هر سازنده dApp یا همان برنامه‌های غیرمتمرکز، آرزوی فعالیت صدها هزار یا حتی میلیون‌ها کاربر را برای سیستم خود دارد. اما تعداد معدودی از آن‌ها که واقعاً با این موضوع مواجه شده‌اند و دارای کاربران بسیاری هستند؛ به سرعت با مشکل مقیاس‌پذیری بلاکچین مواجه شده اند. در این مقاله به برخی از جنبه‌های مقیاس‌پذیری بلاکچین و راهکارهایی برای حل مشکل مقیاس‌پذیری آن خواهیم پرداخت. همچنین در مورد یکی از این راه حل‌ها به نام State Channel به صورت کامل توضیح خواهیم داد. بنابراین اگر قصد کسب اطلاعاتی در مورد State Channel، راهکاری برای حل مشکل مقیاس‌پذیری بلاکچین را دارید تا آخر این مطلب همراه ما باشید.
فهرست مطالب
مقیاس‌پذیری بلاکچین چیست؟
مقیاس‌پذیری بلاکچین به توانایی شبکه بلاک چین یا برنامه غیرمتمرکز برای یک عملکرد خوب اشاره دارد. خوب کار کردن می‌تواند معیارهای مختلفی از جمله کارایی منابع، بازده زمانی و سطوح کیفیت خدمات داشته باشد. مقیاس نیز می‌تواند به معنای حجم بالای تعاملات، حجم بالای تبادل داده یا فعالیت‌های پرسرعت باشد.
مشکل مقیاس‌پذیری بلاکچین چیست؟
مشکل مقیاس‌پذیری بلاک چین به این موضوع اشاره دارد که بلاک چین اساسا در مقایسه با سیستم‌های متمرکز سنتی، کند و گران است. هر چه بیشتر از شبکه استفاده کنید، باید هزینه بیشتری بپردازید و هزینه هر تراکنش بالاتر می‌رود. هرچه داده‌های بیشتری برای تبادل نیاز داشته باشید، هزینه هر بایت شما بیشتر می‌شود. گاهی اوقات این موارد باعث می‌شود تا معامله‌ای از نظر سرعت انجام و یا هزینه غیرمنطقی به نظر برسد.
راه حل‌های مشکل مقیاس‌پذیری بلاکچین
خوشبختانه جامعه بلاکچین بسیار نوآورانه و خلاقانه است و اخیرا با ایجاد راه حل‌های مختلفی که برای مشکلات مقیاس‌پذیری ارائه کرده، محبوبیت بیشتری پیدا کرده است. معمولاً این راه‌حل‌ها شامل انتقال تبادل داده‌ها به بخش‌های دیگر در معماری نرم‌افزار یا کاهش تعاملات بلاکچین است. در این بخش پنج راه‌حل محبوب برای رایج‌ترین مشکلات مقیاس‌پذیری برای dAppها در زیر به‌صورت موردی آمده است. پس از آن نیز به صورت مجزا در مورد State Channel، راهکاری برای حل مشکل مقیاس‌پذیری بلاکچین توضیحاتی را ارائه خواهیم داد.
- راه حل ذخیره‌سازی خارج از زنجیره (Offchain Storage Solution)
- راه حل مذاکره غیر زنجیره‌ای (Offchain Negotiation Solution)
- راه حل الگوی جمع-تعهد (Aggregate-Commit Pattern Solution)
- راه حل کانال‌های اظهارنامه (State Channels Solution)
- راه حل پروکسی (Thin Proxy Solution)
state channel، راهکاری برای حل مشکل مقیاس‌پذیری بلاکچین
نگه داشتن معاملات خارج از زنجیره و منحصراً بین هر دو طرف معامله نه تنها ارزان‌تر و سریع‌تر است بلکه در زمینه حفظ حریم خصوصی نیز دارای امنیت بسیار بالایی است. زیرا همه چیز در یک کانال اتفاق می‌افتد نه اینکه به صورت عمومی در کل شبکه پخش شود. در این نوع معاملات، فقط معاملات اولیه و پایانی هستند که به صورت زنجیره‌ای ثبت می‌شوند و در معرض دید عموم قرار می‌گیرند. این راهکار یک جنبه منفی دارد و آن هم این است که در فرایند «State Channels» نیاز به در دسترس بودن کامل همه شرکت کنندگان درگیر وجود دارد. در غیر این صورت اگر بسته شدن نهایی کانال و در نتیجه ارسال نهایی وضعیت توسط یک عامل مخرب ارسال شود ممکن است توکن‌ها در خطر باشند. برای مخالفت با حملات مخرب، توکن‌های قفل شده را می‌توان توسط قرارداد هوشمند برای جریمه کردن عامل مخرب پنهان کرد. این امر مستلزم نظارت است و می‌تواند در ازای دریافت هزینه به ارائه دهندگان خدمات، برون سپاری شود. بنابراین State Channel فقط در مواردی مفید است که شرکت‌کنندگان به‌روزرسانی‌های بسیاری را در یک دوره زمانی طولانی انجام دهند تا هزینه اولیه ایجاد یک کانال و استقرار یک قرارداد کاهش یابد.
