اینترنت به عنوان یک شبکۀ آزاد جهانی برای انتقال اطلاعات، به‌خوبی قدرت یک فناوری انقلابی را نشان داد. بلاکچین نیز یکی دیگر از معدود فناوری‌های انقلابی است که با ایدۀ یک شبکۀ آزادِ جهانی برای انتقال ارزش، همه‌چیز را دستخوش تغییر می‌کند. بلاکچین عمومی به هر فرد متصل به اینترنت اجازۀ دسترسی به بازارهای دیجیتال و مشارکت آزادانه در آن‌ها را می‌دهد. این تحول در بلندمدت موجب می‌شود که سیستم‌های موجود جهانی با دموکراسی، کارایی و نوآوری بیشتری کار کنند. اما هنوز یک چالش سخت وجود دارد. با این فرض که بلاکچین با تمام قدرت و پتانسیل‌های شگرف خود بخواهد خدمات خود را به کل افراد جامعه برساند، مقیاس‌پذیری بلاکچین در اولویت تحقیق و توسعه در فضای این نوآوری قرار می‌گیرد.
فناوری بلاکچین چیست؟
بلاکچین در عمل یک دفترکل توزیع‌شده و شامل تراکنش‌هایی است که با الگوریتم‌های رمزنگاری، امضا می‌شوند و سپس در یک بلاک تجمیع و ذخیره می‌گردند. این بلاک پس از تایید و اعتبارسنجی توسط گره‌های شبکه، به بلاک قبلی وصل می‌شود. هر نود یا گره در شبکه، نسخه‌ای از دفترکل را نگهداری می‌کند که در عمل زنجیره‌ای زمانی از این بلاک‌هاست. به این ترتیب ریسک فساد اعضا یا جعل و کلاه‌برداری در این شبکۀ بی‌واسطه از بین می‌رود.
اما با نگاهی فراتر، بلاکچین یک زیرساخت محاسباتی غیرمتمرکز برای اپلیکیشن‌های مقیاس‌پذیر است که پتانسیل بالایی برای حل مسائل اساسی مرتبط با اعتماد دارد. در چند سال اخیر، با معرفی زبان‌های برنامه‌نویسیِ قراردادهای هوشمند و توسعۀ بلاک‌چین‌های مقیاس‌پذیر، این فناوری به یک اکوسیستم پویا تبدیل شده که شامل پلتفرم‌های کاربردیِ بی‌شماری در صنایع مختلف است و حالا نیاز به مقیاس‌پذیری دارد.
مقیاس‌پذیری در بلاکچین چیست؟
مقیاس‌پذیری (Scalability) در بلاکچین به این معناست که بتواند با افزایش محبوبیت و پیوستن کاربران بیشتر به شبکه، بدون مشکل حجم فزایندۀ تراکنش‌ها و داده‌ها را مدیریت کند و به اجماع برسد.
در معنای کلی‌تر، به توانایی یک پلتفرم در فراهم کردن تجربه‌ای غنی برای کاربران، مستقل از اینکه چه تعداد کاربر دیگر این تجربه را داشته باشند، اشاره دارد. اما در بسیاری از گزارش‌ها و مقالات در سطح اینترنت مشاهده می‌شود که یک بلاکچین مقیاس‌پذیر تنها نام دیگری برای یک بلاکچین با ظرفیت بالای تراکنش در ثانیه (TPS) است. دیده می‌شود که بسیاری از آن‌ها سعی دارند با این معیار بلاک‌چین‌های مقیاس‌پذیر را مقایسه و رتبه‌بندی کنند.
درحالی‌که ظرفیت پردازش تراکنش در ثانیه، زمان انجام تراکنش، هزینه تراکنش و برخی معیارهای دیگر ممکن است مقیاس‌پذیری بلاکچین را نشان دهند؛ اما یک تعریف دقیق و جامع باید ویژگی‌های دیگری مثل امنیت، سطح غیرمتمرکزبودن، تجربۀ کاربری و کاربردپذیریِ بلاکچین را لحاظ کند.
اول از همه، بخشی از مشکل مقیاس‌پذیری در بلاکچین ناشی از حجم عملیاتی است که باید به عنوان یک پایگاه داده توزیع‌شده انجام دهد. رویه‌های امضای دیجیتال و الگوریتم اجماع در کنارِ عملیات ذخیره‌سازی داده، افزونگی (Redundancy) و تکرار (Repetition) همگی در لایه‌های اجرا، اجماع و ذخیره‌سازی بلاکچین به‌طور پیوسته درحال اجرا هستند. بخشی دیگر نیز به دلیل محدودیت‌های طراحی بلاک‌چین‌های موجود است که به کُندیِ انجام تراکنش و کاهش کارایی شبکه انجامیده است.
