شرحی بر معماری پلتفرم آردور (Ardor), (زنجیره های فرزند/والد)
برای کاربردی کردن وحل برخی از مشکلات بلاکچین راهکارهایی پیشنهاد و اجرا شده اند که عمده ترین آن زنجیره های جانبی و زنجیره های والد/فرزند هستند.
شرحی بر معماری پلتفرم آردور (Ardor), زنجیره های فرزند/والد
برای حل برخی از مشکلات بلاک چین (مانند حجیم شدن بلاک چین) و همچنین کاربردی کردن بلاک چین (یعنی کارکردهایی بیشتر از صرفا انتقال پول)، راهکارهایی پیشنهاد و اجرا شده اند که عمده ترین آن زنجیره های جانبی(side chain) و زنجیره های والد/فرزند (child/parent chains) هستند.
زنجیره های جانبی، همانطور که از نامش پیداست، موازی با زنجیره اصلی پیش می روند و به بلاک چین اصلی با یک پیوند دو طرفه (two-way peg) متصل است. برای انتقال دارایی از زنجیره اصلی به زنجیره جانبی، کاربر باید پول خود را به یک آدرس خروجی ارسال کند و این پول ها در آنجا قفل می شوند یعنی وی موقتا نمی تواند آنها را خرج کند. وقتی این انتقال انجام شد و شبکه آن را تایید کرد، جهت امنیت بیشتر، یک دوره انتظار هم لحاظ می شود. بعد از سپری شدن این مدت، مقدار معادل این پول روی زنجیره جانبی قرار گرفته و ثبت می شود. پس کاربر می تواند دوباره به پول خود در زنجیره جانبی دسترسی پیدا کرده و آن را در آنجا خرج کند، یعنی تراکنشی را روی این زنجیره جانبی به تایید رسانده و ثبت کند. برای انتقال پول از زنجیره جانبی به زنجیره اصلی همین روند به صورت معکوس رخ می دهد. گروهی تحت عنوان فدراسیون نقش واسطه را ایفا می کنند و مسئول هستند برای تعیین اینکه چه زمانی پول های یک کاربر قفل شده و یا رها می شوند.
وجود زنجیره های جانبی چند مزیت دارد. اول اینکه رمزارزها با یکدیگر تعامل خواهند کرد. برنامه نویسان می توانند نسخه های بتا یا آزمایشی خود را قبل از قرار گرفتن روی زنجیره اصلی، روی یک زنجیره جانبی امتحان کنند. انتقال دارایی ها و توزیع سهام ها را هم می توان روی یک زنجیره جانبی انجام داد. همچنین مشکل مقیاس پذیری بلاک چین نیز تا حدی رفع می شود.
اما زنجیره های جانبی باید امنیت زنجیره خودشان را مستقلا تامین کنند و این می تواند یک نقطه ضعف بزرگ برای ساختار زنجیره جانبی باشد. به احتمال زیاد، امنیت یک زنجیره جانبی از زنجیره اصلی کمتر است زیرا احتمالا قدرت ماینینگ کمتری دارد و بنابراین در مقابل حملات آسیب پذیرتر خواهد بود.
پلتفرم آردور (Ardor)( که از بلاک چین Nxt تکامل یافته است و اولین بار در ۱ ژانویه ۲۰۱۸ بعد از یکسال اجرای آزمایشی (textNet) راه اندازی شد) به جای زنجیره های جانبی، از زنجیره های فرزند استفاده می کند. زنجیره های فرزند اگرچه در ایده اصلی ممکن است مشابه ساختار زنجیره جانبی باشند، اما از چند جهت با آن متفاوت است. اولین و مهمترین تمایز این است که زنجیره فرزند، برای حفظ امنیت خود به زنجیره والد یا اصلی متکی است، پس در مورد پلتفرم آردور، تا وقتی زنجیره اصلی قادر به تامین امنیت خود باشد، امنیت زنجیره های فرزند هم حفظ می شوند. البته همین نقطه قوت می تواند نقطه ضعف هم باشد، زیرا اگر امنیت زنجیره اصلی به خطر بیافتد، پس زنجیره های فرزند هم در امان نخواهند بود.
