سالها است که معضل سهگانه بلاکچین (تمرکززدایی، امنیت، و مقیاسپذیری) ناسازگار معرفی شده است.
یعنی چه؟
یعنی با افزایش یکی از این سه معضل یکی دیگری را باید قربانی کرد. هر سه باهم ناممکن معرفی شده بود. باید به دو معضل اکتفا کرد.
بیتکوین و اتریوم به امنیت و تمرکززدایی اولویت داد — اما مقیاسپذیری را قربانی کرد.
خُب. همیشه نباید اینگونه ادامه پیدا کند.
بلاکچینهای جدید با ساختار جدید مانند تون/تُن (TON) با 400 نود اعتبارسنج و سویی (Sui) با 100 نود اعتبارسنج، و… آمده است که تمامی معضلها را بازنویسی و حل کند.
ناتمام؟ 100 درصد.
اما؛ برعکس بیتکوین و اتریوم که از تکامل مانده است، این بلاکچینها تلاش دارند که معضل سهگانه را حل کند.
در این پُست این معضلها را معرفی کرده و بلاکچینهای که ممکن در آینده نزدیک تمامی آن را حل کند به معرفی میگیریم.
معضل سهگانه بلاکچین چیست؟
در انگلیسی به معضل سه گانه بلاکچین (Blockchain Trilemma) میگویند.
معضل سهگانه بلاکچین مفهومی است که به چالش ذاتی در دستیابی همزمان به سه جنبه حیاتی فناوری/تکنالوژی بلاکچین اشاره دارد: امنیت، تمرکززدایی، و مقیاسپذیری. و بار اول این مفهوم توسط ویتالیک بوترین، موسس اتریوم معرفی شد.
1. امنیت
در بلاکچین، امنیت به معنای داشتن مکانیزمهای حفاظتی قوی برای جلوگیری از به دست گرفتن کنترل توسط مهاجمان است.
یا به زبان ساهتر، در بلاکچین امنیت به معنای مقابله با مهاجمانی است که تلاش دارند کنترل شبکه را در اختیار بگیرند.
این مکانیزم از دادههای ذخیره شده محافظت کرده و دستکاری یا تحریف اطلاعات را برای هر کسی که نیت بدی دارد، دشوار میسازد.
یک بلاکچین با ترکیب چندین لایه مانند رمزنگاری، مکانیزمهای اجماع، تمرکززدایی، تغییرناپذیری و مشوقهای اقتصادی ایمن میشود. در اینجا نحوه ایفای نقش هر یک آورده شده است.
- رمزنگاری — با استفاده از هش رمزنگاری شده بلاکها را باهم وصل میسازد. در ضمن، با استفاده از کلید عمومی و کلید خصوصی از درستی تراکنش اطمینان حاصل میکند.
- مکانیزم اجماع — مطمئن میسازد که تمام اعتبارسنجها یا استخراجکنندگان روی وضعیت شبکه توافق نظر دارند. اثبات کار و اثبات سهام دو تا از مشهورترین مکانیزم اجماع در دنیای کریپتو است.
- تمرکززدایی — با استفاده از توزیع منابع تصمیمگیری به نودها ناکامی شبکه را کاهش میدهد. به هر اندازه که تعداد نود (Node) بیشتر شوند، به همان اندازه شبکه بیشتر غیرمتمرکز میشود.
- تغییر ناپذیری — پس از اینکه دادهها روی بلاکچین ثبت شده، برای همیشه است.
- مشوقهای اقتصادی — به نودها پاداش پرداخت میکند. افرادی که اقدام به تقلب کند از ارزهای استیک شده آنها کسر و افراد که صادقانه عمل میکند پاداش بیشتر دریافت می کند. این امر سبب میگردد که اقدام به تخریب امنیت کمتر شوند.
2. تمرکز زدایی
در یک شبکه بلاکچین کنترل شبکه بطور مساوی میان اشتراک کنندگان تقسیم شده است. هیچ فرد یا نهادی کنترل کافی ندارند که شبکه را در کنترل خود بگیرند. منظور مان از اشتراک کنندگانی است که توکن بومی را استیک کرده است و یا اینکه استخراج کننده فعال دارند — نه دارنده کوین در کیف پول.
به هر میزان که نود بیشتر شوند، به همان میزان تمرکززدایی بیشتر میشود. و برای اینکار ورود و خروج برای همه آزاد است. هر فرد واجد شرایط میتواند بدون محدودیت در کنترل شبکه سهم بگیرند.
3. مقیاسپذیری
مقیاسپذیری به معنای توانایی انجام کار در حال رشد است.
برای مثال شبکه اصلی بیتکوین (نه شبکه لایه دو آن) مقیاس پذیر نیست — چون فقط توانایی پردازش 7-10 تراکنش را دارند. اگر حجم تراکنش به 1000 برسند، باید ساعتها یا روزها فرستنده صبر کند تا تراکنش او تکمیل گردد.
