لایه دو ارز دیجیتال چیست؟

راه حل های لایه دو ارز دیجیتال برای افزایش سرعت و کارایی بلاک چین طراحی شده اند. در این راهنما به اشکال مختلف آنها و نحوه عملکرد آنها نگاه کنید.

فناوری بلاک چین مزایای فوق‌العاده‌ای را ارائه می‌کند (تمرکززدایی، تعاملات غیرقابل اعتماد، سطوح بالای امنیت و ثبت سوابق تغییرناپذیر.)

این اکوسیستم پررونق ارزهای دیجیتال را قادر به توسعه کرده است و از نوآوری های تکنولوژیکی پایدار پشتیبانی می کند.

با این حال، یکی از مشکلات اصلی بسیاری از شبکه های بلاک چین، مقیاس پذیری آنهاست.

مشکلات مقیاس‌پذیری زمانی ایجاد می‌شوند که میزان داده‌های عبوری از زنجیره بلوکی به دلیل ظرفیت‌های ناکافی بلاک چین با محدودیت مواجه شود.

در یک حالت ایده آل، یک بلاک چین می تواند تعداد بی نهایت تراکنش در ثانیه را انجام دهد که به آن توان عملیاتی یا مخفف TPS نیز گفته می شود.

با این حال، زنجیره اصلی بیت کوین تنها می تواند حدود 3-7 TPS را مدیریت کند.

در مقایسه، Visa می تواند حدود 20000 TPS را با استفاده از شبکه پرداخت الکترونیکی متمرکز VisaNet پردازش کند.

تفاوت در سطح غیرمتمرکز و حفظ حریم خصوصی است که بیت کوین و سایر بلاک چین ها قصد ارائه آن را دارند.

برای جایگزینی یک سیستم متمرکز ساده، زمان و قدرت پردازش زیادی لازم است. هر تراکنش باید توسط یک شبکه جهانی از گره ها پذیرفته، استخراج، توزیع و تایید شود.

برای حل این مشکلات، توسعه دهندگان بلاک چین در حال تلاش برای بهبود دامنه کاری لایه های بلاک چین  هستند که یک بلاک چین می تواند انجام دهد.

این به این معنی است که تعداد تراکنش‌های بیشتری در ثانیه و زمان‌های پردازش سریع‌تر می‌شود.

روش استفاده از ترکیب لایه بندی لایه 2، این امر هدف مشترک جامعه بلاک چین را به واقعیت تبدیل می کند: دسترسی به ارزهای دیجیتال و سیستم های مبتنی بر بلاک چین به شیوه ای راحت، ایمن و کارآمد برای همه.

چرا راه حل های مقیاس بندی ضروری هستند؟

راه‌حل‌های مقیاس‌بندی می‌توانند با ایجاد مهلت برای بلاک چین بدون نیاز به افزایش اندازه بلوک یا ارائه اقدامات دیگری که ظرفیت فناوری برای تمرکززدایی و سطوح بالای امنیت را مختل می‌کند، با مشکلات فوق‌الذکر مقابله کند.

راه حل های مقیاس بندی لایه 1

راه حل های لایه 1 بلاک چین به بهبود پروتکل های پایه (مثلاً اثبات کار بیت کوین یا PoW) با تغییر نحوه عملکرد آنها در مورد پردازش داده ها کمک می کند.

به عنوان مثال، شبکه اتریوم اکنون به سمت الگوریتم اجماع اثبات سهام (PoS) حرکت می کند. این روش جدید استخراج از سرعت تراکنش های سریع تر و استفاده کارآمدتر انرژی در فرآیند استخراج پشتیبانی می کند.

Sharding یکی دیگر از راه حل های مقیاس بندی لایه 1 است که کار احراز هویت و اعتبار سنجی تراکنش ها را به قطعات کوچکتر تقسیم می کند.

حجم کار را بهتر در سراسر شبکه همتا به همتا (P2P) پخش می کند تا توان محاسباتی بیشتری را از گره های بیشتری به ارمغان بیاورد. همه اینها باعث می شود بلوک ها سریعتر تکمیل شوند.

با این حال، راه حل های لایه 1 تنها راه موجود برای مقیاس بندی بلاک چین نیستند.

راه‌حل‌های لایه ۲ برای مقیاس‌بندی، یک پروتکل اضافی ایجاد می‌کنند که بر روی بلاک‌چین‌هایی مانند اتریوم و بیت‌کوین ساخته شده است.

و توان عملیاتی را بدون دستکاری در هیچ‌یک از ویژگی‌های غیرمتمرکز یا امنیتی اصلی که در بلاک چین اصلی هستند، افزایش می‌دهند.

