آیا بیت کوین مقیاس پذیر است؟

مقیاس پذیری بلاک چین

فردا هاردفورک واسیل شبکه کاردانو؛ چه تغییراتی ایجاد خواهد شد؟

شبکه کاردانو در روز پنج شنبه 22 سپتامبر (31 شهریور) به روزرسانی مورد انتظار هاردفورک واسیل را انجام خواهد داد. این یک به روزرسانی سازگار با نسخه قبلی بوده و به منظور ارتقا قابلیت های قرارداد هوشمند، افزایش توان عملیاتی و کاهش کارمزد تراکنش …

آیا کامپیوترهای کوانتومی می توانند شبکه بیت کوین را هک کنند؟

به گزارش ایندیپندنت، مارک وِبِر (فیزیکدان کوانتوم در دانشگاه ساسکس واقع در برایتون انگلستان) استدلال می کند که رمزگشایی شبکه بیت کوین با اَبَررایانه های فوق پیشرفته آینده امکان پذیر است. در حال حاضر، بیت کوین کاملا ایمن است. دستگاه ها ی …

سه ارزی که احتمالا در آینده رشد بیشتری نسبت به بیت‌کوین خواهند داشت

بیت‌کوین علی رغم نوساناتش، عملکرد قابل‌توجهی دارد و احتمالا روند رو به رشد آن ادامه خواهد یافت. اما سه ارز اتریوم، کاردانو و سولانا حتی می‌توانند بهتر از آن عمل کنند و رشد بیشتری داشته باشند. سال فوق العاده‌ای برای سرمایه‌گذاران ارزهای …

افزایش کارمزدهای شبکه اتریوم؛ تریدرها به دنبال راه حلی جایگزین

با رشد سریع بخش مالی غیر متمرکز، تحولات مقیاس پذیری آتی در اتریوم 2.0 و اختصاص یافتن بخشی از پرتفوی نهادهای سرمایه گذاری به ارز رمزنگاری، قیمت اتریوم به سرعت در حال افزایش است. در واقع، اخیرا اتریوم برای اولین بار سطح مقاومت 2000 …

مفهوم اندازه بلاک و مقیاس پذیری چیست؟

1) چرا اندازه بلاک در بلاک چین مهم است؟ اندازه هر بلاک موجود در بلاک چین می تواند به طور بالقوه تاثیر زیادی بر سرعت و ظرفیت شبکه داشته باشد. بلاک چین همانطور که از نامش پیدا است به معنای زنجیره ای از بلاک ها است. بلاک ها خود حاوی …

پیشی گرفتن کارمزدهای اتریوم از بیت کوین

داده های شرکت تحلیل ارز رمزنگاری گلس نود نشان می دهند که جمع کل کارمزد های روزانه شبکه اتریوم در دو روز متوالی (6 و 7 ژودن) از بیت کوین پیشی گرفته اند و این فاصله درحال بیشتر شدن است. طبق گزارش این شرکت، مقدار کل کارمزدهای شبکه اتریوم …

کاهش پاداش بلاک آیا بیت کوین مقیاس پذیر است؟ های اتریوم به 2 اتر

توسعه دهندگان اصلی اتریوم در یک جلسه به تاریخ 31 آگوست تصمیم به تعویق "انفجار سختی" اتریوم گرفتند و توافق شد آن را در موعد هارد فورک کانستنتینوپل (Constantinople) آتی، اعمال کنند. یکی از اهداف اولیه بنیاد اتریوم، پذیرش یک الگوریتم توافقی…

چگونه به بلاک چین دسترسی داشته باشیم؟

همه ی شما احتمالا حساب بانکی یا هر نوع حساب دیگری اعم از ایمیل، حساب بازی یا حسابی برای مقاصد دیگر دارید. این حسابها همگی در یک محل ذخیره شده و نام حساب را به کاربر اختصاص می دهند. اما در یک شبکه ی غیر متمرکز، با توجه به اینکه خبری از کنترل مرکزی و نگهداری حساب ها نیست، مسئله متفاوت است. در شبکه ی غیرمتمرکزی مانند بیت کوین ، کاربران بین کلیدهای خصوصی و آدرسهای عمومی تفاوت قائل می شوند.

ممکن است بپرسید هرکدام از اینها چه هستند؟ هنگامی که در حال ایجاد حساب ایمیل هستید، ابتدا بررسی می کنید آدرسی که می خواهید از قبل توسط کسی گرفته شده است یا نه، و سپس رمز عبوری انتخاب می کنید. با ایجاد دسترسی بلاک چین ، این کار به شکل دیگری پیش می رود. کلید خصوصی که رمز عبور شماست، کدی است که از کاراکترهای تصادفی ایجاد شده و با آن میتوانید به منابع دسترسی داشته باشید. این کلید معمولا حاوی ۳۲ یا ۶۴ حرف و عدد است. رمز عبور می تواند مانند زیر باشد:

بعد از اینکه کلید خصوصی ایجاد شد (این کار می تواند توسط خود شما و با استفاده از کاراکترهای تصادفی یا توسط یک کیف ارز انجام شود) آدرس عمومی براساس کلید خصوصی به صورت خودکار ظاهر می شود.

شاید بپرسید آیا با دانستن آدرس عمومی، حدس زدن آدرس خصوصی ساده است یا خیر؟ پاسخ منفی است. محاسباتی که در پس آن وجود دارد بسیار پیچیده و براساس چندین فرمول پنهانی و رمزگذاری مانند SHA۲۵۶ است. نکته ی مهم این است که اگرچه برای یک کامپیوتر محاسبه ی آدرس عمومی براساس آدرس خصوصی شما کاملا ساده است ولی عکس آن قابل انجام نیست. کامپیوترها باید ترکیب صحیح را «حدس» بزنند که میلیونها سال زمان می برد!) آدرس عمومی، «نام حساب» شما خواهد بود، بدین معنا که اگر کسی بخواهد برای شما ارزی را ارسال کند، به آدرس عمومی نیاز خواهد داشت. هیچ گاه کلید خصوصی خود را به کسی ندهید!

| بلاک چین و کلید خصوصی هک شدنی نیستند، تنها چیزی که ممکن است هک شود کامپیوتر شماست که کلید خصوصی در آن ذخیره شده است. در فصل بعدی این کتاب، مفصل تر به کیف ارزها خواهیم پرداخت. مهم ترین چیزی که لازم است به خاطر داشته باشید این است که: کلید خصوصی، رمز عبور شما و تخصیص دهنده دارایی ها روی بلاک چین است.

