مقاله پیش رو بخش پنجم از گزارش The Blocks در مورد راهکارهای لایه دوم اتریوم است که به سفارش پالیگان گردآوری شده است. راهکارهای لایه ۲ به منظور رفع مشکل مقیاسپذیری اتریوم و مشکلات دیگر این بلاک چین ارائه شده‌اند. در این گزارش تلاش بر این بوده است تا مجموعه راهکارهای لایه دوم کانالهای وضعیت، پلاسما و والیدیوم را مورد بررسی قرار دهیم. ما در میهن بلاکچین تصمیم گرفته‌ایم که گزارش The Block را به صورت بخش‌بخش و در سری مقالاتی با عنوان گزارش The Blocks از راهکارهای لایه دوم پوشش دهیم. با ما همراه باشید تا در قسمت پنجم از گزارش The Blocks شیوه عملکرد کانال‌ها، پلاسما و والیدیوم را فرا بگیریم.
کانال‌ها چگونه کار می‌کنند؟
در کانالهای وضعیت (State Channels) پرداختی، دو یا چند مشارکت‌کننده‌ای که اغلب با یکدیگر معامله می‌کنند یک قرارداد چند امضایی یا مالتی سیگ (Multi-Sig) ساخته و میزان توافق شده‌ای از منابع مالی را به این قرارداد واریز می‌کنند. به محض اینکه منابع مالی واریز شده در این قرارداد قفل (لاک) شوند، به جای استفاده از توکن‌های بلاکچینی (به صورت درون زنجیره‌ای یا آنچین)، روند انتقال ارزش میان طرفین قرارداد با ثبت انتقالات امضا شده‌ای از منابع مالی جمع‌آوری شده (به صورت بیرون زنجیره‌ای یا آفچین) تسهیل می‌شود. بدین ترتیب، شاهد دستاورد‌ها و مزایای مقیاسپذیری و کاهش هزینه انجام معاملات خواهیم بود.
به صورت معمول هنگامی کانال‌ها قابل بسته شدن خواهند بود که یکی از طرفین قرارداد، تراکنش پایانی را به مالتی سیگ (Multisig) ارسال کند. به دنبال این تراکنش، کاربران بر اساس تاریخچه تراکنش به سهم به روزرسانی شده‌ای از وجوه کیف پول مالتی سیگ دست پیدا می‌کنند.
مزایای کانال‌ها
تا به امروز کانالهای وضعیت ثابت کرده‌اند که در زمینه اجرای تراکنش‌ها به صورت آفچین عملکرد موفقیت‌آمیزی در راستای افزایش مقیاسپذیری شبکه‌های بلاک چین لایه ۱ داشته‌اند. به عنوان مثال، بر‌اساس تحقیقات صورت گرفته توسط Coinshares، که یک شرکت مدیریت دارایی‌های دیجیتال است، شبکه لایتنینگ بیت کوین هزینه تراکنش‌های مبتنی بر Bitcoin (که در طول ۱۲ ماه گذشته بین ۱ تا ۶۰ دلار بوده است) را به کمتر از یک صدم سنت کاهش داده است.
معایب کانال‌ها
با توجه به وجود الزام واریز منابع مالی به قرارداد‌های مالتی سیگ برای شروع نقل و انتقالات در بستر کانال‌ها، سرمایه‌گذاری اولیه از سوی کاربران در این حیطه یکی از پیش نیاز‌ها محسوب می‌شود. علاوه بر این، لازم است تا کانال‌ها به صورت دستی راه‌اندازی شوند و تراکنش‌های بین کاربران دلخواه نیز به صورت پیش فرض فعال نمی‌شوند.
از طرف دیگر، لازم است تا کاربران کانالهای حالت، تمامی سوابق خود را حفظ کنند (یا مسئولیت نگهداری از سوابق خود را تفویض کرده و نماینده‌ای این کار را به انجام برساند) تا در صورتی که یکی از طرفین قرارداد تصمیم گرفت تا کانال مورد نظر را به دور از نظارت طرف مقابل ببندد، هیچگونه کلاهبرداری صورت نگیرد. در پایان لازم به ذکر است، با وجود اینکه تلاش‌هایی برای گسترش کانال‌ها به منظور عمومی‌تر کردن کاربرد‌های آنها صورت گرفته است، هنوز هم سابقه کاربرد‌های آنها نشان می‌دهد که بهره‌گیری اصلی از کانال به حوزه پرداخت محدود می‌شود.
