لایه دوم اتریوم چیست و بهترین زنجیره‌های لایه ۲ کدامند؟

اتریوم با قدرت خود را به عنوان سنگ بنای صنعت ارزهای دیجیتال تثبیت کرده است. این انقلاب نحوه استفاده از بلاک چین را متحول کرده و نوآوری‌های منحصر به فردی را که زمانی تصور می‌شد تنها در تئوری امکان‌پذیر بود، به وجود آورد. با این حال، اتریوم با چالش‌های قابل توجهی مواجه است که قابلیت استفاده طولانی مدت آن را تهدید می‌کند. این شبکه در بحث مقیاس‌پذیری و کارایی دارای محدودیت‌های ذاتی است. همین امر باعث ظهور راهکارهای لایه دوم اتریوم شد که کمک به سزایی به افزایش ظرفیت این شبکه کرده‌اند؛ اما لایه دوم اتریوم چیست و نحوه کار آن به چه صورت است؟ در این مقاله به معرفی این مفهوم می‌پردازیم و برترین شبکه‌های لایه ۲ اتریوم را معرفی می‌کنیم. همراه ما باشید.

لایه دوم اتریوم چیست ؟

بلاکچین‌های لایه ۲ که بر روی بلاکچین‌های لایه ۱ مانند اتریوم و بیت کوین ساخته شده‌اند، با پردازش بخشی از بار تراکنش‌های بلاک چین اصلی، به افزایش ظرفیت شبکه کمک می‌کنند. این راه حل به بلاک چین پایه یا همان لایه اول کمک می‌کند تا ازدحام کمتری را تجربه کند و به طور قابل توجهی کارمزدها را برای کاربران کاهش دهد.

راه‌حل‌های لایه ۲ از انواع مختلفی از فناوری‌ها استفاده می‌کنند. محبوب‌ترین آنها رول آپ‌های آپتیمیستیک (optimistic rollups) و رول آپ‌های دانش صفر (Zero-Knowledge rollups) هستند، اگرچه فناوری‌های لایه ۲ دیگری نیز وجود دارند، ازجمله زنجیره‌های جانبی، کانال‌های پرداخت، زنجیره‌های پلاسما و… هستند.

گفتنی است، اکثر راه‌حل‌های لایه ۲ فعلی با هدف افزایش مقیاس‌پذیری بلاک چین اتریوم توسعه یافته‌اند. در ادامه با انواع زنجیره‌های لایه ۲ آشنا می‌شویم.

علت پیدایش راه حل‌های لایه دوم اتریوم

توسعه‌دهندگان اتریوم، مانند همه توسعه‌دهندگان بلاک چین، با یک چالش قدیمی مواجه شدند، معضل سه گانه بلاک چین. سه‌گانه بلاک چین که توسط ویتالیک بوترین، یکی از بنیانگذاران اتریوم ابداع شد، بیان می‌کند که معماری بلاک چین باید بین تمرکززدایی، امنیت و مقیاس‌پذیری یکی را انتخاب کند. اتریوم دو عنصر اول را در اولویت قرار داده است، بنابراین مقیاس‌پذیری آن ناگزیر فدا شد.

به خطر انداختن مقیاس‌پذیری با محدودیت‌های واضحی همراه است، معاملات کُند و گران‌قیمت. در حال حاضر، قابلیت پردازش تراکنش اتریوم تنها بین ۱۵ تا ۳۰ TPS است. برای مقایسه، باید بگوییم که شرکت ویزا حدود ۱۷۰۰ تراکنش در ثانیه را پردازش می‌کند.

علاوه‌بر این، نهایی شدن تراکنش (زمانی که یک تراکنش به بلاکچین اضافه می‌شود و غیرقابل برگشت می‌شود) در اتریوم تقریباً ۱۵ دقیقه طول می‌کشد. علاوه‌بر این، شبکه اغلب در طول دوره‌های تقاضای بالا شلوغ می‌شود که باعث افزایش ناگهانی کارمزد گس می‌شود.

به همین خاطر، شبکه‌های لایه دوم اتریوم برای مقابله با این مسائل و ارائه تراکنش‌های ارزان‌تر و سریع‌تر طراحی شده‌اند. آنها امنیت اتریوم را به ارث می‌برند و با پردازش تراکنش‌های زنجیره مادر، فرآیند را کارآمدتر می‌کنند.

