اگر تا حدودی با دنیای بلاک چین و ارزهای دیجیتال آشنا باشید، مطمئناً اصطلاح «سه‌گانه مقیاس‌پذیری بلاک چین» به گوشتان خورده است. سه‌گانه یا مثلث مقیاس‌پذیری، یک چالش معروف در دنیای بلاک چین است که از سه ضلع «مقیاس‌پذیری»، «تمرکززدایی» و «امنیت» تشکیل می‌شود. در این مقاله قصد داریم راهکارهای مقیاس‌پذیری لایه دوم اتریوم را معرفی کرده و نحوه مقابله این راهکارها با چالش سه‌گانه مقیاس‌پذیری را بررسی کنیم.

ایده اصلی سه‌گانه مقیاس‌پذیری یا Scalability trilemma که برای اولین بار ویتالیک بوترین، خالق اتریوم به آن اشاره کرده، این است که هیچ‌وقت هر سه مؤلفه این سه‌گانه به‌طور هم‌زمان محقق نمی‌شوند و همیشه یکی از آنها قربانی سایرین می‌شود. به‌عنوان مثال، برای رسیدن به مقیاس‌پذیری و امنیت، باید تمرکززدایی را قربانی کرد و برای حفظ امنیت و تمرکززدایی، باید از مقیاس‌پذیری چشم‌پوشی کرد.

این معضل از همان ابتدا به‌صورت جدی در دنیای ارزهای دیجیتال وجود داشته و هریک از بلاک چین‌ها، بسته به نیاز‌ها و اولویت‌های خود، رویکرد متفاوتی را در قبال آن اتخاذ کرده‌اند. برای مثال بلاک چین بیت کوین ترجیح داده به قیمت از دست دادن مقیاس‌پذیری، امنیت شبکه خود و همچنین تمرکززدایی آن را حفظ کند و به الگوریتم اجماع اثبات کار پایبند بماند.

در مقابل، بسیاری از بلاک چین‌ها برای دستیابی به مقیاس‌پذیری و افزایش تعداد تراکنش‌ها در واحد زمان، به استفاده از الگوریتم اجماع اثبات سهام نمایندگی شده (DPoS) روی آورده‌اند و با کاهش تعداد نودها، به‌نوعی تمرکززدایی را قربانی کرده‌اند.

راهکارهای مقیاس‌پذیری لایه دوم در بلاک چین اتریوم

رشد سریع امور مالی غیرمتمرکز (DeFi)، توکن‌های غیرمثلی (NFT) و بازی‌ها باعث افزایش استقبال از بلاک چین اتریوم شده و آن را با مشکل ازدحام مواجه کرده است. با توجه به اینکه ظرفیت فعلی شبکه اتریوم به‌اندازه‌ای است که تنها ۱۵ تراکنش بر ثانیه را پشتیبانی می‌کند، این ازدحام به ایجاد گلوگاه‌ها و افزایش کارمزد تراکنش‌ها منجر می‌شود. همچنین، برخی از نرم‌افزارهای غیرمتمرکز (dApp) که روی بلاک چین اتریوم ساخته شده‌اند، گاهی به‌خاطر این ازدحام غیرقابل‌استفاده می‌شوند.

مهاجرت اتریوم به یک شبکه مبتنی بر اثبات سهام که از تکنیک «شاردینگ» (Sharding) استفاده می‌کند، می‌تواند بخشی از این فشار را که روی لایه اول قرار دارد کاهش دهد. اتریوم برای این کار شبکه جدید را به چندین شارد یا زنجیره فرعی تقسیم می‌کند تا فشار روی شاردهای مختلف توزیع شود و ضمن کاهش ازدحام شبکه، ظرفیت تراکنش‌ها را نیز افزایش دهد.

لایه دوم و فناوری‌های مرتبط با آن، راهکارهای متفاوتی برای مقیاس‌پذیری اتریوم ارائه می‌دهند که هریک مزایا و هزینه‌های خاص خود را دارد. برخی از این راهکارها عبارت‌اند از:

  • پلاسما (Plasma)
  • زنجیره‌های جانبی (Sidechains)
  • کانال‌های وضعیت و کانال‌های پرداخت (State Channels and Payment Channels)
  • رول‌آپ‌های آپتیمیستیک (Optimistic Rollups)
  • رول‌آپ‌های زی‌کِی (ZK-Rollups)
  • والیدیوم (Validium)
  • پروتکل‌های تجمیع‌کننده (Aggregator)