پیشنهاد مطالعه: انواع الگوریتم اجماع در دنیای بلاکچین و ارز دیجیتال (consensus algorithm)
به‌هرحال، مشکل عمده از اصل «امنیت-مقیاس‌پذری-عدم تمرکز» بلاکچین ناشی می‌شود. این اصل کلی اشاره دارد که نمی‌توان هر سه ویژگی را همزمان بهبود داد. به بیان ساده، طراحی و پیاده‌سازی یک بلاک‌چینِ بسیار مقیاس‌پذیر، بدون فدا کردن امنیت یا غیرمتمرکزبودن یا سطحی از هر دوی آن‌ها، ممکن نیست. برای مثال، یک بلاکچین که موانع ورود گره‌ها را به‌شدت کاهش داده (غیرمتمرکز) و هزینه‌های حملۀ امنیتی را بالا برده (امن)، به احتمال زیاد با انواع گلوگاه‌‌های عملکردی دست‌وپنجه نرم خواهد کرد.
چرا به مقیاس‌پذیری در بلاکچین نیاز داریم؟
مقیاس‌پذیربودن بلاکچین به‌صورت مستقیم بر عملکرد، کاربردپذیری، تجربۀ کاربران، حیات بادوام و رشد یک بلاکچین اثرگذار بوده و یک عامل مهم در تعیین آیندۀ این فناوری است. بلاکچین در مسیر پذیرش عمومی باید خود را برای خدمت‌رسانی به تمام جامعه آماده کند و به عبارت دیگر مقیاس‌پذیر شود.
اما در سال‌های اخیر در زمینه‌هایی که به سرعت و هزینۀ رقابت‌پذیر با سیستم‌های سنتی نیاز است، شاهد این پذیرش نبوده‌ایم.
مزایای بلاکچین مقیاس‌پذیر
- یک بلاکچین مقیاس‌پذیر کارایی بالایی دارد که این موضوع در سرعت تراکنش‌ها، زمان تایید، کارمزدهای به‌صرفه و نهایی‌شدنِ تراکنش‌ها نمود می‌یابد.
- یک بلاکچین مقیاس‌پذیر شانس بیشتری برای خدمت‌رسانی به یک جامعۀ گسترده دارد؛ زیرا با افزایش محبوبیت، به‌جای افت عملکرد به رشد خود ادامه می‌دهد.
- به‌طورکلی، مقیاس‌پذیری بلاکچین به کاربران کمک می‌کند تراکنش‌های خود را آسان، سریع و ارزان انجام دهند. این مزیت می‌تواند در زمینۀ کاربرد بلاکچین در بانکداری اهمیت بیشتری پیدا کند.
- یک بلاکچین مقیاس‌پذیر ظرفیت بیشتری برای بکارگیری تکنیک‌های تکرار، افزونگی، بک‌آپ‌گیری روزمره، امضاهای رمزنگاری‌شده و بسیاری دیگر دارد که با جلوگیری از تغییرات بدون مجوز و دست‌کاری داده‌ها درنهایت به مقاومت شبکه مقابل تهدیدهای امنیتی کمک می‌کند.
- پیاده‌سازی بلاکچین مقیاس‌پذیر سرانجام به افزایش کارایی انجام فعالیت‌ها و اشتراک‌گذاری داده بین مشتریان، کارکنان و کسب‌وکارها می‌رسد.
پیشنهاد مطالعه: چارچوب عملی برای راه‌اندازی کسب‌وکار روی بلاکچین!
مشکلات مقیاس‌پذیری
محدودیت مقیاس‌پذیری بلاکچین زمانی یک مشکل است که با افزایش تعداد گره‌ها، تراکنش‌ها و قراردادها، مسائل زیر بروز کنند:
- با افزایش محبوبیت شبکه، هزینه تراکنش‌ها در کنار تاخیر در نهایی‌شدن تراکنش بیشتر می‌شود.
- با افزایش تعداد تراکنش‌ها در شبکه، سرعت انجام آن‌ها کاهش می‌یابد که می‌تواند به دلیل محدودیت در اندازۀ بلاک در پروتکل موردنظر باشد.
