لایه 1 بلاکچین و هر آنچه که باید درباره آن بدانید!

لایه 1 به پایه و اساس هر بلاکچین اشاره دارد.

بلاکچین‌هایی مانند بیت‌ کوین، بایننس‌چین یا اتریوم لایه‌های زیرساختی یا همان لایه یک هستند.

لایه 1 بلاکچین می‌تواند تراکنش‌ها را بدون نیاز به سایر اجزای شبکه تایید و نهایی کند. بهبود لایه یک برای مقیاس‌پذیری شبکه کار چندان آسانی نیست.

برای نمونه، به دلیل این که امکان تغییر لایه 1 در بیت کوین وجود ندارد، توسعه دهندگان آن به عنوان راه حل، یک پروتکل لایه دوم که از نظر امنیت و مکانیزم بر لایه اول تکیه دارد را توسعه داده‌اند.

شبکه لایتینگ بیت‌کوین یکی از مثال‌هایی است که می‌توان برای عدم انعطاف‌پذیری و اهمیت لایه دوم نام برد. این لایه به کاربران امکان انجام تراکنش‌های سریع‌تر و آسان‌تر را قبل از اضافه شدن داده‌ها به زنجیره اصلی فراهم می‌کند.

بیشتر بخوانید: والت‌های شبکه لایتنینگ؛ معرفی 12 کیف پول لایتنینگ

اصطلاح لایه یک و لایه دو فقط عباراتی هستند که به ما کمک می‌کنند تا معماری‌های‌ متفاوت بلاکچین، پروژه‌ها و ابزار‌های توسعه این حوزه را درک کنیم. اگر تا به حال در مورد رابطه پالیگان و اتریوم یا پولکادات و زنجیره‌های فرعی آن کنجکاو بوده‌اید، با ما همراه باشید تا تفاوت آن‌ها و نحوه عملکردشان را بررسی کنیم.

لایه 1 چیست؟

لایه 1 نام دیگر بلاکچین پایه است.

بلاکچین‌هایی مانند بایننس‌چین (BNB)، اتریوم (ETH)، بیت‌کوین (BTC) و سولانا (SOL)، همگی بلاکچین‌های لایه 1 هستند. ما این پروتکل‌های لایه 1 را به عنوان شبکه‌های اصلی اکوسیستم آن‌ها در نظر می‌گیریم. در مقابل، پروتکل‌های خارج از زنجیره (off Chain) و راه‌ حل‌های لایه دوم را داریم که همگی برپایه لایه اول شکل گرفته‌اند.

به عبارت دیگر، پروتکل لایه 1، هسته بلاکچین محسوب می‌شود که در آن تراکنش‌ها، پردازش و نهایی می‌شوند.

مقیاس‌پذیری لایه 1

مهم‌ترین مشکل لایه 1 در ناتوانی آن برای مقیاس پذیری است.

بیت‌کوین و سایر بلاکچین‌های محبوب در مواقع اوج پیک شبکه، برای انجام و پردازش تراکنش‌ها با مشکل مواجه می‌شوند. بیت‌کوین از مدل اثبات کار استفاده می‌کند که برای انجام تراکنش‌ها نیازمند قدرت پردازش بالایی است.

با این که مکانیزم اجماع اثبات کار (POW) امنیت و عدم تمرکز بلاکچین را تضمین می‌کند اما در عین حال باعث کاهش سرعت تراکنش‌ها در زمان اوج فعالیت شبکه نیز می‌شود. این مسئله می‌تواند باعث افزایش چشمگیر کارمزد تراکنش‌ها در زمان شلوغی شبکه بلاکچین باشد.

توسعه دهندگان بلاکچین برروی مشکل مقیاس‌پذیری و ارائه راه حل‌های گوناگون در طی این سال‌ها تلاش زیاد انجام داده‌اند اما همچنان برای انتخاب بهترین راه حل، نتیجه قطعی برای افزایش مقیاس لایه 1 وجود ندارد چرا که هر راه‌حل معایب خود را نیز به همراه دارد.

