نقش اتریوم به‌مثابه یک زیرساخت فراگیر برای میزبانی از پروژه‌های بلاکچینی در زیست‌بوم غیرمتمرکز بر هیج‌کس پوشیده نیست. بااین‌حال، این شبکه به‌رغم بهره‌مندی از معماری و ساختاری نوآورانه، با معضلاتی همچون ترافیک فزاینده دست‌به‌گریبان است و نتوانسته آن‌چنان که باید و شاید انتظارات را در زمینه بهبود مقیاس‌پذیری برآورده کند.
در همین گیرودار و برای گره‌گشایی از معضل مقیاس‌پذیری، فعالان زیست‌بوم بلاک‌چین دست‌به‌کار شدند و راه‌حل‌های تازه‌ای را موسوم به راهکارهای لایه دوم اتریوم ارائه دادند. پیش از آنکه سراغ واکاوی مفهوم این راهکارها برویم، بهتر است کمی با معضل مقیاس‌پذیری شبکه‌های بلاکچینی آشنا شویم و در انتها از برترین راهکارهای لایه دوم برای بهبود مقیاس‌پذیری اتریوم بگوییم.
مقیاس‌پذیری در شبکه‌های بلاکچینی
مقیاس‌پذیری در ادبیات علوم رایانه، توصیفگر توان و ظرفیت یک سامانه یا شبکه برای پردازش وظایف محوله به آن است. در شبکه‌های بلاکچینی این وظایف چیزی نیستند جز تراکنش‌ها و درخواست‌های نقل‌وانتقال مالی میان گره‌ها. بنابراین مقیاس‌پذیری در دامنه تعریف شبکه‌های بلاکچینی بیانگر توان شبکه در پردازش تراکنش‌ها است که بیشتر در قالب واحدی با نام «TPS» یا «تراکنش بر ثانیه» توصیف می‌شود.
از نظرگاه فنی، شبکه بلاکچینی ایده‌آل، شبکه‌ای است که بتواند بدون کوتاه‌آمدن از معیارهای سخت‌گیرانه امنیتی، از پس پردازش حجم انبوهی از تراکنش‌ها در کوتاه‌ترین زمان ممکن بربیاید. بااین‌حال، آنچه در عمل اتفاق می‌افتد، زمین تا آسمان با ایده‌آل‌ها متفاوت است و با افزایش شمار کاربران یک شبکه بلاکچینی، پردازش سریع و بهنگام تراکنش‌های آن نیز دشوارتر، پرهزینه‌تر و زمان‌برتر می‌شود.
بنابراین مقیاس‌پذیری به پاشنه آشیل شبکه‌های بلاکچینی بدل شده و کارآمدی و اثربخشی این شبکه‌های نوظهور را در پردازش آنی و کم‌هزینه تراکنش‌های مالی زیر سوال برده است.
بلاک چین لایه دوم
بلاک چین لایه دوم، بلاکچینی است که به موازات شبکه اصلی یا مادر (مانند شبکه‌های بیت کوین یا اتریوم) راه‌اندازی می‌شود و می‌کوشد تا با مشارکت در پردازش تراکنش‌ها باری را از دوش شبکه اصلی بردارد. آنچه با عنوان راهکار لایه دوم از آن یاد می‌شود، شامل یک یا چند بلاک چین ثانوی است که قادر است هم‌پای بلاک چین اصلی به کار پردازش تراکنش‌ها مشغول شود و تنها برای ثبت نتیجه تسویه پایانی تراکنش‌ها سراغ شبکه مادر می‌رود. به‌این‌ترتیب، بی‌آنکه امنیت شبکه دچار خدشه شود، توان شبکه در پردازش تراکنش‌ها افزایش می‌یابد.
برای مثال، کاربری که از رمزارز اتر برای پرداخت بهای خدمات یا کالایی استفاده یا آنکه در ازای ارائه کالا یا خدماتی اتر دریافت کرده، باید بسته به شلوغی شبکه، مدتی صبر کند تا تراکنش نقل‌وانتقال اترهای او نهایی شود. در راهکارهای لایه دوم، این مرحله به‌‌صورت برون‌زنجیره‌ای یا آف‌چین انجام و پس از تکمیل فرایند تسویه و نهایی‌سازی تراکنش، نتیجه روی بلاک چین اصلی ثبت می‌شود. به‌این‌ترتیب، دیگر نیازی نیست که کاربران شبکه اصلی، دقایق یا حتی ساعاتی طولانی به انتظار بنشینند تا تکلیف ثبت نهایی تراکنش آنها معلوم شود.