انواع راه‌حل‌های لایه ۲ اتریوم

راه‌حل‌های لایه دوم اتریوم انواع مختلفی دارند که هر کدام با مزایا و محدودیت‌های خاص خود همراه هستند. در زیر به آن‌ها می‌پردازیم:

رول‌ آپ‌ آپتیمیستیک

رول آپ آپتیمیستیک (optimistic rollup) با انجام محاسبات و ذخیره سازی وضعیت زنجیره (State) در خارج از بلاک چین اصلی به مقیاس‌پذیری لایه اول کمک می‌کند. رول آپ‌های آپتیمیستیک، تعداد زیادی از تراکنش‌های خارج از زنجیره را قبل از ارسال آن‌ها به شبکه اصلی اتریوم، با هم گروه‌بندی می‌کنند. آنها همچنین از تکنیک های فشرده‌سازی برای کاهش میزان داده های ثبت شده در اتریوم استفاده می‌کنند. در نتیجه، کاربران از کارمزد تراکنش کمتری بهره‌مند می‌شوند.

ویژگی تعیین کننده رول ‌آپ ‌های آپتیمیستیک «پیش‌فرض» آن‌هاست مبنی بر اینکه تراکنش‌های خارج از زنجیره  (Off-chain)معتبر هستند و آنها برای تراکنش‌های داخل زنجیره (On-chain)، مدرکی را ارائه نمی‌کنند. در عوض، رول آپ‌های آپتیمیستیک از طرحی به نام «اثبات تقلب» (fraud-proving) برای شناسایی محاسبات نادرست تراکنش استفاده می‌کنند. پس از ارسال تراکنش‌های رول آپ به اتریوم، یک بازه زمانی (که به عنوان challenge period شناخته می‌شود) وجود دارد که در آن هر کسی می‌تواند یک مدرک تقلب ارائه کند تا نتایج تراکنش رول آپ را زیر سوال ببرد.

از نمونه‌های قابل‌توجه رول آپ‌های آپتیمیستیک عبارتند از آربیتروم (Arbitrum)، آپتیمیزم (Optimism) و بوبا نتوورک (Boba Network).

رول ‌آپ ‌های دانش صفر

رول آپ‌های دانش صفر (ZK rollups) نیز تراکنش‌ها را با هم ترکیب می‌کنند تا خارج از زنجیره اجرا شوند که به میزان زیادی میزان داده‌هایی را که قرار است در بلاک چین اصلی پردازش شود کاهش می‌دهد.

گواهی اعتبار (Validity proof) یک ویژگی کلیدی است که رول آپ‌های ZK برای اثبات درستی تغییرات پیشنهادی خود در زنحیره اتریوم ایجاد می‌کنند. برخلاف رول آپ‌ های آپتیمیستیک که باید تمام داده‌های تراکنش را به زنجیره اتریوم ارسال کنند، رول آپ‌های ZK فقط باید برای نهایی کردن تراکنش‌ها در اتریوم مدارک ارائه کنند. این به چندین مزیت منجر می‌شود، مانند عدم تاخیر در انتقال وجه از رول آپ ZK به اتریوم.

گفتنی است، دو نوع گواهی اعتبار وجود دارد:

1. ZK-SNARK
2. ZK-STARK

سایر راهکارهای لایه دوم اتریوم

طبق وب سایت رسمی اتریوم، در حال حاضر rollup ها راه حل ترجیحی برای مقیاس‌پذیری شبکه آن هستند. با این وجود، فناوری‌های لایه ۲ دیگری نیز وجود دارد که در اینجا به اختصار آنها را معرفی می‌کنیم.

کانال ها (Channels)

عملکرد کانال ها مشابه نحوه عملکرد شبکه لایتنینگ برای بیت کوین هستند. اساسا، کانال‌ها به شخص اجازه می‌دهند تا تعداد نامحدودی از تراکنش‌ها را با شخص دیگری انجام دهد، اما تنها اولین و آخرین تراکنش به زنجیره ارسال می‌شود. از آنجایی که تمام تراکنش‌های دیگر خراج از زنجیره انجام می‌شوند، کارمزد بسیار پایینی دارند و بسیار سریع هستند.