اگر آن را به کسی بدهید، آن فرد می تواند دارایی های شما را کنترل کند. اگر آن را گم کنید، سکه های شما از دست می روند. از طرفی دیگر، آدرس عمومی مانند شماره حساب شما در بانک است؛ می توانید بدون هیچ شک و تردیدی آن را به اشتراک بگذارید تا دارایی و ارز دریافت کنید. در حالتی که بخواهید در بلاک چین تراکنش های خود را پیگیری کنید و ببینید چه مقدار اعتبارسنجی دریافت کرده اید، به سادگی میتوانید با استفاده از «مرورگر بلاک» به این موضوع دسترسی داشته باشید. در این مرورگر می توانید آخرین بلوک های استخراج شده و تراکنش هایی که در آنها گنجانده شده است را ببینید. اگر به دنبال تراکنش خود هستید، می توانید به تبادل قبلی خود دوباره مراجعه کنید و یا اینکه می توانید در سایت

https : / / blockexplorer . com

به دنبال آدرس یا تراکنش بگردید.

تفاوت بین توکن و سکه

با بررسی ارزهای مختلف، متوجه می شویم که برخی از آنها سکه (به عنوان رایج ترین انواع) و برخی توکن نامیده می شوند. رمزارز ممکن است یکی از این ها باشد. اولا، همان طور که میدانید، رمزارز به این دلیل به این نام شناخته می شود چون نیازمند کارهای رمزگشایی برای اعتبارسنجی اطلاعات است. سکه ها» رایج ترین نوع رمزارزها هستند.

به طور کلی، تمامی سکه ها تکنولوژی مخصوص به خود، یعنی بلاک چین را دارند. این بدان معناست که هر ارزی که روی بستر بلاک چین دیگری ساخته نشده باشد و از منابع کدی خودش استفاده کند، به عنوان سکه تعریف می شود.

چارت ایران : به عنوان مثال: بیت کوین، لایت کوین ، داج کوین و… از نظر تئوری، توکن، آلت کوین نیست ولی به طور کلی به این صورت تعریف می شود). از طرف دیگر، «توکنها» روی بستر سایر رمزارزها مانند اتریوم یا نئو ساخته می شوند. توکنها اغلب «سوخت» پلتفرم ها نامیده می شوند. به عنوان مثال اتریوم دارای توکنهای erc۲۰ است که «سوخت» بلاک چین اتریوم هستند.

برای دیدن تمام سکه ها و توکن ها می توانید به سایت

WWW . CoinMarketCap . com مراجعه کنید؛ می توانید مقادیر تمام سکه ها را بررسی کرده و فیلتر نمایش دادن را براساس تمام»، «سکه ها» و «توکنها» انتخاب کنید).

مقیاس پذیری به چه معناست؟

مقیاس پذیری موضوعی است که اغلب در مورد بیت کوین و سایر رمزارزها بیان می شود. مقیاس پذیری، یعنی شبکه یا سیستم بتواند هزاران تراکنش را در ثانیه مدیریت کند. در بازارهای مالی، مقیاس پذیری نشان می دهد هر مؤسسه ی مالی تا چه میزان تقاضایی را می تواند پردازش کند. افراد مقیاس پذیری شرکت ها را به عنوان پتانسیلی برای افزایش سود و درآمد در نظر می گیرند.

در دنیای رمزگذاری ، این نکته معمولا به این موضوع اشاره دارد که آیا سکه قابلیت استفاده به عنوان ارز روزمره را دارد یا خیر. این بدان معناست که رمزارز مشکلی با تعداد تراکنش های فزاینده نداشته باشد و به صورت بسیار قابل توجهی مقیاس پذیر باشد. از طرف دیگر، اگر رمزارزی با افزایش تقاضا سرعت پردازشش کاهش یابد، مقیاس پذیر نبوده و بنابراین مشکل مقیاس پذیری دارد.

بیت کوین مشکل مقیاس پذیری دارد و سعی می کند آن را با «شبکه ی لایتینگ» حل کند که در فصل بعد مفصل تر مورد بحث قرار خواهد گرفت. به نظر می رسد بیشتر ارزهایی که براساس سیستم اثبات کار هستند، مشکل مقیاس پذیری دارند). اکنون که به دید نسبتا گسترده ای درباره ی تکنولوژی بلاک چین رسیده ایم، زمان آن فرا رسیده است که بدانیم اعتبارسنجی ها چگونه کار می کنند. در پاراگراف بعدی، نگاه کوتاهی به چگونگی عملکرد اعتبارسنجی ها و متمایزسازی بین «اثبات کار»، «اثبات شرط» و سایرین خواهیم انداخت.

مقیاس پذیری در بلاک چین چیست و چگونه می‌توان مقیاس پذیری بلاکچین‌ها را افزایش داد؟

بلاک‌چین‌ها پایگاه‌های داده‌ای هستند که وظیفه ثبت و تامین امنیت تراکنش ارزهای دیجیتال را بر عهده دارند و می‌توانند داده‌ها را به شیوه‌ای بسیار امن و به صورت غیر متمرکز ذخیره کنند. این ویژگی باعث می‌شود این فناوری بسیار منحصر به فرد باشد. با این حال افزودن داده‌های جدید به بلاک‌چین‌ها زمان زیادی طول می‌کشد. در مقابل بلاک‌چین‌های بهینه‌سازی شده برای سرعت، به بلاک‌های جدید داده اجازه می‌دهند بسیار سریع‌تر به شبکه اضافه شوند و این چیزی است که آن را مقیاس پذیری در بلاک چین می‌گویند. به عبارتی مقیاس پذیری در بلاک چین به سرعت انجام تراکنش‌ها در آن شبکه اشاره دارد و مفهوم بسیار مهمی است که در این مقاله از دیجی پول قصد داریم به آن بپردازیم.

