بیت کوین به عنوان اولین ارز دیجیتال از فناوری بلاکچین کمک می‌گیرد. ربلاک چین شبکه‌ای توسعه یافته است که می‌تواند تعامل بین کاربران را بدون هیچ گونه قدرت مرکزی فعال کند. همه گره‌های موجود در شبکه بلاک چین از حقوق مساوی برخوردار هستند و منطقی است که تعجب کنیم که چگونه این شبکه بدون نظارت هیچ مرجع حاکمیتی اجرا می‌شود. هر گره منفرد در شبکه توانایی اداره و مدیریت تراکنش‌ها در شبکه بلاک چین را دارد. از سوی دیگر افزایش مداوم تعداد گره‌ها منجر به مشکل مقیاس‌پذیری بلاک چین شده است. با توجه به اینکه بلاک چین بیش از یک دهه است که وجود دارد، مشکلات مقیاس‌پذیری می‌تواند چشم‌انداز پذیرش بلاک چین را تحت تاثیر قرار دهد. این مقاله در نظر دارد یک نمای کلی از چالش‌های مقیاس‌پذیری قابل توجه در بلاک چین با طرح کلی راه‌حل‌های مرتبط را ارائه دهد. علاوه بر این شما با مطالعه آن می‌توانید درباره آینده مقیاس‌پذیری در بلاک چین اطلاعات بیشتری کسب کنید.

بلاک چین در حال توسعه، مشکل مقیاس پذیری بیت کوین

محبوبیت فناوری بلاک چین به طور قابل توجهی در حال افزایش است. جامعه تحقیقاتی بزرگ و نوآوری‌های این صنعت، سطوح امیدوارکننده‌ای از موفقیت را برای کاربردهای فناوری بلاک چین تضمین کرده اند. همان طور که می‌دانید فناوری بلاک چین در ابتدا برای بخش مالی طراحی شده بود. اما دفتر کل غیرقابل تغییر و دستکاری و همچنین تمرکززدایی در بلاک چین، آن را به یک گزینه مناسب برای کاربردهای غیرمالی نیز تبدیل کرده است. به عنوان مثال بلاک چین برنامه‌های امیدوارکننده‌ای در حوزه اینترنت اشیا (IoT) خواهد داشت.

علی رغم عوامل امیدوارکننده مرتبط با بلاک چین، توسعه برنامه‌های غیرمتمرکز به دلایل مختلفی دشوار است. مهم‌ترین چالش آن این است که شبکه بلاک چین در برابر هک آسیب‌پذیر است. علاوه بر این، مسائل دیگری مانند نیاز به ابزارهای اضافی و قابلیت استفاده محدود نیز بر پذیرش بلاک چین تأثیر می‌گذارد. اما مقیاس‌پذیری بلاک چین در حال حاضر یکی از موضوعات اصلی برای شبکه‌های بلاک چین است.

چرا مقیاس‌پذیری برای بلاک چین یک مشکل محسوب می‌شود؟ برای یافتن پاسخی ایده آل، بیت کوین را مثال می‌زنیم. شبکه بیت کوین در هر ثانیه تقریباً ۷ تا ۱۰ تراکنش را پردازش می‌کند در حالی که پروژه ویزا به طور متوسط تقریباً ۱۷۰۰ تراکنش را در هر ثانیه پردازش می‌کند. شما به وضوح می‌توانید تفاوت عملکرد بین ویزا و فناوری مبتنی بر بلاک چین را مشاهده کنید. از سوی دیگر شما باید با مشکل استقرار فناوری جدید نیز دست و پنجه نرم کنید. بنابراین نگرانی‌های حل نشده مقیاس‌پذیری در سطح معماری، مشکلاتی را در پذیرش بلاک چین و کاربردهای عملی آن ایجاد می‌کند.

درک مقیاس‌پذیری بلاک چین و بیت کوین

وقتی به دنبال چالش‌های مقیاس‌پذیری در بلاک چین هستید، باید درک روشنی از مقیاس‌پذیری بلاک چین داشته باشید. عوامل مختلفی که مقیاس‌پذیری بلاک چین را تعریف می‌کنند عبارتند از هزینه و ظرفیت، شبکه و توان عملیاتی که در زیر به توضیح هر یک از آن‌ها خواهیم پرداخت.