در این راه حل، شما باید با شخصی که می‌خواهید با او معامله کنید ارتباط داشته باشید، وجوه باید به یک کانال تخصیص داده شود. ضمن اینکه آسیب‌پذیری‌های امنیتی بالقوه زیادی در ارتباط با آن وجود دارد.

پلاسما

پلاسما (Plasma) یک راه حل لایه ۲ است که برای اولین بار توسط جوزف پون (Joseph Poon) و بوترین (Buterin) در آگوست ۲۰۱۷ ارائه شد. با استفاده از ترکیبی از قراردادهای هوشمند و تاییدیه کریپتوگرافیک، تراکنش ها از شبکه اصلی اتریوم به زنجیره‌های پلاسما منتقل می‌شوند که به صورت دوره‌ای به زنجیره اصلی اتریوم مخابره شده و از آن برای حل و فصل هر گونه اختلاف استفاده می‌شود. با این حال، جامعه اتریوم اخیرا به طور کلی از پلاسما به سمت رول آپ حرکت کرده است.

والیدیوم (Validium) یک راه حل لایه دوم اتریوم است که بر حفظ یکپارچگی تراکنش ها با استفاده از گواهی اعتبار، مانند رول آپ ZK تمرکز دارد. برخلاف راه‌حل‌های دیگر، والیدیوم داده های تراکنش را در شبکه اصلی اتریوم ذخیره نمی‌کند. این رویکرد پیشرفت‌های قابل توجهی در مقیاس‌پذیری نیز ارائه می‌دهد. Validium می‌تواند تعداد بالایی از تراکنش ها را پردازش کند و به طور بالقوه به ظرفیت حدود ۹۰۰۰ تراکنش در ثانیه (tps) یا بیشتر برسد.

زنجیره‌های جانبی

زنجیره‌های جانبی که توسط برخی به عنوان راه‌حل‌های لایه دوم اتریوم در نظر گرفته می‌شوند، بلاکچین‌های مستقل سازگار با اتریوم هستند که از مدل‌های اجماع و پارامترهای بلاک خاص خود برای پردازش تراکنش‌ها استفاده می‌کنند. از نمونه زنجیره‌های جانبی عبارت‌اند از پالیگان (Matic Network) و Gnosis (xDAI).

زنجیره‌های جانبی با استفاده از یک پل دو طرفه که به کاربران امکان می‌دهد دارایی‌ها را به اتریوم منتقل کنند، به بلاک چین مادر متصل می‌شوند.

با این حال، هیچ انتقال واقعی بین دو زنجیره رخ نمی‌دهد. زنجیره‌های جانبی از چیزی به نام پگ دو طرفه two-way) peg) استفاده می‌کنند. یک قرارداد هوشمند دارایی‌ها را روی زنجیره اصلی قفل می‌کند و تصویری آینه‌ای از توکن‌ها در زنجیره جانبی ایجاد می‌کند. ارزش این دارایی‌های جدید به دارایی‌های زنجیره اصلی وابسته می‌شود.

مزایای لایه دوم اتریوم چیست ؟

در ادامه این بخش به طور خلاصه مزایای اصلی شبکه‌های L2 را بررسی می‌کنیم:

• توان عملیاتی بالاتر: یکی از اهداف اصلی راهکارهای لایه دوم اتریوم، افزایش توان عملیاتی است. در حالی که شبکه اصلی اتریوم قادر به پردازش حدود ۱۵ تراکنش در ثانیه است، برخی از راه‌حل‌های لایه دو می‌توانند هزاران تراکنش را در یک بازه زمانی یکسان انجام دهند.
• کارمزدهای کمتر: راه‌حل‌های لایه دوم اتریوم می‌توانند با عملیات خارج از زنجیره کارمزدهای تراکنش را به شدت کاهش دهند و اتریوم را برای عموم در دسترس تر کنند.
• امنیت بالا: در حالی که راه‌حل‌های مقیاس‌پذیری لایه ۲ عملیات خارج از زنجیره پایه را پردازش می‌کنند، همچنان تراکنش‌ها را در اتریوم تسویه می‌کنند و به کاربران اجازه می‌دهند از امنیت شبکه اصلی بهره‌مند شوند.