- ازدحام در شبکه و فشار وارده از حافظۀ تراکنش‌های درحال انتظار، به افت کیفیت تجربۀ کاربری می‌انجامد.
- با رشد یک بلاکچین، الزامات ذخیره‌سازی نیز افزایش می‌یابد و مشارکت در شبکه برای گره‌ها با ظرفیت حافظه محدود سخت می‌شود.
- رشد تقاضای تراکنش در یک بلاکچین به متمرکزشدن آن منجر می‌شود زیرا قدرت گره‌ها به تعداد و تنوع آن‌ها ترجیح داده می‌شود. به این ترتیب از غیرمتمرکزبودن شبکه کاسته می‌شود.
برای غلبه بر تمام مشکلات مطرح‌شده، توسعه‌دهندگان با رویکردهای خاص خود راهکارهای مقیاس‌پذیری گوناگونی را در لایه‌های مختلف بلاکچین به‌کار گرفته‌اند. این روش‌ها سعی دارند توان عملیاتی، هزینه‌ها، کارایی انرژی، سرعت و عملکرد کلی شبکۀ بلاکچین را بهبود دهند.
راهکارهای مقیاس‌پذیری در بلاکچین
درمجموع میتوان راهکارهای مقیاس‌پذیری در بلاکچین را به دو دستۀ راه‌حل‌های لایه یک (Layer-1) و روش‌های لایه دو (Layer-2) طبقه‌بندی کرد. به‌هرحال، همانطور که خواهید دید، برخی از انواع بلاکچین وجود دارند که با استفاده از روش‌های ابتکاری در طراحی خود، مشکل مقیاس‌پذیری را رفع کرده‌اند.
راهکار مقیاس‌پذیری لایه یک
این روش‌ها که به راهکارهای آنچِین (On-chain) نیز شناخته می‌شوند، با ایجاد تغییراتی در هستۀ معماری یک بلاکچین، خودِ پروتکل و ویژگی‌های آن را با هدف بهبود توان عملیاتی و کارایی شبکه بهینه می‌کنند.
زمان تایید تراکنش، اندازه بلاک، قواعد اجماع، انگیزه‌های مشارکت و کارمزدها، برخی از ویژگی‌هایی هستند که یک راهکار لایه یک با تغییر در آن‌ها مقیاس‌پذیر می‌شود. راهکار SegWit در بیت کوین، تکنیک شاردینگ و هارد فورک تاکنون برای این کار استفاده شده‌اند.
شاردینگ
شاردینگ (Sharding) یک تکنیک تقسیم پایگاه داده (Database-Partitioning) است. شبکه بلاکچین به زیرمجموعه‌های مشابه نقسیم می‌شوند که هرکدام به‌طور موازی قسمتی از تراکنش‌ها را به‌صورت آنچِین انجام می‌دهند. مقیاس‌پذیری بلاکچین با تکنیک شاردینگ به‌شکل قابل‌توجهی و بدون متمرکزترشدنِ شبکه بهبود می‌یابد.
به‌هرحال، راهکار شاردینگ با چالش‌های بخصوصی همراه است. برای مثال، خود به راه‌حل‌های امن برای توزیع داده‌ها بین هر شارد نیاز دارد. این که هر شاردِ مجزا به‌درستی به داده‌های موردنیاز خود دسترسی داشته درحالی‌که امنیت و عدم تمرکز حفظ شود، مشکل پیچیده‌ای است. همچنین برقراری ارتباط پیوسته و موثر بین آن‌ها دشوار است.
هارد فورک
هارد فورک (Hard Fork) می‌تواند به عنوان یک راهکار لایه یک برای تغییر در ساختار و قواعد پروتکل یک بلاکچین و خلق نسخۀ مقیاس‌پذیر‌تر استفاده شود. برای مثال با انجام هارد فورک میتوان اندازه بلاک یا زمان انجام تراکنش را بهبود داد. همچنین میتوان الگوریتم اجماع را در راستای بهبود مقیاس‌پذیری بلاکچین تغییر داد.
