طراحی میخی دو طرفه (two way peg design) اجازه انتقال بیت کوین از بلاک چین خود به بلاک چین دیگری را می‌دهد. البته این یک خطای حسی است و انتقالی صورت نمی‌گیرد، بلکه بیت کوین‌ها موقتا در بلاک چین خود محبوس می‌شوند و مقدار معادل آن، توکن ثانویه در بلاک چین خود آزاد می‌شود. بیت کوین‌ها زمانی آزاد می‌شوند که توکن‌ها در بلاک چین دوم دوباره محبوس شوند. این در واقع توضیحی از طراحی میخی دو طرفه به زبان ساده بود.
چنین سیستمی متکی بر صداقت عامل‌های درگیر است. مهمترین عواملی که در این میان باید انجام گیرد، این است که بلاک چین اولیه باید مقاوم در برابر سانسور باشد و اکثریت ماینر‌های بیت کوین صادق باشند. فرض دیگر نیز این است که اکثریت افراد ثالثی که حفاظت از بیت کوین‌های محبوس شده را بر عهده دارند، صادق هستند. اگر این مفروضات درست نباشند، حمله دو بار خرج کردن به آسانی صورت می‌گیرد.
هر گونه سیستم طراحی میخی دو طرفه، باید به شیوه‌ای پیاده‌سازی شود که انگیزه‌های حقوقی و اقتصادی لازم برای رفتار صادقانه را فراهم کند. این یعنی هزینه حمله و عواقب ناشی از آن به خوبی مورد تحلیل و بررسی قرار گیرد. پس امنیت طراحی میخی دو طرفه بستگی به انگیزه‌های عاملان مشارکت‌کننده دارد.
چه چیزی طراحی میخی دو طرفه نیست؟
قرارداد سند شخص ثالث ضمانت شده (BEC)، روشی است که توسط Bitshares پیشنهاد داده شد و سپس توسط پلتفرم‌های دیگر برای ترید بیت کوین و یا ارزهای فیات مورد پذیرش قرار گرفت. این پلتفرم‌های پرداخت هوشمند باید یک توکن بومی برای این کار داشته باشند.
این پلتفرم‌ها مقداری معادل با بیت کوین‌های مورد نظر از توکن بومی خود را صادر می‌کنند و یا گاهی این مقدار باید بیشتر باشد. این توکن‌ها در پلتفرم به فروش می‌رسند و قیمت بیت کوین برای این کار توسط اوراکل‌های (oracle) جستجو‌گر پلتفرم تعیین می‌شود.
واضح است که این سیستم طراحی میخی دو طرفه نیست زیرا بیت کوین‌ها ایجاد می‌شوند و مقدار بیت کوین معادل در بلاک چین بیت کوین محبوس نمی‌شود. امنیت این مدل به دلیل اتکا بر اوراکل‌ها به مراتب کمتر از طراحی میخی دو طرفه است.
هر گونه طراحی میخی دو طرفه یک سیستم رای‌گیری است
مدل این سیستم بر اساس رای‌گیری استوار است و افراد رای می‌دهند که چه زمانی بیت کوین‌ها را رها کنند و این بیت کوین‌ها را به کجا بفرستند.
این رای‌گیری ممکن است توسط امضا‌های دیجیتال، فضای حافظه و یا هر سیستم اجماع بلاک چینی دیگری صورت بگیرد. ما می‌توانیم تعداد افراد رای‌دهنده، شرایط رای‌دهندگان و غیره را در این سیستم تغییر دهیم، اما نمی‌توانیم اساس سیستم را که متکی بر رای‌گیری است، تغییر دهیم.
انواع طراحی میخی دو طرفه
انواع رایج این طراحی شامل زنجیره جانبی، زنجیره درایو (drive)، حفاظت چند امضایی و انواع روش‌های ترکیبی است. برای ساده‌سازی توضیحات، به بیت کوین‌های انتقال داده شده به بلاک چین ثانویه secoin می‌گوییم.
حفاظت تکی
یک گزینه ممکن برای پیاده‌سازی طراحی میخی دو طرفه، داشتن یک صرافی است که حفاظت از بیت کوین‌های محبوس شده و توکن‌های معادل آزاد شده را بر عهده داشته باشد. این صرافی می‌تواند به صورت دستی و یا با استفاده از یک پروتکل چنین کاری را انجام دهد.