زنجیره جانبی (Sidechain) چیست؟

زنجیره های جانبی در واقع چیزی شبیه ترکیبی بین راه حل های لایه 1 و لایه 2 برای مقیاس بندی هستند.

سایدچین Sidechain، بلاک چین دیگری است که به یک زنجیره اصلی مانند بیت کوین مرتبط است.

آنها با یک لینک دو طرفه (2WP) مرتبط هستند که پروتکلی است که امکان انتقال باز ارز دیجیتال از زنجیره اصلی به زنجیره لایه دو را فراهم می کند که به درجه ای از اعتماد شخص ثالث نیاز دارد.

یکی از نمونه های زنجیره جانبی، شبکه Liquid است که به زنجیره اصلی بیت کوین متصل است.

مانند سایر راه حل های مقیاس بندی لایه 2، هدف آن رفع مشکلات مقیاس پذیری با بارگذاری برخی از فرآیندهای اعتبار سنجی و پردازش تراکنش در بلاک چین دیگری است.

این امر زنجیره اصلی را برای انجام تعداد بیشتری تراکنش آزاد می کند.

پاراچین (Parachain) چیست؟

پاراچین Parachain، مخفف «زنجیره موازی» است.

همانطور که می توانید تصور کنید، این زنجیره ها به موازات یکدیگر در سیستمی از بلاک چین های به هم پیوسته اجرا میشوند.

همه آنها در یک چارچوب ایجاد می شوند که به آنها امکان می دهد ویژگی های امنیتی یکسانی داشته باشند و همه آنها به زنجیره مرکزی متصل هستند.

با این حال، همه آنها می توانند به طور مستقل برای رسیدگی به برنامه های خاص خود عمل کنند. این ایده اصلی پشت پولکادات است.

پاراچین ها امکان تراکنش های بسیار سریع را فراهم می کنند، زیرا توزیع به طور موثر برای رسیدگی به بارهای کاری پخش میشود.

اتریوم 2.0 چیست؟

اتریوم 2.0 به تغییر شبکه اتریوم به یک سیستم مبتنی بر PoS پایدارتر اشاره دارد که از اشتراک گذاری و سایر ویژگی های مقیاس پذیری پشتیبانی می کند.

این مجموعه از پیشرفت‌ها، مقیاس‌پذیری اتریوم را افزایش می‌دهد و آن را با دیگر بلاک‌چین‌های پیشرو در مورد توان عملیاتی برابری می‌کند.

سرمایه‌گذاران اتریوم می‌توانند در ازای مشارکت خود در تلاش‌های اعتبارسنجی، کوین های خود را به‌منظور کسب جوایز به اشتراک بگذارند.

هشگراف (Hashgraph) چیست؟

هش‌گراف‌ها Hashgraph، قلمرو بلاک چین را ترک می‌کنند و یک فناوری متفاوت در نظر گرفته می‌شوند.

با این حال، از آنجایی که آنها همچنین یک فناوری دفتر کل توزیع شده (DLT) هستند، بسیار شبیه هستند.

علاوه بر این، بر خلاف بلاک چین، هش‌گراف به ثبت رسیده است و تنها دفتری که از آن استفاده می‌کند، هدرا هش‌گراف Hedera Hashgraph است.

Hedera خود را به عنوان نسل سوم فناوری دفتر کل عمومی پس از بیت کوین و اتریوم معرفی می کند.

از مقیاس پذیری باورنکردنی در 10000 TPS، هزینه های کمتر، مصرف انرژی کمتر و زمان پردازش کمتر پشتیبانی می کند.

انواع ترکیب های لایه بندی لایه 2

راه حل های مقیاس بندی لایه 2 باید امنیت زیربنایی زنجیره اصلی را به ارث ببرند.

در حالی که زنجیره‌های جانبی ممکن است از شبکه‌ها یا اعتباردهنده‌های دیگری برای ایمن کردن زنجیره استفاده کنند.

لایه ۲ با به ارث بردن امنیت خود مستقیماً از زنجیره اصلی خود را متمایز می‌کند.

راه‌حل‌های لایه ۲ اصلی، مجموعه‌های دانش صفر و رولوپ‌های خوش‌بینانه (ORs) هستند.

موتورهای مقیاس‌پذیری لایه 2 و راه‌حل‌هایی مانند Starkware، Optimism و Arbitrum مقیاس‌بندی زنجیره‌های بلوکی را فراهم می‌کنند تا تعداد فزاینده‌ای از صرافی‌ها و پلتفرم‌ها بتوانند از شبکه‌هایی مانند اتریوم استفاده کنند.

