رول ‌آپ چیست و چگونه کار می کند؟

شبکه اتریوم وقتی تعداد تراکنش ها زیاد میشه با کندی و هزینه‌ی بالا روبه‌رو میشه. تو دوره های آموزش ارز دیجیتال با این موضوع آشنا شدیم که فناوری رول آپ برای حل این مشکل طراحی شده و تراکنش ها رو بیرون از زنجیره اصلی پردازش میکنه. توی این روش، چند تراکنش توی یه بسته فشرده جمع میشن تا فشار از روی شبکه اصلی برداشته بشه.

این فشرده سازی باعث میشه سرعت اجرا بیشتر بشه و کارمزدها پایین بیاد. در عین حال امنیت همه تراکنش ها همچنان توسط زنجیره اصلی حفظ میشه. در نتیجه، عملکرد شبکه روان‌تر میشه و تراکنش ها سریع‌تر تایید میشن. ادامه توضیحات رو میتونید توی وب سایت کریپتونگار بخونید.

رول آپ چیست؟ نقش آن در مقیاس پذیری بلاکچین

رولاپ یکی از راه حل‌های نسل جدید برای بالا بردن سرعت و کم کردن هزینه تو شبکه های بلاکچین هست. تو این روش، تراکنش ها به جای ذخیره کامل روی زنجیره اصلی، بیرون از اون جمع‌آوری و فشرده میشن و فقط نتیجه نهایی روی بلاکچین اصلی قرار میگیره. این کار باعث میشه داده های اضافی حذف بشن و حجم اطلاعات روی شبکه کمتر بشه. در نتیجه تراکنش ها با سرعت بالا و هزینه کمتر انجام میشن. مفهومی که درک درستش بخش مهمی از مسیر آموزش بلاکچین به حساب میاد.

شبکه های بلاکچین همیشه با مشکل سه گانه معروف خودشون یعنی امنیت، تمرکززدایی و سرعت مواجه‌ هستن. هر وقت یکی از اینا بیشتر بشه معمولا اون یکی کمتر میشه. Rollup تلاش میکنه یه تعادل خوب بین این سه ویژگی ایجاد کنه.

اتریوم (Ethereum) یکی از پیشرفته‌ترین بلاکچین هاست که از این تجمیع کننده‌ی تراکنش ها برای مقیاس پذیری استفاده میکنه. اتریوم نقشه راه خودش رو از شاردینگ به مدل رولاپ محور تغییر داده تا پردازش های سنگین رو از زنجیره اصلی دور کنه.

بیشتر بخوانید: شاردینگ در بلاکچین چیست و چگونه مقیاس ‌پذیری را بهبود میدهد؟

مراحل اجرای رول آپ در شبکه های لایه دوم

تو شبکه های لایه دوم، تراکنش ها اول توسط نودها (Nodes) جمع میشن و یک تایید کننده به اسم دنباله ساز (Sequencer) وظیفه داره این تراکنش ها رو بررسی و دسته بندی کنه. بعدش، نتیجه تراکنش ها به صورت فشرده روی زنجیره اصلی منتشر میشه تا همه‌ی داده ها قابل تایید باشن. مراحل اجرای Rollup اینجوریه:

• کاربرا تراکنش های خودشون رو روی لایه دوم ثبت میکنن. این تراکنش ها بیرون از زنجیره‌ی اصلی اجرا میشن.
• دنباله ساز، چند تراکنش رو جمع میکنه و اون‌ها رو تو دسته‌های مشخص قرار میده.
• داده های فشرده شده همراه با گواه رمزنگاری به زنجیره اصلی فرستاده میشن تا جلوی تقلب گرفته بشه.
• بعد از تایید زنجیره اصلی، همه اطلاعات به صورت دائمی و بدون امکان تغییر ثبت میشن.

