تبلیغات

اموزش برنامه نویسی
021-55415133

لایه دوم بلاکچین: راهکاری برای آینده ارزهای دیجیتال

 

بلاکچین به‌عنوان یکی از نوآورانه‌ترین فناوری‌های قرن بیست و یکم، تحولی عظیم در دنیای دیجیتال ایجاد کرده است. از بیت‌کوین گرفته تا اتریوم و پروژه‌های نوظهور، این فناوری با ویژگی‌هایی مثل تمرکززدایی، امنیت بالا و شفافیت، توجه جهانیان را به خود جلب کرده است. اما با افزایش محبوبیت و استفاده گسترده از بلاکچین‌ها، چالش‌های بزرگی مانند مقیاس‌پذیری، سرعت پایین تراکنش‌ها و کارمزدهای بالا نمایان شدند. اینجا جایی است که لایه دوم (Layer 2) وارد صحنه می‌شود تا این مشکلات را حل کند و بلاکچین را به سطح جدیدی از کارایی برساند. در این مقاله، به‌طور جامع به چیستی لایه دوم، کاربردهای آن و معرفی ارزهای لایه دوم می‌پردازیم.

لایه دوم بلاکچین چیست؟

لایه دوم به مجموعه‌ای از پروتکل‌ها و فناوری‌های خارج از زنجیره (Off-Chain) گفته می‌شود که روی بلاکچین اصلی (لایه اول) ساخته می‌شوند تا مقیاس‌پذیری و کارایی شبکه را بهبود دهند. لایه اول، مانند بیت‌کوین یا اتریوم، زیرساخت اصلی بلاکچین است که امنیت و تمرکززدایی را تضمین می‌کند. اما این شبکه‌ها به دلیل محدودیت‌های ذاتی، مانند ظرفیت پایین پردازش تراکنش‌ها (TPS: Transactions Per Second)، نمی‌توانند حجم بالایی از تراکنش‌ها را به‌سرعت پردازش کنند. برای مثال، بیت‌کوین تنها قادر به پردازش 7 تراکنش در ثانیه است، در حالی که شبکه ویزا می‌تواند تا 20,000 تراکنش را در ثانیه مدیریت کند.

لایه دوم به‌عنوان یک راهکار مکمل، بار پردازشی را از زنجیره اصلی برمی‌دارد و تراکنش‌ها را در محیطی سریع‌تر و ارزان‌تر پردازش می‌کند، در حالی که همچنان از امنیت لایه اول بهره می‌برد. این راهکارها به‌عنوان راه‌حل‌های “خارج از زنجیره” شناخته می‌شوند، زیرا بخش عمده پردازش‌ها خارج از بلاکچین اصلی انجام می‌شود و تنها نتایج نهایی به لایه اول گزارش می‌گردد.

چرا لایه دوم مهم است؟

بلاکچین‌ها با سه چالش اصلی مواجه‌اند که به “سه‌گانه بلاکچین” (Blockchain Trilemma) معروف است: تمرکززدایی، امنیت و مقیاس‌پذیری. طبق این مفهوم، یک بلاکچین معمولاً تنها می‌تواند دو مورد از این سه را به‌طور کامل ارائه دهد. برای مثال، بیت‌کوین و اتریوم تمرکززدایی و امنیت را در اولویت قرار داده‌اند، اما این موضوع باعث کاهش مقیاس‌پذیری و افزایش کارمزدها شده است. لایه دوم این مشکل را با انتقال پردازش تراکنش‌ها به خارج از زنجیره اصلی حل می‌کند، بدون اینکه امنیت یا تمرکززدایی به خطر بیفتد.

