بلاک چینفناوری بلاک چین ابداع نوینی است که به عنوان یک بستر برای ایجاد و انتقال ارزهای رمزنگاری شده در فضای اینترنتی مورد توجه قرار گرفته است. با پیشرفت بلاکچین، ایده‌ی تراکنش‌های شفاف و بدون واسطه مطرح شد؛ اما این رشد سریع باعث بروز مشکلاتی مانند مقیاس‌پذیری و هزینه‌های زیاد شده است. برای حل این مشکلات، تکنولوژی رول‌آپ‌ها به عنوان یک راه‌حل مقیاس‌پذیری با توانایی کاهش کارمزدها و افزایش سرعت تراکنش‌ها ارائه شده است. در این مقاله پس از معرفی و مقایسه انواع رول‌آپ‌ها، به بررسی مزایا و چالش‌های آن پرداخته شده است. برای آشنایی بیشتر با مفهوم رول‌آپ و اهمیت آن در بلاکچین، تا انتهای مقاله با ما همراه باشید.
با استفاده از رول‌آپ (Rollup) تعداد زیادی تراکنش در خارج از بلاکچین اصلی پردازش شده و تنها داده‌های ضروری به عنوان اثبات در بلاکچین اصلی ثبت می‌شوند. رول‌آپ‌ها از مدل‌های امنیتی مختلفی استفاده می‌کنند و هر کدام از آن‌ها مزایا و معایب خاص خودشان را دارند.
قبل از این‌که به بررسی رول‌آپ بپردازیم بهتر است مروری بر مفهوم مقیاس‌پذیری و راهکارهای بهبود آن در شبکه اتریوم داشته باشیم.
بیشتر بخوانید: اتریوم چیست؟
مقیاس‌پذیری (Scalability)، به معنای توانایی شبکه و سرعت پردازش تراکنش‌هاست. هر چه مقیاس‌پذیری بیشتر باشد، شبکه می‌تواند تراکنش‌های بیشتری را در زمان کمتر انجام دهد.
برای بهبود مقیاس‌پذیری اتریوم، راهکارهای متنوعی ارائه شده‌اند که هر کدام مزیت‌ها و معایب خود را دارند. راه‌حل‌های مقیاس‌پذیری اتریوم، راهکارهایی هستند که به شبکه اتریوم امکان می‌دهند تعداد بیشتری تراکنش را در واحد زمان پردازش کنند. به طور کلی، این راهکارها به دو دسته لایه ۱ و لایه ۲ تقسیم می‌شوند.
راهکارهای آن‌چین (OnChain) یا لایه ۱، مربوط به بهبود و تغییر در زیرساخت بلاکچین اصلی هستند که معمولا نیاز به توافق و هماهنگی بین تمام اعضای شبکه دارند.
راهکارهای آف‌چین (OffChain) یا لایه ۲، مربوط به ایجاد شبکه‌های فرعی و مکمل بر روی بلاکچین اصلی هستند که بدون نیاز به تغییر در زیرساخت، قابلیت پردازش تراکنش‌ها را افزایش می‌دهند. در ادامه توضیحات بیشتری در این راستا ارائه شده است.
در این روش نودهای شبکه به گروه‌هایی به نام شاردچین (Shard Chain) تقسیم می‌شوند و هر کدام از آن‌ها مسئولیت پردازش بخشی از تراکنش‌ها را برعهده دارند. در نتیجه بار کل شبکه میان آن‌ها توزیع می‌شود و به دنبال آن، سرعت و مقیاس‌پذیری شبکه افزایش می‌یابد.
بلاب برخلاف بلاک، برای ماشین مجازی اتریوم قابل مشاهده نیست و فقط برای مدت کوتاهی در دسترس قرار دارد. این فضای ذخیره‌سازی حجم زیادی در حدود 128 کیلوبایت دارد و در عین حال، هزینه آن بسیار کم است.
لازم به ذکر است که شاردینگ و دنک شاردینگ هنوز پیاده‌سازی و اجرا نشده‌اند.
برخی از راهکارهای لایه ۲ که اتریوم از آن‌ها استفاده می‌کند یا قصد دارد از آن‌ها استفاده کند، عبارتند از:
در ادامه مقاله، انوع رول‌آپ و نحوه عملکرد آن‌ها بررسی شده است.
رول‌آپ‌ها به دو دسته اصلی آپتمیستیک یا خوش‌بین (Optimistic) و دانش صفر (Zero-Knowledge) تقسیم می‌شوند. برای آشنایی با این مفاهیم تا انتهای مقاله با ما همراه باشید.
پردازش تراکنش‌ها بر اساس رول‌آپ‌های خوش بین با فرض معتبر بودن داده‌های جمع آوری شده، انجام می‌شود. هدف اصلی این ساختار افزایش مقیاس‌پذیری و سرعت تراکنش‌ها است. البته این به این معنا نیست که تمام تراکنش‌ها بدون بررسی پذیرفته می‌شوند. پس سوال این است که چگونه تراکنش‌های جعلی شناسایی می‌شوند؟
در واقع در این روش، بلاکچین اصلی مسئول تایید نهایی تراکنش‌ها است. این به این معناست که هر تراکنش پس از ورود به شبکه اتریوم از نظر صحت و یا جعلی بودن داده‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرد. اگر تراکنش جعلی باشد، تراکنش لغو شده و اگر هیچ تقلبی اثبات نشود، داده‌های تراکنش با موفقیت به شبکه اصلی اتریوم اضافه می‌شوند.
