لایه دوم اتریوم چیست؟ + مهمترین پروژه‌ها

بلاک چین آمده تا بسیاری از مشکلاتی که در حوزه مالی، جمع‌آوری اطلاعات و... است را حل کند؛ اما قطعاً این تکنولوژی نیز نقص‌های بسیاری دارد. خبر خوب این است که اینکه پروژه‌ها نیز بیکار ننشسته‌اند و روز به روز در حال ارتقا و رفع ایرادات خود هستند.

بلاک‌ چین توانسته تا اولین مشکل سیستم‌های مالی یعنی متمرکز بودن آن‌ها را حل کند اما خودش با مشکلاتی مثل سرعت، مقیاس‌پذیری و امنیت دست و پنجه نرم می‌کند که هر کدام می‌تواند مسئله‌ای بزرگ برای این تکنولوژی باشد.

در صورتی که شلوغی شبکه بالا برود و تعداد تراکنش‌ها زیاد شود؛ می‌توان انتظار پایین آمدن امنیت تراکنش‌ها، سرعت آن‌ها و مقیاس‌پذیری را داشت. از این رو پروژه‌هایی همچون اتریوم دست به ابداعاتی زده‌اند که آن را تحت عنوان لایه دوم اتریوم می‌شناسند.

برای آشنایی با اتریوم می‌توانید مقاله اتریوم چیست؟ معرفی ارز دیجیتال اتریوم را بخوانید.

لایه اول اتریوم

فرض کنید که بلاک چین اتریوم یک بانک است که تعداد زیادی از افراد به آن رجوع می‌کنند و بانک خیلی شلوغ می‌شود. در نتیجه سرعت کار بانک پایین می‌آید و صف آن طولانی می‌شود؛ چراکه رسیدگی به همه افراد و تراکنش آن‌ها زمانبر می‌شود.

اولین راهکار برای این مشکل این بود که تعداد صف‌ها را زیاد کنیم تا افراد کمتر معطل شوند. این راهکار با عنوان شاردینگ(Sharding) شناخته می‌شود یعنی استفاده از لایه‌های موازی برای انجام تراکنش‌های بسیار. با این راهکار افراد کمتری در صف می‌نشینند.

راهکارهای لایه اول در برابر راه‌حل‌هایی که سایر بلاک‌چین‌ها ارائه می‌دادند، نقطه قوت چندانی برای اتریوم محسوب نمی‌شد، به ویژه آنکه بلاک چین‌های جدید همچون کاردانو و الروند سعی کردند تا با قدرت هر چه تمام‌تر فضایی را ایجاد کنند که مقیاس‌پذیری خوبی داشته باشد.

همچنین اتریوم به دلیل داشتن ماشین مجازی و گسترش روز افزون Dapps و بازی‌های NFT آن‌قدر شلوغ شده بود که راهکار شاردینگ هم نمی‌توانست جوابگوی نیاز مخاطبانش باشد. ضمن اینکه شلوغی شبکه باعث شد تا کارمزد شبکه یا همان گس‌فی به شدت بالا برود.

از این رو، ویتالیک بوترین و همکارانش به فکر راهکار دیگری افتادند. آن‌ها در درجه اول به دنبال یک آپگرید در شبکه افتادند که بتوانند از POW به POS برسند اما این کار زمان زیادی می‌خواهد و رسیدن به آن هزینه بالایی هم دارد.

در کنار همه این مشکلات مصرف برق و مسائل زیست محیطی هم اتریوم را تحت فشار قرار داده بود. به همین دلیل بنیانگذاران اتریوم به فکر ایجاد لایه دوم اتریوم افتادند.

لایه دوم اتریوم چگونه کار می‌کند؟

لایه دوم اتریوم همان گونه که از اسمش هم مشخص است مثل یک لایه بر روی بلاک چین اتریوم قرار می‌گیرد و کارهای آن را با سرعت بیشتری انجام می‌دهد. اگر به مثال بانک برگردیم، لایه دوم به انواع و اقسام نوآوری‌هایی گفته می‌شود که بانک مبدأ به کاربرانش ارائه می‌دهد تا سریع‌تر بتوانند تراکنش خود را انجام دهند.

