همه چیز درباره لایه دوم اتریوم

صعود اتریوم به عنوان یک پلتفرم بلوکچین برجسته، پتانسیل بسیاری برای برنامه‌ها و قراردادهای هوشمند غیرمتمرکز (dApps) به همراه داشته است. با افزایش شهرت اتریوم، چالش‌های مربوط به مقیاس‌پذیری و هزینه‌های تراکنش آشکار شده‌اند. برای پشت سر گذاشتن این موانع، توسعه‌دهندگان بر روی مفهوم لایه دوم اتریوم تمرکز می‌کنند. در این مقاله، به بررسی لایه دوم اتریوم می‌پردازیم و راه حل‌هایی را بررسی می‌کنیم که برای افزایش قابلیت مقیاس‌پذیری و کارایی ارائه می‌دهد.

لایه دوم اتریوم چیست؟

لایه دوم اتریوم شامل مجموعه‌ای از راه‌حل‌هاست که بهبود عملکرد شبکه اتریوم را بدون ایجاد تغییرات قابل توجه در پروتکل اصلی آن بهبود می‌بخشد. این راه‌حل‌ها بر روی بلاکچین اصلی اتریوم ساخته شده‌اند و هدف آن‌ها رفع مشکلاتی مانند شلوغی شبکه و هزینه‌های بالای تراکنش است.

مزایای لایه دوم اتریوم

لایه دوم اتریوم چندین مزیت را برای اکوسیستم اتریوم فراهم می‌کند. در ادامه برخی از مزایا را برشمرده‌ایم:

قابلیت بزرگ‌نمایی: راهکارهای لایه دوم به چالش قابلیت بزرگ‌نمایی که شبکه اتریوم با آن روبرو است، پاسخ می‌دهند. با انتقال معاملات به خارج از زنجیره یا استفاده از زنجیره‌های فرعی، لایه دوم توانایی شبکه برای پردازش تعداد بیشتری معاملات همزمان را بهبود می‌بخشد. این بهبود در قابلیت بزرگ‌نمایی، تجربه کاربری روان‌تری را فراهم می‌کند و به رشد برنامه‌های غیرمتمرکز کمک می‌کند.

سرعت بالاتر معاملات: با استفاده از راهکارهای لایه دوم، معاملات می‌توانند به سرعت بیشتری نسبت به زنجیره اصلی اتریوم پردازش شوند. با کاهش بار بر زیرساخت اصلی و استفاده از محاسبات خارج از زنجیره، کاربران می‌توانند از تاییدیه‌های تقریباً فوری معاملات بهره‌مند شوند. این سرعت بهبود یافته، تعاملات به زمان واقعی را فراهم می‌کند و کارایی برنامه‌های غیرمتمرکز را افزایش می‌دهد.

کاهش هزینه معاملات: هدف راهکارهای لایه دوم، کاهش هزینه معاملات مرتبط با استفاده از شبکه اتریوم است. با انتقال معاملات به زنجیره‌های فرعی یا استفاده از تکنیک‌هایی مانند کانال‌های وضعیت، کاربران می‌توانند از هزینه‌های کمتری بهره‌مند شوند که این امر باعث می‌شود اتریوم برای معاملات روزمره هزینه‌های کمتری داشته باشد. این امکان در دسترس بودن بیشتر برای پلتفرم و تشویق به گسترش استفاده از آن موثر است.

افزایش قابلیت استفاده: راهکارهای لایه دوم قابلیت‌های اضافی را به اکوسیستم اتریوم معرفی می‌کنند. به عنوان مثال، کانال‌های وضعیت امکان معاملات فرعی و تعاملات پیچیده را بدون داشتن هزینه بالا برای هر معامله فراهم می‌کند. این امکانات اضافی باعث افزایش تنوع و قابلیت استفاده از برنامه‌ها و سرویس‌های مبتنی بر اتریوم می‌شوند.