هزینه و ظرفیت در مقیاس‌پذیری بلاک چین

عامل هزینه و ظرفیت در مقیاس‌پذیری مستلزم نیاز به ذخیره مقدار زیادی داده در زنجیره بلوکی است. شما باید داده‌ها را از بلوک پیدایش تا آخرین تراکنش‌ها ذخیره کنید. با این حال هر گره در شبکه بلاک چین منابع و ظرفیت کافی برای ذخیره چنین حجم عظیمی از اطلاعات را ندارد.

عامل شبکه‌سازی در مقیاس‌پذیری بلاک چین و بیت کوین

اطلاعات هر تراکنش در بلاک چین در تمام گره‌ها پخش می‌شود. متعاقباً یک بلوک هنگام استخراج دوباره به همه گره‌ها منتقل می‌شود. بنابراین این فرآیند می‌تواند منابع شبکه قابل توجهی را در کنار افزایش تاخیر انتشار مصرف کند. لذا داشتن یک مکانیسم کارآمد قابل اعتماد برای انتقال داده مهم است.

توان عملیاتی در مشکل مقیاس‌پذیری بلاک چین

یکی دیگر از جنبه‌های مهم در زمینه مشکل مقیاس‌پذیری بلاک چین به توان عملیاتی آن اشاره دارد. توان عملیاتی بلاک چین به زمان مورد نیاز برای تایید یک تراکنش و اندازه بلوک برای تراکنش اشاره دارد. با تراکنش‌های بیشتر، اندازه بلوک‌ها افزایش می‌یابد و در نتیجه به منابع اضافی نیاز خواهد بود.

عوامل موثر بر مقیاس‌پذیری بلاک چین و بیت کوین

عوامل مهمی وجود دارد که منجر به چالش مقیاس‌پذیری بلاک چین می‌شود. این عوامل شامل محدودیت‌ها، هزینه‌های تراکنش، اندازه بلوک و زمان پاسخ‌دهی هستند.

محدودیت‌ها و رابطه آن با مقیاس‌پذیری بلاک چین

محدودیت ها، مهم‌ترین مسئله در مقیاس‌پذیری بلاک چین هستند. در صورت پردازش تراکنش جدید، هر گره‌ای اطلاعات مربوط به تراکنش را در دفتر کل اضافه می‌کند. در نتیجه افزایش سابقه تراکنش می‌تواند کل سیستم را تحت تاثیر قرار داده و در آن ایجاد مشکل کند. علاوه بر این، شبکه‌های بلاک چین باید تمام داده‌ها را با دقت حفظ کنند تا از داده‌ها محافظت شود. از طرفی بلاک چین نیز از نظر سخت افزاری با محدودیت‌هایی مواجه است. بیشتر مسائل مربوط به مشکلات مقیاس‌پذیری بلاک چین به دلیل محدودیت‌های سخت افزاری ایجاد می‌شود. با گسترش بیشتر شبکه بلاک چین، راه اندازی و نگهداری سخت‌افزار مورد نیاز برای گره‌های عملیاتی دشوار است.

هزینه‌های تراکنش ارز دیجیتال بیت کوین

عامل مهم بعدی که منجر به چالش‌های بزرگ مقیاس‌پذیری در بلاک چین می‌شود، به کارمزد بالای تراکنش اشاره دارد. محبوبیت روزافزون شبکه‌های بلاک چین به دلیل تقاضا برای قدرت محاسباتی بالاتر برای استخراج منجر به پیچیدگی‌های بیشتری در فرآیندهای اعتبارسنجی تراکنش‌ها شده است. کاربران باید برای تایید تراکنش‌های خود هزینه خاصی بپردازند. با گسترش مداوم شبکه‌های بلاک چین، کاربران مشتاق هستند تا برای تأیید تراکنش‌های خود هزینه تراکنش بیشتری بپردازند. با این حال، توجه به این نکته نیز ضروری است که بسیاری از تراکنش‌ها باید در صف تایید (برای مدتی طولانی) منتظر بمانند.

