لایه یک شبکه به پایه آن مانند بیت کوین، زنجیره بایننس یا اتریوم و زیرساخت های زیرین آن اشاره دارد. بلاک چین های لایه یک می توانند تراکنش ها را بدون نیاز به شبکه دیگری تایید و نهایی کنند. همانطور که در مورد بیت کوین دیده ایم، ایجاد بهبود در مقیاس پذیری شبکه های لایه یک دشوار است. به عنوان یک راه حل، توسعه دهندگان پروتکل های لایه دو ایجاد می کنند که برای امنیت و اجماع به شبکه لایه یک متکی هستند. شبکه لایتنینگ بیت کوین نمونه ای از پروتکل لایه دو است. این شبکه به کاربران اجازه می دهد تا قبل از ثبت اطلاعات آنها در زنجیره اصلی تراکنش ها را آزادانه انجام دهند.
معرفی:
لایه ۱ و لایه ۲ اصطلاحاتی هستند که به ما در درک معماری بلاک چین ها، پروژه ها و ابزار های مختلف کمک می کنند. اگر تا به حال در مورد رابطه بین پالیگان (Polygon) و اتریوم (Ethereum) یا پالکدوت (Polkadot) و پاراچین های آن فکر کرده اید، یادگیری در مورد لایه های مختلف بلاک چین شما کمک خواهد کرد.
لایه یک چیست؟
شبکه لایه یک، نام دیگر برای بلاک چین پایه است. زنجیره هوشمند بایننس (Smart Chain (BNB))، اتریوم (ETH)، بیت کوین (BTC) و سولانا (Solana) همگی پروتکل های لایه یک هستند. ما از آنها به عنوان لایه یک یاد می کنیم زیرا اینها شبکه های اصلی در اکوسیستم آنها هستند. در مقابل لایه یک، ما راه حل های خارج از زنجیره و سایر راه حل های لایه ۲ را داریم که در زنجیره اصلی ساخته شده اند. به عبارت دیگر، یک پروتکل که تراکنش ها را روی بلاک چین خود پردازش و نهایی می کند، لایه یک است. آنها همچنین توکن بومی خود را دارند که برای پرداخت هزینه تراکنش استفاده می شود.
مقیاس پذیری (scaling) لایه یک:
یک مشکل رایج در شبکه های لایه یک، عدم توانایی آنها در مقیاس پذیری است. بیت کوین و دیگر بلاک چین های بزرگ در زمان افزایش تقاضا برای پردازش تراکنش ها با مشکل مواجه می شوند. بیت کوین از مکانیزم اجماع اثبات کار (PoW) استفاده می کند که به منابع محاسباتی زیادی نیاز دارد.
در حالی که اجماع اثبات کار (PoW) تمرکز زدایی و امنیت را تضمین می کند، زمانی که حجم تراکنش ها بیش از حد زیاد باشد، کاهش می یابند. این امر زمان تایید تراکنش را افزایش می دهد و کارمزد ها را گران تر می کند.
توسعه دهندگان بلاک چین سال هاست که روی راه حل های مقیاس پذیری کار می کنند، اما هنوز بحث های زیادی در مورد بهترین جایگزین ها در جریان است. برای مقیاس بندی لایه یک، می توان برخی از گزینه ها را داشت:
۱: افزایش اندازه بلاک، امکان پردازش تراکنش های بیشتر در هر بلاک.
۲: تغییر مکانیسم اجماع مورد استفاده، مانند به روز رسانی آینده اتریوم ۲.۰
۳: اجرای شاردینگ (sharding) شکلی از تقسیم بندی پایگاه اطلاعات.
بهبود لایه یک نیاز به کار قابل توجهی دارد که بتوان آن را پیاده سازی نمود. این عمل می تواند منجر به انشعاب جامعه یا حتی هارد فورک شود، همانطور که در مورد بیت کوین و بیت کوین کش (Bitcoin Cash) در سال ۲۰۱۷ اتفاق افتاد.
سگویت (SegWit):
یک نمونه از راه حل های لایه یک برای مقیاس بندی، سگویت بیت کوین است. این امر با تغییر نحوه سازماندهی اطلاعات بلاک توان عملیاتی بیت کوین را افزایش می دهد. این تغییر فضای بیشتری را برای تراکنش های هر بلاک، آزاد می کند بدون اینکه بر امنیت شبکه تاثیری بگذارد. سگویت از طریق یک سافت فورک (soft fork) عقب گرد پیاده سازی شده است . به این معنی که حتی گره های بیت کوین که هنوز برای سگویت به روز رسانی نشده اند، همچنان می توانند تراکنش ها را پردازش نمایند.