مجموعه های دانش صفر

مجموعه‌های دانش صفر – با نام ZK-Rollups – مجموعه‌ای از داده‌ها هستند که توسط یک قرارداد هوشمند در زنجیره اصلی وثیقه می‌شوند در حالی که برای پردازش و محاسبات به خارج از زنجیره منتقل می‌شوند.

آنها قادر به تولید یک بلوک در حدود یک دقیقه با توانایی پردازش 2000 TPS هستند.

دانش صفر به این معنی است که همه تأییدکنندگان می توانند بدانند که اطلاعات یکسانی دارند بدون اینکه واقعاً افشا شود.

راه حل مقیاس بندی لایه 2 ZK-rollups به دلیل ذخیره سازی خارج از زنجیره داده ها بهتر از لایه 1 عمل می کند.

داده های مهم مربوط به قراردادهای هوشمند کمتر از بلاک چین های لایه 1 درخواست می شوند.

این باعث صرفه جویی در مقدار زیادی از قدرت پردازش می شود و کمتر از ظرفیت بلاکچین برای اعتبارسنجی تراکنش استفاده می شود.

در نتیجه هزینه های کارمزد کاهش می یابد و معاملات سریعتر و ارزان تر می شود.

رولوپ‌های خوش‌بینانه (ORs)

رولوپ‌های خوش‌بینانه (ORs) روی لایه پایه اتریوم اجرا می‌شوند تا تعداد زیادی از قراردادهای هوشمند بدون بارگذاری بیش از حد شبکه اجرا شوند.

آنها همچنان از همان سطوح امنیتی زنجیره اصلی اتریوم بهره می برند.

گردآورنده‌های داده، ریشه‌های مرکل را برای دستیابی به افزایش سرعت تراکنش محاسبه می‌کنند.

با این حال، آنها توان عملیاتی کمتری نسبت به پلاسما و ZK Rollups ارائه می دهند.

تفاوت اصلی در مقایسه با ZK-rollup ها این است که تراکنش های لایه 2 زمان بیشتری می برد.

رولوپ‌های خوش‌بینانه (ORs) باید برای بررسی ریشه‌های merkle قبل از به‌روزرسانی وضعیت، به اعتبارسنجی‌های خارجی تکیه کنند.

با این حال، مزیت این است که رولوپ‌های خوش‌بینانه (ORs) می‌توانند از قراردادهای هوشمند به روشی مشابه با زنجیره بلوکی قراردادهای هوشمند پشتیبانی کنند.

پلاسما

راه حل لایه 2 پلاسما اتریوم از بلاک چین های فرزند یا ثانویه استفاده می کند که به زنجیره اصلی در تأیید کمک می کند.

زنجیره های پلاسما مشابه قراردادهای هوشمند یا پاراچین های پولکادات هستند.

با این حال، آنها در یک سلسله مراتب ساختار متفاوتی دارند تا تراکنش ها را از زنجیره اصلی برای آزاد کردن کار و بهبود قابلیت فروش بگیرند.

راه حل های مقیاس بندی لایه 2 بیت کوین

شبکه لایتنینگ بیت کوین

شبکه لایتنینگ بیت کوین یکی از شناخته شده ترین راه حل های لایه 2 برای بیت کوین است.

مانند سایر راه حل های لایه 2، قبل از انتقال آن اطلاعات، بسته های تراکنش از زنجیره اصلی به خارج از زنجیره رسیدگی میشود.

شبکه لایتنینگ همچنین قراردادهای هوشمندی را برای بیت کوین به ارمغان می آورد که به طور کلی پیشرفت بزرگی برای شبکه است.

مزایای شبکه لایتنینگ بیت کوین: پرداخت فوری، مقیاس پذیری، هزینه کم و مبادله زنجیره بلوکی متقابل.

همانطور که از نام آن پیداست، این راه حل لایه 2 پرداخت های رعد و برق سریع در بلاک چین بیت کوین را با سرعت میلی ثانیه معرفی می کند.

میانگین زمان تراکنش فعلی بیت کوین حدود 10 دقیقه است. با این حال، اگر شبکه شلوغ باشد، می تواند تا حد زیادی متفاوت باشد.

شبکه لایتنینگ بیت کوین همچنین ادعا می کند که می تواند میلیون ها تا میلیاردها TPS را پردازش کند، که چندین برابر بیشتر از ارائه دهندگان پرداخت قدیمی مانند ویزا است.

با تسویه تراکنش های خارج از زنجیره به عنوان راه حل لایه 2، کارمزدها تا حد زیادی کاهش می یابد و امکان پرداخت های خرد فوری را فراهم می کند.

در نهایت، تا زمانی که زنجیره‌ها از یک تابع هش رمزنگاری پشتیبانی می‌کنند، سوآپ‌های اتمی زنجیره‌ای متقابل می‌توانند خارج از زنجیره رخ دهند.