اندازه بلاک بیت کوین

افزایش تعداد تراکنش‌ها در شبکه‌های بلاک چین منجر به فرآیندی زمان بر برای اجرای تراکنش‌ها می‌شود. به عنوان مثال اندازه هر بلوک در شبکه بلاک چین بیت کوین در روزهای اولیه به اندازه ۱ مگابایت بود و تقریباً شامل ۲۰۲۰ تراکنش می‌شد. از طرفی افزایش تعداد تراکنش‌ها در شبکه منجر به افزایش اندازه بلوک شده و در نتیجه بر مقیاس‌پذیری بلاک چین تأثیر می‌گذارد.

زمان پاسخ دهی در فناوری بلاک چین

تمام تراکنش‌ها در شبکه بلاک چین باید یک فرآیند اعتبارسنجی را طی کنند. به طور کلی با توجه به تعداد تراکنش‌های موجود در صف، تراکنش‌ها باید برای مدت‌های طولانی جهت اعتبارسنجی منتظر بمانند. مثلا شبکه بیت کوین به تقریبا ۱۰ دقیقه زمان برای ساخت یک بلوک جدید نیاز دارد. زمان انتظار برای اعتبارسنجی تراکنش در زمان‌های اوج نیز افزایش می‌یابد. زمان پاسخ به طور مستقیم با کارمزد تراکنش‌های بالا به عنوان یکی از عوامل قابل توجه در مشکل مقیاس‌پذیری بلاک چین است.

بنابراین عوامل برجسته‌ای که منجر به چالش مقیاس‌پذیری بلاک چین می‌شوند نشان می‌دهد که افزایش تعداد تراکنش‌ها و کاربران قطعا برای شبکه‌های بلاک چین مشکل ساز است. اگر شبکه‌ها نتوانند از نظر ظرفیت برای پذیرش تراکنش‌ها و کاربران جدید گسترش یابند، آن گاه ممکن است ریسک‌های زیادی برای پذیرش گسترده ایجاد گردد. بنابراین جستجو برای راه حل‌های مقیاس‌پذیری بلاک چین در زمان‌های اخیر به شدت افزایش یافته است.

امکانات مقیاس‌پذیری بلاک چین و بیت کوین

درک دقیق این موضوع که چرا مقیاس پذیری یک مسئله مهم برای بلاک چین است، توجه را مستقیماً به راه‌حل‌های بالقوه جلب می‌کند. شبکه‌های بلاک چین بدون مجوز مبتنی بر اثبات کار، می‌توانند تقریباً ۱۰ تراکنش در هر ثانیه را ارائه دهند. علاوه بر این برخی اصلاحات فنی نیز می‌تواند به بهبود توان عملیاتی تراکنش (به تقریبا ۱۰۰ تراکنش در هر ثانیه) کمک کند. مهم‌تر از همه اینکه تغییرات فنی بر جنبه‌های امنیتی شبکه‌های بلاک چین باز و غیرمتمرکز تأثیری نخواهد گذاشت.

از سوی دیگر شبکه‌های بلاک چین مجاز نیز می‌توانند به عنوان پاسخ‌های امیدوارکننده برای مشکل مقیاس‌پذیری بلاک چین عمل کنند. مکانیسم‌های اجماع در شبکه‌های بلاک چین مجاز می‌تواند سرعت بهبود یافته‌ای را ارائه دهند. در عین حال شبکه‌های بلاک چین مجاز، هیچ وضوحی در موردعدم تمرکز با اعتبار سنجی‌های از پیش تعیین‌شده که به طور موثر همه تراکنش‌ها و برنامه‌ها را کنترل می‌کنند، ارائه نمی‌کنند. به نظر شما آیا امیدی به مقیاس‌پذیری بلاک چین وجود دارد؟

مفهوم مقیاس‌پذیری سه‌گانه بلاک چین و بیت کوین

«مقیاس‌بندی سه گانه» مفهومی است که نشان می‌دهد شبکه‌های بلاک چین می‌توانند تنها دو مورد از سه ویژگی مهم تمرکززدایی، امنیت و مقیاس‌پذیری را داشته باشند. در ابتدا بهتر است ارتباط بین سه مولفه متمایز در این سه ویژگی را درک کنیم تا راه حل‌های بهتری برای چالش مقیاس پذیری بلاک چین پیدا کنیم.