مهمترین نقش معماری زنجیره های فرزند/والد برای پلتفرم آردور، تفکیک کارکرد زنجیره والد و زنجیره های فرزند است. زنجیره والد و توکن آن (ARDR) در واقع صرفا (تا آنجا که به پروژه ها و زنجیره های جانبی مربوط می شود) نقش تامین امنیت کل شبکه و جذب ماینرها را برعهده دارند. بنابراین بسیاری از تراکنش ها را می توان با همان توکن های داخلی زنجیره های فرزند انجام داد و این کار از روی دوش زنجیره اصلی برداشته می شود. پس کاربران یک پروژه که دارای یک زنجیره فرزند در پلتفرم هستند، برای انجام تراکنش ها و پرداخت کارمزدها نیازی به توکن ARDR ندارند و می توانند این کار را با توکن خودشان انجام دهند. در واقع ممکن است به خاطر وصل شدن به شبکه آردور از طریق API اصلا از وجود آردور هم خبر نداشته باشند. این امر به کاهش حجم بلاک چین اصلی کمک می کند.
به بیان دیگر، تنها تراکنش هایی که روی موجودی ARDR حساب ها تاثیر بگذارد در بلاک چین اصلی ثبت خواهد شد. دیگر تراکنش هایی که فقط موجودی توکن زنجیره های فرزند را تغییر می دهند، نه در زنجیره فورجینگ بلکه فقط روی زنجیره فرزند مربوطه ثبت می شوند. پس آردور توانسته است همان مکانیزم توافقی Nxt را حفظ کند و در نقش و عملکرد فورجرها تغییری اعمال نشده است.
در زنجیره های فرزند، هیچ عمل فورجی (Forging) صورت نمی گیرد. فورجرها یا نودهای زنجیره اصلی وظیفه دارند تمامی تراکنش های انجام شده در زنجیره های فرزند را در آخرین ۱۴۴۰ بلاک پردازش کنند. اما این اطلاعات به همان صورت در زنجیره اصلی ثبت نمی شوند (که در این صورت باعث حجیم شدن زنجیره اصلی می شد)، بلکه هرس شده و به صورت یک هش روی بلاک چین اصلی ثبت می شوند. نودها به علاوه از وضعیت کنونی حساب ها یک snapshot هم می گیرند.
اما فورجرها برای این کار چگونه کارمزد می گیرند؟ روی زنجیره فرزند، کسانی در نقش به اصطلاح بوندلر (Bundler) ، وظیفه دارند که فهرست این تراکنش ها را به صورت یک ChildChainBlock به فورجرها بدهند. آنها تا حدی نقش واسطه ایفا می کنند یعنی از کاربران خود روی زنجیره فرزند، کارمزد (به پول همان زنجیره) دریافت می کنند و بعد در مقابل به فورجرها برای ثبت روی بلاک چین اصلی کارمزد (به پول Ardor) می پردازند. بدین ترتیب، یک تبدیل پول از توکن به آردور همواره در جریان است و برای توکن ها یک نرخ تبدیل بازاری ایجاد می کند.
اگر کارمزدهایی که با توکن زنجیره فرزند توسط ارسال کننده تراکنش به بوندلر داده می شود از نظر نرخ بازار کنونی خیلی پایین باشد، پس هیچ کسی علاقه مند به معاوضه آن با ARDR نخواهد بود و در نتیجه علاقه ای هم به بسته کردن چنین تراکنش هایی در ChildChainBlock نخواهد داشت و از این رو فرستنده تراکنش باید دوباره تراکنش را با کارمزد بیشتری ارسال کند. اگر توکن زنجیره فرزند ارزش خود را کاملا از دست بدهد و هیچ کسی مایل به معاوضه آن با ARDR نباشد، پردازش تراکنش در آن زنجیره طبیعتا متوقف خواهد شد مگر اینکه کسی با کمک مالی یا پرداخت کارمزدهای مورد انتظار با ARDR به فورجرها، مایل باشد آن را زنده نگاه دارد، در حالیکه در مقابل توکن های بی ارزش (به خاطر نرخ تبدیل در بازار) بدست خواهد آورد. از آنجایی که در نهایت فورجرها هنوز به دنبال نرخ کارمزد برای هر تراکنش هستند و می خواهند که سود فورجینگ را بیشینه کنند و البته در اندازه بلاک چین و تعداد تراکنش ها هم دچار محدودیت هستند، پس زنجیره های فرزند با یکدیگر برای قرار گرفتن در بلاک در رقابت خواهند بود.