بیشتر بخوانید: لزوم پذیرش لایه دوم توسط صرافی‌های غیرمتمرکز برای ورود دیفای به جریان اصلی

برخی از گزینه‌های موجود مقیاس‌پذیری عبارت اند از:

1. افزایش اندازه بلاک، که امکان پردازش تراکنش‌های بیشتر را در هر بلاک فراهم می‌کند.
2. تغییر مکانیزم اجماع، مانند چیزی که در اتریوم به عنوان نسخه دو رخ می‌دهد.
3. پیاده‌ سازی شاردینگ، شکلی از پارتیشن بندی پایگاه‌های داده.

بهبود لایه 1 نیازمند تلاش فراوانی برای پیاده‌سازی و اجرای آن است. در بسیاری از حالت‌ها، همه کاربران و نود‌های یک شبکه با این تغییر موافقت و پشتیبانی نمی‌کنند.

این مسئله می‌تواند منجر به ایجاد چند دسته شدن جامعه یک بلاکچین و یا حتی هارد فورک شود. نمونه آن را می‌توانید در بیت‌کوین و بیت‌کوین کش در سال 2017 مشاهده کنید.

به‌روز رسانی SegWit

یکی از مثال‌های راه حل مقیاس پذیری بیت‌کوین برای لایه 1 آن به‌روز رسانی SegWit (Segregated witness) است.

در این تغییر، با بهبود سازماندهی داده‌های داخل بلاک‌ها (امضا‌های دیجیتال دیگر جزئی از ورودی تراکنش نیستند)، بهره‌وری بیت‌کوین افزایش یافت. این موضوع باعث افزایش فضای خالی بلاک‌ها برای ذخیره تراکنش‌های بیشتر شد. البته در این به‌روز رسانی امنیت شبکه تحت تاثیر قرار نگرفت.

در‌ به‌روز رسانی SegWit، از روش فورک نرم‌افزاری سازگار استفاده شد. این بدان معناست که نود‌های بیت‌کوینی که هنوز به‌روز رسانی جدید را دریافت نکرده‌اند همچنان می‌توانند در تایید و پردازش تراکنش‌ها مشارکت کنند.

شاردینگ لایه 1 چیست؟

شاردینگ (Sharding) نیز یکی دیگر از راه حل‌های بهبود مقیاس‌پذیری لایه 1 است که برای افزایش خروجی تراکنش‌ها استفاده می‌شود.

یک شبکه و نودهای آن، به شاردینگ‌های مختلف تقسیم می‌شوند تا سرعت کار و انجام تراکنش‌ها در آن افزایش پیدا کند. هر شارد، یک زیر مجموعه از کل فعالیت‌های شبکه را مدیریت می‌کند که در آن هر شارد تراکنش‌ها، نود‌ها و بلاک‌های مختص خود را دارد.

به جای آن، هر نود به صورت مجزا به زنجیره اصلی در هنگام انجام هر تراکنش گزارش می‌دهد تا داده‌های محلی داخل هر نود که شامل موجودی آدرس‌ها و سایر متغیر‌های کلیدی است به اشتراک گذاشته شود. 

مقایسه لایه 1 و لایه 2

وقتی صحبت از بهبود بلاکچین می‌شود، به دلیل محدودیت‌های فنی هر چیزی را نمی‌توان در لایه 1 حل کرد.

انجام برخی تغییرات در بلاکچین اصلی تقریبا مشکل یا غیرممکن است. اتریوم را برای مثال در نظر بگیرید، این بلاکچین در حال ارتقا مکانیزم اجماع خود به اثبات سهام (POS) است. این ارتقا سال‌ها به طول انجامیده است. 

البته در برخی موارد نمی‌توان به دلیل مشکلات مقیاس پذیری از لایه 1 بلاکچین‌ها استفاده کرد. یک بازی بلاکچینی را در نظر بگیرید، این بلاکچین در عمل نمی‌تواند از شبکه بیت‌کوین به دلیل سرعت تراکنش‌های پایین آن استفاده کند.

با این حال یک بازی بلاکچینی ممکن است همچنان بخواهد از مزایایی مانند امنیت و غیرمتمرکز بودن لایه 1 بهره ببرد. در چنین حالتی بهترین راه برای اغلب اپلیکیشن‌ها استفاده از یک بلاکچین لایه دوم است.