تلاش‌های انجام شده برای بهبود مقیاس پذیری در بلاک چین

بهبود مقیاس پذیری در بلاک چین در مورد افزایش تعداد کل کاربرانی است که می‌توانند از یک شبکه بدون به خطر انداختن کیفیت های بالقوه فناوری بلاکچین استفاده کنند. شبکه‌های ارزهای دیجیتال مختلف به روش‌های متفاوتی با مسئله مقیاس‌پذیری برخورد می‌کنند. با این حال، تاکنون هیچ یک در ایجاد بلاکچینی که بتواند به توده‌ها خدمت کند و در عین حال امنیت بی‌نقص و تمرکززدایی را حفظ کند، موفق نشده است.

تلاش‌ها برای افزایش عملکرد شبکه‌های بلاک چین به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند: مقیاس‌گذاری روی زنجیره و مقیاس‌گذاری خارج از زنجیره.

بهبود مقیاس پذیری در بلاک چین به صورت درون زنجیره‌

این روش همچنین به عنوان مقیاس بندی لایه یک یا لایه پایه شناخته می‌شود؛ بهبود مقیاس پذیری روی زنجیره (On-Chain) در مورد تغییر عناصر خود بلاک چین است تا امکان ذخیره مقادیر بیشتری از داده ها در زمان کمتری را فراهم کند. ارزهای رمزنگاری شده مانند بیت کوین کش (BCH)، لایت کوین و بسیاری دیگر، همگی تلاش می‌کنند تا مشکل مقیاس پذیری را در لایه پایه حل کنند.

تلاش‌های مختلف برای بهبود مقیاس پذیری در بلاک چین در لایه یک عبارتند از:

• افزایش حداکثر اندازه هر بلاک: بیت کوین کش (BCH) و بیت کوین SV هر دو ارزهای دیجیتالی هستند که سعی می‌کنند با استفاده از اندازه بلاک های بزرگتر مقیاس پذیرتر شوند.
• کاهش زمان بین اضافه کردن بلاک های جدید به زنجیره: لایت کوین (LTC)، اتریوم (ETH) و بسیاری دیگر از بلاک چین های پس از بیت کوین، زمان بلاک کمتری نسبت به BTC دارند.
• تغییر مکانیسم اجماع: مکانیسم‌های اجماع مختلف، مبادلات متفاوتی را بین سرعت، تمرکززدایی و امنیت فراهم می‌کنند.
• طراحی مجدد ساختار بلاک چین به طور کامل: نمونه‌ای از این کار شاردینگ است که زنجیره بلوکی را به قطعات کوچک‌تر با گروه‌های مختلفی از گره‌ها که به هر پارتیشن اختصاص داده می‌شود، تجزیه می‌کند. اتریوم 2.0 از شاردینگ استفاده می‌کند و بسیاری خوشبین هستند که در تئوری به شبکه اجازه دهد تا مقیاس پذیری در بلاک چین اتریوم را افزایش دهد.

اگرچه هر یک از روش‌های فوق در واقع به بلاک‌چین‌ها اجازه می‌دهند تا تعداد بیشتری از تراکنش‌ها را در ثانیه پردازش و تایید کنند و در نتیجه به پایگاه کاربر بزرگ‌تری خدمت کنند، اما همه آنها جنبه‌های منفی خود را دارند.

اشکالات برخی از روش ها، مانند افزایش اندازه بلاک، به راحتی قابل درک است. بلاک های بزرگتر به سخت افزار قدرتمندتر و گران تر نیاز دارند. این اتفاق تعداد افرادی را که می‌توانند تجهیزات مورد نیاز برای ایمن سازی شبکه برای استخراج ارز دیجیتال را تهیه کنند، محدود می‌کند.

از آنجایی که هنوز کارهای زیادی در حال انجام است، تلاش‌هایی مانند شاردینگ منجر به ظهور مشکلات مختلفی می‌شود. با افزایش چشمگیر پیچیدگی خود بلاک چین، آسیب پذیری ها و روش‌های حمله جدید معرفی می‌شوند. به همین دلیل است که کسانی که اتریوم 2.0 را توسعه می‌دهند بسیار کند حرکت می‌کنند.

در نهایت، استفاده از مکانیسم‌های اجماع جایگزین، مانند مکانیسم‌های EOS یا XRP، اغلب تعداد اعتبارسنجی‌های تراکنش را محدود می‌کند. با گروه کوچکتری از اعتبار سنج ها، هزینه حمله به یک شبکه به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد.

بهبود مقیاس پذیری در بلاک چین به صورت خارج از زنجیره

واضح است که مقیاس بندی بلاک چین در لایه پایه کار آسانی نیست و هر راه‌حل پیشنهادی محدودیت‌های خاص خود را دارد. به همین دلیل، توسعه‌دهندگان بلاک چین روی راه‌هایی کار می‌کنند که به کاربران بیشتری اجازه می‌دهند در یک شبکه تراکنش خود را اجرا کنند، بدون اینکه ساختار اساسی بلاک چین را تغییر دهند. چنین تلاش هایی برای حل مسئله مقیاس پذیری در بلاک چین، به عنوان بهبود مقیاس پذیری به صورت خارج از زنجیره (Off-Chain) شناخته می‌شوند.

دلایل ارزشمندی بیت کوین عبارتند از کمیابی بیتکوین، تغییرناپذیری تراکنش‌ها، ماهیت بدون مرز و مقاومت در برابر سانسور. چنین ویژگی‌هایی، میلیون‌ها سرمایه‌گذار خرد، فهرست رو به رشد مؤسسات و شرکت‌هایی مانند Microstrategy، Square و سایر شرکت‌های سهامی عام را تشویق کرده است تا به شبکه بلاک چین بیت کوین برای ذخیره‌ ارزش صدها میلیارد دلار اعتماد کنند.