مقایسه برترین راهکارهای لایه دوم اتریوم
در حوزه راهکارهای لایه دوم اتریوم، پروژه‌های بسیاری قد علم کرده‌اند و هر یک مدعی‌اند می‌توانند بهتر از دیگری از پس پردازش حجم انبوه تراکنش‌ها بربیایند. اما در میان آنها سه پروژه توانسته‌اند گوی سبقت را از دیگر رقبا بربایند. پالیگان، آربیتروم و اپتیمیسم ازجمله برترین راهکارهای لایه دوم اتریوم هستند. در ادامه نیم‌نگاهی به هر یک از این شبکه‌ها می‌اندازیم و از آمار و ارقام عملکرد آنها می‌گوییم.
۱. پالیگان (Polygon)
پالیگان یکی از سرآمدان و بزرگ‌ترین راهکارهای لایه دوم است که در قامت یک زنجیره جانبی در کنار بلاک چین اتریوم فعالیت می‌کند. از مهم‌ترین کارکردها و مزایای این پلتفرم می‌توان به پردازش سریع‌تر تراکنش‌ها و کاستن از کارمزدهای آن اشاره کرد.
کاربران می‌توانند رمزارزهای خود را از طریق فرایندی موسوم به «بریج» (Bridge) یا «پل‌زنی» به پالیگان منتقل کنند و از دریچه این شبکه به گستره‌ای وسیع از دی‌اپ‌ها (اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز) دسترسی داشته باشند.
پالیگان بر پایه سازوکار اجماع اثبات سهام (PoS) کار می‌کند و فرایند اعتبارسنجی تراکنش‌ها را با مشارکت کاربران خود پیش میبرد. علاوه‌براین، توسعه‌دهندگان مستقل هم می‌توانند به‌سادگی و به کمک کیت توسعه نرم‌افزاری (SDK) پالیگان دست به ساخت زنجیره‌های جانبی دلخواه خود در بستر آن بزنند.
به گواه آمار و ارقام برگرفته از پایگاه «دیفای لاما» (Defillama)، درحال‌حاضر، مجموع ارزش سپرده‌گذاری‌های انجام‌شده (TVL) در شبکه پالیگان بیش از ۸۸۷ میلیون دلار است. شمار کاربران روزانه این شبکه نیز از مرز ۳۳۶ هزار نفر فراتر می‌رود.
۲. آربیتروم (Arbitrum)
آربیتروم از دیگر مدعیان بهبود مقیاس‌پذیری اتریوم است و با توان عملیاتی پردازش دست‌کم ۴۰هزار تراکنش در ثانیه توانسته در مدتی کوتاه، جای پای خود را میان کاربران دیفای محکم کند.
در آربیتروم، قراردادهای هوشمند با استفاده از «رول‌آپ‌های خوش‌بینانه» (Optimistic Rollup) صحت‌سنجی می‌شوند. علاوه‌براین، آربیتروم به‌دلیل انطباق‌پذیری ویژه با «ماشین مجازی اتریوم» موسوم به EVM، یک سروگردن بالاتر از دیگر راهکارهای لایه دوم می‌ایستد. این قابلیت به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا اپ‌های خود را بی‌نیاز از یادگیری زبان برنامه‌نویسی جدید در دل شبکه اصلی اتریوم پیاده‌سازی کنند. به بیان دیگر، اگر از قبل با کدنویسی در بستر اتریوم با هدف توسعه قراردادهای هوشمند آشنایی دارید، بدون نیاز به یادگیری زبان یا مهارت دیگری می‌توانید در آربیتروم هم دست به تعریف و پیاده‌سازی قراردادهای هوشمند دلخواه خود بزنید.
داده‌های پایگاه دیفای لاما نشان می‌دهد که درحال‌حاضر، آربیتروم توانسته مجموع ارزش سپرده‌گذاری‌هایش را به بیش از ۱.۹ میلیارد دلار برساند. شمار کاربران روزانه فعال این شبکه نیز از مرز ۱۳۱ هزار نفر گذشته است.