به عنوان مثال، بلاکچین بیت‌کوین کش و رمزارز BCH حاصل رویداد هارد فورک بیت‌کوین در سال ۲۰۱۷ هستند که در آن اندازۀ بلاک از ۱MB به ۸MB افزایش یافت. بلاکچین جدید می‌توانست تعداد بسیار بیشتری تراکنش در ثانیه (TPS) انجام دهد. به عنوان نمونه‌ای دیگر، شبکۀ مونرو (Monero) از هارد فورک پروتکل بایت‌کوین (Bytecoin) در سال ۲۰۱۴ به‌وجود آمد. در این رویداد، یک مکانیزم اجماع جدید پیاده‌سازی شد که به کاربران اجازه می‌داد آسان‌تر از قبل با کامپیوترهای شخصی خود یک ماینر در شبکه باشند. در پیِ این هارد فورک، مقیاس‌پذیری بلاک‌چینِ مونِرو بهبود چشمگیری داشت.
راهکار SegWit
راهکار SegWit در اصل یک تغییر در پروتکل شبکۀ بیت کوین بود که به مقیاس‌پذیری آن کمک زیادی کرد. با استفاده از یک ساختار جدید برای ذخیره‌سازی داده‌های تراکنش، فضای بلاک‌ها در این بلاکچین بهینه شد. در عمل، نیاز ذخیره‌کردن داده‌های امضای دیجیتالِ هر تراکنش حذف شد. با افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی تراکنش، کارایی شبکه ارتقا یافت.
به‌هرحال، این روش به مشکل اصلی نمی‌پردازد و راه‌حلی برای عدم پیچیده‌تر شدنِ تعامل گره‌های شبکه (در ذخیره‌سازی و نگهداری یک دفترکل توزیع‌شده) با افزایش تقاضای شبکه ندارد.
راهکار مقیاس‌پذیری لایه دو
میتوان با ساخت لایه‌های اضافه بر پلتفرمِ موجود، مقیاس‌پذیری بلاکچین را بهبود داد. این لایه‌ها می‌توانند شبکه لایتنینگ، زنجیره‌های جانبی، کانال‌های وضعیت یا کانال‌های پرداخت باشند. راهکار لایه دو در جایی خارج از پروتکل بلاکچین با کاهش دادن تراکنش‌هایی که لازم است در لحظه پردازش شوند، به این هدف می‌رسند.
به‌هرحال، راهکارهای لایه دو با انتقادهایی روبرو هستند. بسیاری مدعی هستند اتکا به واسطۀ قابل‌اعتماد یا وثیقه‌گذاری، با ماهیت بلاکچین به عنوان یک فناوری غیرمتمرکز در تضاد است.
از این مهم‌تر، ایجاد قابلیت تعامل (Interoperability) بین بلاک‌چین‌ها و راهکارهای لایه دو یک چالش اساسی است که پیچیدگی‌ها را افزایش می‌دهد، نیازمند تلاش بسیار است، علاوه بر اینکه ریسک‌های امنیتی تازه‌ای نیز به همراه دارد.
شبکه لایتنینگ
یک مثال مهم از راهکار لایه دو در شبکه بیت کوین است که فقط کارکردهای قرارداد هوشمند را از طریق کانال‌های آفچِین (Off-chain) اجرایی می‌کند. با این کار، حجم زیادی از تراکنش‌های زنجیرۀ اصلی بلاکچین کاهش می‌یابد. لایتنینگ (Lightning) با کاهش ازدحام شبکه و کاهش هزینه تراکنش، تاکنون کمک زیادی به مقیاس‌پذیری بلاکچین بیت‌کوین کرده است. معمولا کانال‌های آفچین یا ثانویه سریع‌تر از زنجیرۀ اصلی هستند و سرعت تراکنش نیز افزایش می‌یابد.
زنجیره‌های جانبی
ساخت یک یا چند بلاکچین مجزا از بلاکچین اصلی که با آن در تعامل هستند، یک راهکار لایه دو است. میتوان دسته‌های مختلفی از تراکنش‌ها را به زنجیره جانبی (Sidechains) سپرد که یک مکانیزم اجماع مستقل از زنجیرۀ اصلی دارند. با این روش پتانسیل‌های فراوانی برای افزایش قابل‌توجه سرعت تراکنش در بلاکچین وجود دارد.
اما یکی از چالش‌های اصلی در استفاده از زنجیره‌های جانبی، ایجاد مکانیزم‌های حل اختلاف بین آن‌ها و زنجیرۀ اصلی است. همچنین باید با صرف زمان و تلاش بسیار، بلاک‌چین‌های جدیدی از صفر ساخت.