قابل درک است که توسعه دهندگان بیت کوین حاضر نیستند هیچ گونه مصالحه ای در مورد عدم تمرکز یا امنیت انجام دهند. به همین دلیل است که بیشتر بحث‌ها پیرامون راه‌حل‌های مقیاس‌پذیری بیت‌کوین بر مقیاس‌سازی خارج از زنجیره متمرکز است.

به طور مشابه، اتریوم میزبان تعداد فزاینده ای از برنامه های مالی غیر متمرکز است. در ماه های اخیر میزان استفاده از آن از ظرفیت شبکه فراتر رفته است. وقتی تعداد تراکنش‌ها از فضای بلاک بیشتر باشد، هم کارمزد تراکنش و هم زمان انتظار تأیید افزایش می‌یابد. این امر کاربرد شبکه‌ها را محدود می‌کند.

همانطور که گفته شد، اتریوم برنامه بزرگ خود را برای مقیاس بندی لایه پایه خود دارد. با این حال، به دلیل پیچیدگی شاردینگ و سایر ویژگی های اتریوم 2.0، تکمیل ارتقاء چند سال طول می‌کشد. از این رو، توسعه دهندگان اتریوم همچنین در حال بررسی راه حل های مقیاس بندی خارج از زنجیره هستند.

سخن پایانی

به صورت کلی یک راه حل آسان و واحد برای بهبود مقیاس پذیری در بلاک چین وجود ندارد. همانطور که از تعداد بسیار زیاد راه حل های بالقوه مختلف مقیاس بندی ارائه شده تا به امروز می‌بینید، افزایش ظرفیت کلی بلاک چین ساده نیست و یکی از بزرگترین چالش های پیش روی صنعت است.

اگرچه بسیاری از ارزهای دیجیتال مبتنی بر بلاک چین‌های جدیدتر ادعا می‌کنند که راه حلی برای این مشکل پیدا کرده‌اند، اما تا کنون همه آنها بر ایجاد تغییرات در بلاک چین اساسی متکی هستند. در حالی که این تغییرات می‌تواند منجر به تراکنش‌های بسیار سریع‌تر برای شبکه‌های مورد نظر شود، اما امنیت کلی یک بلاک چین و غیرمتمرکز بودن آن را کاهش می‌دهد. در نهایت این به خود کاربران بستگی دارد که آیا سرعت تراکنش ها برای آنها مهمتر از تمرکززدایی و امنیت است یا خیر.

مقیاس پذیری در بلاک چین، مهم‌ترین چالش بلاک چین‌ها

این روزها نام مقیاس پذیری در بلاک چین و ارزهای دیجیتال بسیار به گوشمان می‌خورد و امکان دارد در مورد آن کنجکاوی‌هایی داشته باشیم. بلاک چین به‌عنوان یک فناوری نوظهور، توجه افراد زیادی را به خود جلب کرده است. بلاک چین بستری برای ذخیره اطلاعات است و وجود و تداوم فعالیت ارزهای دیجیتال به آن وابستگی دارد.

از مزایای متنوعی که فناوری بلاک چین دارد می‌توان به امنیت داده‌ها، استقلال، تغییر ناپذیری، شفافیت و قابلیت حسابرسی اشاره کرد. وجود این مزایا باعث می‌شود که از فناوری بلاک‌چین نه تنها در حوزه ارزهای دیجیتال، بلکه در سایر حوزه‌ها نیز به کار برده شود. اما چالش بزرگی که فناوری بلاک چین دارد، مقیاس پذیری است که یک مانع برای آن به حساب می‌آید.

بلاک چین بیت کوین اکنون می‌تواند در هر ثانیه 7 تراکنش پردازش کند، در صورتی که بلاک چین اتریوم قادر به پردازش حدود 20 تراکنش در هر ثانیه است. ممکن است فکر کنید که این پردازش این میزان تراکنش برای کاربران عادی کافی است، اما اگر از بلاک چین به صورت جهانی و در سطح گسترده استفاده شود، آیا بازهم این میزان پردازش در ثانیه برای پاسخگویی به نیاز جهانی کافی است؟

اینجاست که اهمیت مقیاس پذیری نمایان و به‌عنوان یک چالش یا مشکل برای فناوری بلاک چین شناخته می‌شود. در ادامه تصمیم داریم بیشتر درباره مقیاس پذیری و راهکارهای حل این چالش صحبت کنیم.

مقیاس پذیری چیست؟

احتمالا از مقدمه‌ای که بیان کردیم، کمی متوجه شده باشید که مقیاس پذیری در بلاک چین به چه معناست. مقیاس پذیری به توانایی و ظرفیت در پشتیبانی از توان عملیاتی بالا و پردازش تعداد تراکنش مورد نیاز کاربران گفته می‌شود. به عبارت دیگر هنگامی که یک بلاک چین در زمان گسترش موارد استفاده، سرعت پردازش بالایی داشته باشد، یک بلاک چین با قابلیت مقیاس‌پذیری بالاست.

یک بلاک چین ایده‌آل، بلاک چینی است که هر تعداد تراکنش مورد نیاز کاربران را پاسخ دهد و از این بابت کمترین محدودیت‌ها را داشته باشد. هر بلاک چین، دارای 3 راس اصلی است که به آن سه‌گانه بلاک چین گفته می‌شود و عبارتند از تمرکززدایی، امنیت و مقیاس‌پذیری. براساس این سه‌گانه، قابلیت مقیاس پذیری از دو قابلیت دیگر، بیشتر امکان‌پذیر است و بلاک‌چین‌ها می‌توانند از طریق آن با سیستم‌های قدیمی پرداخت رقابت کنند.

با این وجود بیشتر بلاک‌چین‌ها به قابلیت تمرکززدایی و امنیت بیشتر توجه داشته و آنها را ارتقا داده‌اند. همین امر باعث شده تا دست‌یابی به مقیاس پذیری برای آنها تبدیل به یک چالش شود.