به عنوان مثال فرض کنید بانک مبدأ سعی کند شعبه‌های مخصوصی برای وام‌گیرندگانش راه‌اندازی کند و شعبه‌ای برای سپرده‌گذاران و... این‌گونه هر کدام از مخاطبانش را به یک شعبه ارجاع می‌دهد. سپس هر شعبه ریزتراکنش‌ها را در قالب یک دفتر به شعبه اصلی می‌فرستد تا حسابرسی شود.

لایه دوم اتریوم سعی می‌کند تا روی لایه یک قرار بگیرد. افراد را به خودش جذب کند، سپس تراکنش آن‌ها را با هزینه کمتر انجام دهد. نتیجه همه تراکنش‌ها را به لایه یک بفرستد و آنجا تأیید شود. این گونه کار هم سریع‌تر جلو می‌رود، هم هزینه کمتری دارد و هم جلوی شلوغی شبکه را می‌گیرد.

این راهکار منجر به ظهور پروژه‌ها و الگوریتم‌های بسیاری شد که هر کدام مزایا و معایبی دارند اما هر چه هستند ناجی شبکه اتریوم شدند تا بتواند به حیات خود ادامه دهد.

راهکارهای لایه دوم اتریوم

لایه دوم اتریوم یکی از فضاهایی است که در آن خلاقیت‌ها و نوآوری‌های زیادی شده و سرمایه‌گذاری‌های بسیاری هم صورت گرفته است. در نتیجه شاهد ظهور انواع و اقسام پروژه با توکن‌های مخصوص خود هستیم که هر کدام راهکاری ویژه‌ای دارند، در ادامه به بررسی هر کدام از این الگوریتم‌ها و مهمترین پروژه‌های لایه دوم اتریوم می‌پردازیم.

پلاسما Plasma

فرض کنید اتریوم تنه اصلی یک درخت است و پلاسما شاخه‌های آن هستند. در این حالت تراکنش‌ها در شاخه‌ها انجام می‌شود و سپس به تنه اصلی منتقل می‌شود. شبکه پلاسما با این راهکار سعی کرد تا الگوریتمی به وجود بیاورد که در آن تراکنش‌ها به صورت یک‌جا به شبکه اصلی یعنی اتریوم ارسال شود.

در اصطلاح بلاک‌چینی به زنجیره‌های پلاسما زنجیره‌های کودک گفته می‌شود که با اتصال به زنجیره اصلی می‌تواند راه‌حلی برای مقیاس‌پذیری باشد. در واقع زنجیره‌های کودک یک کپی از زنجیره اصلی هستند که در نتیجه آن Dapps(نرم‌افزارهای غیرمتمرکز) و سایر پروژه‌های بلاک چینی به جای اینکه مستقیماً بخواهند روی بلاک چین اتریوم قرار بگیرند می‌توانند روی زنجیره‌های پلاسما کار کنند.

با سیستم اثبات سهامی که داخل پلاسما قرار دارد، نودهای (شاخه‌های) شبکه بر فعالیت کاربران نظارت دارند و در عین حال اتریوم نیز به عنوان زنجیره اصلی می‌تواند به صورت دوره‌ای به بررسی تراکنش‌ها بپردازد تا این گونه امنیت شبکه تأمین شود.

این راهکار که توسط ویتالیک بوترین و مایکل پون اختراع شد توانست تا حدی مشکلات مربوط به مقیاس‌پذیری را رفع کند. زنجیره‌های فرعی که همان پلاسما هستند می‌توانند با زنجیره اصلی بلاک‌ها یعنی اتریوم در ارتباط باشند و با شاردینگ نیز خود را هماهنگ کنند.

کانال‌های وضعیت State channels

در این تکنولوژی که شباهت بسیاری با شبکه لایتنینگ دارد، سعی شده تا ریزتراکنش ها پوشش داده شود. فرض کنید دو نفر قرار است با همدیگر بارها تراکنش داشته باشند. مثلاً شما هر هفته به رستوران مورد علاقه خود می‌روید و آنجا غذا می‌خورید.