۳. اپتیمیسم (Optimism)
اپتیمیسم از دیگر راهکارهای لایه دوم است که خود را رقیبی سرسخت برای آربیتروم می‌داند. این شبکه گرچه شباهت‌های بسیاری به آربیتروم دارد، اما همان‌طور که از نامش پیداست، از سازوکار رول‌آپ‌های خوش‌بینانه بهره می‌گیرد. در این سازوکار، پیش‌فرض اولیه بر صحت و معتبربودن تراکنش‌ها استوار است. بنابراین تراکنش‌های جعلی و متقلبانه تنها زمانی مردود قلمداد می‌شوند که مدارکی دال‌بر جعلی‌بودن آنها ارائه شود.
شیوه اعتبارسنجی بلوک‌های داده در اپتیمیسم مشابه با شبکه آربیتروم است و هر دو در وهله نخست به‌دنبال بلاک‌های نامعتبر می‌گردند. اپتیمیسم علاوه‌بر بهبود مقیاس‌پذیری شبکه اتریوم می‌تواند متضمن حفظ امنیت تراکنش‌ها نیز باشد. گفتنی است که اپتیمیسم دارای توکنی بومی به نام «اوپی» (OP) است که مدت زمان زیادی از عرضه آن نمی‌گذرد.
بنابر آمار و ارقام ارائه‌شده در پایگاه دیفای لاما، درحال‌حاضر، مجموع ارزش سپردهگذاریها در شبکه اپتیمیسم به بیش از ۸۴۲ میلیون دلار رسیده است. شمار کاربران فعال روزانه این شبکه نیز از مرز ۹۱ هزار نفر عبور کرده است.
تفاوت‌های کلیدی میان شبکه‌های پالیگان، آربیتروم و اپتیمیسم
پالیگان، آربیتروم و اپتیمیسم، هر سه با هدف ارتقای مقیاس‌پذیری شبکه اتریوم راه‌اندازی شده‌اند، اما هر یک دارای ویژگی‌ها و قابلیت‌هایی است که آن را از دیگری متمایز می‌کند. از درجه تمرکززدایی گرفته تا سازوکار اجماع، سرعت و کارمزد تراکنش‌ها میان این پلتفرم‌ها تفاوت‌هایی وجود دارد.
اکوسیستم
سنگ بنای پالیگان در سال ۲۰۱۷ پی‌ریزی شد و در مدتی کوتاه توانست در جامعه توسعه‌دهندگان deApp یا همان اپ‌های غیرمتمرکز، هواداران پرشماری را برای خود دست‌وپا کند. این شبکه هم‌اکنون میزبان بیش از ۱۹ هزار دی‌اپ مختلف است که از سرآمدان آنها می‌توان به «کوییک‌سواپ» (QuickSwap) اشاره کرد. بازی‌های غیرمتمرکزی همچون «پگاکسی» (Pegaxy)، «دفین نتورک» (Dfyn Network) و «سوربت فایننس» (Sorbet Finance) در بستر پالیگان توسعه و پیاده‌سازی شده‌اند.
بااین‌همه، مجموع ارزش سپردهگذاریها یا TVL پالیگان با افتی چشم‌گیر مواجه شده است. در روزهای نخست سال ۲۰۲۲، مقدار TVL این پلتفرم در حوالی رقم ۵ میلیارد دلار بود، اما در ماه مه همان سال، این رقم به کمتر از ۲.۵ میلیارد دلار افت کرد. این یعنی پالیگان در مدت کوتاهی و به فاصله چند ماه، دست‌کم ۲ میلیارد دلار از ارزش سپرده‌های خود را از دست داد.
این در حالی است که دیگر پلتفرم‌های فعال در حوزه دیفای از جمله «آوه» (Aave) و «کرو» (Curve)، تنها ۳۰ درصد از TVL خود را طی ماه‌های آغازین سال ۲۰۲۲ از دست دادند.
در مقام مقایسه راهکارهای لایه دوم اتریوم، پس از پالیگان، اپتیمیسم در سال ۲۰۲۱ راه‌اندازی شد و هم‌اکنون میزبان دست‌کم ۱۷۹ پروتکل غیرمتمرکز است. از میان خوش‌نام‌ترین پروتکل‌های ساخته‌شده در بستر اپتیمیسم می‌توان به «سینتتیکس» (Synthetix) اشاره کرد.