شاردینگ لایه یک چیست؟
شاردینگ (Sharding) یا تقسیم بندی، یک راه حل محبوب مقیاس لایه یک است که برای افزایش توان تراکنش استفاده می شود. این تکنیک شکلی از تقسیم بندی پایگاه اطلاعات است که می تواند برای دفتر کل بلاک چین اعمال شود. یک شبکه و گره های آن به قسمت های مختلف تبدیل می شوند تا حجم کار را گسترش دهند و سرعت تراکنش را بهبود ببخشند. هر قسمت زیر مجموعه ای از فعالیت کل شبکه را مدیریت می کند، به این معنی که تراکنش ها، گره ها و بلاک های جداگانه خود را دارند. با شاردینگ، نیازی نیست که هر گره کپی کاملی از کل بلاک چین را حفظ کند. در عوض، هر گره تکمیل کار را به زنجیره اصلی گزارش می دهد تا وضعیت اطلاعات محلی خود از جمله آدرس ها و سایر معیار های کلیدی را به اشتراک بگذارد.
لایه یک در مقابل لایه دو:
وقتی صحبت از پیشرفت به میان می آید، همه چیز در لایه یک قابل حل نخواهد بود. به دلیل محدودیت های تکنولوژی، انجام برخی تغییرات در شبکه اصلی بلاک چین دشوار یا تقریبا غیر ممکن است. به عنوان مثال، اتریوم در حال ارتقا به اثبات سهام (pos) است، اما توسعه این فرآیند سال ها طول کشیده است و خواهد کشید.
برخی از موارد استفاده به دلیل مشکلات مقیاس پذیری نمی توانند با لایه یک کار کنند. یک بازی بلاک چین به دلیل زمان طولانی تراکنش نمی تواند به طور واقعی از شبکه بیت کوین استفاده کند. با این حال، ممکن است بازی همچنان بخواهد از امنیت و عدم مترکز لایه یک استفاده کند. بهترین گزینه این است که در شبکه یک راه حلی بسازید که آن هم چیزی نیست جز لایه دو.
شبکه لایتنینگ (Lightning):
راه حل های لایه ۲ بر بروی لایه یک ساخته می شوند و برای نهایی کردن تراکنش ها بر آن تکیه می کنند. یکی از نمونه های معروف، شبکه لایتنینگ است. پردازش تراکنش های شبکه بیت کوین تحت ترافیک سنگین ممکن است ساعت ها طول بکشد. شبکه لایتنینگ به کاربران این امکان را می دهد تا با بیت کوین خود خارج از زنجیره اصلی پرداخت های سریع انجام دهند و موجودی نهایی بعدا به زنجیره اصلی گزارش می شود. این شبکه اساسا تراکنش های همه را در یک رکورد نهایی جمع می کند و این گونه در زمان و منابع نیز صرفه جویی می شود.
نمونه های لایه بلاک چین:
اکنون که می دانیم لایه یک چیست، به چند نمونه ازآن نگاهی می اندازیم. طیف گسترده ای از بلاک چین های لایه یک وجود دارند و بسیاری از آنها از موارد استفاده منحصر به فرد پشتیبانی می کنند. همه چیز بیت کوین و اتریوم نیست و هر شبکه راه حل های متفاوتی برای سه عامل فناوری بلاک چین یعنی تمرکز زدایی، امنیت و مقیاس پذیری دارد.
الروند (Elrond):
الروند یک شبکه لایه یک است که در سال ۲۰۱۸ تاسیس شد و از شاردینگ برای بهبود عملکرد و مقیاس پذیری خود استفاده می کند. بلاک چین الروند می تواند بیش از صد هزار تراکنش در ثانیه (TPS) را پردازش کند. دو ویژگی اصلی و منحصر به فرد آن عبارتند از: پروتکل اجماع ایمن اثبات سهام (SPoS) و شاردینگ با حالت تطبیقی.
شاردینگ تطبیقی از طریق ادغام یا تقسیم تکه با از دست دادن یا به دست آوردن کاربران شبکه اتفاق می افتد. کل معماری شبکه، از جمله وضعیت و تراکنش های آن، تقسیم شده است. اعتبار سنجی ها نیز بین قطعات حرکت می کنند و شانس تصاحب مخرب یک قطعه را کاهش می دهند.
توکن بومی الروند یعنی (EGLD) برای کارمزد تراکنش ها، استقرار اپلیکیشن های غیر متمرکز (DApps) و پاداش دادن به کاربرانی که در مکانیسم اعتبارسنجی شبکه شرکت می کنند، استفاده می شود. همچنین، شبکه الروند دارای گواهی کربن منفی است، زیرا کربن دی اکسید کمتری نسبت به مکانیزم اثبات سهام را ایجاد می کند.