برای پرداخت پول هم از ارز دیجیتال استفاده می‌کنید. به جای اینکه شما هر هفته پول پرداخت کنید و آن را به شبکه بفرستید و موجب شلوغی آن شوید با همدیگر یک قرارداد هوشمند امضا می‌کنید. در این راستا شما مجموع تراکنش‌هایتان در ماه را به شبکه می‌فرستید و رستوران آن را پایان هر ماه دریافت می‌کند. البته باید مقدار لازم برای این قرارداد را در شبکه قفل کنید تا اعتماد بین طرفین ایجاد شود.

با اینکه بحث‌های امنیتی در این تکنولوژی بین طرفداران و مخالفانش مورد بحث است اما بسیاری معتقدند کانال‌های وضعیت هنوز دست کم گرفته شده‌اند و می‌توان با ارتقای آن‌ها شاهد رفع مشکلات بسیاری در مقیاس‌پذیری باشیم.

رول آپ‌ها Rollups

در این الگوریتم قرار است که همه تراکنش‌ها در یک جا جمع شود و بعد همه آن‌ها با هم به شبکه اصلی ارسال شوند. بگذارید با یک مثال این الگوریتم را بهتر درک کنیم.

فرض کنید که یک رول سفره دارید. سفره را باز می‌کنید و هر کس روی سفره تراکنش خودش را می‌نویسد. زمانیکه همه رول از تراکنش‌های مختلف پر شد، آن را جمع می‌کنیم و با بررسی آن‌ها به شبکه اصلی می‌فرستیم. این دقیقاً همان کاری است که رول آپ‌ها انجام می‌دهند.

رول آپ‌ها عموماً از تکنولوژی گواه اثبات دانش صفر استفاده می‌کنند و برای همین به آن‌ها ZK rollups می‌گویند. بسیاری از کارشناسان معتقدند که این راهکار بهترین راه‌حل برای لایه دوم اتریوم است و پروژه‌های آربیتروم و آپتیمیسم که مشهورترین پروژه‌های لایه دو بودند، از آن استفاده کردند.

در سال 2021 صرافی غیرمتمرکز DYDX از ZK rollups استفاده کرد و استقبال نسبت به آن چنان زیاد شد که در یک مقطع حجم معاملاتش از کوین بیس نیز بیشتر شد.

نکته‌ای که شاید این تکنولوژی را مهم جلوه داده این است که علاوه بر رفع مشکل مقیاس‌پذیری توانسته تا حد زیادی مسائل مربوط به امنیت را نیز رفع کند.

زنجیره‌های جانبی Sidechains

زنجیره‌های جانبی یا سایدچین ها به دنبال ایجاد یک الگوریتم بین لایه یک و لایه دوم اتریوم هستند. در این الگوریتم سعی شده تا مشکلاتی که رول آپ‌ها و پلاسما دارند برطرف شوند.

زنجیره‌های جانبی همچون یک قرارداد هوشمند با زنجیره اصلی عمل می‌کنند. آن‌ها تعهد می‌دهند که همه تراکنش‌ها را انجام می‌دهند و سپس به شبکه اصلی ارسال می‌کنند. در واقع آن ها همچون یک بلاک‌چین جداگانه عمل می‌کنند که با استفاده از یک peg دو طرفه به بلاک چین اصلی وصل شده‌اند.

Peg این امکان را می‌دهد که دارایی‌ها در دو طرف زنجیره‌های بلاک چینی با یکدیگر تعویض شوند و بتوان تراکنش را انجام داد.

این نکته را باید در نظر داشته باشیم که در اینجا زنجیره‌های جانبی دارای استقلال نیستند و کاملاً وابسته به زنجیره اصلی هستند؛ بنابراین با اتفاقی که در فورک می‌افتد، کاملاً متفاوت هستند.

زنجیره‌های جانبی علاوه بر اینکه به عنوان یک راهکار لایه دوم اتریوم شناخته شده است؛ در بسیاری از پروژه‌های بلاک چینی دیگر نیز به کار رفته که می‌توان به پروژه آردور ARDOR با توکن ARDR و پروژه پولکادات اشاره کرد

راهکارهای هیبریدی Hybrid solutions

در راهکارهای هیبریدی سعی شده تا ترکیبی از راه‌حل‌های لایه دوم استفاده شود. هیبریدی‌ها تلاش دارند تا امنیت سایدچین‌ها را از طریق اثبات سهام و سلامت زنجیره اصلی را با رول آپ‌ها حفظ کنند.