انواع رول آپ در بلاکچین و تفاوت آنها با یکدیگر

رولاپ ها تو بلاکچین به دو نوع اصلی تقسیم میشن که هرکدوم روش خاصی برای فشرده سازی اطلاعات و تایید تراکنش ها دارن:

• خوش بینانه (Optimistic Rollup): تو این مدل، فرض بر اینه که همه‌ی تراکنش ها درستن و فقط اگه کاربرا اعتراض کنن، تراکنش ها بررسی میشن. این ساختار باعث میشه نیاز به محاسبات پیچیده کمتر بشه و هزینه پایین بیاد.
• دانش صفر (ZK Rollup): این نوع با استفاده از گواه رمزنگاری دانش صفر (Zero-Knowledge Proof) صحت تراکنش ها رو بدون فاش شدن جزئیات بررسی میکنه. این روش امنیت بالایی داره و تراکنش ها توی کسری از ثانیه نهایی میشن.

بیشتر بخوانید: ZK Rollup چیست؟ معرفی برترین پروژه‌های ZK رول آپ

رول آپ خوش بینانه (Optimistic Rollup) چگونه عمل میکند؟

رول خوش بینانه یه راهکار لایه دومه که فرض میکنه بیشتر کاربرا تراکنش های درست ثبت میکنن. تراکنش ها بیرون از زنجیره‌ی اصلی پردازش میشن و بعد نتیجه شون به صورت دسته‌ای به بلاکچین اصلی فرستاده میشه.

توی این مدل، مثل مدیر ترافیک عمل میکنه و ترتیب تراکنش ها رو مشخص میکنه. اگه تقلب یا داده نادرست پیش بیاد، کاربرا میتونن گواه اعتراض (Fraud Proof) ارائه بدن. اگه اثبات درست باشه، تراکنش اشتباه حذف میشه و نتیجه اصلاح میشه. این سازوکار باعث میشه شبکه در برابر حمله و خطای انسانی مقاوم‌تر باشه. این مدل برای تراکنش های روزمره مناسبه و سرعت بالایی داره.

رولاپ دانش صفر (ZK Rollup) و کاربرد آن در پروژه های آینده

رول دانش صفر یکی از پیشرفته‌ترین راهکارهای لایه دومه که بر پایه اثبات های رمزنگاری دانش صفر کار میکنه. توی این تکنیک، بدون افشای جزئیات تراکنش، صحت داده ها تایید میشه. این ویژگی برای پروژه هایی که امنیت و حریم خصوصی براشون مهمه خیلی حیاتی محسوب میشه.

مزیت اصلی این روش سرعت بالای نهایی‌سازی تراکنش هاست. چون برخلاف مدل خوش بینانه، نیازی به دوره چالش (Challenge Period) نیست و اثبات اعتبار سریع منتشر میشه. همچنین به خاطر فشرده سازی داده ها و کم شدن حجم کال دیتا، هزینه گس (Gas) کاربرا خیلی پایین‌تر میاد.

بیشتر بخوانید: لایه دوم اتریوم چیست؟

بررسی فنی مزایا و معایب رول آپ ها در مقیاس پذیری اتریوم

رولاپ ها یکی از موثرترین فناوری های لایه دوم (Layer 2) برای بهتر کردن مقیاس پذیری شبکه اتریوم هستن. هر دو نوع Rollup مزایا و چالش های خودشون رو دارن.

مزایای رولاپ ها:

• افزایش توان پردازش تراکنش ها: رولاپ ها با فشرده سازی داده ها و اجرای تراکنش ها در خارج از زنجیره، ظرفیت پردازش رو تا چند برابر افزایش میدن.
• کاهش قابل‌توجه هزینه های گس (Gas): انتقال محاسبات به لایه دوم، حجم داده روی شبکه اصلی رو کم میکنه. بایت های غیرصفر حدود 16 گس و بایت های صفر تنها 4 گس هزینه دارن.
• حفظ امنیت و شفافیت داده ها: گواه های تقلب (Fraud Proof) در مدل خوش بینانه و گواه های تصدیق (Validity Proof) در مدل دانش صفر ضمانت میکنن که داده ها با امنیت لایه یک محافظت بشن.
• نهایی سازی سریع تر تراکنش ها در رول آپ دانش صفر: در رولاپ ZK، اعتبار تراکنش ها بلافاصله پس از تایید گواه رمزنگاری صادر میشه.