مزایای کلیدی لایه دوم:

  • افزایش سرعت تراکنش‌ها: لایه دوم می‌تواند صدها یا حتی هزاران تراکنش در ثانیه را پردازش کند.
  • کاهش کارمزدها: با کاهش بار روی زنجیره اصلی، هزینه‌های تراکنش به‌طور چشمگیری کاهش می‌یابد.
  • حفظ امنیت: لایه دوم همچنان از زیرساخت امنیتی لایه اول استفاده می‌کند.
  • پشتیبانی از میکروپرداخت‌ها: امکان انجام تراکنش‌های کوچک با هزینه ناچیز، که در زنجیره اصلی غیراقتصادی است.
  • انعطاف‌پذیری: توسعه‌دهندگان می‌توانند برنامه‌های غیرمتمرکز (DApps) را با کارایی بالاتر روی لایه دوم پیاده‌سازی کنند.

انواع راهکارهای لایه دوم

لایه دوم شامل چندین فناوری و پروتکل است که هر کدام رویکرد متفاوتی برای حل مشکلات مقیاس‌پذیری دارند. در ادامه به مهم‌ترین این راهکارها اشاره می‌کنیم:

1. شبکه لایتنینگ (Lightning Network)

این راهکار برای بیت‌کوین طراحی شده و از کانال‌های پرداخت (State Channels) استفاده می‌کند. در این روش، دو یا چند کاربر می‌توانند کانالی خارج از زنجیره اصلی ایجاد کنند، تراکنش‌های خود را به‌صورت مستقیم انجام دهند و تنها نتیجه نهایی را به بلاکچین اصلی گزارش کنند. این روش سرعت تراکنش‌ها را افزایش داده و کارمزدها را به حداقل می‌رساند.

2. رول‌آپ‌ها (Rollups)

رول‌آپ‌ها تراکنش‌های متعدد را در یک بسته (Batch) جمع‌آوری کرده و پس از پردازش در لایه دوم، تنها یک خلاصه از آن‌ها را به لایه اول ارسال می‌کنند. دو نوع اصلی رول‌آپ وجود دارد:

  • رول‌آپ‌های خوش‌بینانه (Optimistic Rollups): مانند آربیتروم (Arbitrum) و آپتیمیزم (Optimism)، این روش فرض می‌کند تراکنش‌ها معتبر هستند مگر اینکه خلاف آن ثابت شود. این رول‌آپ‌ها با ماشین مجازی اتریوم (EVM) سازگارند و کارمزدهای پایینی ارائه می‌دهند.
  • رول‌آپ‌های دانش صفر (ZK-Rollups): مانند zkSync و StarkNet، از اثبات‌های رمزنگاری دانش صفر برای تضمین صحت تراکنش‌ها استفاده می‌کنند. این روش امنیت بالاتری دارد، اما پیچیدگی محاسباتی بیشتری نیاز دارد.

3. پلاسما (Plasma)

پلاسما زنجیره‌های جانبی (Sidechains) کوچکی را ایجاد می‌کند که به بلاکچین اصلی متصل هستند. تراکنش‌ها در این زنجیره‌های جانبی پردازش شده و نتایج به لایه اول ارسال می‌شود. با این حال، پلاسما محدودیت‌هایی مانند مشکلات خروج دارایی‌ها دارد و به همین دلیل برخی پروژه‌ها مانند پالیگان از آن فاصله گرفته‌اند.

4. زنجیره‌های جانبی (Sidechains)

زنجیره‌های جانبی بلاکچین‌های مستقلی هستند که با لایه اول ارتباط دوطرفه دارند. برای مثال، پلیگان (Polygon) یک زنجیره جانبی اتریوم است که تراکنش‌های سریع و ارزان را ارائه می‌دهد.

5. ولیدیوم (Validium)

مشابه رول‌آپ‌های دانش صفر، ولیدیوم داده‌های تراکنش را خارج از زنجیره ذخیره می‌کند و تنها اثبات‌های رمزنگاری را به لایه اول ارسال می‌کند. این روش سرعت بسیار بالایی دارد، اما ممکن است امنیت کمتری نسبت به رول‌آپ‌های دانش صفر ارائه دهد.