تجربه کاربری بهتر: لایه دوم تجربه کاربران را در شبکه اتریوم بهبود می‌بخشد. با سرعت بالاتر معاملات، کاهش هزینه‌ها و افزایش قابلیت بزرگ‌نمایی، کاربران می‌توانند با برنامه‌ها و سرویس‌های غیرمتمرکز به صورت روان و کارآمد تعامل کنند. این تجربه کاربری بهبود یافته، در جذب کاربران جدید و افزایش توسعه برنامه‌های مبتنی بر اتریو مهم است.

تعامل بین زنجیره‌ای: راهکارهای لایه دوم، مانند زنجیره‌های فرعی، تعامل بین شبکه‌های بلاکچین مختلف و شبکه اصلی اتریوم را ممکن می‌سازد. این تعامل بین زنجیره‌ها امکان انتقال سریع و بدون دردسر دارایی‌ها و داده‌ها بین زنجیره‌های مختلف را فراهم می‌کند و دامنه کاربردی برنامه‌های مبتنی بر اتریوم را گسترش می‌دهد.

کاهش شلوغی شبکه: با جابجایی معاملات و محاسبات به لایه دوم، شبکه اصلی اتریوم متاثر از شلوغی کمتری خواهد بود. این کاهش شلوغی بهبود کارایی شبکه و کاهش احتمال کندی یا تاخیر در عملکرد شبکه را ایجاد می‌کند. شبکه‌ای کمتر شلوغ، اعتبار و پایداری کلی اکوسیستم اتریوم را بهبود می‌بخشد.

لایه دوم اتریوم چگونه کار می کند؟

لایه دوم اتریوم متشکل از راه حل‌های مختلفی است که برروی زنجیره بلوک اصلی اتریوم اجرا می‌شوند. این راه حل‌ها در جهت بهبود مقیاس‌پذیری، افزایش سرعت تراکنش‌ها، کاهش هزینه‌ها و ارائه قابلیت‌های اضافی به شبکه اتریوم عمل می‌کنند. در ادامه به برخی از مکانیزم‌ها و تکنیک‌های کلیدی مورد استفاده در لایه دوم اتریوم اشاره می‌کنیم:

• مقیاس‌پذیری لایه ۲: مقیاس‌پذیری لایه ۲ شامل انتقال بخشی از محاسبات و پردازش تراکنش‌ها به صورت خارج از زنجیره بلوک اصلی اتریوم و همچنین حفاظت از امنیت و اعتماد شبکه اصلی است. با انتقال برخی از وظایف به لایه‌های ثانویه، زنجیره بلوک اصلی اتریوم از پردازش هر تراکنش رها می‌شود و مقیاس‌پذیری بهبود یافته و مزاحمت کاهش می‌یابد.

2-  کانال‌های وضعیت: کانال‌های وضعیت یک تکنیک است که در لایه دوم برای بهبود بهینه‌سازی تراکنش‌های خارج از زنجیره استفاده می‌شود.

کانال‌های وضعیت به شرکت‌کنندگان امکان می‌دهند تا تراکنش‌های متعددی را به صورت خصوصی و خارج از زنجیره انجام داده و تنها نتیجه نهایی را در زنجیره بلوک اصلی اتریوم تسویه کنند. این موضوع باعث کاهش قابل توجهی در تعداد تراکنش‌هایی که در زنجیره بلوک اصلی باید پردازش شوند، و در نتیجه افزایش سرعت تراکنش‌ها و کاهش هزینه‌ها می‌شود.

3-  زنجیره‌های جانبی: زنجیره‌های جانبی یا زنجیره‌های کودک، شبکه‌های بلاکچین مستقلی هستند که همزمان با زنجیره بلوک اصلی اتریوم کنار هم فعالیت می‌کنند. این زنجیره‌های جانبی مکانیزم‌های تأیید مستقلی دارند و تراکنش‌ها را مجزا از شبکه اصلی اتریوم تأیید و پردازش می‌کنند.

کاربران می‌توانند دارایی‌ها را به این زنجیره‌های جانبی منتقل کرده یا تراکنش‌ها را در آن‌ها انجام داده و از ظرفیت بالا و هزینه پایینتر آنها نسبت به شبکه اصلی بهره‌برداری کنند. همچنین همگام‌سازی دوره‌ای با زنجیره بلوک اصلی اتریوم امنیت و صحت تراکنش‌ها را تضمین می‌کند.