شبکه بلاک چین باید در مورد اعتبار تراکنش برای تسویه آن به توافق برسد. در مورد سیستمی با تعداد کاربران زیاد، شبکه ممکن است به زمان بیشتری برای دستیابی به توافق نیاز داشته باشد. بنابراین مشهود است که مقیاس‌پذیری با افزایش تمرکززدایی کاهش می‌یابد. به دو شبکه مختلف بلاک چین مبتنی بر اثبات کار با سطوح غیرمتمرکز مشابه فکر کنید و امنیت را به عنوان نرخ هش در بلاک چین فرض کنید. در صورت هش ریت بالاتر، در کنار رشد چشمگیر مقیاس‌پذیری در امنیت، زمان تایید کمتری نیاز خواهد بود. بنابراین با ثابت بودن تمرکززدایی، می‌توانید یک رابطه مستقیم بین امنیت و مقیاس‌پذیری داشته باشید. مقیاس‌پذیری سه‌گانه بلاک چین اساساً نشان می‌دهد که یک شبکه بلاکچین نمی‌تواند تمرکززدایی، مقیاس‌پذیری و امنیت را به طور همزمان بهینه کند. در نتیجه باید به نیاز مبادله توجه داشته باشید.

راه حل‌هایی جهت مقیاس‌پذیری بلاک چین

چالش‌های مختلف برای مقیاس پذیری بلاک چین در کنار مفهوم سه‌گانه مقیاس پذیری، بسیاری از موانع حیاتی را برای پذیرش بلاک چین ایجاد می‌کند. اما می‌توان با راه حل‌های زیر به چالش‌های مختلف مقیاس‌پذیری بلاک چین پاسخ داد.

استفاده از مکانیسم‌های اجماع بهتر

یکی از رایج‌ترین راه حل‌های پیشنهادی برای چالش مقیاس‌پذیری بلاک چین، بهبود پروتکل‌های اجماع است. شبکه‌های بلاک چین معروف مانند بیت کوین در حال حاضر از پروتکل اجماع اثبات کار استفاده می‌کنند. حتی اگر مکانیسم اجماع اثبات کار امنیت قابل اعتمادی را ارائه دهد، باید گفت بسیار کند است. بنابراین بسیاری از شبکه‌های بلاک چین به دنبال مکانیسم اجماع اثبات سهام PoS به عنوان راه حلی امیدوارکننده برای مسائل مقیاس‌پذیری بلاک چین هستند. مکانیسم اجماع اثبات سهام نیازی به استخراج کنندگان برای حل الگوریتم‌های رمزنگاری با استفاده از قدرت محاسباتی عظیم ندارد. همچنین اجماع را از طریق انتخاب اعتباردهنده‌ها بر اساس سهام در شبکه تضمین می‌کند. پذیرش اجماع اثبات سهام می‌تواند ظرفیت شبکه‌های اتریوم را در کنار بهبود امنیت و تمرکززدایی به طور قابل ملاحظه‌ای افزایش دهد.

شاردینگ یکی دیگر از راه حل‌های مقیاس‌پذیری بلاک چین

شاردینگ یکی از انتخاب‌های مرسوم برای رسیدگی به مشکل مقیاس‌پذیری بلاک چین به عنوان یک راه حل مقیاس‌پذیری بر روی زنجیره بلاک است. بر اساس پایگاه‌های داده توزیع شده، در حال حاضر شاردینگ یکی از راه‌حل‌های قابل توجه مقیاس‌بندی لایه ۱ برای شبکه‌های بلاک چین است. شاردینگ شامل تجزیه تراکنش‌ها به مجموعه داده‌های کوچکتر است که به آن‌ها «شارد» گفته می‌شود. سپس شبکه به طور همزمان خرده‌ها را پردازش می‌کند و در نتیجه کار متوالی بر روی چندین تراکنش را امکان‌پذیر می‌سازد. با کمک به اشتراک گذاری، اطلاعات می‌توانند بین گره‌های مختلف تقسیم شوند و در عین حال از ثبات اطلاعات اطمینان حاصل گردد. خرده‌ها به عنوان مدرکی برای زنجیره اصلی عمل می‌کنند و در عین حال از تعامل با یکدیگر برای اشتراک‌گذاری آدرس‌ها و تعادل با استفاده از پروتکل‌های ارتباطی متقاطع اطمینان می‌دهند.