بیت کوین در رقابت با شبکه‌های پرداخت سنتی مانند پی‌پال (paypal) با دو چالش اصلی روبرو است. یکی از چالش‌ها بالا بودن کارمزد تراکنش ارز دیجیتال است. به دلیل بالا بودن سرعت پردازش در پی‌پال، کارمزد تراکنش آن نسبت به بلاک‌چین بیت کوین کمتر است.

چالش دیگر نیز کند بودن سرعت پردازش تراکنش‌ها است. در شبکه بیت کوین در هر ثانیه تنها 7 تراکنش پردازش می‌شوند، در حالی که در شبکه پی‌پال، تعداد پردازش تراکنش در هر ثانیه برابر با 20 هزار است. این دو چالش باعث می‌شود تا بیت کوین برای جانشین شدن شبکه‌های پرداخت سنتی، کارآمد نباشد.

چرا مقیاس‌پذیری مهم است؟

در بررسی اهمیت مقیاس پذیری در بلاک چین باید گفت مهم‌ترین ویژگی و قابلیت بلاک چین این است که غیرمتمرکز بوده و توسط هیچ‌کس اداره و کنترل نمی‌شود. معماری غیرمتمرکز این سیستم زمانی به‌درستی انجام می‌شود که به اعضای یک شبکه اجازه می‌دهند تا بدون نیاز به اعتماد، آن را اداره و پروتکل بلاک چین را بر اساس مشوق‌ها هدایت کنند.

تمرکززدایی به این دلیل مفید است که یک سیستم به خوبی غیرمتمرکز شده، یک نقطه ضعف برای خلاص شدن از شر مشکلاتی که یک حمله یا خرابی یک جزء ایجاد می‌کند، دارد. بلاک چینی که به درستی اجرا شده باشد، دارای استراتژی‌هایی برای جلوگیری از تبانی است و حمله از داخل را برای کاربران سخت می‌کند.

همانطور که به نظر می‌رسد، دست‌یابی به بلاک چین‌هایی که دو ویژگی قبلی را داشته باشند، دشوار است. مقیاس‌پذیری در بلاک چین، به عمل رشد شبکه به نقطه‌ای گفته می‌شود که بدون به خطر انداختن امنیت و عدم تمرکز، در دسترس، قابل اجرا و ارزان باشد.

ویژگی‌های یک بلاک چین مقیاس‌پذیر

همان‌طور که پیش تر گفتیم، مقیاس پذیری به این معناست که شبکه بلاک چین ظرفیت لازم برای پشتیبانی از تعداد تراکنش‌های بالا و همچنین رشد یافتن آن در آینده را داشته باشد. به این صورت که با افزایش یافتن کاربران و موارد استفاده از بلاک چین، عملکرد و سرعت آن آسیب نبیند.

پس یک بلاک‌چین ایده‌آل دارای سه ویژگی اصلی است؛ سرعت، امنیت و غیرمتمرکز بودن. اما نکته لازم به ذکری که وجود دارد این است که هر بلاک چین تنها می‌تواند دو مورد از 3 ویژگی یاد شده را داشته باشد.

• غیر متمرکز بودن بلاک چین: اصلی‌ترین ویژگی بلاک چین غیرمتمرکز بودن آن است. غیرمتمرکز بودن به این معناست که بلاک چین با حذف واسطه‌های مالی همچون موسسات بانکی، بسترهای غیرمتمرکز مالی مانند دیفای (DeFi) را ایجاد کرده است. این بستر غیرمتمرکز سود را به جای واسطه‌ها میان کاربران تقسیم می‌کند. علاوه بر آن، هیچ دولت، نهاد یا موسسه‌ای امکان کنترل کردن و بدست آوردن اطلاعات تراکنش صورت گرفته را ندارد.
• امنیت بلاک چین: هرچقدر یک شبکه بلاک چین غیرمتمرکز باشد، امنیت آن هم بیشتر می‌شود. یک شبکه زمانی امنیت دارد که در برابر حملات 51 درصدی، یعنی زمانی که یک عامل بیشتر از نصف شبکه را کنترل کند، یا سایر عوامل تهدید کننده در امان باشد.
• سرعت تراکنش: سومین ویژگی اصلی شبکه بلاک چین، سرعت پردازش تراکنش‌ها یا همان مقیاس پذیری در بلاک چین است. یک بلاک چین ایده‌آل باید بتواند در یک ثانیه هزاران تراکنش را پردازش و تایید کند.

مشکلات مقیاس‌پذیری بلاکچین‌ها

گفتیم که هر بلاک چین باید دارای سه ویژگی سرعت، امنیت و تمرکززدایی باشد. اما عده‌ای اعتقاد دارند که چنین چیزی امکان‌پذیر نیست و هیچ شبکه‌ای نمی‌تواند به صورت همزمان دارای این سه قابلیت باشد.

هر یک از ارزهای دیجیتالی که بر مبنای الگوریتم اثبات کار (PoW) فعالیت دارند، یکی از این سه ویژگی را در شبکه بلاکچین خود فدای دیگری می‌کنند. به‌عنوان مثال، شبکه بلاک چین بیت کوین، به‌طور کامل غیرمتمرکز و همچنین دارای امنیت بالایی است، اما همانطور که گفتیم سرعت یا مقیاس پذیری بسیار کمی دارد. شبکه ارز دیجیتال ریپل، که برای آنکه سرعت پردازش تراکنش‌های آن بالا باشد، از ویژگی تمرکززدایی چشم پوشی کرده و آن را در دستور کار خود قرار نداده است. (این شبکه می‌تواند 1000 تراکنش را در ثانیه تایید کند.)

به طور کلی می‌توان چنین گفت که تمامی شبکه‌هایی که برمبنای الگوریتم اجماع اثبات کار فعالیت دارند، ویژگی سرعت یا همان مقیاس پذیری در بلاک چین را فدای ویژگی تمرکززدایی می‌کنند. همین امر موجب می‌شود که نتوانند به کاربران خود سرعت مناسبی ارائه دهند.