مثال‌های بلاکچین لایه 1

حالا که می‌دانیم لایه 1 چیست، باید نگاهی به برخی از مثال‌های آن داشته باشیم.

در بلاکچین‌های لایه اول تنوع زیادی وجود دارد که هر کدام برای موارد استفاده خاصی ایجاد شده‌اند. همه بلاکچین‌ها فقط در بیت‌کوین و اتریوم خلاصه نمی‌شوند، بلکه سایر شبکه‌ها نیز برای امنیت، مقیاس‌پذیری و حفظ ویژگی غیرمتمرکز بودن، راه‌حل‌ها و تکنولوژی‌های خود را ارائه داده‌اند.

1. Elrond

Elrond یک بلاکچین لایه 1 است که در سال 2018 از روش شاردینگ برای بهبود کارایی و مقیاس‌پذیری خود استفاده کرد.

بلاکچین Elrond می‌تواند بیش از 100 هزار تراکنش را در ثانیه (TPS) پردازش کند. این بلاکچین از دو ویژگی کلیدی بهره می‌برد که شامل استفاده از مکانیزم Secure proof of stake یا اثبات سهام ایمن و حالت تطبیقی شاردینگ است. 

حالت تطبیق شاردینگ زمانی رخ می‌دهد که با افزایش یا کاهش تعداد کاربران شبکه شارد‌ها جدا و ادغام می‌شوند. در واقع معماری کل شبکه براساس سیستم شاردینگ طراحی شده است.

این مسئله شامل تراکنش‌ها نیز می‌شود. نود‌های Validator بین شارد‌های مختلف جا‌به‌جا می‌شوند که این حالت، شانس قرار گرفتن زیر یکی از شارد‌های معیوب یا خطرناک را کاهش می‌دهد.  

2. Harmony

بلاکچین Harmony نیز از مکانیزم اجماع اثبات سهام اثرگذار (EPOS) استفاده می‌کند.

لایه 1 این شبکه توسط معماری شاردینگ پشتیبانی می‌شود. mainnet این بلاکچین دارای 4 شارد اصلی است که هر کدام وظیفه ایجاد و تایید بلاک‌های جدید را به صورت موازی برعهده دارند.

یک شارد می‌تواند با سرعت خود به صورت مستقل این کار را انجام دهد، در واقع هر شارد ارتفاع بلاک مخصوص به خود را دارد.

پل Trustless آن به بلاکچین اتریوم و بیت‌کوین نقش کلیدی را در این زمینه ایفا می‌کند. این موضوع به کاربران امکان تبدیل توکن‌های خود را بدون نیاز به اشخاص ثالث پر ریسک مشابه آن‌چه در سایر Bridge‌ها وجود دارد فراهم کرده است.

چشم‌انداز اصلی بلاکچین Harmony در مقیاس‌پذیری برای Web3‌ با اتکا به سازمان‌های خودگردان (DAO) و روش اثبات با دانش صفر (Zero-knowledge proofs) است.

آینده دیفای (اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز مالی) به نظر به سیستم‌های چند زنجیره‌ای و بین زنجیره‌ای وابسته است. این مسئله، سرویس‌های Bridge بلاکچین Harmony را برای کاربران بیش از پیش جذاب می‌کند.

توکن بومی این بلاکچین، ONE نام دارد که برای پرداخت کارمزد شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرد. این توکن را می‌توان برای مشارکت در مکانیزم اجماع اثبات سهام و حاکمیت این بلاکچین مورد استفاده قرار داد. این مسئله باعث موفقیت Validator‌ در دریافت پاداش و کارمزد‌های تراکنش پایدار می‌شود.

بیشتر بخوانید: آموزش استیک ارز هارمونی (ONE)

3. Celo

Celo یک بلاکچین لایه 1 است که از اتریوم (Geth) در سال 2017 فورک شده است.

با این حال این بلاکچین توانسته تغییرات و به‌روز رسانی‌های بزرگی را انجام دهد که از جمله آن‌ها می‌توان به استفاده از مکانیزم POS و سیستم آدرس یکتای آن نام برد.