آربیتروم در مقایسه با پالیگان و آپتیمیسم، جوان‌ترین راهکار لایه دوم اتریوم است که در ماه‌های پایانی سال ۲۰۲۱ راه‌اندازی شد و به گواه آمار پایگاه دیفای لاما، میزبان دست‌کم ۴۳۷ پروتکل رمزارزی در حوزه‌های مختلف اعم از وام‌دهی و تسهیل مبادلات آنی است. از جمله پروژه‌های نام‌آشنایی که علاوه‌بر دیگر شبکه‌ها در بستر آربیتروم میزبانی می‌شوند، می‌توان به کرو، «کریم فایننس» (Cream Finance) و «یونی سواپ» (Uniswap) اشاره کرد.
الگوریتم‌های اجماع
پالیگان از سازوکار اجماع «اثبات سهام» بهره می‌گیرد که از مقیاس‌پذیری بهتری برخوردار است و کارمزدهای کمتری را بر کاربران تحمیل می‌کند. کاربران برای مشارکت در فرایندهای اجماع این سازوکار، کافی است ماتیک (MATIC)، توکن بومی شبکه پالیگان را در آن سهام‌گذاری کنند تا بتوانند به تناسب آورده اولیه خود در اعتبارسنجی تراکنش‌ها نقش داشته باشند.
در شبکه پالیگان، گره‌های اعتبارسنج از سازوکار ویژه‌ای موسوم به «تقویت پل» (Bridge Relay) استفاده می‌کنند. علاوه‌براین، برای ضرب و انتشار توکن‌ها در بستر بلاک چین پالیگان، دست‌کم دوسوم از اعتبارسنج‌ها باید صحت فرایند وثیقه‌گذاری رمزارز پشتوانه را در شبکه اتریوم تأیید کنند.
برخلاف پالیگان، اپتیمیسم و آربیتروم فاقد هرگونه سازوکار اجماع اختصاصی‌اند. این راهکارهای لایه دوم بر سازوکار اجماع شبکه مادر خود متکی‌اند و از الگوریتم‌های زنجیره اصلی بهره می‌گیرند.
بنابراین در مقایسه راهکارهای لایه دوم اتریوم باید اذعان کرد که پالیگان دست‌کم از نظر سازوکار اجماع اختصاصی، یک سروگردن بالاتر از دیگر همتایان خود می‌ایستد.
آزادسازی توکن
اگر پالیگان، آربیتروم و آپتیمیسم را از نظر زمان انتظار آزادسازی توکن مقایسه کنیم، درمی‌یابیم که بلاک چین پالیگان از دیگر رقبا سریع‌تر است.
آزادسازی توکن در شبکه اپتیمیسم فرایندی چندمرحله‌ای است که ممکن است ۷ روز یا حتی کمی بیشتر به طول بینجامد. در شبکه آربیتروم، آزادسازی یا برداشت توکن ممکن است تا ۲ هفته به درازا بکشد، در حالی که این فرایند در شبکه پالیگان طرف ۳ ساعت انجام می‌شود.
درجه تمرکززدایی
از نظر درجه تمرکززدایی می‌توان ادعا کرد که آربیتروم و اپتیمیسم، هم‌خوانی بیشتری با آرمان‌های جامعه غیرمتمرکز دارند، زیرا در بستر شبکه‌ای گسترده از استخراج‌گران اتریوم بنا شده‌اند.
بااین‌حال، در مقایسه راهکارهای لایه دوم اتریوم از نظر درجه تمرکززدایی باید اذعان کرد که پالیگان، کمی متمرکزتر است، زیرا سازوکار اجماع و شبکه استخراج‌گران اختصاصی خود را دارد که قابل قیاس با شبکه وسیع فعالان اتریوم نیست.
مقیاس‌پذیری و کارمزد تراکنش‌ها
همان‌طور که بارها گفتیم، کندی روند پردازش تراکنش‌ها در اتریوم و کارمزدهای گزاف این شبکه، انگیزه‌های اصلی برای راه‌اندازی راهکارهای لایه دوم بودند. حال می‌خواهیم بدانیم که پالیگان، آربیتروم و اپتیمیسم از این نظر چه دستاوردهایی را رقم زده‌اند.