4- پلاسما: پلاسما یک چارچوب است که ایجاد زنجیره‌های بلوکی کوچکتر و متصل به یکدیگر، به نام زنجیره‌های پلاسما یا شاردهای پلاسما را تسهیل می‌کند. این زنجیره‌ها می‌توانند تراکنش‌ها را به‌صورت موازی پردازش کنند و به طور قابل توجهی قابلیت مقیاس‌پذیری شبکه اتریوم را افزایش دهند.

زنجیره‌های پلاسما به‌صورت مستقل عمل می‌کنند، اما دوره‌ای اطلاعات تراکنش‌های تجمعی را به زنجیره بلوک اصلی اتریوم ارسال می‌کنند تا نهایتاً تسویه و امنیت را انجام دهند.

5- رول‌آپ‌ها  راه حل‌های لایه دومی هستند که تراکنش‌های متعدد را در یک تراکنش تکی جمع‌آوری کرده و آن‌ها را به شبکه اتریوم ارسال می‌کنند. آنها با تجمیع تراکنش‌ها و کاهش حجم داده‌های پردازش شده در شبکه اصلی، امکان تراکنش‌های با ظرفیت بالا را فراهم می‌کنند. دو نوع رول‌آپ وجود دارد:

رول‌آپ‌های Optimistic: رول‌آپ‌های fraud proofs برای اطمینان از صحت تراکنش‌ها براساس فرضیه ایمن بودن آنها اعتماد می‌کنند. آنها فرض می‌کنند که بیشتر تراکنش‌ها صحیح هستند و تنها آنها را برگردانده می‌کنند اگر اثبات شود خلاف آن است. این امکان را برای مقیاس‌پذیری بدون از دست دادن امنیت فراهم می‌کند، اما تأخیری در قطعیت تراکنش وجود دارد.

رول‌آپ‌های ZK: رول‌آپ‌های ZK از اثبات‌های صفر-دانش (zero-knowledge proofs) برای تجمیع و اعتبارسنجی تراکنش‌ها در خارج از زنجیره استفاده می‌کنند و تنها یک اثبات را به شبکه اصلی ارسال می‌کنند. این امکان را برای مقیاس‌پذیری بالا و قطعیت فوری تراکنش فراهم می‌کند، اما نیاز به تولید اثبات‌های zk-SNARK دارد که ممکن است مصرف محاسباتی بالایی داشته باشد.

تمامی مطالب درمورد اتریوم و ارز های دیجیتال را میتوانید در دوره ارز دیجیتال به صورت رایگان مشاهده و آموزش ببنید.

این راه حل‌های لایه دوم با پردازش تراکنش‌ها در خارج از زنجیره (off-chain)، استفاده از زنجیره‌های فرعی (sidechains) برای اجرای تراکنش‌ها، یا تجمیع و فشرده‌سازی داده‌های تراکنش قبل از ارسال آن به شبکه Ethereum برای تسویه انجام می‌شود. با کاهش بار بر روی شبکه اصلی (mainnet)، این راه حل‌ها مقیاس‌پذیری را بهبود می‌بخشند، سرعت انجام تراکنش‌ها را افزایش می‌دهند، هزینه‌ها را کاهش می‌دهند و قابلیت‌های پیشرفته‌تری را به اکوسیستم اتریوم معرفی می‌کنند.

ریسک های لایه دوم اتریوم

روش‌های لایه 2 در اتریوم به هدف حل مسائل قابلیت مقیاس‌پذیری با پردازش تراکنش‌ها خارج از زنجیره اصلی اتریوم و حفظ امنیت شبکه اصلی اتریوم می‌پردازند. با این حال، مانند هر فناوری دیگری، ریسک‌هایی به همراه روش‌های لایه 2 وجود دارد. در ادامه چندین ریسک را بررسی خواهیم کرد:

تمرکز قدرت: برخی از روش‌های لایه 2 ممکن است تمرکز قدرت را به منظور دستیابی به قابلیت مقیاس‌پذیری ایجاد کنند. این می‌تواند نگرانی‌هایی درباره کنترل و حاکمیت شبکه به همراه داشته باشد. کاربران ممکن است نیاز داشته باشند که به تعداد محدودی از تأییدکنندگان یا اپراتورها اعتماد کنند که می‌تواند باعث زیرساخت تماماً غیرمتمرکز اتریوم شود.