کانال‌های وضعیت
این رویکرد از استراتژی‌های مختلف استفاده می‌کند تا با ایجاد ارتباط دوطرفه بین بلاکچین و کانال‌های تراکنشِ آفچین بتواند به بهبود مقیاس‌پذیری شبکه کمک کند. کانال وضعیت (State Channel) اجازه می‌دهد تراکنش‌های متعدد، پیش از اضافه‌شدن به بلاکچین و بدون نیاز به مشارکت لحظه‌ایِ گره‌ها پردازش شوند. این کانال‌های آفچین به عنوان منابعِ نزدیک به شبکه یا وصل شدن به مکانیزم‌های امضای دیجیتال و قرارداد هوشمند، به کار خود ادامه می‌دهند.
مشکل اصلی این روش، از دست رفتن غیرمتمرکزبودن شبکه و دور شدن از ارزش اصلی فناوری بلاکچین است. همچنین، ایجاد قابلیت تعامل بین کانال‌های آفچین و بلاک‌چین‌های مختلف بسیار دشوار است و پیچیدگی‌ها را افزایش می‌دهد. این مشکل در بلندمدت به تضعیف مقیاس‌پذیری می‌انجامد.
مکانیزم اجماع و مقیاس‌پذیری بلاکچین
الگوریتم‌های اجماع اثبات سهام (PoS) و اثبات سهام واگذارشده (DPoS) به انرژی و منابع کمتری نسبت به الگوریتم اثبات کار بیت کوین نیاز دارند و می‌توانند تراکنش‌ها را بسیار سریع‌تر انجام دهند.
مکانیزم اثبات سهام واگذارشده مشابه با فرآیندهای دموکراتیک حکم‌رانی در یک کشور است. کاهش تعداد گره‌ها در اجماع به معنای افزایش سرعت عملیات است. دارندگان توکن که در اثبات سهام حکمِ دستگاه‌های ماینر اثبات کار را دارند، مجموعه‌ای از گره‌های اعتبارسنج را انتخاب می‌کنند و آن‌ها را دوره به دوره تغییر می‌دهند. بنابراین مکانیزم اجماع به‌صورت همکارانه و نه رقابتی انجام می‌شود. از این رو هزینه‌های تراکنش در مواقع ازدحام سربه‌فلک نمی‌کشند.
پیشنهاد مطالعه: مقایسه الگوریتم اثبات کار و اثبات سهام : کدامیک بهتر است؟
بلاک‌چین‌های اثبات سهام از نظر تعداد تراکنش در ثانیه عملکرد بهتری نسبت به بیت کوین دارند؛ اما تفاوت‌شان آنقدر چشمگیر نیست و شبکه‌های اثبات سهام نیز نتوانسته‌اند مشکل مقیاس‌پذیری را به‌طور واقعی حل کنند. درحال‌حاضر الگوریتم اثبات اعتبار (Proof of Authority) در این زمینه به‌عنوان جایگزین بهتری به‌کار گرفته می‌شود؛ چراکه می‌تواند تعداد تراکنش بیشتری در هر ثانیه پردازش کند.
سولانا و اتریوم ۲.۰ – دو بلاکچین مقیاس‌پذیر
سولانا
یک بلاکچین عمومی باید بتواند به هر فرد متصل به اینترنت اجازۀ دسترسی به بازارهای دیجیتال را بدهد. بلاکچین سولانا از نخستین روزهای ظهور خود در سال ۲۰۱۷ با لقب «اولین بلاکچین عمومی در مقیاسِ وب» شناخته شد. تیم توسعۀ پروژه سولانا مدعی است که این شبکۀ توزیع‌شده به لحاظ سرعت و کارایی با عملکرد یک گره واحد برابری می‌کند. سولانا برای دست‌یابی به آن، به‌طور همزمان از چندین راه‌حل ابتکاری استفاده کرده است.
عنصر اصلی در مقیاس‌پذیری سولانا وجود یک ساعت سراسری و قابل‌اعتماد به‌نام اثبات تاریخ (Proof-of-History) است که به رفع مشکل زمان‌بندی و ترتیب رویدادها کمک می‌کند. در شبکه‌های دیگر، گره‌ها باید در کنار محاسبات دیگر، پیام‌هایی را برای توافق در مورد زمان سپری‌شده و ترتیب وقایع رد و بدل کنند که حجم زیادی از محاسبات را ایجاد می‌کند.