هارمونی (Harmony):
هارمونی یک شبکه اثبات مؤثر سهام (EPoS)، شبکه لایه یک با پشتیبانی شاردینگ است. شبکه اصلی بلاک چین دارای چهار قطعه است که هرکدام بلاک های جدید را به صورت موازی ایجاد و تایید می کنند. یک قطعه می تواند این کار را به صورت موازی ایجاد و تایید نماید، به این معنی که همه آنها می تونند بلاک هایی با سقف های مختلف داشته باشند. هارمونی در حال حاضر از یک استراتژی به نام ” تامین مالی متقابل” برای جذب توسعه دهندگان و کاربران استفاده می کند. پل هایی دارد به اتریوم و بیت کوین که نقشی کلیدی دارند و به کاربران اجازه می دهند تا توکن های خود را بدون خطر در محافظی که در پل ها مشاهده می شود مبادله نمایند. چشم انداز اصلی هارمونی برای مقیاس بندی وب ۳ بر سازمان های خودگردان غیرمتمرکز (DAO) و مدارک دانش پایه متکی است. به نظر می رسد آینده دیفای (مالی غیر متمرکز) بر روی فرصت های چند زنجیره ای و زنجیره متقابل تنظیم شده است و خدمات پل ارتباطی هارمونی را برای کاربران جذاب می کند. زیر ساخت ان اف تی (NFT)، ابزار دائو (DAO) و پل های بین پروتکلی حوزه های اصلی تمرکز آن هستند.
سلو (CELO):
سلو یک شبکه لایه یک است که از گو اتریوم یا به اختصار گف (Go Ethereum (Geth)) در سال ۲۰۱۷ جدا شده است. با این حال، تغییرات قابل توجهی داشته است که می شود از این تغییرات به پیاده سازی اثبات کار و یک سیستم آدرس منحصر به فرد اشاره کرد. اکوسیستم وب سلو شامل ان اف تی (NFT)، دیفای (DeFi) و راه حل های پرداخت است که بیش از ۱۰۰ میلیون تراکنش را تایید می کند. در سلو، هر کسی می تواند از شماره تلفن یا آدرس ایمیل خود به عنوان کلیدی عمومی استفاده نماید. بلاک چین به راحتی با رایانه های استاندارد اجرا می شود و به سخت افزار خاصی نیز نیاز ندارد. توکن اصلی سلو همنام خود آن سلو (CELO) است، یک ابزار استاندارد برای تراکنش ها، امنیت و همچنین برای پاداش هاست. شبکه سلو همچنین دارای دلار سلو (cUSD)، یوروی سلو (cEUR) و رئال سلو (cREAL) به عنوان استیبل کوین است. این ها توسط کاربران تولید می شوند و در شبکه با مکانیزمی شبیه به دای (DAI) و میکردائو(MakerDAO) حفظ می شوند. همچنین، تراکنش های انجام شده با استیبل کوین های سلو را می توان با هر دارایی دیگری از سلو انجام داد. هدف سیستم آدرس و استیبل کوین سلو دستیابی به ارز های دیجیتال و بهبود پذیرش است. نوسانات بازار ارز دیجیتال و مشکلات آن می تواند باعث دل سردی تازه واردان در سلو شود.
تور چین (THORCchain):
تورچین یک صرافی غیرمتمرکز (DEX) است. این شبکه لایه یک است که با استفاده از کوزموس اس دی کی (Cosmos SDK) ساخته شده است. همچنین از مکانیزم اجماع تندرمینت (Tendermint) برای اعتبار سنجی تراکنش ها استفاده می کند. هدف اصلی تورچین این است که امکان نقدینگی غیرمتمرکز زنجیره ای را بدون نیاز به پیوند یا بسته بندی دارایی ها فراهم کند. برای سرمایه گذاران چند زنجیره ای، چسباندن و بسته بندی توکن ها ریسک بیشتری به فرآیند اضافه می کند. در واقع، تورچین به عنوان یک مدیر خزانه عمل می کند که بر سپرده ها و برداشت ها نظارت ی کند. این به ایجاد نقدینگی غیرمتمرکز و حذف واسطه های متمرکز کمک می کند. رون (RUNE) توکن بومی تورچین است که برای پرداخت هزینه تراکنش و همچنین در حاکمیت، امنیت و اعتبار سنجی ها استفاده می شود.
مدل بازار ساز خودکار(AMM) متعلق به تورچین از رون به عنوان جفت پایه استفاده می کند، به این معنی که می توانید رون را با هر دارایی پشتیبانی شده از طرف این صرافی تعویض نمایید. به نوعی، این پروژه مانند یک یونی سواپ (Uniswap) متقابل و زنجیره ای عمل می کند .همچنین رون یک دارایی تسویه حساب و امنیتی برای استخر های نقدینگی نیز به حساب می آید.