امنیت: روش‌های لایه 2 بردارهای حمله جدیدی را معرفی می کنند. در حالی که امنیت شبکه اصلی اتریوم به خوبی استوار است، امنیت شبکه‌های لایه 2 بستگی به طراحی و پیاده‌سازی روش خاص دارد. هر نقطه ضعفی یا نقصی ممکن است به طور پتانسیلی مورد استغلال قرار گیرد و باعث از دست رفتن یا سرقت موجودی شود.

وابستگی به شبکه اصلی اتریوم: روش‌های لایه 2 به امنیت و پایداری شبکه اصلی اتریوم وابسته هستند. اگر مشکلات یا حملاتی در شبکه اصلی وجود داشته باشد، ممکن است بر شبکه‌های لایه 2 ساخته شده بر روی آن تأثیر بگذارد. بنابراین، عملکرد روش‌های لایه 2 به سلامت زیرساخت اتریوم زیرمتنی وابسته است.

چالش‌های نقدینگی: انتقال دارایی‌ها بین لایه 2 و شبکه اصلی اتریوم ممکن است شامل مراحل و زمان بیشتری شود. این می‌تواند چالش‌های نقدینگی را ایجاد کند، به ویژه برای صرافی‌ها یا برنامه‌های غیرمتمرکز که نیاز به انتقال فوری دارایی دارند. همچنین، ممکن است منجر به تجزیه نقدینگی در لایه‌های مختلف شود.

تجربه کاربری: راه حل‌های لایه 2 می‌تواند پیچیدگی‌هایی را برای کاربران ایجاد کند، مانند نیاز به مدیریت چندین کیف پول یا تعامل با شبکه‌های مختلف. این می‌تواند به ایجاد ابهام و اصطکاک منجر شود و تأثیری بر تجربه کاربری کلی داشته باشد.

پذیرش و تعامل‌پذیری: برای رسیدن به ظرفیت کامل خود، راه حل‌های لایه 2 به پذیرش گسترده نیاز دارند. اگر پذیرش محدود باشد، ممکن است منجر به تجزیه اکوسیستم اتریوم شود و برنامه‌ها و کاربران مختلف از راه حل‌های لایه 2 متفاوت استفاده کنند. تعامل و سازگاری بین شبکه‌های لایه 2 مختلف نیز چالشی می‌تواند باشد.

مهم است که توجه داشته باشید که این ریسک‌ها منحصر به راه حل‌های لایه 2 در اتریوم نیستند، بلکه به کل اکوسیستم بلاکچین و ارزهای رمزنگاریک شامل است. مهم است قبل از استفاده از هر راه حل لایه 2 به دقت آن را ارزیابی و درک کنید و ریسک‌های مرتبط را ارزیابی کنید. مشورت با کارشناسان و بروز بودن با آخرین تحولات در این حوزه می‌تواند به کاهش این ریسک‌ها کمک کند.

نتیجه گیری

لایه دوم اتریوم یک گام مهم در حل چالش‌های قابلیت مقیاس‌پذیری و کارآیی مواجهه شده توسط شبکه اتریوم است. از طریق مقیاس‌پذیری لایه دو، کانال‌های وضعیت، زنجیره‌های فرعی و پلاسما، اتریوم می‌تواند تقاضای رو به رشد برنامه‌های غیرمتمرکز را پذیرفته و در عین حفظ امنیت و غیرمتمرکز بودن شبکه اصلی، به آنها پاسخ دهد. راه‌حل‌های لایه دو به توسعه‌دهندگان و کاربران قدرت می‌بخشند و راه را برای ایجاد یک اکوسیستم بلاکچین قابل مقیاس و شامل‌تر می‌دهند