استفاده از بلاک چین تودرتو برای حل مقیاس‌پذیری بلاک چین

یکی دیگر از پاسخ‌های امیدوارکننده برای حل مشکل مقیاس‌پذیری بلاک چین، بلاک چین تودرتو است. بلاک چین تودرتو یک زیرساخت شبکه غیرمتمرکز است که از بلاک چین اصلی برای ایجاد پارامترهایی برای شبکه بلاک چین بزرگ‌تر استفاده می‌کند. علاوه بر این، اجرای تراکنش‌ها را بر روی یک شبکه به هم پیوسته از زنجیره‌های ثانویه نیز تضمین می‌کند. بلاک چین تودرتو یکی از ورودی‌های امیدوارکننده در میان راه حل‌های لایه ۲ است که هدف آن حل مشکل مقیاس‌پذیری بلاک چین است.

در حالی که شنیدن راه حل‌های امیدوارکننده برای مقیاس‌پذیری بلاکچین خوب است، اما باید بدانید که این راه حل‌ها هنوز در مراحل آزمایشی هستند. کاملاً واضح است که مقیاس‌پذیری یک محدودیت بزرگ برای شبکه‌های بلاک چین است. توسعه دهندگان آن در تلاش هستند تا مشکل مقیاس‌پذیری را از دیدگاه‌های مختلف حل کنند.

جمع‌بندی

به نظر می‌رسد آینده بلاک چین با امکان‌سنجی کاربردهای آن در بخش‌های مختلف کاملاً روشن باشد. اما همان طور که می‌دانید افزایش تعداد کاربران آن باعث می‌شود به شبکه‌های بلاک چین بزرگتری نیاز باشد. درک عمیق مشکل مقیاس‌پذیری بلاک چین نشان می‌دهد که چگونه مقیاس‌پذیری در هزینه و ظرفیت، شبکه و توان عملیاتی تاثیر می‌گذارد. البته که عوامل دیگری مانند محدودیت‌های شبکه بلاک چین و سخت‌افزار، افزایش کارمزد تراکنش‌ها و اندازه بلوک در کنار زمان تکمیل تراکنش بر مقیاس پذیری آن نیز تأثیر می‌گذارد. همچنین مقیاس‌پذیری بلاک چین باید با نگرانی‌های مربوط به مقیاس‌بندی سه‌گانه نیز مقابله کند. به هر حال در دسترس بودن راه حل‌های خاص برای حل مشکلات مقیاس پذیری بلاک چین، چشم‌انداز امیدوارکننده‌ای را به کاربران این شبکه ارائه می‌دهد.

سوالات متداول

• مشکل مقیاس‌پذیری بلاک چین چطور حل می‌شود؟

بهبود پروتکل‌های اجماع می‌تواند یکی از راه حل‌ها باشد. بدین صورت که با استفاده از پروتکل اجماع اثبات سهام نیازی به استخراج کنندگان برای حل الگوریتم‌ها نخواهد بود. استفاده از شاردینگ (تجزیه تراکنش‌ها به مجموعه داده‌های کوچکتر) و همچنین شبکه بلاک چین تودرتو نیز راه حل‌های مشکل مقیاس‌پذیری بلاک چین هستند.

• چطور می‌توانیم قیمت ارزهای دیجیتال را ببینیم؟

با مراجعه به سایت بیت پین به نشانی https://bitpin.ir/ می‌توانید قیمت لحظه ای ارزهای دیجیتال و بیت کوین را ببینید.

• عوامل موثر بر مقیاس‌پذیری بلاک چین چیست؟

عوامل مهمی وجود دارد که منجر به چالش مقیاس‌پذیری بلاک چین می‌شود. این عوامل شامل محدودیت‌ها، هزینه‌های تراکنش، اندازه بلوک و زمان پاسخ‌دهی هستند.