در حال حاضر وضعیت پذیرش عمومی کانال‌ها به چه صورت است؟
شبکه لایتنینگ بیت کوین برجسته‌ترین راهکار مقیاسپذیری مبتنی بر کانال محسوب می‌شود. با وجود اینکه این شبکه از سال ۲۰۱۵ تحت توسعه و تحقیق بوده است، شاهد میزان پذیرش عمومی اندکی در این عرصه بوده‌ایم. ظرفیت خرج این شبکه ( به عنوان مثال، کل مبالغ واریز شده به قرارداد‌های مالتی سیگ) در حال حاضر به میزان تقریبی ۱۵۰ میلیون دلار است.
شبکه رایدن (Raiden)، که به صورت مشابه با شبکه لایتنینگ بیت کوین ساختار‌بندی شده است نیز در همین شرایط به سر می‌برد و مبتنی بر اتریوم ساخته شده است. در رابطه با این شبکه نیز شاهد میزان پذیرش عمومی کم تا نزدیک به صفر بوده‌ایم. در حال حاضر، پلتفرم جایگزین لایه اول کاردانو در حال توسعه دادن یک راهکار مقیاسپذیری لایه ۲ مبتنی بر کانال حالت تحت عنوان هایدرا (Hydra) است. بر اساس گزارشات منتشر شده توسط IOHk، که بازوی توسعه بنیاد کاردانو محسوب می‌شود، انتظار می‌رود که هایدرا در طول سال ۲۰۲۲ راه‌اندازی شود.
پلاسما چگونه کار می‌کند؟
پلاسما (Plasma) با بهره‌گیری از قرارداد‌های هوشمند امکان ساخت زنجیره‌های فرزند (child chains) را مهیا می‌کند که به صورت بنیادین، نسخه‌های کپی کوچک‌تری از بلاک چین اتریوم هستند که در سلسله مراتبی از زنجیره‌های دیگر قرار می‌گیرند. هر یک از زنجیره‌های فرزند از مکانیسم گواه اثبات تقلب (Fraud Proof) خود برخوردار است که به کاربران اجازه می‌دهد تا در صورت عملکرد ناصادق یا اختلال‌گر نود‌های اپراتور به زنجیره اصلی منتقل شوند. پس از معرفی چهارچوب کاری پلاسما در سال ۲۰۱۷، در طول سال ۲۰۱۸ شاهد ظهور گسترده انواع متعدد و مختلفی از آن بودیم و تحت عنوان راهکار مقیاسپذیری واقعی به عموم معرفی شد.
مزایای پلاسما
پلاسما دارای مکانیسمی تحت عنوان مکانیسم خروج است که طی آن و در صورتی که چندین نود اختلال‌گر در این بستر وجود داشته باشند، کاربران می‌توانند دارایی‌های خود را برداشت کرده و به زنجیره اصلی منتقل کنند. این بدان معناست که اگر کاربران توجه لازم را به نود‌های اپراتور معطوف کنند، همیشه یک گام از اپراتور‌های پلاسما جلوتر بوده و می‌توانند امنیت توکن‌های خود را حفظ کنند. علاوه‌بر این، انتظار می‌رود که راهکارهای مبتنی بر پلاسما با اجرای تراکنش‌ها در محیط آفچین بتوانند مزایای زیادی را از نقطه نظر توان عملیاتی انجام هزاران تراکنش در ثانیه به همراه داشته باشند.
معایب پلاسما
در راهکار پلاسما لازم است تا کاربران همواره نظارت کامل بر روی فرایند تایید و انجام تراکنش‌ها در بستر زنجیره‌های فرزند داشته باشند تا بدین واسطه بتوانند رفتار اختلال‌گرانه اپراتور‌ها را شناسایی کرده و از زنجیره مورد نظر خارج شوند. لزوم وجود چنین نظارتی هزینه‌های سرآمد قابل توجهی را به فرایند مشارکت در زنجیره پلاسما می‌افزاید و هر یک از شرکت‌کنندگان را به یک نود در آن نمونه از پلاسما تبدیل می‌کند که تنها داده‌ها را برای انجام تراکنش‌های خود ذخیره‌سازی می‌کند.
از طرف دیگر، زنجیره‌های پلاسما بازه‌های زمانی خروج ۷ الی ۱۴ روزه دارند که در رابطه با راهکارهای مقیاسپذیری مبتنی بر Fraud Proof امری رایج محسوب می‌شود و محاسبات همراه با اهداف عمومی را پشتیبانی نمی‌کنند. این امر به دلیل چالش‌هایی که در طول ساخت کارآمد فرایند‌های خروج از زنجیره پلاسما وجود دارند، رخ می‌دهد.