همینطور لایه اصلی اتریوم نیز مقیاسپذیر نیست — چون توانایی پردازش فقط 15 تراکنش را در ثانیه دارند.
اما؛ سویی، تُن/تون و ونوم مقیاسپذیر است. این شبکهها با افزایش نودها سرعت تراکنش آنها نیز افزایش پیدا میکند. بطور تیوری این شبکهها قادر به پردازش بیش از 100 هزار تراکنش در ثانیه است.
چهار معروفترین روش افزایش مقیاسپذیری قرار زیر است:
- بلاکچین لایه 2 — این بلاکچینها روی بلاکچین لایه اول معرفی میشود. اما باعث پیچیدگی کار و باعث آسیب در تمرکززدایی لایههای دو (نه لایه یک) میگردد. توسعهدهندگان برای بیتکوین و اتریوم لایه دو معرفی کرده است. برای نمونه آربیتروم لایه دو اتریوم است.
- تکنالوژی شاردینگ — اجازه میدهد که دادهها به حصههای کوچکتر تقسیم و هر کدام بطور مستقل تراکنشها را پردازش کند. شبکههای بلاکچین ونوم، شبکه آیس، و تون/تُن از این روش استفاده میکند.
- اثبات تاریخ — سبب تسریع پردازش تراکنشها با برچسب زمانی میگردد. شبکه سولانا از این روش استفاده میکند.
- افزایش حجم بلاک — ظرفیت هر بلاک را افزایش میدهد. برای نمونه بیتکوین کش از این روش استفاده میکند. و در هر بلاک تعداد تراکنشهای بیشتر را جای میدهد.
حل معضل سهگانه بدون قربانی؟ تُن، سویی و چینهای جدید تلاش میکند
قبلاً ذکر کردیم که مفهوم معضل سهگانه بیان میکند که حل هر سه معضل در یک چین ناممکن یا خیلی دشوار است.
اما؛ این حرف مربوط 2017 است.
بلاکچینهای جدید مانند تُن، سویی، ونوم، و سولانا معضل سهگانه را به چالش کشیده است. یعنی معضل مقیاسپذیری که بیتکوین و اتریوم با آن دستوپنچه نرم میکند حل کرده است.
در اینجا فقط در مورد تُن و سویی میپردازیم که چگونه تلاش دارند هر سه معضل را همزمان حل کند.
بلاکچین تُن
برای حل معضل سهگانه بلاکچین تُن از شاردینگ، افزایش نودها و اثبات سهام کار میگیرند.
- مقیاسپذیری: با ساختار شاردینگ، تُن دفتر کُل را به حصههای کوچک تقسیم و هر کدام میتواند تراکنشها را مستقلانه عمل کند. اینگونه در تیوری، تُن میتواند حتا یک میلیون تراکنش را نیز در ثانیه پردازش کند. اما؛ تا حال فقط موفق شده است که در آزمایش به 104٬000 تراکنش دست یابد که باز هم نسبت به 15 تراکنش در ثانیه اتریوم بیشتر از انقلاب است.
- تمرکززدایی: شبکه تُن در حال حاضر 400 اعتبارسنج فعال دارند و در حال رشد اند. نسبت به بیتکوین و اتریوم خیلی کم است. اما در حال رشد و نزدیک میتواند خیلی بیشتر غیرمتمرکز شوند.
- امنیت: تُن از اثبات سهام کار میگیرند. در این روش شرکت کننده شبکه به عنوان ضمانت 300٬000 توکن بومی این شبکه را باید استیک کند. اگر شرکت کننده تلاش برای تخریب کند، جریمه شده و از استیک آن کم میگردد. در نتیجه؛ پاداش و جریمه و افزایش اشتراک کننده این شبکه را امن میسازد.
سویی (Sui)
سویی برای حل معضل سهگانه
- امنیت: بلاکچین سویی با مجموعهای از ویژگیهای امنیتی، از جمله تحمل خطا، مالکیت بومی اشیاء، محافظان سویی (Sui Guardians)، و استفاده از زبان برنامهنویسی موف (Move)، و… ایمن شده است.
- مقیاسپذیری: با استفاده از اجرای موازی، با ساختار محوریت اشتیا و و مقیاسپذیری افقی می تواند نزدیک به 300 هزار تراکنش را در یک ثانیه پردازش کند.
- تمرکززدایی: سویی در حال حاضر 100 اعتبارسنج دارد. این زیاد نیست. اما؛ عمر این شبکه نیز کمتر از سه سال است. دروازه ورود برای همه باز است و در آینده میتواند اعتبارسنجهای بیشتر وارد شبکه شوند.
آیا هر سه معضل حل شده است؟
بهطور کامل نخیر!
چرا؟
چون شبکههای به اندازه کافی آزمایش نشده است و تعداد اعتبارسنج آنها در مقایسه با بیتکوین و اتریوم خیلی پایین است.
اما؛ شبکههای جدید زمان و فرصت دارند که هر سه معضل را حل کند. ساختار آن قوی و تا حال با مشکل خاص روبرو نشده است.