به علاوه، چون هر گره همواره به منبع خارجیِ قابل‌اعتمادی از زمان دسترسی دارد، مرحلۀ انتخاب رهبر برای هر دوره از اجماع شبکه می‌تواند از مدت‌ها قبل انجام شود. این موضوع از حجم محاسبات شبکه می‌کاهد. در ضمن چون هر گره اعتبارسنج از ترتیب رهبر دوره بعد مطلع است، می‌تواند تراکنش‌های تاییدنشده (درحال انتظار) را بلادرنگ به‌سوی آن‌ها روانه کند و از فشار وارده از ناحیۀ Mempool بر شبکه بکاهد. مدیریت استخر حافظه یکی از مشکلات در مقیاس‌پذیری بلاکچین است که سولانا با استفاده از راه‌حل ابتکاری خود به‌نام Gulf Stream بر آن غلبه کرده است.
پیشنهاد مطالعه: ارز دیجیتال سولانا چیست؟ معرفی و بررسی آینده پروژه سولانا
دو راه‌حل ابتکاری دیگر نیز به افزایش کارایی بلاکچین سولانا کمک کرده‌اند. نوآوری Sea Level به‌عنوان یک سیستم پردازش موازی از مقیاس‌پذیری افقی دستگاه‌های GPU و CPU پشتیبانی می‌کند. با این قابلیت امکان اجرای همزمان قرارداد هوشمند بدون اثر معکوس بر کارایی شبکه ایجاد شده است. راه‌حل دیگر نیز استفاده از شبکۀ گره‌های بایگانی برای ذخیره‌سازی داده‌های وضعیت زنجیره است که در مکانیزم اجماع نقشی ندارند. ذخیره‌سازی وضعیت به‌سرعت در بلاک‌چین‌های پر تقاضا به یک گلوگاه و یک عامل اصلی در متمرکزشدن شبکه تبدیل می‌شود. گره‌های بایگانی برای اثبات ذخیره‌سازی درست داده‌ها از الگوریتم اثبات تکرار استفاده می‌کنند. پلتفرم سولانا این روش را وام‌دار پروژه فایل کوین (File Coin) است.
در نتیجۀ این راه‌حل‌های ابتکاری، پلتفرم سولانا به یک بلاکچین سریع، امن و غیرمتمرکز تبدیل شده است. سولانا به دلیل الگوریتم اجماع قابل اطمینان خود به کندی و تاخیر نمی‌افتد. این نوآوری‌ها با بهینه‌سازی فرآیندهای انتشار بلاک، پردازش تراکنش و ذخیره‌سازی داده، سولانا را به یک بلاکچین مقیاس‌پذیر تبدیل کرده‌اند که در موقعیت مناسبی برای جذب پروژه‌ها و کاربران قرار دارد.
اتریوم ۲.۰
بلاکچین اتریوم در ۱۵ سپتامبر ۲۰۲۲ پس از سال‌ها بررسی و تأمل، مکانیزم اجماع اثبات سهام را جایگزین فرآیند ناکارآمد و پرمصرف اثبات کار کرد. به‌روزرسانی مرج اتریوم یک مرحله از نقشۀ راه شبکه اتریوم ۲.۰ بود که به عقیدۀ ویتالیک بوترین، بنیان‌گذار اتریوم، در کنار حذف اثرات مخرب محیط‌زیستی، زمینه را برای گام‌های بعدی در راستای بهبود مقیاس‌پذیری اتریوم فراهم کرد.
پیشنهاد مطالعه: پس از مرج اتریوم چه اتفاقی خواهد افتاد؟
این ایده که بلاکچین اتریوم درنهایت به یک شبکه اثبات سهام (PoS) تبدیل شود، از همان ابتدا شکل گرفته بود. اما مهاجرت از اثبات کار به اثبات سهام، به‌لحاظ فنی پیچیده و پرخطر بود تا جایی که بسیاری تردید داشتند به واقعیت بپیوندد. اکنون پس از مرج اتریوم و مهاجرت از الگوریتم اثبات کار به مکانیزم اثبات سهام، وقت آن رسیده که توسعه‌دهندگان در راستای بهبود بخش‌های دیگر این اکوسیستم بکوشند.
