لایه دو بلاکچین چیست و چگونه هزینه تراکنش ها را کاهش می دهد؟

تو بلاکچین، سرعت و هزینه همیشه دغدغه‌ی کاربرها بوده. فناوری لایه دو بلاکچین که تو دوره های آموزش ارز دیجیتال به خوبی اونو یاد میگیرید یه راه حله که تراکنش ها رو سریع‌تر و مقرون به صرفه‌تر میکنه. این لایه با انتقال بخشی از پردازش ها به خارج از زنجیره‌ی اصلی، بار شبکه رو سبک میکنه و باعث میشه کارمزدها کم بشه.

رول آپ ها تو لایه دوم داده ها رو فشرده میکنن و نتیجه رو برای ثبت نهایی به لایه اول میفرستن. به کمک این روش، اپلیکیشن های غیرمتمرکز و پروژه‌های مالی عملکردی بهتر و ارزونتر دارن. آینده این فناوری داره به سمت ترکیب چند‌لایه یا همون Layer3 میره تا کارایی بیشتری برای متاورس و وب‌۳ فراهم بشه. ادامه توضیحات رو در سایت کریپتونگار بخونید.

تعریف عملکرد لایه دو بلاکچین

لایه دو بلاکچین یک چهارچوب یا شبکه کمکیه که روی بلاکچین اصلی ساخته میشه تا سرعت تراکنش ها بیشتر بشه و هزینه ها کمتر بشن. این لایه بخشی از بار شبکه اصلی رو میگیره و پردازش تراکنش ها رو توی یه محیط جدا، ولی مرتبط انجام میده. بعد از اینکه پردازش تموم شد، نتیجه تراکنش ها دوباره به بلاکچین اصلی برمیگرده تا توی دفتر کل اون ثبت بشه. برای مطالعه‌ی بیشتر در مورد بلاکچین به صفحه آموزش بلاکچین مراجعه کنید.

به این روش خارج از زنجیره (Off-chain) میگن، یعنی کارها بیرون از زنجیره اصلی انجام میشن اما با حفظ امنیت اون هماهنگ میمونن. هدف این لایه بالا بردن مقیاس پذیریه تا بلاکچین ها بتونن هزاران تراکنش در ثانیه رو مدیریت کنن. توی شبکه هایی مثل بیت کوین و اتریوم، سرعت معمول تراکنش پایینه، چون هر بلوک فقط تعداد محدودی تراکنش رو ثبت میکنه.

بیشتر بخوانید: لایه دوم اتریوم چیست؟

راهکارهای لایه دو مثل شبکه لایتنینگ (Lightning Network) و پلاسما (Plasma) به کاربرها اجازه میدن تراکنش های سریع و ارزون رو بیرون از زنجیره انجام بدن. توی این بین، امنیت همچنان توسط لایه اصلی حفظ میشه و نیازی به تغییر توی اون نیست. به این ترتیب، لایه دوم شبکه بلاکچین باعث میشه شبکه های بزرگ‌تر بدون قربانی کردن امنیت، سرعت پردازش و کارایی رو ببرن بالا.

نقش لایه دو بلاکچین در افزایش سرعت و کاهش هزینه‌ تراکنش ها

تو شبکه های بزرگ مثل بیت کوین و اتریوم، سرعت پردازش پایین و هزینه‌ی بالا از بزرگترین چالش ها هستن. مثلا اتریوم میتونه حدود ۱۵ تراکنش در ثانیه پردازش کنه، در حالی‌که لایه دو شبکه بلاکچین با استفاده از رول آپ ها (Rollups) یا کانال های پرداخت میتونه هزاران تراکنش رو توی همین زمان انجام بده.

این افزایش سرعت به خاطر پردازش تراکنش ها در خارج از شبکه اصلیه. کار توی لایه دوم باعث میشه کاربرها هزینه گس (Gas fee) پایین‌تری بدن و تراکنش سریع‌تر به نتیجه برسه. توی بعضی پروژه‌های معروف مثل Arbitrum یا Optimism، هزینه هر تراکنش حدود ۹۰ درصد کمتر از شبکه اصلی اتریومه.

بیشتر بخوانید: رول ‌آپ چیست و چگونه کار می کند؟

تحلیل تفاوت توان پردازشی میان لایه اول و لایه دو

برای درک بهتر اختلاف توان پردازشی بین دو لایه، جدول مقایسه‌ای زیر عملکرد و هزینه تراکنش رو توی لایه اول و لایه دو شبکه بلاکچین نشون میده.