ارزهای لایه دوم

لایه دو اتریوم

بسیاری از پروژه‌های لایه دوم دارای توکن‌های بومی خود هستند که برای پرداخت کارمزد، حاکمیت شبکه یا استیکینگ استفاده می‌شوند. در ادامه به برخی از مهم‌ترین ارزهای لایه دوم اتریوم و بیت‌کوین اشاره می‌کنیم:

1. پلیگان (MATIC)

توضیح: پلیگان یک زنجیره جانبی و رول‌آپ برای اتریوم است که تراکنش‌های سریع و ارزان را ارائه می‌دهد. این شبکه به دلیل سازگاری با اتریوم و پشتیبانی از DApps محبوبیت زیادی دارد.

کاربرد: توسعه DApps، استیکینگ، پرداخت کارمزد.

ویژگی‌ها: کارمزد پایین، سرعت بالا، پشتیبانی از قراردادهای هوشمند.

2. آربیتروم (ARB)

توضیح: آربیتروم یک رول‌آپ خوش‌بینانه است که با EVM اتریوم سازگار است و تراکنش‌های ارزان و سریع را ارائه می‌دهد.

کاربرد: اجرای قراردادهای هوشمند، کاهش کارمزد تراکنش‌ها.

ویژگی‌ها: محبوبیت بالا در DeFi و NFTها، کارمزد کمتر نسبت به اتریوم.

3. آپتیمیزم (OP)

توضیح: مشابه آربیتروم، آپتیمیزم نیز یک رول‌آپ خوش‌بینانه است که بر بهبود مقیاس‌پذیری اتریوم تمرکز دارد.

کاربرد: اجرای DApps، کاهش هزینه‌های تراکنش.

ویژگی‌ها: سازگاری با اتریوم، پشتیبانی از پروژه‌های DeFi.

4. zkSync (ZKS)

توضیح: zkSync از رول‌آپ‌های دانش صفر استفاده می‌کند و امنیت بالایی را با سرعت زیاد ترکیب می‌کند.

کاربرد: تراکنش‌های سریع و امن، پشتیبانی از پرداخت‌های خرد.

ویژگی‌ها: تمرکز بر حریم خصوصی و مقیاس‌پذیری.

5. StarkNet (STRK)

توضیح: یک رول‌آپ دانش صفر دیگر که از فناوری STARK برای پردازش تراکنش‌ها استفاده می‌کند.

کاربرد: اجرای قراردادهای پیچیده، کاهش هزینه‌ها.

ویژگی‌ها: امنیت بالا، مناسب برای پروژه‌های پیشرفته.

6. Base

توضیح: شبکه لایه دوم توسعه‌یافته توسط کوین‌بیس که بر رول‌آپ‌های خوش‌بینانه متکی است و برای DApps طراحی شده است.

کاربرد: توسعه DeFi، NFT و برنامه‌های غیرمتمرکز.

ویژگی‌ها: دسترسی به اکوسیستم بزرگ کوین‌بیس، کارمزد پایین.

7. xDai (STAKE)

توضیح: یک زنجیره جانبی اتریوم که برای تراکنش‌های کوچک و سریع با استفاده از استیبل‌کوین xDai طراحی شده است.

کاربرد: پرداخت‌های خرد، تراکنش‌های روزمره.

ویژگی‌ها: سرعت بالا، هزینه‌های ناچیز.

کاربردهای لایه دوم

لایه دوم نه‌تنها مشکلات فنی بلاکچین را حل می‌کند، بلکه کاربردهای گسترده‌ای را در دنیای واقعی امکان‌پذیر می‌سازد. در ادامه به برخی از مهم‌ترین کاربردها اشاره می‌کنیم:

1. پرداخت‌های سریع و کم‌هزینه

لایه دوم امکان انجام تراکنش‌های سریع با کارمزدهای بسیار پایین را فراهم می‌کند. برای مثال، شبکه لایتنینگ بیت‌کوین یا xDai برای پرداخت‌های روزمره و خرد ایده‌آل هستند.