پذیرش عمومی پلاسما در چه مرحله‌ای قرار دارد؟
با وجود اینکه راهکار لایه دوم پلاسما میزان شور و شوق زیادی را در اکوسیستم و جامعه اتریوم ایجاد کرد، معایب آن که در بخش قبل در مورد آنها صحبت کردیم موجب متوقف شدن پذیرش عمومی Plasma شد. یکی از برجسته‌ترین راهکارهای اولیه مقیاسپذیری پلاسما، شبکه شبکه OMG است؛ اما شبکه بوبا (Boba Network) که مبتنی‌بر رول‌آپ‌های آپتیمیستیک است، توانسته است در مدت زمانی کوتاه‌تر پذیرش بیشتری را نسبت به OMG کسب کند. به همین دلیل Plasma Group که یکی از سازمان‌های پیشگام در عرصه تحقیقات پلاسما بود نیز در ژانویه سال ۲۰۲۰ (اواسط دی ماه تا اواسط بهمن ماه سال ۱۳۹۸) تمرکز خود را به توسعه رول‌آپ‌های آپتیمیستیک معطوف کرد و سازمان جدیدی تحت عنوان Optimism PBC را بنیان‌گذاری کرد.
والیدیوم چگونه کار می‌کند؟
شبیه به شیوه عملکرد رول‌آپ‌های ZK، شبکه‌های والیدیوم (Validium) نیز از گواه اثبات Validity Proof استفاده می‌کنند. با این حال، این شبکه‌ها تنها ریشه حالت (به عنوان مثال، نسخه‌های بسیار فشرده شده حالت زنجیره مربوط به خود) را ارسال می‌کنند و تمامی تغییرات داده‌های تراکنش را به لایه ۱ نمی‌فرستند.
راهکارهای والیدیوم از یک کمیسیون تامین دسترسی به داده (DAC) استفاده می‌کنند. این کمیسیون متشکل از ماهیت‌هایی است که از طریق طرح‌های مبتنی‌بر سابقه یا مشوق‌های صریح مالی تشویق می‌شوند تا در قالب ارائه‌دهندگان داده قابل اعتمادی برای تراکنش‌های شبکه مربوط به خود ایفای نقش کنند. به منظور پیشبرد حالت یک شبکه مبتنی بر والیدیوم، لازم است تا حد نصاب کمیسیون تامین دسترسی به داده یا DAC اعتبار به روزرسانی‌های حالت را تایید کند.
معایب والیدیوم
از آنجایی که داده تراکنش به لایه ۱ انتشار پیدا نمی‌کند، لازم است تا کاربران به فراهم‌سازی امکان دسترسی به داده‌ها توسط DACها در هنگام نیاز اعتماد کنند. طی رویداد که DAC مورد نظر داده‌ها را از کاربران خود مخفی کرده (یا مجبور به انجام این کار شود)، وجوه کاربران در لایه دوم مسدود می‌شود.
مزایای والیدیوم
با توجه به اینکه داده‌های تغییر حالت در لایه ۱ منتشر نمی‌شوند، پیش‌بینی می‌شود که شبکه‌های مبتنی بر والیدیوم در بلند مدت مقرون به صرفه‌تر از رول‌آپ‌های آپتیمسیتیک و رول‌آپ‌های ZK باشند. راهکار والیدیوم استارک ویر (Starkware) توانسته است در محیط تست نت یا شبکه آزمایشی خود به پردازش ۱۸,۰۰۰ تراکنش در هر ثانیه دست پیدا کند.
میزان پذیرش عمومی والیدیوم به چه صورت بوده است؟
راهکار والیدیوم استارک نت یکی از برجسته‌ترین راهکارهای مقیاس‌گذاری لایه دومیست که تا به امروز مورد استفاده قرار گرفته است. همانطور که در بخش بعد نیز به این موضوع می‌پردازیم، این راهکار توسط سه پروژه از قبیل DeversiFi، Immutable X و Sorare مورد استفاده قرار گرفته است. به صورت مشابه، متر لبز (Matter Labs) نیز در حال توسعه شبکه مبتنی بر والیدیوم خود تحت عنوان ZKPorter است.
سخن پایانی
در قسمت پنجم سری مقالات گزارش The Blocks از راهکارهای لایه دوم