بکارگیری تکنیک شاردینگ یکی دیگر از مراحل نقشۀ راه اتریوم ۲.۰ است که به‌شدت مقیاس‌پذیری بلاکچین اتریوم را افزایش خواهد داد. تکنیک شاردینگ شبکه را به زیرمجموعه‌های مشابه تقسیم می‌کند که به‌صورت موازی و آنچین تراکنش‌ها را پردازش می‌کنند. با این راهکار، تراکنش‌ها با سرعت بیشتر و تاخیر کمتر انجام شده و از فشار ازدحام شبکه کاسته می‌شود. این تغییر مانند افزایش لاین در یک بزرگ‌راه است. با کاهش ترافیک در شبکه، هزینه گس تراکنش نیز تخفیف می‌یابد.
چالش‌ها و آیندۀ مقیاس‌پذیری
مقیاس‌پذیری در فناوری بلاکچین بحث داغی است و دیدگاه‌های مختلفی از طرف حامیان و منتقدان خود دارد. بسیاری باور دارند که سرنوشت بلاکچین به این چالش پیوند خورده است. از طرفی، راهکارهای آن، با بیم‌ها و امیدهای خاص خود، چشم‌اندازی پویا و درحال تکامل ساخته‌اند که آگاهی از آن‌ها پیش‌نیاز برداشتنِ هر قدمی در این زمینه است.
منتقدان از منظر متمرکزشدن شبکه، تهدیدهای امنیتی، ایجاد تعامل‌پذیری، مسائل قانونی و پیچیدگی به آن‌ها می‌نگرند. شاید نگرانی اصلی، از تعامل‌پذیری راهکارها و بلاک‌چین‌های مختلف نشات گرفته باشد. این یک چالش کلیدی است که اثربخشی این راه‌حل‌ها را محدود می‌کند. ایجاد تعامل‌پذیری، پیچیدگی‌ها را افزایش می‌دهد و در بلندمدت ممکن است مقیاس‌پذیری را کاهش دهد.
به علاوه، اجرای این راهکارها معمولا نیازمند مشارکت و هماهنگی کاربران، اعضای شبکه و برنامه‌نویسان است و تصمیم‌گیری برای تغییرات با چالش‌ها و تعارض‌هایی روبرو خواهد شد. به‌هرحال، رفع این چالش‌ها برای بهره‌مند شدن از وعده‌های مقیاس‌پذیری یعنی توان عملیاتی بالا، تجربۀ کاربری بهتر، پایداری شبکه و پذیرش گستردۀ بلاکچین در جامعه الزامی است. در طرف دیگر، حامیان و تیم‌های فعال در حوزۀ این فناوری بر این باورند که این مزایا ارزشش را دارد.
در پایان میتوان به برخی از مزایای مقیاس‌پذیری بلاکچین برای کل جامعه اشاره کرد:
- افزایش سرعت تراکنش و ایجاد تحول در صنعت مالی
- هزینه تراکنش کم و اقتصادی کردن میکرو تراکنش‌های بلاک‌چینی
- شمول مالی و برخوردار شدنِ کل جامعه از خدمات مبتنی بر بلاکچین
- شفافیت زنجیره‌های تامین و نظارت مشتریان بر منشأ و مراحل تولید محصولات
- اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز مقیاس‌پذیر و کاربرد آن‌ها در حوزه‌های گوناگون
- حذف اثرات مخرب بلاکچین بر محیط‌زیست
- تسهیل تجارت جهانی و پرداخت‌های بین مرزی برای مهاجران
- تحقیق، توسعه و نوآوری آسان و بدون اصطکاک
جمع‌بندی
در این مقاله ابتدا از مفهوم، اهمیت و مشکلات مقیاس‌پذیری بلاکچین پرده برداشته شد؛ سپس با معرفی راهکارها و بحث در مورد آن‌ها، به‌صورت خلاصه به برخی از چالش‌های بهبود مقیاس‌پذیری و نقش آن در آیندۀ پذیرش بلاکچین در جامعه اشاره شد. چنین بحث کردیم که گرچه فناوری بلاکچین موجود، شفاف، امن و غیرمتمرکز است اما این ویژگی‌ها تاکنون به قیمت ضعف در کارایی آن تمام شده‌اند. مقیاس‌پذیری یک مشکل چند وجهی و پویاست و هر یک از راهکارهای آن با نقدهایی مواجه هستند.
این مقاله صرفا برای اهداف آموزشی ارائه شده است و نباید به‌عنوان مشاوره‌ی تجاری و سرمایه‌گذاری از طرف کوین ایران و نویسندگانش قلمداد شود.