حال برای درک عمیق‌تر راه‌حل‌های لایه ۲، اجازه دهید به طور خلاصه این شبکه‌ها را با لایه‌های ۱ مقایسه کنیم!

مقایسه راه‌حل‌های لایه دو و لایه یک

اصطلاح بلاک چین لایه ۱ به معماری پایه یک شبکه بلاک چین اشاره دارد و دو نمونه برجسته آن بیت کوین و اتریوم است. این شبکه‌ها عموما کاملا مستقل از زنجیره‌های دیگر عمل می‌کنند و دارای مکانیسم اجماع، لایه دسترسی داده (data availability)‌ و غیره هستند. علاوه‌بر این، معماری این شبکه‌ها به آن‌ها اجازه می‌دهد تا از زنجیره‌های دیگری را که همان بلاک چین‌های لایه ۲ هستند، میزبانی کنند.

بلاکچین‌های لایه ۲ به پروتکل‌های شبکه‌ای (network protocols) اطلاق می‌شود که بر روی لایه اول قرار گرفته اند. این بلاکچین‌ها به زیرساخت امنیتی شبکه اصلی متکی هستند، اما در پردازش تراکنش و توان عملیاتی انعطاف‌پذیرتر هستند.

در مجموع، بلاکچین‌های لایه یک و لایه ۲ به هم متصل هستند؛ ضمن اینکه هدف اصلی راه‌حل‌های لایه ۲ افزایش میزان مقیاس‌پذیری شبکه پایه است!

اکنون که درک مختصری از نحوه عملکرد شبکه‌های مختلف دارید، بیایید با بهترین راهکارهای لایه دوم اتریوم آشنا شویم.

بهترین راهکارهای لایه دوم اتریوم

چندین راه حل برجسته لایه ۲ وجود دارد که قابلیت های اتریوم را با استفاده از فناوری‌های مختلف بهبود می‌بخشند و ما نمی‌توانیم همه آنها را در این مقاله پوشش دهیم. در نتیجه، فهرستی از ۶ نمونه برتر را گردآوری کرده‌ایم و در زیر کمی عمیق‌تر به آن‌ها می‌پردازیم:

۱- آربیتروم (Arbitrum)

شبکه اصلی آربیتروم (Arbitrum) در سال ۲۰۲۱ راه‌اندازی شد و یک راه حل برجسته مقیاس‌پذیری لایه دوم است که قابلیت های قراردادهای هوشمند اتریوم را بهبود می‌بخشد و به طور قابل توجهی سرعت و مقیاس‌پذیری آن را افزایش می‌دهد!

شبکه آربیتروم از تکنیک اپتیمیستیک رول آپ استفاده می‌کند. مزیت این تکنیک این است که شبکه اتریوم دیگر نیازی به تایید تراکنش ها به صورت جداگانه ندارد و در عوض می‌تواند دسته ای از تراکنش ها را تایید کند. در عوض، این کار هزینه‌های Gas را به شدت کاهش می‌دهد و فضای بلاک را بهینه می‌کند، زیرا فقط اطلاعات لازم برای ذخیره سازی در اتریوم مورد نیاز است.

۲- بیس (Base)

Base در سال ۲۰۲۳ راه‌اندازی شد و بلاک چین لایه ۲ صرافی کوین بیس است. یکی از نقاط قوت اصلی Base این است که شبکه کاملاً شبیه به EVM است. این بدان معناست که این شبکه یک پلتفرم امن، کم‌هزینه و مناسب برای توسعه‌دهندگان برای ساخت برنامه‌های غیرمتمرکز و سایر پروژه‌های Web3 ارائه می‌دهد!

همچون آربیتروم، Base نیز از رول آپ آپتیمیستیک برای ارائه هزینه‌های گس کمتر و تراکنش‌های سریع‌تر استفاده می‌کند. به این ترتیب، Base اساساً تراکنش‌ها را با هم دسته‌بندی می‌کند و آنها را به صورت انبوه برای تسویه به زنجیره اتریوم ارسال می‌کند.