اما برعکس آن، شبکه‌هایی که مبتنی بر الگوریتم اثبات سهام (PoS) هستند، هدف خود را توجه به ویژگی مقیاس پذیری قرار داده‌اند و به ویژگی‌های امنیت و تمرکززدایی کمتر توجه داشته‌اند. این امر موجب شده تا این شبکه‌ها سرعت تراکنش بالاتری داشته باشند.

مقیاس پذیری بلاک چین بیت کوین

بارها در این متن بیان نمودیم که شبکه بلاک چین بیت کوین قابلیت مقیاس پذیری ندارد و این به دلیل الگوریتمی است که برمبنای آن فعالیت دارد یعنی الگوریتم اثبات کار (POW). در بیت کوین، برای تعیین کردن بلاک معتبر بعدی، باید از الگوریتم (POW) استفاده کرد. همچنین برای آنکه هر نود یا گره بتواند در مسابقه برای بلاک بعدی رقابت کند، لازم است تا بلاک جدید با کل شبکه همگام شود. به طور کلی می‌توان گفت که الگوریتم اثبات کار بیت کوین، ساختاری آبشاری دارد.

در شبکه بیت کوین یک محدودیت پنهان وجود دارد و آن زمان اجرای هر دور از الگوریتم اجماع از دوره همگام‌سازی بزرگتر نیست. یعنی هرچقدر هر دور از الگوریتم اجماع، نسبت به مدت زمان همگام‌سازی بیشتر باشد، سرعت تراکنش‌ها نیز بیشتر خواهد شد.

در هر تراکنش‌ تمامی اطلاعات مانند آدرس عمومی فرستنده و گیرنده،‌ زمان انجام تراکنش، امضای دیجیتال و دیگر داده‌ها در بلاک ذخیره می‌شوند. حجم هر تراکنش با دیگری فرق دارد، ولی به طور معمول بلاک‌های بیت کوین که هر 10 دقیقه ایجاد می‌شوند،‌ تا 4000 تراکنش را در بر می‌گیرند. با توجه به این میزان از ذخیره‌سازی تراکنش، مشخص می‌شود که در هر ثانیه، 7 تراکنش در شبکه بیت کوین صورت می‌گیرد.

مقیاس بندی اثبات کار

در بررسی مشکل مقیاس پذیری در بلاک چین، طرح‌های جدید الگوریتم اجماع اثبات کار، به گونه‌ای پیشنهاد شده‌اند که امنیت سیستم به همگام‌سازی بلاک‌های جدید وابسته نباشد. به عبارت دیگر، لازم نیست دوره اجماع از زمان همگام سازی بیشتر باشد، ولی ممکن است قابل مقایسه یا حتی برابر باشد.

به‌عنوان مثال، در شبکه «Bitcoin-NG»، اجماع فقط برای تعیین کردن رهبر دور (قابل اعتمادترین گره‌ای که بلاک جدید را منتشر می‌کند) مورد استفاده است، به جای آنکه کل مجموعه تعیین شود. بنابراین ممکن است همگام‌سازی تراکنش‌ها به صورت موازی انجام شود و همچنین می‌توان از اندازه بلاک بزرگتر استفاده کرد. سایر بلاک چین‌هایی که در این دسته قرار دارند شامل: اجماع ترکیبی (Hybrid Consensus)، بایزی کوین (Byzcoin) و گوست (GHOST) می‌شوند.

مقیاس‌بندی الگوریتم‌های تحمل خطای بیزانس (BFT)

الگوریتم‌های تحمل خطا بیزانس (Byzantine Fault Tolerance) گروهی از خانواده‌ الگوریتم‌های اجماع هستند که می‌توانند به شکل دلخواهانه، گره‌های معیوب را شناسایی کرده و به گره‌های سالم اجازه دهند که در شبکه‌ها غیرمتمرکز به توافق برسند.

این الگوریتم اجماع در اوایل دهه 80 مطرح شد اما چون کاربرد واقعی نداشت، در سال 1995 نسخه عملی‌تر آن با نام تحمل خطای بیزانس عملی (PBFT) معرفی شد.

راهکارهای حل مشکلات مقیاس پذیری

برای آنکه راهکارهایی برای حل مشکلات مقیاس پذیری در بلاک چین ارائه دهیم، بهتر است با همان مثال بیت کوین پیش برویم.

تصور کنید افراد زیادی شروع به ارسال بیت کوین برای یکدیگر کنند، آن هم درحالی که در شبکه بلاک چین بیت کوین، در هر ثانیه تنها تعداد مشخصی تراکنش انجام می‌شود. پس چه اتفاقی می‌افتد اگر تقاضا برای تراکنش از سرعت انجام آن افزایش یابد؟ نتیجه این می‌شود که در بلاک چین کمبود فضا به وجود می‌آید و زمان انتظار تایید تراکنش و کارمزد هر تراکنش افزایش پیدا می‌کند.

اما در ادامه برخی از راهکارهایی که چالش‌ها و مشکلات مقیاس پذیری در بلاک چین را حل می‌کند بیان خواهیم کرد:

افزایش اندازه بلاک

ساده‌ترین راه حل برای افزایش دادن تعداد تراکنش‌های پردازش شده در هر بلاک، این است که اندازه آن بلاک را افزایش داد. این امر موجب می‌شود که حداکثر تراکنش‌های پردازش‌شده در هر ثانیه زیادتر شود. درصورتی که میانگین اندازه تراکنش ثابت بماند، دوبرابر شدن اندازه بلاک، باعث دوبرابر شدن تعداد تراکنش‌های پردازش شده در ثانیه می‌شود.

در سال 2017 بلاکچین بیت کوین برای آنکه حجم بلاک افزایش پیدا کند، یک هارد فورک (سکه جدید) به نام بیت کوین کش ایجاد کرد. در این بلاک چین جدید، حجم هر بلاک 8 مگابایت شد و توانست مقیاس پذیری بیشتری نسبت به بیت کوین ارائه بدهد.