شواهد نشان می‌دهد که پالیگان با تکیه بر سازوکار اجماع اثبات سهام اختصاصی خود قادر است تا ۶۵ هزار تراکنش را در ثانیه پردازش کند و همزمان نرخ کارمزدها را پایین نگه دارد. آن‌طور که آمار و ارقام نشان می‌دهد متوسط نرخ کارمزد در شبکه پالیگان بین ۰.۱ تا ۰.۵ دلار است.
آربیتروم اما دست‌کم روی کاغذ می‌تواند از پس پردازش ۴۰ هزار تراکنش در ثانیه بربیاید و نرخ کارمزد آن از به‌ازای هر تراکنش از ۰.۵ تا ۰.۷ دلار متغیر است.
اپتیمیسم هم تا ۲ هزار تراکنش در ثانیه، توان پردازشی دارد. بااین‌حال، نرخ کارمزدها در این شبکه در مقایسه با آربیتروم اندکی بالاتر و بین ۰.۶ تا ۰.۹ دلار متغیر است.
جدول مقایسه برترین راهکارهای لایه دوم اتریوم
در ادامه به‌طور خلاصه و فهرست‌وار، سنجه‌های کلیدی برترین راهکارهای لایه دوم آورده شده‌اند. آن‌طور که این داده‌ها نشان می‌دهد در مقایسه راهکارهای لایه دوم اتریوم، پالیگان از نظر شمار کاربران روزانه و آربیتروم از نظر مجموع ارزش سپردهگذاریها از دیگر شبکه‌ها پیش هستند.
| نام پروژه | کاربران فعال روزانه | توان عملیاتی (تراکنش‌برثانیه) | توکن بومی | مجموع ارزش سپردهگذاریها (TVL) |
| پالیگان | ۳۳۷٫۷۹۸ | ۶۵٫۰۰۰ | ماتیک (MATIC) | ۸۶۷.۰۱ میلیون دلار |
| آربیتروم | ۱۳۱٫۶۹۳ | ۴۰٫۰۰۰ | ای‌آربی (ARB) | ۱.۹۲۷ میلیارد دلار |
| اپتیمیسم | ۹۱٫۵۷۹ | ۲٬۰۰۰ | اوپی (OP) | ۸۴۲.۲۲ میلیون دلار |
محدودیت‌های راهکارهای لایه دوم
راهکارهای لایه دوم گرچه مزیت‌های فراوانی به همراه آورده‌اند، اما بی‌نقص و خالی از اشکال هم نیستند. اگر با شبکه‌ها و پلتفرم‌های فعال در این بخش سروکار دارید، هیچ‌گاه دارایی‌های رمزارزی خود را حتی به‌طور امانی در اختیار طرف‌های ثالث بی‌نام‌ونشان نگذارید. علاوه‌براین، به خاطر داشته باشید که راهکارهای لایه دوم برای تسهیل پردازش تراکنش‌ها دارای درجه‌ای از تمرکزگرایی هستند و همین ویژگی می‌تواند روزنه‌ای برای نفوذ سارقان و کلاهبرداران در اختیارشان بگذارد. بنابراین هیچ‌گاه تمام دارایی‌های خود را در این پلتفرم‌ها تجمیع نکنید.
آینده راهکارهای لایه دوم
همان‌طور که پیش‌تر در مقایسه راهکارهای لایه دوم اتریوم دیدید، این راهکارها را می‌توان گونه‌ای از چاره‌اندیشی عاجل برای حل دم‌دستی معضل مقیاس‌پذیری توصیف کرد. بنابراین گرچه این راهکارها در کوتاه‌مدت توانسته‌اند گره‌گشای شبکه‌های مادر باشند، اما نمی‌توان به‌سادگی از کنار ناهم‌سویی آنها با آرمان‌های دنیای غیرمتمرکز عبور کرد. خواسته تمام فعالان زیست‌بوم بلاک چین این است که بتوان از پایه و بدون قربانی‌کردن تمرکززدایی و امنیت، مقیاس‌پذیری را بهبود بخشید و زمینه را برای حضور فراگیر آحاد مردم در شبکه‌های بلاکچینی فراهم کرد.