علاوه بر این، از آنجایی که Coinbase انکوباتور این پروژه است، می‌توان از ویژگی‌ها و محصولات موجود در این اکوسیستم هنگام ساخت برنامه‌های کاربردی در شبکه استفاده کرد. ب

۳- ImmutableX

مانند آربیتروم، ImmutableX نیز در سال ۲۰۲۱ راه‌اندازی شد. با این حال، این یک راه حل مقیاس پذیر لایه دوم اتریوم است که به ویژه برای توکن های غیر قابل تعویض (NFT) طراحی شده است. در نتیجه، با استفاده از ImmutableX، شما می‌توانید از تراکنش‌های سریع و هزینه‌های پایین گس هنگام ضرب و معامله NFT بهره مند شوید!

ImmutableX از تکنیک رول آپ دانش صفر (zk-rollups) استفاده می‌کند. با انجام این کار، شبکه صدها تراکنش را در یک گواهی دانش صفر (Zk-proof) جمع می‌کند. پس از دسته‌بندی تراکنش ها، گواهی به شبکه بلاک چین ارسال شده و توسط یک قرارداد هوشمند تأیید می‌شود. این امر منابع محاسباتی و ذخیره سازی مورد نیاز برای اعتبارسنجی بلوک ها را کاهش می‌دهد، به این ترتیب ImmutableX می‌تواند تا ۹ هزار تراکنش در ثانیه را مدیریت کند.

۴- آپتیمیزم (Optimism)

آپتیمیزم یکی دیگر از راه‌حل‌های برجسته لایه دوم اتریوم است که در سال ۲۰۲۱ راه‌اندازی شد. علاوه بر این، Optimism نیز مانند سایر شبکه‌های موجود در این لیست، مقیاس‌پذیری اتریوم را با تسهیل تراکنش‌های سریع‌تر و کارمزدهای گس کمتر بهبود می‌بخشد!

همچون Arbitrum و Base، آپتیمیزم نیز از فناوری رول آپ آپتیمیستیک استفاده می‌کند؛ به این صورت که شبکه داده‌های صدها تراکنش (از جمله ضرب NFT، سواپ توکن‌ها یا هر عملیات دیگری) را در یک تراکنش لایه ۱ اتریوم جمع می‌کند. این امر Optimism را به یک پلتفرم عالی برای توسعه‌دهندگانی تبدیل می‌کند که به دنبال محیطی سریع، مقیاس پذیر و پایدار برای ساخت برنامه‌های اتریوم هستند.

۵- پالیگان (Polygon)

Polygon zkEVM در سال ۲۰۲۳ راه‌اندازی شد و یک راه حل مقیاس پذیر نوآورانه است که کاملاً معادل EVM است. این بدان معناست که شما می توانید از اکثر ابزارهای موجود، کیف پول ها و قراردادهای هوشمند اتریوم در این شبکه استفاده کنید!

درست مانند ImmutableX، Polygon zkEVM نیز از zk-proof برای جمع‌آوری تعداد زیادی از تراکنش‌های خارج از زنجیره استفاده می‌کند و بعداً آنها را در یک دسته واحد در شبکه اتریوم تأیید می‌کند؛ و اینگونه است که Polygin zkEVM قادر به افزایش توان عملیاتی و کاهش قابل توجه هزینه Gas است.

۶- رونین (Ronin)

رونین یک زنجیره جانبی اتریوم است که توسط Sky Mavis راه‌اندازی شد و بازی محبوب NFT Axie Infinity را ایجاد کرد. رونین از مکانیزم اجماع اثبات اعتبار (PoA) استفاده می‌کند که در آن Sky Mavis و کامیونیتی اعتبارسنج‌های شبکه را بر اساس تخصص و اعتبار آن‌ها انتخاب می‌کنند. این بلاک چین متمرکز بر بازی دارای تراکنش‌های «تقریباً آنی» با میانگین کارمزد ​​کمتر از نیم سنت است.

تاثیر راهکارهای لایه دوم اتریوم چیست ؟

با تخلیه تراکنش‌ها از شبکه اصلی، راه‌حل‌های لایه دوم اتریوم می‌توانند باعث تغییر در پویایی اقتصادی اتریوم شوند.

راه‌حل لایه دوم اتریوم میتواند بر انگیزه‌ها برای اعتبارسنجی در شبکه اتریوم تأثیر بگذارد، دینامیک استیکینگ (Staking) را تغییر دهد و به طور بالقوه بر ارزش اتریوم تأثیر بگذارد. با این حال، همچنین فرصتی برای کشف قیمت و تجربه کاربری بهتر در شبکه اتریوم ارائه می‌دهد.