در قرارداد هوشمندی که برای قفل کردن استفاده می‌شود می‌بایست شرکت‌کنندگان یک کانال معین را از قبل بشناسد. State Channels با مجموعه‌ای از شرکت‌کنندگان به خوبی کار می‌کنند اما اضافه کردن و حذف شرکت‌کنندگان مستلزم تغییر در قرارداد هوشمند یا ایجاد یک کانال جدید است. پروژه‌هایی مانند شبکه بیت کوین یا شبکه اتریوم، راه‌حل‌هایی را بر اساس شبکه‌ای از شرکت‌کنندگان ارائه کرده‌اند و شبکه‌ای را از بین همه کانال‌ها ایجاد می‌کنند به طوری که نیازی به ایجاد کانال جدید برای هر شرکت‌کننده جدید نیست. اکنون می‌توان تراکنش‌ها را از طریق کانال‌های افراد دیگر اما فقط تا زمانی که یک کانال مستقیم از طریق شبکه وجود داشته باشد، هدایت کرد.
پروژه‌هایی که از راهکار state channel استفاده می‌کنند
در این جا لیست منتخبی از راه حل‌های State Channels برای مشکل مقیاس‌پذیری بلاکچین معرفی شده که عبارتند از:
مزایا و معایب راهکار State Channel
این راه حل مشکل مقیاس‌پذیری بلاکچین، دارای مزایا و معایبی است.
یکی از مزایای آن به توان عملیاتی بالای این راه حل اشاره دارد. تا زمانی که دو طرف معامله با هم توافق داشته باشند تسویه حساب‌ها به صورت فوری انجام می‌شود. همچنین همان‌طور که در بالا نیز گفته شد هزینه بسیار کمی بابت هر تراکنش نیز پرداخت می‌شود.
اما بررسی پایایی شبکه و همچنین قفل کردن مقداری نقدینگی در کانال‌های پرداخت باز، از معایب این راه حل است. در نظر بگیرید که زمان و هزینه در این روش ثبت شده و برای آن یک کانال ایجاد می‌شود که این امر برای تراکنش‌های یک باره چندان مناسب نیست.
جمع‌بندی
State Channel یک راه حل برای مشکل مقیاس‌پذیری بلاک چین است که به شرکت کنندگان اجازه می‌دهد تا تراکنش‌های بسیاری را در خارج از زنجیره انجام دهند. اما فقط دو تراکنش درون زنجیره‌ای را ثبت می‌کند به طوری که شرکت کننده هزینه کارمزد همان دو تراکنش را پرداخت می‌کند. بنابراین سرعت و هزینه تراکنش‌ها با این روش کاهش می‌یابد.
سوالات متداول
۱- استفاده از روش State Channel به عنوان یک راه حل برای مشکل مقیاس‌پذیری بلاک چین مناسب چه افرادی است؟
استفاده از این روش برای افرادی که دارای تعداد معاملات بسیار زیادی هستند، بسیار مفید است. البته که تعداد شرکت کنندگان در این کانال از قبل مشخص است و شرکت کنندگان باید در زمان ایجاد و پایان کانال در دسترس باشند.
۲- بهتر است معاملات خود را بر روی شبکه اتریوم انجام دهیم یا بر روی کانال‌های استیت انجام دهیم؟
همان طور که متوجه شدید معاملات در استیت دارای هزینه کارمزد کم و سرعت تایید بالا هستند. اگر مدت زمان تایید تراکنش‌ها و میزان کارمزد برای شما از اهمیت بالایی برخوردار نیست می‌توانید از شبکه اتریوم و اگر طرف مقابل معاملات شما مشخص بوده و تعداد تراکنش‌های زیادی دارید بهتر است از راه حل State Channel برای حل مشکل مقیاس‌پذیری بلاکچین استفاده کنید.