راه حل افزایش اندازه بلاک ممکن است در ابتدا یک راه حل عملی به نظر برسد، ولی این کار باعث می‌شود که بلاک چین متمرکز شده و در مقایسه با راه حل‌های جدیدی که این روزها به کار می‌رود، کمی ابتدایی به حساب می‌آید.

کاهش اندازه تراکنش

در عمل، ممکن است تراکنش‌ها بسته به عوامل گوناگونی، اندازه‌های متفاوتی داشته باشند. در بلاک چین بیت کوین نزدیک به 65 درصد از داده‌های هر تراکنش شامل امضاهای دیجیتالی می‌شد. اما در اواخر سال گذشته، شرکت بلاک استریم (Blockstream) پروتکلی به نام سگویت ارائه داد که منجر به ایجاد یک سافت فورک بر روی بلاک چین بیت کوین ایجاد شد. پروتکل سگویت، داده‌ها و امضاهای دیجیتالی هر تراکنش را حذف کرده و آنها را به زنجیره جانبی انقال می‌دهد تا به این طریق مقیاس پذیری بلاک چین بیشتر شود.

شاردینگ

یکی از انتخاب‌های رایج برای حل مشکل مقیاس پذیری در بلاک چین، شاردینگ است. شاردینگ درواقع روشی است که به موجب آن شبکه‌ها را به بخش‌های مختلفی تقسیم می‌کند و به آنها این امکان را می‌دهد که تراکنش‌ها را به صورت موازی پردازش کرده و فضای زیادی را آیا بیت کوین مقیاس پذیر است؟ در شبکه ایجاد کنند.

به تقسیم تراکنش به داده‌های کوچکتر شده «شارد» گفته می‌شود. از طریق به اشتراک گذاری، اطلاعات میان گره‌های مختلف تقسیم می‌شود و در عین حال ثبات خود را حفظ می‌کند. داده‌های کوچک شده یا شارد، برای زنجیره اصلی مانند مدرک هستند و برای اشتراک‌گذاری آدرس‌ها، به وسیله پروتکل‌های ارتباطی بایکدیگر تعامل دارند.

بلاک چین تو در تو

از دیگر راه‌حل‌های مفید برای حل مشکلات مقیاس پذیری، بلاک چین تودرتو است. بلاک چین تودرتو یک زیرساخت شبکه غیرمتمرکز است که به وسیله بلاک چین اصلی، پارامترهایی برای ساخت شبکه بلاک چین بزرگتر ایجاد می‌کند. همچنین این بلاک چین، اجرای تراکنش‌ها را بر روی یک شبکه به هم پیوسته از زنجیره‌های ثانویه تضمین می‌کند.

جمع بندی

تا کنون در حوزه کریپتوکارنسی، هیچ شبکه‌ای به صورت همزمان سه ویژگی مقیاس پذیری در بلاک چین، امنیت و غیرمتمرکز را نداشته است. بسیاری از ارزهای دیجیتال تنها دو ویژگی از ویژگی‌های گفته‌شده را دارند، مانند بیت کوین که امنیت و غیرمتمرکز بودن را به مقیاس پذیری ترجیح داده است.

قابلیت مقیاس پذیری تبدیل به یکی از چالش‌های ارزهای دیجیتال شده و باید برای حل آن راهکاری یافت. در این مطلب برخی از راهکارهای حل این چالش را بیان کردیم. شما نیز اگر تجربه یا نظری در این زمینه دارید، با ما به اشتراک بگذارید.

مقیاس پذیری در بلاکچین و ارزهای دیجیتال به چه معناست؟

مقیاس پذیری یکی از مهمترین مشکلات بلاک چین و ارزهای دیجیتال است و از بدو تولد بیت کوین ، هم مورد توجه فعالان این حوزه و هم محققان رمز ارزها بوده است. در ادامه به بررسی اینکه مقیاس پذیری چیست و چه کاری در بلاک چین و ارزهای دیجیتال انجام می دهد. می پردازیم. همچنین جوانب مثبت و منفی آن را هم مورد تحلیل قرار می دهیم. هدف ما این در این مقاله این است که به طور کلی با مقیاس پذیری در ارزهای دیجیتال و بلاک چین ها آشنا شوید. همچنین نگاهی بر بلاک چین های مقیاس پذیر هم خواهیم انداخت و بیان می کنیم که هر کدام از آنها در چه دسته ای جای دارند و توضیحاتی هم درباره شان ارائه می دهیم.

به احتمال زیاد شما تا به امروز کلمه مقیاس پذیری را زیاد شنیده اید. مهم نیست که محقق حوزه بلاک چین باشید یا یک معامله گر بازار ارزهای دیجیتال، این کلمه در اخبار و مقالات فراوانی به چشم تان خورده است. بحث های زیادی همیشه پیرامون این موضوع بوده است. هر چند که بسیاری از اوقات ، بلاک چین “مقیاس پذیر” اغلب فقط نام دیگری برای بلاک چین هایی است که می تواند تعداد تراکنش زیادی در ثانیه داشته باشند. گاهی اوقات بعضی از کارشناسان حوزه ارزهای دیجیتال تعبیر سختی از آن بیان می کنند و یا اینکه مفهوم آن را پیچ و تاب می دهند تا افکار عمومی را گمراه و از این تعبیر اشتباه به نفع خود استفاده کنند. اما از طرفی دیگر شاهد موسسات تحقیقاتی و شرکت های مختلفی بوده ایم که سعی دارند مقیاس پذیری بلاک چین های مختلف را بررسی و مقایسه نماید تا عموم مردم اطلاعات کاملی درباره شان داشته باشند. البته برخی از این شرکت ها هم سعی در گمراه کردن ذهن مردم دارند. در آیا بیت کوین مقیاس پذیر است؟ زمینه بیشتر سیستم های رایانه ای (به عنوان مثال ، پایگاه داده یا موتور جستجو) ، “مقیاس پذیری” به توانایی سیستم برای مدیریت مقدار بیشتری کار یا مقیاس گذاری اشاره دارد. به طور کلی مقیاس پذیری به معنی قابلیت گسترش و تطبیق با اوضاع به وجود آمده است و در واقع باعث می شود که تراکنش ها به صورت سریع و کم قیمت پردازش شوند. سیستمی مقیاس خوبی ندارد یا به عبارت دیگر مقیاس پذیری ضعیفی دارد که به جای اینکه به شما منابع بیشتری اختصاص دهد (به عنوان مثال قدرت محاسباتی، سرورها یا پهنای باند) ، از شما می خواهد که فعالیت خود را بیشتر کنید تا سیستم این حجم کاری فراوان را بتواند پردازش کند. در واقع از شما می خواهد بدون داشتن منابع بیشتر فعالیت خود را افزایش دهید تا نیاز کاربران برطرف شود.