ساختار فنی رول آپ ها و انواع آن در لایه دوم شبکه بلاکچین

رول آپ ها تو لایه دو بلاکچین از مهم‌ترین فناوری‌های مقیاس پذیری هستن. این ساختار در اصل تراکنش های زیادی رو جمع‌آوری میکنه و در قالب داده های فشرده به بلاکچین اصلی میفرسته. قبل از اینکه بریم سراغ انواع رول آپ ها، باید بدونیم هدف این فناوری اینه که بدون کاهش امنیت و تمرکززدایی، سرعت رو ببرن بالا و هزینه‌ها رو کم کنن.

در ادامه، انواع رول آپ ها رو مرور می‌کنیم:

• رول آپ های خوش بینانه (Optimistic): به‌صورت پیش‌فرض تراکنش ها رو درست فرض میکنن و فقط در زمان بروز اختلاف، فرآیند بررسی یا چالش انجام میشه. این مدل برای کارهایی که نیاز به سرعت بالا دارن مناسبه.
• رول آپ های دانش صفر (Zero-Knowledge): بر پایه اثبات رمزنگاری ساخته شدن و بدون نیاز به افشای جزئیات تراکنش، صحت اون رو تایید میکنن. این روش ضمن حفظ حریم خصوصی، امنیت زیادی داره.
• رول آپ های ترکیبی (Hybrid): ترکیبی از دو مدل قبلی هستن و برای شبکه هایی که به امنیت و سرعت هم زمان نیاز دارن، استفاده میشن.
• رول آپ های اختصاصی Starknet و zkSync: در پروژه‌های مختلف به کار میرن و توان پردازشی بالا و هزینه کم رو فراهم میکنن.

بیشتر بخوانید: زی‌ کی سینک (zkSync) چیست؟ همه چیز درباره پروژه zkSync و ایردراپ

پروژه های برتر مبتنی بر لایه دو بلاکچین و ویژگی های آنها

راهکارهای لایه دوم سرعت پردازش، کاهش هزینه و توسعه کاربردهای غیرمتمرکز رو ممکن کردن. بعضی پروژه‌ها تونستن با فناوری‌های خاص مثل رول آپ ها (Rollups)، زنجیره های جانبی (Sidechains)، یا دانش صفر (Zero-Knowledge) به زیرساخت‌های اصلی اتریوم و بیت کوین قدرت بیشتری بدن. توی این بخش به تحلیل دقیق چند شبکه شاخص میپردازیم:

• شبکه (Arbitrum): با ساختار رول آپ خوش بینانه‌ (Optimistic Rollup) توان پردازشی بین ۲٬۰۰۰ تا ۴٬۰۰۰ تراکنش در ثانیه را فراهم میکنه. این شبکه با کاهش هزینه گس تا ۹۵ درصد نسبت به اتریوم، از نظر ارزش قفل شده (TVL) در سال ۲۰۲۴ بیش از ۵۱٪ سهم لایه های دوم اتریوم رو در اختیار داره.
• شبکه (Polygon): مبتنی بر زنجیره جانبی و دارای سازگاری کامل با ماشین مجازی اتریوم (EVM) هست. توان این شبکه تا ۷٬۰۰۰ تراکنش بر ثانیه گزارش شده و هزینه گس اون بیش از ۹۰٪ کمتر از لایه اصلی محاسبه میشه.
• پروتکل (Loopring): بر پایه Zero-Knowledge Rollup توسعه یافته و توان عملیاتی را تا ۱٬۰۰۰ برابر افزایش میده. هزینه تراکنش در این شبکه حدود ۰.۱ درصد از هزینه اتریوم هست. این لایه در بخش DEX ها و NFT ها به شدت مورد استفاده قرار گرفته.
• پلتفرم (zkSync): از پروتکل دانش صفر استفاده میکنه و توسط صرافی هایی مانند Binance برای پرداخت و مبادله توکن ها به کار میره. قابلیت پشتیبانی از پرداخت های سریع، استخراج توکن ها و تراکنش های NFT رو به صورت فعال داره.

مزایای رقابتی لایه دوم نسبت به لایه های اصلی بلاکچین

شبکه های لایه دو بلاکچین طوری طراحی شدن که فشار پردازشی و شلوغی لایه یک رو کم کنن، بدون اینکه توی امنیت یا تمرکززدایی مشکلی پیش بیاد. این لایه با انتقال موقت داده ها به خارج از زنجیره، توان عملیاتی بالاتر و هزینه کمتر رو هدف قرار میده.