معایب رولاپ:

• پیچیدگی در ساخت و اجرا: ایجاد رولاپ ها، به ویژه مدل ZK، نیازمند سخت افزار و نرم افزار تخصصی هست. الگوریتم های اثبات دانش صفر پیاده سازی دشواری دارن.
• تاخیر در نهایی سازی تراکنش ها در مدل خوش بینانه: در رولاپ های Optimistic، یک دوره زمانی موسوم به بازه چالش (Challenge Period) وجود داره که نهایی سازی تراکنش ها رو چند روز به تاخیر میندازه.
• هزینه بالای اعتبار سنجی در مدل دانش صفر: فرایند تولید و تایید گواه های رمزنگاری (Proof Generation) نیازمند قدرت پردازشی بالا است.
• محدودیت سازگاری برخی DApp ها با رولاپ: هنوز همه‌ی اپلیکیشن های غیرمتمرکز نمیتونن به صورت کامل با رولاپ ها تعامل داشته باشن.

اثر رول آپ بر کاهش هزینه و افزایش سرعت تراکنش ها در شبکه اتریوم

شبکه اتریوم با رشد تراکنش ها و زیاد شدن کاربرا، با مشکل ازدحام و هزینه‌ی بالا روبه‌رو شد. رولاپ با انتقال پردازش به لایه دوم، این چالش رو هدف گرفت. توی این ساختار، صدها تراکنش اول بیرون از زنجیره اصلی انجام میشن و فقط خلاصه‌شون به زنجیره اصلی منتقل میشه. این روش بار محاسباتی رو کم میکنه و هزینه بین چند تراکنش تقسیم میشه. به همین دلیل، هزینه هر تراکنش تا صد برابر کمتر از حالت عادی میشه.

این فناوری نه تنها هزینه رو پایین میاره بلکه تجربه کاربری رو بهتر میکنه. کاربرا میتونن با سرعت بالا و پرداخت کارمزد کمتر، دارایی خودشون رو جابه‌جا کنن. در واقع رولاپ با بهینه سازی فرآیند ذخیره داده، اتریوم رو از محدودیت‌های فنی مقیاس پذیری آزاد کرده و به بستری روان‌تر و ارزون‌تر برای اجرای قراردادهای هوشمند تبدیل کرده.

آینده رول آپ ها در بلاکچین و ظهور نسل هیبریدی (Hybrid Rollups)

رولاپ ها تو بلاکچین هنوز اول راه رشد خودشون هستن، اما آینده خیلی روشنی دارن. توسعه دهنده ها الان دنبال ترکیب مزایای دو مدل اصلی، یعنی دانش صفر و آپتیمیستیک، برای ساخت نسل جدید رولاپ های هیبریدی هستن. این نسخه‌ها قراره امنیت بالا، سرعت زیاد و عدم تمرکز واقعی رو همزمان ارائه بدن.

رولاپ هیبریدی میتونه اثبات های ریاضی ZK رو با ساختار فرضی Optimistic ترکیب کنه تا تراکنش ها هم سریع‌تر و هم مطمئن‌تر باشن. در نتیجه هزینه گس پایین میاد و توان شبکه تا هزاران تراکنش در ثانیه بالا میره. این فناوری مسیر رو برای اجرای گسترده قراردادهای هوشمند و برنامه‌های دیفای باز میکنه.

جمع بندی

رول آپ یکی از راه حل‌های تازه برای حل مشکل ترافیک داده تو بلاکچین اتریومه. توی این روش داده ها بیرون از زنجیره اصلی پردازش و به شکل خلاصه ذخیره میشن. این کار باعث کاهش هزینه گس فی و سریع‌تر شدن نهایی تراکنش ها میشه. رولاپ های آپتیمیستیک با فرض درست بودن تراکنش ها کار میکنن، اما رولاپ دانش صفر با اثبات رمزنگاری صحت رو نشون میده.

این روش امنیت بالایی داره و برای برنامه های غیرمتمرکز کاربردی‌تر شده. برای بررسی تحولات آینده این حوزه، میتونید از بقیه مقالات وب سایت کریپتونگار دیدن کنید.

سوالات متداول