برای اینکه بتوان مسئله مقیاس‌پذیری و سرعت و همچنین امنیت رفع شود، در این پروژه‌ها از چندلایه برای بررسی و انجام تراکنش‌ها استفاده می‌شود. این گونه هم امنیت زنجیره‌های جانبی تأمین می‌شود و هم تراکنش‌های کوچک‌تر سریع‌تر بررسی و تأیید می‌شوند.

ولیدیوم Validium

استفاده از تکنولوژی ولیدیوم باعث می‌شود تا از الگوریتم اثبات دانش صفر(Zero proof knowledge) برای تأیید تراکنش‌ها استفاده شود. الگوریتمی که در بسیاری از پرایوسی کوین‌ها (Privacy coins) استفاده می‌گردد.

ولیدیوم می‌خواهد تا هر آنچه در شبکه اتفاق می‌افتد و به صورت ریاضی رمزنگاری شده به خوبی تأیید شود و سپس به شبکه اصلی ارسال شود.

ولیدیوم شباهت بسیاری با رول آپ‌ها دارد با این تفاوت که در ولیدیوم دسترسی به داده‌ها، خارج از شبکه نگهداری می‌شود. این کار با اینکه می‌تواند فشار کمتری به شبکه اصلی وارد کند؛ اما کارشناسان انتقاداتی همچون اختیارات بیش از حد به اپراتورها را نیز به آن وارد دانسته‌اند.

مهم‌ترین پروژه‌های لایه دوم اتریوم

برای اجرای لایه دوم در اتریوم بسیاری از پروژه‌ها شروع به کار کردند تا بتوانند خودشان را عرضه کنند و بهترین راهکار را ارائه دهند. در ادامه به معرفی مهمترین پروژه‌ها می‌پردازیم.

آپتیمیسم Optimism

در این پروژه از رول آپ‌ها استفاده شده است که سپس توسط ولیدیتورها نیز تأیید می‌شود. آپتیمیسم توانسته توجه بسیاری از پروژه‌ها را به خود جلب کند و هواداران بسیاری نیز دارد. هدف آپتیمیسم کاهش کارمزد تراکنش‌ها و سرعت بالا در آن‌ها است.

همه بلاک‌های آپتیمیسم در یک قرارداد هوشمند به نام CTC ذخیره می‌شود که در نهایت یک فهرست می‌سازد. این فهرست شبکه آپتیمیسم را تشکیل می‌دهد و سپس مجموع داده‌ها را به شبکه اصلی اتریوم ارسال می‌کند.

آپتیمیسم توانسته تا دی‌اپ‌ها، بریج‌ها و حتی صرافی بر بستر خود داشته باشد و ارتباط بسیار خوبی از نظر فناوری بین خود و اتریوم ایجاد کند که موجب شده تا کاربران به آن اعتماد کنند. کوین حاکمیتی آپتیمیسم OP نام دارد که شبکه را به سمت غیرمتمرکز شدن سوق می‌دهد.

آربیتروم Arbitrum

آربیتروم نه‌تنها در ابتدا از رول آپ‌ها توانست استفاده کند بلکه در ادامه از ساید چین و ولیدیوم نیز بهره برد. این موضوع باعث شد تا آربیتروم به شدت محبوب شود. آربیتروم با جلب نظر بسیاری از سرمایه‌گذاران و فراهم کردن فضای مناسب توانست یک اکوسیستم منحصر به فرد در لایه دوم ایجاد کند که بر روی آن پروژه‌های بسیاری به فعالیت بپردازند.

به عبارتی می‌توان گفت بزرگترین رول آپ شبکه اتریوم اکنون در آربیتروم است که توسط سه متخصص فارغ‌التحصیل دانشگاه پرینستون با جذب سرمایه از شرکت‌های معتبر و افرادی همچون مارک کوبان توانسته به خوبی خود را نشان دهد. تقریباً اکثر کیف پول‌های دنیای کریپتوکارنسی نیز از این تکنولوژی پشتیبانی می‌کنند.