در رول‌آپ‌های دانش صفر، بدون نشان دادن جزئیات و با استفاده از اطلاعات کمتر محاسبات انجام می‌شوند. در واقع، هدف اصلی آن افزایش سرعت پردازش فعالیت‌های شبکه است. رول‌آپ‌های دانش صفر قادرند که هزاران تراکنش را در یک دسته (Batch) گردآوری نموده و همه تراکنش‌ها را در پروتکل‌های لایه 2 اجرا کنند.
در رول‌آپ‌های خوش‌بین، اگر یک تراکنش مشکوک باشد، تمام جزئیات آن که در لایه 2 پردازش شده است دوباره بررسی می‌شوند. تا زمانی که تراکنش‌ها در شبکه اصلی اتریوم تایید نشوند، داده‌ها و تراکنش‌ها در لایه ۲ محفوظ مانده و قابل دسترس نیستند.
رول‌آپ‌های دانش صفر، سطح بالایی از حریم خصوصی را فراهم می‌کنند. در اثبات دانش صفر، جزئیات تراکنش از نظر رمزنگاری پنهان و خصوصی می‌مانند. حتی وقتی تراکنش‌ها به شبکه اصلی اتریوم فرستاده می‌شوند، افراد غیرمجاز نمی‌توانند به داده‌های تراکنش واقعی دسترسی پیدا کنند.
کارایی و مقیاس‌پذیری رول‌آپ خوش‌بین معمولا در مواردی که تراکنش‌ها ساده بوده و حجم کمی دارند و از پروتکل‌های ساده‌تری برای تایید و پردازش استفاده می‌کنند، کارایی بهتری دارد. در حالی که رول‌آپ دانش صفر قادر به تایید تراکنش‌ها به سرعت و با کارایی بالاتر است. انتخاب بین این دو بستگی به نیازها و کاربردهای خاص شما دارد.
در دسترس بودن داده‌ها در رول‌آپ‌های خوش‌بین، برای امنیت ضروری است. داده‌ها باید برای همه قابل دسترس باشند تا انتقال حالت نادرست را با اثبات تقلب متوقف کنند. اگر در دسترس بودن داده‌ها مختل شود، می‌تواند بر امنیت کلی آسیب بزند.
استفاده از اثبات‌های دانش صفر برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها، سطح بالاتری از امنیت را تضمین می‌کند. این شواهد رمزنگاری تضمینی قوی برای معتبر بودن انتقال‌های حالت ارائه می‌کنند و وابستگی به لایه اصلی اتریوم را کمتر می‌کنند. تراکنش‌ها با استفاده از شواهد رمزنگاری بدون امکان سانسور قبل از درج در شبکه اصلی تایید می‌شوند.
همان‌طور که گفته شد، رول‌آپ یک راهکار برای افزایش مقیاس‌پذیری شبکه بلاکچین است که با جمع‌آوری و فشرده‌سازی تراکنش‌ها و ارسال آن‌ها به لایه 2 کار می‌کند. اما این راهکار نیز با مشکلات و خطراتی مواجه است که در ادامه به برخی از آن‌ها اشاره شده است.
رول‌آپ‌ها باید با پروتکل لایه 1 یا بلاکچین اصلی هماهنگ باشند تا بتوانند از امنیت و غیرمتمرکزی آن بهره ببرند. این هماهنگی ممکن است دشوار و پرهزینه باشد.
برخی از رول‌آپ‌ها از یک کلید ادمین برای کنترل قرارداد هوشمند خود استفاده می‌کنند. این کلید می‌تواند ریسک‌های امنیتی را افزایش دهد و به اپراتورهای رول‌آپ قدرت زیادی بدهد.
بسیاری از رول‌آپ‌ها از سیکوئنسرهای (Sequencers) متمرکز برای مرتب‌سازی تراکنش‌ها استفاده می‌کنند. این سیکوئنسرها می‌توانند باعث اختلال در شبکه شوند یا از قدرت خود برای سوءاستفاده از تراکنش‌ها استفاده کنند.
برخی از رول‌آپ‌ها از تکنولوژی‌های پیچیده و نوینی استفاده می‌کنند. این تکنولوژی‌ها نیازمند ملزومات سخت‌افزاری و نرم‌افزاری خاصی می‌باشند.
یکی از مهم‌ترین چالش‌های شبکه اتریوم، مقیاس‌پذیری آن است که این مشکل به خصوص با شلوغی شبکه باعث تاخیر در انجام تراکنش‌ها و افزایش کارمزدها می‌شود. برای حل این مشکل راهکارهای مختلفی ارائه شده است؛ رول‌آپ یکی از این راهکارها است که با جمع‌آوری و فشرده‌سازی تراکنش‌ها و ارسال آن‌ها به لایه 2 کار می‌کند. رول‌آپ‌ها با استفاده از دو روش خوش‌بین و دانش صفر، به پردازش تراکنش‌ها پرداخته و با کاهش هزینه، افزایش سرعت و حفظ حریم خصوصی، تجربه کاربری را بهبود می‌بخشند. امیدواریم که این مقاله برای شما مفید و جذاب بوده باشد. اگر نظر یا پیشنهادی دارید، می‌توانید آن را در بخش نظرات با ما در میان بگذارید. از توجه شما سپاسگزاریم.
شیما یزدانی نویسنده محتوا و معامله‌گر (تریدر) در زمینه ارزهای دیجیتال هستم. دارای مدرک دکتری مکانیک (گرایش تبدیل انرژی) از دانشگاه حکیم سبزواری و 4 سال سابقه در امر ...
