طرف هدایت کند. این مشکل انجام تراکنش های خرد و ارزان را در ارز های دیجیتال حل می کند و اعتماد، زمان واکنش و هزینه ها را کاهش می دهد.

توانایی اینکه دو عامل برای اجرای قرارداد در بلاک چین نیازمند قرارداد وضعیت مستقیم نباشند، پیامد های مهیجی برای مقیاس پذیری و پیاده سازی گسترده تر فناوری بلاک چین دارد. با این وجود، واضح است که پروتکل های خارج از زنجیره استفاده ای فرای مقیاس گذاری دارند. آنها آزمایش های خاصی را امکان پذیر می کنند و این باعث بهبود شبکه در موقع نیاز می شود.

تویتر برای اکانت بانکی شما!

 بسیاری از راه حل های خارج از زنجیره اکثرا موضوعات مقیاس پذیری و زمان واکنش را مخاطب قرار می دهند و آنها اکثرا به طور کافی مشکل حریم خصوصی و محرمانگی را مورد توجه قرار نمی دهند.

به عقیده یکی از بنیان گذاران زی کش (Zcash) که تحقیقات گسترده ای در زمینه حفظ حریم خصوصی در بلاک چین انجام داده است، بلاک چین مانند تویتری برای اکانت بانکی می ماند. مشکل حریم خصوصی بلاک چین ریشه در این حقیقت دارد که وقتی یک کانال پرداختی ایجاد می شود، باز کردن و بستن آن کانال ثبت می شود. بنابراین امکان شناسایی مشتری و تاجر مطرح است و همچنین تقسیم وجه اولیه و نهایی نیز قابل شناسایی است. این فقدان حریم خصوصی می تواند پیامد هایی منفی داشته باشد و بنابراین نمی تواند سیستمی عملی برای پرداختی ها باشد.

راه حل BOLT وعده حریم خصوصی و محرمانگی پرداختی ها را می دهد. در این راه حل، ارتباط بین نقاط ورودی و خروجی یک شبکه کانال پرداخت شکسته می شود. تنها نیازمندی این است که این کانال ها باید با وجوه خصوصی تامین شوند. در اینجا و در ارتباط با زی کش که پرداخت خصوصی را تنها بر روی زنجیره ارائه می دهد، باز کردن یک کانال با استفاده از تراکنش های حفاظت شده (Shielded) امکان پذیر است که در این حالت، اتصال به شبکه ناشناس می شود.

وابستگی به اوراکل (Oracle) 

یک راه حل جدید دیگر که در حال حاضر در حال بررسی و آزمایش می باشد، Discreet Log Contracts است که به اختصار DLCs نامیده می شود. گرت یاب گلاسبرگن توسعه دهنده نرم افزار MIT DCI، آنها را به عنوان پرداختی های مشروط نامرئی توصیف می کند، به عبارت دیگر می توان تعبیر قرارداد های هوشمند بر روی بلاک چین بیت کوین را برای آنها به کار برد.

دلیل تلقی کردن این قرارداد ها به عنوان نامرئی یا محتاط این است که وجود این تراکنش ها بر روی دفتر کل عمومی به تفصیل تشریح نشده است. DLCs به نظر می رسد که تفاوتی با خروجی های چند امضایی نداشته باشد. اما مانند بسیاری از قرارداد های هوشمند، آنها نیازمند یک طرف خارجی یا به اصطلاح اوراکل می باشند تا رویداد های جهان واقعی را از خارج از بلاک چین تایید کنند و در صورت مناقشه، تصمیم گیری نمایند.

این وابستگی به اوراکل برای فراهم آوردن اطلاعات درست، تهدیداتی احتمالی را مطرح می کند که در اینجا اوراکل ها از قرارداد های خاص آگاه نیستند و بنابراین در مورد نتیجه یک قرارداد خاص نمی توانند تصمیم گیری کنند. اوراکل به طور مستقل به انتشار امضای صحیح می پردازد و بنابراین وضعیت صحیح را اعمال می کند. گلاسبرگن برای کاهش ریسک هایی که در حول و حوش اوراکل ها مطرح است، پیشنهاد استفاده از چندین اوراکل و ترکیب نقاط امضای آنها را می دهد.

در نگاهی کلی تر می توان گفت که اوراکل ها نقش مهمی در جهان غیر متمرکز وعده داده شده توسط بلاک چین بازی می کنند و بنابراین DLCs ممکن است چالش ها و مشکلات خود را داشته باشد اما نباید فراموش کنیم که پتانسیل آن نیز غیر قابل انکار است.

جستجویی بی هدف 

در نهایت می توان گفت که پروتکل های خارج از زنجیره نه تنها در زمینه حریم خصوصی و مقیاس پذیری مفید هستند بلکه از لحاظ ظرفیتی که برای فناوری بلاک چین و کاربرد آن در صنایعی خارج از حوزه مالی فراهم می کنند نیز حائز اهمیت می باشند.

یک استفاده تجاری جذاب برای کانال های وضعیت علاوه بر بازی، انتقال فایل ایمن و مصرف انرژی، استفاده از اتوماسیون برای در دسترس قرار دادن بیشتر سیاست گذاری ها و تعریف این سیاست ها و خط مشی ها می باشد. این در تئوری باعث می شود که مشارکت کنندگان به تعامل با قرارداد ها بپردازند. بحث هایی که اخیرا در مورد محافظت از داده ها و حریم خصوصی اینترنت شده است، ممکن است پیامد های واقعا جالبی داشته باشد. اما از آنجا که هدف نهایی اعمال بلاک چین تجاری، ساده سازی فرآیند های موجود می باشد، دسترسی برای افراد عادی کاملا غیر ممکن خواهد شد.

بسیاری از این پیشنهاد ها اگر در خارج از فضای بلاک چین و توسط افراد عادی قابل استفاده و عملی نباشند، فورا به دست فراموشی سپرده خواهند شد. این راه حل ها مانند همه فناوری های جدید دیگر با مشکلاتی روبرو خواهند بود و در این میان نباید بازخورد کاربران را نادیده گرفت.

برای توسعه راه حل ها و کاربرد های قابل اعمال، لازم است اکوسیستمی فراگیر و سرشار از همکاری و تحقیق ایجاد کنیم. این در حالی است که در حال حاضر با وجود همکاری هایی برجسته با کسب و کار ها و صنایع، باز تعامل سازنده موجود نیست. حتی اگر ثابت شود که راه حل های لایه دوم، دارویی عام برای همه درد های بلاک چین است، استفاده گسترده از این فناوری متکی بر ارتباط مسئولانه و متعامل بین دانشمندان و جامعه می باشد.