ائتلاف چند امضایی
یک روش بهتر برای پیاده‌سازی طراحی میخی دو طرفه داشتن گروهی از افراد تاییدکننده است که کنترل چند امضایی را در دست دارند و اکثریت آنها باید رها کردن وجوه را تایید کنند. این چیدمان بهتر از داشتن یک کنترل کننده وجوه است، اما ممکن است هنوز هم باعث ایجاد تمرکز شود. برای تمرکز‌زدایی باید این افراد را به دقت و از نواحی جغرافیایی مختلف انتخاب کرد و هر کدام از آنها باید اعتبار و امنیت خوبی داشته باشند. این افراد نباید خیلی زیاد و یا خیلی کم باشند.
زنجیره‌های جانبی
باید سعی کرد که طرف‌های ثالث زیادی را درگیر طراحی میخی دو طرفه نکرد. هر بلاک چین می‌تواند این کار را با اعمال یک پروتکل اعتبار‌سنجی شده توسط الگوریتم اجماع انجام دهد. هر بلاک چینی باید سیستم اجماع بلاک چین دیگر را درک کند و بنابراین وقتی که محبوس شدن کوین‌ها در بلاک چین دیگر انجام شد، به طور خودکار بیت کوین‌ها را آزاد کند.
استفاده از زنجیره‌های جانبی برای بیت کوین با مشکلاتی همراه است
اکثر بلاک چین‌های عمومی دارای فرآیند اتمام تسویه نیستند و اگر بلاک چین ثانویه فاقد این فرآیند باشد، بلاک چین بیت کوین هرگز نمی‌تواند از پذیرش تراکنش ثانویه توسط شبکه ثانویه مطمئن شود.
حتی اگر بلاک چین دوم دارای فرآیند اتمام تسویه باشد، بدون درهم تنیدگی بلاک چین، بلاک چین ثانویه هم از همان مشکل در مورد بلاک چین بیت کوین رنج خواهد برد. اگر در هم تنیدگی موجود باشد، سرعت بلاک در بلاک چین ثانویه نمی‌تواند از سرعت بیت کوین بالا‌تر باشد.
زنجیره‌های جانبی در بیت کوین نیازمند سافت فورک (soft fork) و یا هارد فورک (hard fork) برای اضافه کردن کد‍‌های عملکردی پیچیده جدید هستند. پیشنهاد بلاک استریم (Blockstream) در این خصوص، در حال حاضر ناقص است.
بلاک چین‌های در هم تنیده
یک روش برای حل مشکل فقدان اتمام تراکنش برای طراحی میخی دو طرفه ، در هم تنیدن هر دو بلاک چین است که این کار به چندین روش انجام می‌گیرد.
۱- تراکنش‌های بلاک چین ثانویه در تراکنش‌های بلاک چین اولیه درج می‌شوند.
۲- بلاک‌های ثانویه دارای دو والد هستند که یکی از آنها در بلاک چین ثانویه و دیگری در بلاک چین اولیه است. نود‌های بلاک چین ثانویه تایید می‌کنند که والدین اولیه متعلق به همان زنجیره بیت کوین هستند.
۳- بلاک‌های ثانویه توسط رمزنگاری در تراکنش‌های بلاک چین اولیه ایمن می‌شوند.
دو گزینه اول به زنجیره ثانویه اجازه تایید مدرک SPV را می‌دهند و برای این کار لازم نیست که تاییدکننده هدر‌های (header) تایید را فراهم کند. دلیل این امر این است که کلاینت (client) بلاک چین ثانویه نیز یک کپی از بلاک چین بیت کوین را دارا است. گزینه سوم اجازه این امر را نمی‌دهد.
در هم تنیدن بلاک چین‌ها چندین اشکال دارد:
۱- زنجیره دوم نمی‌تواند بلاک‌ها را با سرعتی بالا‌تر از بیت کوین ایجاد کند. زیرا قبل از اتصال با نوعی تردید در پذیرش شاخه‌های بلاک چین مواجه است.
۲- وقتی تراکنش‌های ثانویه در تراکنش‌های بیت کوین درج می‌شوند، همه کاربران بلاک چین ثانویه لازم است که تراکنش‌های هر دو زنجیره را پردازش کنند.