در بلاکچین Celo هر کسی می‌تواند از یک ایمیل یا شماره موبایل به عنوان کلید عمومی استفاده کند. این بلاکچین به سخت‌افزار‌های سنگین و قدرتمند نیاز ندارد و به راحتی توسط کامپیوتر‌های رایج امروزی اجرا می‌شود.

توکن اصلی این بلاکچین CELO نام دارد که یک توکن کاربری استاندارد برای تراکنش‌ها، امنیت و پاداش‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

شبکه Celo همچنین سه استیبل کوین با نام‌های cUSD, cEUR و cREAL دارد. این توکن‌ها توسط کاربران آن ایجاد شده است که مکانیزم پشتیبان آن دقیقا مانند اپلیکیشن MackerDAO DAI است. علاوه‌بر آن، تراکنش‌هایی که توسط استیبل کوین‌های Celo انجام می‌شوند را می‌توان برای پرداخت و تبادل با هر دارایی موجود در این شبکه به کار برد.

نوسانات شدید بازار کریپتو و سختی بلاکچین برای تازه کاران می‌تواند برای بسیاری به یک مانع تبدیل شود. از همین رو این سیستم آدرس ولت خلاقانه می‌تواند گام بزرگی برای حل این مشکل باشد.

بیشتر بخوانید: چرا بازار ارزهای دیجیتال، نوسانات زیادی دارد؟

4. THORChain

THORChain یک صرافی غیرمتمرکز بین زنجیره‌ای با ویژگی Permissionless است.

این صرافی در واقع یک شبکه لایه 1 است که بر روی Cosmos SDK بنا شده. مکانیزم مورد استفاده این بلاکچین برای تایید تراکنش‌ها Tendermint نام دارد. هدف اصلی بلاکچین THORChain فراهم کردن بستر غیرمتمرکز بین‌زنجیره‌ای نقدینگی بدون نیاز به پشتوانه و دارایی‌های Wrap شده است (مانند توکن بیت‌کوین در سایر شبکه‌ها).

این سیستم مانند یک مدیر صندوق عمل می‌کند که واریز‌ها و برداشت‌ها را نظاره می‌کند. این مسئله باعث ایجاد نقدینگی غیرمتمرکز و به حذف عوامل میانی متمرکز کمک خواهد کرد.

مدل بازار ساز خودکار (AMM) این صرافی، از توکن RUNE به عنوان جفت ارز پایه استفاده می‌کند بدین معنا که شما می‌توانید دارایی‌های موجود در این صرافی را با توکن RUNE مبادله کنید. در این روش، این پروژه مانند یک صرافی یونی‌سواپ بین‌زنجیره‌ای عمل می‌کند که در آن توکن RUNE به عنوان یک پایه و دارایی ایمن برای استخر‌های نقدینگی به کار می‌رود.

5. Kava

Kava یک بلاکچین لایه یک است که سرعت و همکاری بین زنجیره‌ای Cosmos را با پشتیبانی توسعه دهنده اتریوم با معماری Co-chain ارائه می‌دهد.

به عبارت دیگر به آن مانند همکاری دو بلاکچین Cosmos و اتریوم نگاه کنید. شبکه kava از مزیت‌های EVM (ماشین مجازی اتریوم) برای توسعه‌دهندگان و محیط توسعه دهنده Cosmos SDK استفاده می‌کند.

Kava از مکانیزم اجماع Tendermint POS استفاده می‌کند که مقیاس‌پذیری زیادی را برای اپلیکیشن‌های مستقر در معماری Co-chain ماشین مجازی اتریوم (EVM) به همراه دارد.

بلاکچین Kava از توکن KAVA برای کاربری و حاکمیت بهره می‌برد. در این بلاکچین یک استیبل کوین مخصوص با نام USDX که معادل دلار است ارائه می‌شود. توکن KAVA برای پرداخت کارمزد تراکنش‌ها و استیک آن در مکانیزم POS کاربر دارد.

کاربران می‌توانند با استیک توکن‌های KAVA بر روی نود‌های Validator، بخشی از کارمزد‌های دریافتی آن‌ها را هدیه بگیرند. استیک کنندگان و نود‌های اعتبار سنج همچنین می‌توانند بر روی پارامتر‌ها و تصمیمات قابل اتخاذ حاکمیتی رای گیری کنند.