راه‌حل‌های لایه ۲ به اتریوم اجازه می‌دهند تا به طور مؤثر مقیاس‌پذیر شود، از برنامه‌های کاربردی نوآورانه پشتیبانی کند و به حفظ موقعیت خود به عنوان یک رهبر در فضای بلاک چین کمک کند.

خطرات راه‌حل‌های لایه اول و لایه دوم اتریوم

در حالی که مقیاس‌پذیری یک بلاک چین یک راه عالی برای بهبود مدیریت تراکنش ها و افزایش پذیرش کلی است، دو ریسک ذاتی برای استفاده از راه حل لایه ۲ وجود دارد:

• فورک‌های بلاک چین: بلاک‌چین‌ها زنجیره‌ای از بلوک‌های حاوی اطلاعات هستند که تاریخچه‌ای از تمام تراکنش‌ها را به ترتیب پشت سر هم نگه می‌دارند. به روز رسانی بلاک چین برای افزایش مقیاس‌‌پذیری آن ممکن است نیازمند فورک شدن آن بلاک چین باشد که می‌تواند باعث ایجاد شکاف در بین حامیان بلاک چین شود. فورک شدن (انشعاب) زنجیره اجازه می‌دهد تا به روز رسانی مقیاس‌پذیری انجام شود، اما منجر به ظهور دو شبکه به طور همزمان (مانند بیت کوین و بیت کوین کش) می‌شود. این می‌تواند باعث سردرگمی کاربران و کاهش ارزش کلی ارز دیجیتال شود.
• تایید سخت‌تر تراکنش‌ها: برخی راه‌حل‌های مقیاس‌پذیری، تراکنش‌ها را به یک شبکه خارج از زنجیره منتقل می‌کنند، به این معنی که تایید تراکنش به صورت عمومی انجام نمی‌شود. این عدم شفافیت ممکن است یک بلاک چین را در معرض خطر افرادی قرار دهد که هدف آنها دستکاری داده های تراکنش است.

چرا راه‌حل‌های لایه ۲ برای رشد اتریوم حیاتی هستند؟

انتقال به راه‌حل‌های لایه ۲ برای پایداری اتریوم و گسترش ان ضروری است. با افزایش محبوبیت امور مالی غیرمتمرکز (DeFi) و توکن‌های غیرقابل تعویض (NFT)، اتریوم باید بار تراکنش‌های فزاینده‌ای را مدیریت کند.

پلتفرم های لایه ۲ مانند Arbitrum، Optimism و zkSync فقط زنجیره‌های مکمل نیستند. آنها در حال تبدیل شدن به پایه های اصلی زیرساخت اتریوم هستند. این پلتفرم‌ها مقیاس‌پذیری و سرعت لازم را برای تطبیق با نسل بعدی برنامه‌های دیفای و بازارهای NFT ارائه می‌کنند. رشد ۹۰ برابری تراکنش‌ها در این پلتفرم‌ها از سال ۲۰۲۱ نشان‌دهنده اهمیت روزافزون آنها و تغییر جامعه به سمت راه‌حل‌های مقیاس‌پذیرتر است.

جمع‌بندی

در این مقاله به معرفی راه‌کارهای لایه دوم اتریوم پرداختیم و برترین نمونه‌های آنها مثل آربیتروم و آپتیمیزم را برشمردیم. راه‌حل‌های لایه ۲ چالش‌های مهم مقیاس‌پذیری و کارایی بلاک چین را برطرف کرده و بستر را برای رشد آینده اتریوم فراهم می‌کنند. همانطور که فضای بلاک چین به گسترش خود ادامه می‌دهد، استقبال اتریوم از فناوری‌های لایه ۲ توانایی آن را برای برآورد تقاضا و پیشرفت سریع تضمین می‌کند. حال اگر شما قصد سرمایه‌گذاری در یکی از این زنجیره‌های لایه ۲ را داشته باشید، کدام یک را انتخاب می‌کنید؟ پاسخ خود را در بخش نظرات با ما به اشتراک بگذارید.

سوالات متداول در مورد راه‌کار‌های لایه دوم اتریوم

منابع: Investopedia | Crypto.com | Moralis | Ledger | Bitcoin.com | Blog.bake