طبق یه گزارش تحلیلی که بر اساس داده های سایت L2Beat هست، اوایل سال ۲۰۲۴ شبکه های لایه‌ دوم روی هم رفته حدود ۱۱ تا ۱۲ برابر زنجیره اصلی اتریوم تراکنش پردازش میکنن. نتیجه این جهش، رشد چشمگیر پروژه‌های دیفای، بازی های بلاکچینی و اپلیکیشن های NFT بوده.

مزیت اصلی این لایه ها توی ترکیب سه گانه معروف بلاکچین یعنی مقیاس پذیری (Scalability)، امنیت (Security) و تمرکززدایی (Decentralization) هست که اون رو به یکی از پایه‌های اکوسیستم غیرمتمرکز آینده تبدیل کرده.

چالش ها و محدودیت های لایه دوم شبکه بلاکچین

هرچند لایه دو بلاکچین مزایای فراوانی در سرعت و هزینه داره، اجرای اون بدون مشکل نیست. هماهنگی داده ها میان لایه اول و دوم، حفظ امنیت در کانال‌های پرداخت و جلوگیری از تقلب‌های احتمالی از مهم‌ترین چالش ها هستن.

 برخی از چالش های کلیدی در ادامه آورده شده:

• همگام سازی وضعیت ها (State synchronization): لایه های مختلف باید داده های خود رو با زنجیره‌ی اصلی هماهنگ نگه دارن تا ارتباط و تبادل اطلاعات بدون خطا انجام بشه.
• مدیریت تقلب در رول آپ های Optimistic: این شبکه ها با کمک سیستم های ترسنج (Watchtower) و دوره‌های چالش، رفتارهای مشکوک رو شناسایی کرده و از بروز تقلب جلوگیری میکنن.
• به کارگیری الگوریتم های پیشرفته امنیتی: استفاده از روش‌هایی مانند Validity Proof و Proof-of-Stake باعث میشه فرایندهای خارج از زنجیره به صورت دقیق و قابل اعتماد اجرا بشن.
• استاندارد سازی پروتکل های میان ‌زنجیره ای: برای جلوگیری از پراکندگی نقدینگی بین شبکه ها، باید قوانین و روش‌های ارتباط میان ‌زنجیره ای به صورت هماهنگ و استاندارد طراحی بشن.
• مدیریت مصرف منابع و امنیت زنجیره های جانبی: توسعه زنجیره های جانبی مستقل نیازمند منابع محاسباتی بالا و مکانیزم های امنیتی جداگانه هست تا ثبات و حفاظت شبکه حفظ بشه.

آینده لایه دو شبکه بلاکچین و مسیر رشد آن

آینده لایه دو بلاکچین در حال حرکت به سوی معماری چندلایه یا Layer 3 هست، جایی که شبکه ها علاوه بر تعامل با زنجیره اصلی، میان خود نیز ارتباط برقرار خواهند کرد. رویکردهای جدیدی مانند STARK و Validium با هدف ارتقای حریم خصوصی و کارایی در حال توسعه‌ هستن.

انتظار میره این پیشرفت‌ها فناوری‌های مالی، بازی، متاورس و Web3 را به طور مستقیم در لایه دوم ادغام کنن. استفاده روزافزون از اپلیکیشن های بومی این لایه ها (Layer-2 Native Apps) به معنای اونه که کاربرا مستقیما روی اونها فعالیت خواهند کرد و لایه اول صرفا نقش تسویه نهایی رو خواهد داشت.

جمع بندی

تو این مقاله دیدیم که لایه دو بلاکچین چگونه ارتباط بین سرعت، امنیت و هزینه را متعادل میکنه. تراکنش ها در این لایه پیش از ثبت نهایی، به صورت دسته‌ای پردازش میشن تا سرعت شبکه بالا بره. رول آپ ها در این لایه مانند میان برهایی عمل میکنن که اطلاعات رو خلاصه کرده و بار سنگین رو از دوش لایه اول برمیدارن.

تفاوت معماری بین هر شبکه لایه دوم باعث شده گزینه‌هایی متفاوت برای کاربردهای گوناگون شکل بگیرن. از پرداخت‌های سریع تا بازی ها و قراردادهای هوشمند. آینده این فناوری روشن هست و طیف جدیدی از پروژه‌ها در حال پیاده سازی مدل های ترکیبی هستن. برای بررسی تازه‌ترین تحولات این حوزه، به وبلاگ کریپتونگار سر بزنین و از مطالب ویژه اون استفاده کنید.

سوالات متداول