پاراستیت Parastate

چنان‌که از نام این پروژه هم مشخص است می‌توان فهمید که قرار است از چند زنجیره در آن استفاده کرد. پاراستیت سعی داشته تا بتواند بین زنجیره‌های بلاک‌چینی ارتباط برقرار کند و در این راه به ویژه بر ارتباط اتریوم و پولکادات متمرکز است. همچون سایر پروژه‌های لایه دوم، کاهش بسیار گس‌فی و هزینه‌های عملیاتی در این پروژه نیز وجود دارد.

State، توکن حاکمیتی این پروژه است که قرار است در آینده با سیستم دائو DAO اداره شود. پاراستیت فضای مناسبی نیز برای نودهای شبکه ایجاد کرده تا کاربران بتوانند با صرف هزینه‌های کمتر به عنوان نود شبکه فعالیت کنند.

ایکس دای چین XDai chain

ایکس دای چین با نماد STAKE شناخته می‌شود. این پروژه برگرفته شده از پروژه Dai است. دای، استیبل کوین Stable coin مشهوری است که مبتنی بر دلار آمریکاست و البته ویژگی‌های غیرمتمرکز آن بیشتر از رمزارزهایی همچون تتر است.

برای آشنایی بیشتر با استیبل کوین‌ها می‌توانید مقاله استیبل کوین یا ارز دیجیتال ثابت چیست؟ را بخوانید.

ایکس دای از الگوریتم اثبات سهام استفاده می‌کند و به مشارکت‌کنندگان در پروژه کمک می‌کند که توکن دای را به عنوان سهام در شبکه قرار دهند. استفاده از سایدچین‌ها و الگوریتم اثبات سهام از مهمترین ویژگی‌های ایکس دای است.

پالیگان Polygon

یکی از مشهورترین و دوست‌داشتنی‌ترین پروژه‌های لایه دوم اتریوم، پالیگان است که با نام MATIC شناخته می‌شود. پالیگان با استفاده از پلاسما توانسته با سرعت بسیار بالایی به انجام تراکنش‌ها بپردازد و هر روز محبوبیت بالاتری در میان DApps و بازی‌ها پیدا کند. علاوه بر این سعی کرده تا سایر راهکارهای لایه دوم را نیز پشتیبانی کند و از استراتژی منحصر به فرد خود یعنی Polygon SDK رونمایی کند.

پالیگان علاوه بر رفع مشکلات سرعت و امنیت و مقیاس‌پذیری، درصدد است تا ارتباط بین بلاک‌چینی و چندزنجیره ای را ایجاد کند. سرمایه‌گذاری‌های بزرگ و رشد این پروژه برای بسیاری خیره‌کننده بوده به صورتی که صرافی‌های بایننس و کوین‌بیس از آن پشتیبانی کرده‌اند.

پذیرش پالیگان در سال‌های اخیر رو به افزایش بوده است و بسیاری از پروژه‌های بزرگ کریپتویی و متاورسی همچون دیسنترالند از پالیگان در برنامه‌های خود استفاده می‌کنند.

لوپرینگ Loopring

لوپرینگ هم یکی دیگر از پروژه‌های لایه دوم اتریوم است که طرفداران زیادی دارد. دلیل آن هم این است که توان تراکنش بیش از 1000 برابری نسبت به اتریوم به دست آورده است. لوپرینگ از فناوری اثبات با دانش صفر (Zero Knowledge Proof) بهره می‌برد و استفاده از تکنولوژی‌هایی همچون دسترسی درون زنجیره‌ای داده و الگوریتم اجماع منحصر به فرد باعث شده تا لوپرینگ به شدت محبوب شود.

در کنار همه این‌ها به روزرسانی‌های لوپرینگ که در نهایت به لوپرینگ سه منجر شد، پویایی تیم پروژه را نشان می‌دهد.

ایموتبل ایکس Immutable-X

ایموتبل ایکس راهکار فوق‌العاده برای دنیای NFT است که باعث شده به شدت بین بازی‌ها محبوب شود، چراکه هزینه تراکنش تقریباً صفر و سرعت پردازش بالای آن (نزدیک به 9000 تراکنش در ثانیه) مورد اقبال آن‌ها قرار گرفته است. سرعت بالا، اثبات مبتنی بر on-chain و امنیت ناشی از کلید خصوصی متصل به حساب کاربری از دیگر نقاط قوت این پروژه است.