6. IoTex

بلاکچین لایه یک IoTex در سال 2017 با هدف ترکیب بلاکچین و اینترنت اشیا (IOT) شکل گرفت. این مسئله به کاربران امکان کنترل داده‌هایی که دستگاه‌های آن‌ها تولید می‌کند را فراهم کرده است.

نتیجه این بلاکچین، اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز، دارایی‌ها و خدمات با پشتوانه ماشینی است. اطلاعات شخصی شما ارزشمند هستند و مدیریت آن توسط بلاکچین می‌تواند مالکیت آن را تضمین کند. 

ترکیب نرم افزار و سخت افزار در بلاکچین IoTeX، راه حل جدیدی را برای کنترل حریم خصوصی و داده‌های مربوط به آن در اختیار مردم قرار می‌دهد. برای رسیدن به این هدف، بلاکچین IoTex، تجربه کاربری را فدا نمی‌کند.

این سیستم به کاربران امکان دریافت دارایی‌های دیجیتال از داده‌های دنیای واقعی که به آن MachineFi گفته می‌شود را به صورت یکپارچه فراهم می‌کند. 

Ucam یک دوربین امنیتی خانگی پیشرفته است که به کاربران امکان نظاره‌ خانه خود را از همه جا و همه زمان‌ها با رعایت حریم خصوصی فراهم می‌کند.

سخت افزار Pebble Tracker یک دستگاه هوشمند GPS با قابلیت پشتیبانی از 4G و توانایی‌های ردیابی و رهگیری است. این دستگاه نه‌تنها داده‌های GPS را ردیابی می‌کند بلکه داده‌های در لحظه محیطی مانند دما، رطوبت و کیفیت هوا را نیز در اختیار کاربر قرار می‌دهد.

در زمینه معماری بلاکچین، این شبکه تعدادی پروتکل لایه 2 دارد که برروی آن توسعه‌ داده‌ شده است. این بلاکچین ابزار‌های مفیدی را برای ایجاد شبکه‌های قابل شخصی سازی در نهایی سازی تراکنش‌ها در IoTeX ارائه می‌دهد.

این زنجیره‌ها می‌توانند با یک دیگر تعامل داشته باشند و اطلاعات شبکه را با استفاده از IoTeX با یک دیگر به اشتراک بگذارند. توسعه دهندگان این بلاکچین می‌توانند به آسانی یک زنجیره زیرمجموعه (Sub-Chain) جدید را برای برآورده ساختن نیاز‌های دستگاه IoT ایجاد کنند.

نتیجه گیری

اکوسیستم‌های بلاکچین‌های امروزی فقط به یک لایه محدود نمی‌شوند و بسیاری از آن‌ها از چندین شبکه لایه 1 و پروتکل‌های لایه 2 استفاده می‌کنند. ممکن است در ابتدا درک لایه 1 و تفاوت آن با پروتکل‌های لایه 2 مشکل به نظر برسد اما با درک ساختار و معماری هر یک از این لایه‌ها، می‌توانید راحت‌تر با آن کنار بیایید. 

دانستن این مسائل می‌تواند به شما در شناخت بلاکچین‌ها و هدف هر بلاکچین کمک کند. در واقع یکی از راه‌های ارزیابی بنیادی هر بلاکچین در هنگام سرمایه‌گذاری در آن، شناخت نحوه کارکرد و تکنولوژی‌های مورد استفاده در آن است.

قصد خرید یا فروش ارز دیجیتال در ایران را دارید؟ در این سایت می‌توانید با اطمینان و با چند کلیک خرید کنید:

نام	ویژگی‌ها	امتیاز	لینک ثبت‌نام
نوبیتکس	خرید ارز دیجیتال با کارت بانکی شتاب بدون نگرانی از تحریم معامله با کارمزد و سرعت مناسب ترید ارز دیجیتال با دلار (تتر) و ریال
صرافی خارجی کوینکس	پلتفرم ترید ارز دیجیتال با جفت ارزهای متنوع بدون مشکل با ایرانیان معامله با کارمزد و سرعت مناسب ارزهای دیجیتال بسیار متنوع آموزش صرافی کوینکس را اینجا بخوانید