تعریف های متفاوت از مقیاس پذیری

در حوزه بلاک چین این کلمه تعریف های دیگری هم دارد. البته حتی کلمه بلاک چین در ذهن بسیاری از مردم به درستی تعریف نشده است. در یکی از مهمترین مقاله ها با موضوع مقیاس پذیری بلاک چین ، هرگونه بهبود بیت کوین از منظر توان عملیاتی ، تاخیر ، زمان راه اندازی مجدد و یا هزینه هر معامله “مقیاس گذاری” نامیده می شود و در نتیجه سیستم بلاک چین مقیاس پذیر است. امروزه بلاک چین های متفاوت فراوانی داریم که می توان آنها را “مقیاس آیا بیت کوین مقیاس پذیر است؟ پذیر” دانست اما بازده تولید آنها کاملا فرق دارد. توجه داشته باشید که ما از کلمه “مقیاس پذیر” برای مقایسه بلاک چین ها در این حوزه استفاده می کنیم. زمانی به یک بلاک چین مقیاس پذیر می گوییم که با تغییر مکانیسم اجماع خود و یا تغییر برخی از پارامترهای سیستم به تراکنش در ثانیه بالاتری نسبت به برخی از بلاک چین های های موجود دست یابد.

در ادامه به چهار نوع بلاک چین مقیاس پذیر می پردازیم:

مقیاس گذاری بیت کوین: راه حل هایی برای بهبود توان بیت کوین از طریق افزایش اندازه بلاک یا کاهش فاصله بلاک بدون تغییر الگوریتم اجماع POW بیت کوین.

مقیاس POW: راه حل هایی که هنوز بر پایه چارچوب اجماعی ناکاموتو هستند اما از طریق اصلاح الگوریتم توان بالاتری نسبت به الگوریتم POW بیت کوین پیدا می کنند.

مقیاس گذاری الگوریتم های تحمل خطای بیزانس (BFT): راه حل های مبتنی بر الگوریتم های BFT دارای پیچیدگی پیام کمتری نسبت به PBFT دارند.

بلاک چین های بر پایه مقیاس: راه حل هایی که نیاز به داشتن نود های اعتبارسنج و استخراج برای بررسی تاریخچه کل معاملات هستند. به طوری که توان تولید سیستم با رشد اندازه شبکه رشد می کند و بنابراین مقیاس پذیری بهتری نسبت به سه نوع سیستم فوق به دست می آورد .

مقیاس گذاری بیت کوین

همه ما می دانیم که مقیاس پذیری بیت کوین به شدت ضعیف است. به دلیل اینکه بیت کوین طراحی POW دارد. در بیت کوین POW به عنوان یک روش تصادفی برای تعیین بلاک معتبر بعدی است. همچنین یک بلاک جدید باید با کل شبکه هماهنگ شود تا هر نود بتواند در مسابقه ای برای بلاک بعدی رقابت کند. اساساً طراحی POW بیت کوین دارای یک ساختار آبشاری است.

مقیاس POW

برای رفع مشکل بیان شده در بالا ، طرح های جدید POW ارائه شد و آنها به گونه ای طراحی شده اند که امنیت سیستم به همگام سازی بلاک های جدید وابسته نیست. به عبارتی دیگر ، مدت اجماع به طور قابل توجهی بیشتر از زمان هماهنگ سازی طول نمی کشد اما گاهی اوقات این زمان کاملا برابر با زمان هماهنگ سازی است و همیشه هم کمتر نیست. در طراحی جدید این مقیاس پیشرفت فراوانی نسبت به طراحی قدیمی حاصل شده است. در این طراحی همگام سازی معاملات می تواند به صورت موازی انجام شود و می توان از بلاکی که اندازه بزرگتری دارد استفاده کرد. برخی از بلاک چین های بر اساس این طراحی عبارتند از: Hybrid Consensus ، Byzcoin و GHOST

مقیاس گذاری BFT

الگوریتم های تحمل خطای بیزانس (BFT) خانواده ای از الگوریتم های اجماع هستند که می توانند نود های معیوب را بدون مجوز از سمت سیستم شناسایی کنند بنابراین می تواند به نود های سالم اجازه دهد در شبکه های غیرقابل اعتماد به توافق برسند بدون اینکه نودهای معیوب اختلالی در روند کار به وجود بیاورند. این الگوریتم برای اولین بار در دهه 1980 بیان شد. به دلیل اینکه در آن زمان واقعا کاربردی نداشت، نسخه اولیه BFT در سال 1995 ظاهر شد و نام الگوریتم در آن زمان تحمل نقص عملی بیزانس (PBFT) بود.

بلاک چین های بر پایه مقیاس

در این نوع بلاک چین ها هم خود بلاک چین مقیاس پذیر است و هم سیستم توزیع متمرکز آن و در این نوع بلاک چین ها هرچه بهره وری سیستم بیشتر شود، شبکه هم بیشتر رشد پیدا می کند. بلاک چین های مقیاس پذیر نسبت به سه دسته بالا برتری های بیشتری دارند و امروزه بیشتر بلاک چین های حوزه ارزهای دیجیتال بر اساس همین نوع هستند.