2. میکروپرداخت‌ها

تراکنش‌های کوچک (Micropayments) به دلیل کارمزدهای بالای لایه اول در بسیاری از بلاکچین‌ها غیراقتصادی هستند. لایه دوم این امکان را فراهم می‌کند تا پرداخت‌های خرد با هزینه ناچیز انجام شوند، که برای مواردی مثل پرداخت‌های درون‌برنامه‌ای یا استریمینگ مناسب است.

3. برنامه‌های غیرمتمرکز (DApps)

لایه دوم به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا DApps را با سرعت و کارایی بالاتر اجرا کنند. برای مثال، صرافی‌های غیرمتمرکز مانند Uniswap یا پروتکل‌های وام‌دهی مثل AAVE از لایه دوم‌هایی مانند Base و آربیتروم بهره می‌برند.

4. امور مالی غیرمتمرکز (DeFi)

لایه دوم نقش مهمی در گسترش DeFi دارد. پروژه‌هایی مانند آربیتروم و آپتیمیزم با کاهش کارمزدها و افزایش سرعت، امکان اجرای قراردادهای هوشمند پیچیده را در مقیاس بزرگ فراهم می‌کنند.

5. توکن‌های غیرمثلی (NFT)

بازار NFTها به دلیل هزینه‌های بالای تراکنش در اتریوم با چالش‌هایی مواجه بود. لایه دوم با کاهش هزینه‌ها، امکان خرید، فروش و ساخت NFTها را برای کاربران عادی آسان‌تر کرده است.

6. مدیریت زنجیره تأمین و اینترنت اشیا (IoT)

لایه دوم می‌تواند در کاربردهای غیرمالی مانند مدیریت زنجیره تأمین یا اینترنت اشیا استفاده شود، جایی که نیاز به پردازش سریع داده‌ها و تراکنش‌های کوچک وجود دارد.

آینده لایه دوم

لایه دوم بلاکچین به‌عنوان یک راهکار کلیدی برای حل مشکلات مقیاس‌پذیری، آینده روشنی در دنیای ارزهای دیجیتال دارد. با افزایش تقاضا برای تراکنش‌های سریع و ارزان، پروژه‌های لایه دوم مانند آربیتروم، آپتیمیزم و zkSync به‌سرعت در حال رشد هستند. علاوه بر این، انتظار می‌رود که با پیشرفت فناوری‌هایی مانند رول‌آپ‌های دانش صفر و بهبود زنجیره‌های جانبی، لایه دوم نقش بزرگ‌تری در پذیرش گسترده بلاکچین ایفا کند.

از سوی دیگر، رقابت بین پروژه‌های لایه دوم می‌تواند به نوآوری‌های بیشتری منجر شود. برای مثال، پروژه‌هایی مانند Base که توسط صرافی‌های بزرگی مثل کوین‌بیس پشتیبانی می‌شوند، نشان‌دهنده سرمایه‌گذاری عظیم در این حوزه هستند. همچنین، ادغام لایه دوم با فناوری‌های نوظهور مانند متاورس و Web3 می‌تواند کاربردهای جدیدی را به وجود آورد.

نتیجه‌گیری

لایه دوم بلاکچین راهکاری انقلابی است که محدودیت‌های لایه اول را برطرف کرده و بلاکچین را به ابزاری کارآمدتر و در دسترس‌تر برای همه تبدیل می‌کند. با پروژه‌هایی مانند پلیگان، آربیتروم، آپتیمیزم و zkSync، کاربران می‌توانند از تراکنش‌های سریع، ارزان و امن لذت ببرند، در حالی که همچنان از مزایای تمرکززدایی و امنیت لایه اول بهره‌مند هستند. این فناوری نه‌تنها به رشد اکوسیستم ارزهای دیجیتال کمک می‌کند، بلکه کاربردهای بلاکچین را به حوزه‌های غیرمالی مانند زنجیره تأمین، بازی و اینترنت اشیا گسترش می‌دهد. با ادامه توسعه این فناوری، لایه دوم به یکی از ستون‌های اصلی آینده بلاکچین تبدیل خواهد شد.