نتیجه گیری
معماری زنجیره والد/فرزند، استفاده صاحبین کسب و کار و پروژه های مختلف از بلاک چین را تسهیل می کند. آنها نیازی به مهارت در انجام امور فنی و یا نگرانی بابت تامین امنیت شبکه خودشان ندارند. همچنین از ویژگی ها و امکانات موجود در پلتفرم آردور (که اولین زنجیره فرزند از پیش ساخته شده Ignis به عنوان یک الگو برای آنها عمل می کند.) استفاده خواهند کرد. اما پلتفرم آردور، مانند سلف خود، Nxt از معایب مکانیزم اثبات سهام رنج می برد و در واقع معماری آردور این معایب را بدتر هم کرده است.
اول از همه، مکانیزم اثبات سهام از مشکلی به نام nothing at stake problem رنج می برد. وقتی یک انشعاب رخ دهد، به نفع یک تایید کننده تراکنش است که روی هر دو زنجیره به کار خود ادامه دهد، زیرا برخلاف مکانیزم اثبات کار، وی تایید تراکنش ها قدرت محاسباتی خرج نمی کند. پس می تواند با موجودی دوبرابر شده خود روی هر دو شاخه کارمزدها را جمع آوری کند.
مشکل دیگر کنترل و تمرکزسازی است. در مکانیزم اثبات سهام شانس کسی که بتواند بلاک را تولید کند (و در نتیجه از پاداش بلاک بهره مند شود) به موجودی حساب وی بستگی دارد. پس کسی که پول بیشتری در حساب داشته باشد، شانس بیشتری هم برای گرفتن پول های جدید خواهد داشت. پس ثروتمند، ثروتمندتر خواهد شد. نحوه راه اندازی پلتفرم ممکن است به گونه ای باشد که بنیانگذاران، تیم برنامه نویس و پذیرندگان اولیه همواره شبکه را در کنترل خود خواهند داشت.
تیم توسعه و خالق Nxt و آردور با توجه به این مکانیزم، در تبلیغ و مشارکت بیشتر کامیونیتی در آغاز پروژه تلاشی به خرج ندادند. پس فقط عده مشخصی در نقش فورجر سهم ایفا می کنند. در زمان تولید اولین بلاک، یک میلیارد کوین تنها بین ۷۳ نفرتوزیع شده بود.
اما در پلتفرم آردور امکان تمرکزسازی و کنترل حتی بیشتر است. معماری آردور، کارمزدها را هم از زنجیره های فرزند به جیب فورجرها خواهد ریخت. با توسعه بیشتر شبکه آردور و پیاده شدن پروژه های موفق روی زنجیره های فرزند، درآمد فورجر ها افزایش خواهد یافت. با گذشت زمان، احتمال اینکه تازه واردین بتوانند وارد این بازی شوند و با نودهای قدیمی که حساب های کلان دارند رقابت کنند، بسیار کم خواهد شد.
اگر پروژه ای بعد از مدتی کاملا به آردور وابسته شود، پس در مقابل درخواست کارمزدهای بیشتر از سوی فورجرهای محدود و انحصاری، توان مقاومت نخواهند داشت (اگرچه این کارمزدها اکنون ثابت هستند اما تضمینی برای عدم افزایش آن در آینده نیست.) بنابراین، سایه تمرکزگرایی و انحصار و کنترل را دوباره بر فراز شبکه خواهیم دید.