اومیسه گو OmiseGo

اومیسه‌گو که به آن OMG نیز می‌گویند، توسط موتور پلاسمایی که دارد همه تراکنش‌ها را انجام می‌دهد و سپس به اتریوم ارسال می‌کند. OMG یک صرافی غیرمتمرکز هم دارد که توانسته کارمزدها را هم به شدت کاهش دهد. یکی از اولین راهکارهای لایه دوم نیز این پروژه بود که مورد توجه قرار گرفت،

همچنین انجام معاملات سوئیفت در آن باعث شده تا بیش از پیش مورد استقبال قرار گیرد.

اسکیل SKALE

اسکیل نیز یکی دیگر از پروژه‌های لایه دوم اتریوم است که سرعت و امنیت آن تاکنون مورد قبول کارشناسان قرار گرفته است. این پروژه از زنجیره فرعی کاربردی یا همان سایدچین‌ها استفاده می‌کند که سازگاری مناسبی نیز با شبکه اتریوم دارد. توکن این پروژه SKL نام دارد. به مجموع قراردادهای هوشمند در این شبکه Skale manager گفته می‌شود که بعد از محاسبه تراکنش‌ها، آن را به بلاک چین اتریوم می‌فرستد.

مهمترین نکته‌ای که اسکیل دارد این است که به هر DApps اجازه می‌دهد که بلاک چین خاص خود را داشته باشد و بعد از اینکه محاسبات انجام شد، با تأیید اسکیل به بلاک چین اتریوم ارسال می‌شود.

رایدن Raiden

رایدن راهکار کانال‌های وضعیت را برای پروژه خود در نظر گرفته است. اگرچه بسیاری از منتقدان آن می‌گویند که امنیت در این راهکار مورد بحث است، اما رایدن توانسته تا مخاطبان بسیاری را به خود جذب کند. همچون لایتنینگ که ترازنامه تعادلی تراکنش‌ها در نهایت توسط ماینرها مورد تأیید قرار می‌گیرد، در رایدن نیز مجموع تراکنش‌های دو طرف به شبکه اصلی ارسال می‌شود و سپس تأیید می‌گردد. این کار باعث می‌شود که گس‌فی به شدت کاهش یابد و سرعت تراکنش‌ها بالا برود.

سلر Celer

سلر مهمترین پروژه هیبریدی لایه دوم اتریوم است که با نماد CELR شناخته می‌شود. در سلر، ترکیبی از راهکارها همچون لایتنینگ، کانال‌های پرداخت، سایدچین ها و... را در کنار هم می‌بینیم که می‌خواهند مشکلات بلاک چینی را رفع کنند. این پروژه توسط چهار متخصص بلاک چین و با سرمایه‌گذارهای قوی همچون 500 استارتاپ است.

سلر در طی سال‌های اخیر سعی کرده تا به اهداف خود برسد و از این جهت کامیونیتی (طرفداران) خوبی نیز جذب کرده است. همچون سایر پروژه‌های لایه دوم باید سلر را نیز جدی گرفت چراکه در وایت پیپر و رود‌مپ سعی شده تا گام به گام مراحل رشد و تکامل سلر توضیح داده شود.

جمع‌بندی

با وجود انتقادات و فشارهایی که بارها از سوی منتقدان اتریوم مطرح شده اما این اکوسیستم تاکنون توانسته با راهکارهای خلاقانه از پس مشکلات خود بربیاید که از جمله آن‌ها به لایه دوم اتریوم می‌توان اشاره کرد.

پروژه‌های لایه دوم اتریوم روز به روز در حال افزایش هستند و هر کدام توانسته بخشی از نیازهای مخاطبان را رفع کنند. بعضی بر روی امنیت تأکید بیشتری داشته‌اند، بعضی سرعت را در نظر گرفته و برخی دیگر راهکارهایی برای مقیاس‌پذیری و هزینه تراکنش‌ها داده‌اند.

اینکه کدام لایه دوم اتریوم پتانسیل بیشتری دارد و کدام بهتر می‌تواند مشکلات را رفع کند را باید در ادامه دید، اما هر چه که هست توانسته‌اند تاکنون به خوبی عمل کنند.