کاوا (Kava):
کاوا یک بلاک چین لایه یک است که سرعت و قابلیت همکاری کوزموس (COSMOS) را با پشتیبانی توسعه دهندگان اتریوم ترکیب می کند. شبکه کاوا با استفاده از معماری هم زنجیره (co-chain)، یک بلاک چین مجزا برای محیط های توسعه ی ماشین حساب اتریوم (EVM)و کوزموس اس دی کی (Cosmos SDK) دارد. همراه با پشتیبانی ارتباط بین بلاک چینی (IBC) در زنجیره مشترک کوزموس (Cosmos co-chain)، توسعه دهندگان را قادر می سازد تا برنامه های غیر متمرکز را به کار گیرند که به طور یکپارچه بین اکوسیستم های کوزموس و اتریوم تعامل دشته باشند.
کاوا از مکانیزم توافقی اجماع تندرمینت (Tendermint) استفاده می کند که مقیاس پذیری قدرتمندی را برای برنامه های کاربردی در زنجیره مشترک ماشین حساب اتریوم (EVM) فراهم می کند. شبکه کاوا توسط سازمان خود گردان کاوا (KavaDAO) تامین مالی می شود، همچنین دارای مشوق های توسعه دهنده باز و درون زنجیره ای است که برای پاداش دادن به ۱۰۰ پروژه برتر در هر زنجیره مشترک بر اساس استفاده طراحی شده است.
کاوا دارای یک توکن ابزاری و حکومتی بومی به نام کاوا (KAVA)، و یک استیبل کوین با دلار آمریکا به نام (USDX) است. توکن کاوا برای پرداخت هزینه های تراکنش استفاده می شود و توسط اعتبار سنجی ها برای ایجاد اجماع شبکه مورد استفاده قرار می گیرد. کاربران می توانند کاوا را به دست آورند. سهامداران و اعضا همچنین می توانند در مورد پیشنهاد های حاکمیتی که پارامتر های شبکه را دیکته می کنند نیز رای بدهند.
یوتکس (IoTeX):
یوتکس یک شبکه لایه یک است که در سال ۲۰۱۷ با تمرکز بر ترکیب بلاک چین با اینترنت اشیا (Internet of Things) تاسیس شد. این شبکه به کاربران امکان کنترل اطلاعاتی را می دهد که دستگاه هایشان تولید می کنند، و امکان کنترل اپلیکیشن های غیرمتمرکز (DApps)، دارایی ها و سیستم های مبتنی بر ماشین را فراهم می کند. اطلاعات شخصی شما دارای ارزش بالایی است و مدیریت آن از طریق بلاک چین نیز باید تضمین شود. ترکیب سخت افزار و نرم افزار یوتکس، راه حل جدیدی را برای افراد فراهم می کند تا بتوانند حریم خصوصی و اطلاعات خود را بدون قربانی کردن تجربه کاربری خود کنترل نمایند. سیستمی که کاربران را قادر می سازد از اطلاعات دنیای واقعی خود داراریی های دیجیتالی بسازند، ماشین فای (MachineFi) نام دارد.
یوتکس دو محصول سخت افزاری قابل توجه معروف به نام یوکم (Ucam) و پبل ترکر(Pebble Tracker) را منتشر کرد. یو کم یک دوربین امنیتی پیشرفته خانگی است که به کاربران اجازه می دهد خانه های خود را از هرکجا و باحفظ حریم خصوصی کامل نظارت کنند. پبل ترکر یک جی پی اس هوشمند با پشتیبانی از اینترنت فور جی و با قابلیت ردیابی است. نه تنها اطلاعات جی پی اس، بلکه اطلاعات محیطی مانند دما، رطوبت و کیفیت هوا را در هر زمانی ردیابی می کند.
از نظر معماری بلاک چین، یوتکس دارای تعدادی پروتکل لایه دو است. بلاک چین ابزار هایی را برای ایجاد شبکه های سفارشی سازی شده فراهم می کند که از یوتکس برای نهایی سازی استفاده می کنند. این زنجیره ها همچنین می توانند با یکدیگر تعامل داشته باشند و اطلاعات را از طریق یوتکس به اشتراک بگذارند. سپس توسعه دهندگان می توانند به راحتی یک زنجیره فرعی جدید برای رفع نیاز های خاص دستگاه یوتکس خود ایجاد کنند. کوین یوتکس (IOTX)، برای کارمزد تراکنش، سهامداری، حاکمیت و اعتبار سنجی شبکه استفاده می شود.
اکوسیستم بلاک چین امروزی دارای چندین شبکه لایه یک و پروتکل لایه دو است. برای درک برخی مفاهیم ممکن است گیج شوید اما به محض فهمیدن مفاهیم اولیه، درک ساختار و معماری کلی برایتان آسان تر می شود. این دانش می تواند هنگام مطالعه پروژه های جدید بلاک چین مفید باشد، به ویژه زمانی که آنها بر قابلیت همکاری شبکه و را حل های زنجیره ای متقابل تمرکز کرده اند.