بیت کوین در الگوریتم خود از عملکرد رمزنگاری SHA-256 استفاده می کند.

راه حل های مقیاس بندی لایه 2 اتریوم

Starkware

Starkware یک ارائه دهنده راه حل مقیاس پذیری لایه 2 اتریوم است. سه محصول دارد: StarkNet، StarkEx و Cairo.

StarkNet یک راه حل غیرمتمرکز لایه 2 ZK-rollup بدون مجوز برای بلاک چین اتریوم است.

توسعه دهندگان اکنون می توانند قراردادهای هوشمند خود را بدون مجوز در شبکه آزمایشی StarkNet مستقر کنند.

مزیت اصلی، توانایی dApps برای دستیابی به مقیاس نامحدود است، در حالی که همچنان از ترکیب پذیری و امنیت اتریوم بهره می برد.

StarkEx یک موتور مقیاس پذیری لایه 2 است که از ژوئن 2020 در شبکه اصلی ثابت شده و به کار گرفته شده است. این موتور در موارد استفاده مختلف به کار گرفته شده است.

مزایای اصلی StarkEx مقیاس پذیری بدون اعتماد با استفاده از فناوری ZK-STARK، توانایی طراحی dApps خودسرانه و راه حل مقیاس پذیری قوی و ایمن برای طیف گسترده ای از کاربردها است.

Cairo زبان تورینگ کامل Starkware است که پشت سر StarkNet و StarkEx قرار دارد. این امکان را برای مقیاس‌بندی dApps با استفاده از STARK فراهم می‌کند.

Optimistic

Optimistic Ethereum یک زنجیره جمع‌آوری خوش‌بینانه سازگار با ماشین مجازی اتریوم (EVM) است.

مزایای اصلی Deployed on Optimism این است که سریع، ساده و ایمن است.

کاربران می‌توانند دارایی‌ها را با استفاده از Optimistic Ethereum Gateway به داخل و خارج از شبکه منتقل کنند و پروژه‌هایی که به دنبال استقرار هستند می‌توانند فرمی را برای قرار گرفتن در لیست سفید Optimism ارسال کنند.

پروژه هایی که معیارهای راه اندازی خود را برآورده می کنند ظرف 2 هفته تایید می شوند. در جولای 2021، Uniswap V3 راه اندازی آلفا خود را در شبکه اصلی Optimistic Ethereum اعلام کرد.

آربیتروم (Arbitrum)

آربیتروم (Arbitrum) یک راه حل لایه 2 است که برای افزایش سرعت و مقیاس پذیری قراردادهای هوشمند اتریوم طراحی شده است و در عین حال ویژگی های حریم خصوصی اضافی را اضافه می کند.

پلتفرم لایه 2 به توسعه دهندگان اجازه می دهد تا قراردادها و تراکنش های اصلاح نشده EVM را روی لایه 2 اجرا کنند، بدون اینکه امنیت لایه 1 به خطر بیفتد.

Arbitrum خود را به عنوان راه‌حل مقیاس‌پذیری ایده‌آل برای برنامه‌های DeFi با قابلیت استفاده از Arbitrum rollup برای مقیاس‌بندی هر قرارداد اتریوم قرار می‌دهد.

Arbitrum One، نسخه بتای شبکه اصلی اتریوم خود را در 31 آگوست 2021 منتشر کرد و بودجه 120 دلاری سری B را اعلام کرد و ارزش شرکت را 1.2 میلیارد دلار اعلام کرد.

آربیتروم

Arbitrum یک راه حل لایه 2 است که برای افزایش سرعت و مقیاس پذیری قراردادهای هوشمند اتریوم طراحی شده است و در عین حال ویژگی های حریم خصوصی اضافی را اضافه می کند. پلت فرم لایه 2 به توسعه دهندگان اجازه می دهد تا قراردادها و تراکنش های اصلاح نشده EVM را روی لایه 2 اجرا کنند، بدون اینکه امنیت لایه 1 به خطر بیفتد.

Arbitrum خود را به عنوان راه‌حل مقیاس‌پذیری ایده‌آل برای برنامه‌های DeFi با قابلیت استفاده از Arbitrum rollup برای مقیاس‌بندی هر قرارداد اتریوم قرار می‌دهد.

Offchain Labs، شرکت پشتیبان Arbitrum، Arbitrum One، نسخه بتای شبکه اصلی اتریوم خود را در 31 آگوست 2021 منتشر کرد و بودجه 120 دلاری سری B را اعلام کرد و ارزش شرکت را 1.2 میلیارد دلار اعلام کرد.