۳- در هم تنیدن یک جهت از مشکل اتمام تسویه را حل می‌کند، اما مشکل حفاظت از بیت کوین‌های محبوس شده بلاک چین اولیه را حل نمی‌کند.
زنجیره‌های درایو
زنجیره درایو حفاظت از بیت کوین‌های محبوس شده را به ماینر‌ها واگذار می‌کند و ماینر‌ها از طریق رای‌گیری به آزاد‌سازی و ارسال بیت کوین‌ها می‌پردازند. ماینر‌ها با استفاده از بلاک چین بیت کوین رای می‌دهند و رای‌ها در بخشی از بلاک جای می‌گیرند. هر چه مشارکت ماینر‌های صادق بیشتر باشد، امنیت نیز بالا‌تر خواهد رفت.
مدل‌های ترکیبی
همه طراحی‌هایی که تا به حال ارائه شده‌اند، متقارن هستند و روش به کار رفته برای آزاد کردن secoinها مانند روش به کار رفته برای آزاد‌سازی بیت کوین‌ها است. اما بلاک چین‌های اولیه و ثانویه اساسا متفاوت هستند؛ این یعنی که بلاک چین اولیه توکن بومی جدید صادر می‌کند، اما بلاک چین ثانویه این کار را نمی‌کند. این پیامد‌های امنیتی زیادی دارد و نشان می‌دهد که مدل طراحی میخی دو طرفه متقارن کافی نیست. یک مدل ترکیبی که از یک روش آزاد‌سازی مختلف برای هر طرف استفاده می‌کند، می‌تواند حلال مشکلات باشد.
مورد RSK
مورد RSK خاص است. RSK متکی بر انتخاب طراحی بنیادین است و آن باید اجازه استخراج ترکیبی با بیت کوین را بدهد. بنابراین باید به تحلیل بپردازیم و موارد زیر را در نظر بگیریم:
- کدام طرف‌ها بیت کوین‌های محبوس شده را کنترل می‌کنند؟
- هزینه یک حمله چقدر است؟
- پیامد‌های یک حمله چیست؟
- چه انگیزه‌هایی در میان هستند؟
در مورد استخراج ترکیبی، هم زنجیره‌های درایو و هم زنجیره‌های جانبی متکی بر صداقت ماینر‌های بیت کوین هستند و هر دو امنیت مشابهی را ارائه می‌دهند. اما اعمال زنجیره‌های جانبی بسیار پیچیده است و بنابراین بهترین گزینه برای RSK، استفاده از یک زنجیره درایو است. در کنار RSK، یک زنجیره جانبی را پیاده می‌کنیم. بنابراین مدل ترکیبی RSK را در این نقطه می‌توان به صورت زنجیره درایو/زنجیره جانبی تعریف کرد.
وقتی که افراد زیادی در استخراج ترکیبی درگیر نباشند، زنجیره درایو/زنجیره جانبی امنیت کمی خواهد داشت. بنابراین ما یک مدل ترکیبی را پیشنهاد می‌دهیم که امنیت بیت کوین‌های محبوس شده بر اساس زنجیره درایو و گروهی از افراد تایید کننده باشد.
ماینر‌ها و افراد تایید کننده برای آزاد‌سازی بیت کوین رای می‌دهند. طراحی میخی دو طرفه نهایی به صورت زنجیره درایو+ افراد تایید کننده/زنجیره جانبی خواهد بود. برای تنظیم فشار آرا، از روش پویایی بر اساس درگیر شدن در استخراج ترکیبی استفاده می‌شود و ماینر‌ها و افراد تایید کننده در مراحل مختلفی رای می‌دهند.
در این حالت، امنیت بیت کوین‌های محبوس شده بستگی به ماینر‌ها و مجموعه افراد تایید کننده دارد؛ اما مقدار قدرت بین این دو گروه به صورتی پویا تقسیم شده است و بستگی به مشارکت در استخراج ترکیبی دارد. نظر شما چیست؟ مدل طراحی میخی دو طرفه چه نوآوری‌ها و ابتکاراتی را در فضای بلاک چین به ارمغان می‌آورد؟ نظرات خود را با ما در میان بگذارید.
