عصر مقیاس‌پذیری

۲۹ اردیبهشت ۱۳۹۸

age of scaling-arznameh
چطور بلاکچین می‌تواند به محبوبیت جهانی برسد؟

 

 

معضل مقیاس‌پذیری

زمانی که کتاب تاریخچه بلاکچین نوشته شود، به احتمال زیاد در آن از سال ۲۰۱۸ به عنوان سال شکست توسعه مقیاس‌پذیری (Scaling) نام برده خواهد شد. نیاز به سیستم‌های مقیاس‌پذیر در سال ۲۰۱۷ به حدی رسیده بود که شرکت‌های بسیاری در پاسخ به آن پروژه‌هایی گسترده را برای برطرف نمودن مشکل محدودیت مقیاس‌پذیری راه‌اندازی کردند؛ اگرچه این شرکت‌ها راه را با امید و قدرت زیادی آغاز کردند، اما در نهایت دریافتند که از میان برداشتن سد مقیاس‌پذیری آن قدرها که به نظر می‌رسد آسان نیست. با به پایان رسیدن سال ۲۰۱۸، اداره علوم بلاکچین توکن‌های مدرن مطالعه‌ای را در رابطه با رویکردهای شناخته شده برای ارتقای مقیاس‌پذیری شبکه‌های بلاکچین منتشر نمود.

 

رقابت برای دستیابی به مقیاس‌پذیری کارآمد با موج عظیمی از استارت‌آپ‌ها و تخصیص منابع مالی گسترده برای استفاده از فناوری دفاتر کل توزیع شده (DLT) در دنیای واقعی آغاز شد. اولین موج پروژه‌ها با ورود پر سر و صدای خود به بازار، وعده برطرف نمودن این مشکل را به مخاطبان خود دادند؛ اما همان طور که بسیاری از متخصصین پیش‌بینی کرده بودند، این پروژه‌ها نتوانستند به وعده‌های خود چندان عمل کنند. ائوس (EOS) و آیوتا (IOTA) از مثال‌های بارز چنین پروژه‌هایی هستند؛ این پروژه‌ها نه از سرعت مناسب برخوردار بودند، نه بلاکچین بودند و نه نسبت به خطای بیزانسی (Byzantine Fault) مقاوم بودند. نهایتاً از دیدگاه بسیاری بعنوان چهره‌ای جدید از تمرکز (Centralization) شناخته شدند و به عقیده بسیاری، این پروژه‌ها رویکردی صحیح نسبت به پروتکل غیر متمرکز نداشتند. کماکان پروژه‌های بسیاری در جریان هستند که اگرچه تبلیغات زیادی برای موفقیت خود نکرده بودند، اما امید بیشتری برای برطرف نمودن این مشکل در سال‌های آینده دارند. به هر حال اعضای صنایع بلاکچین کماکان در حال بررسی مشکل مقیاس‌پذیری و شیوه‌های برطرف نمودن آن هستند.

 

 

مسیرهای تحقیقاتی

فناوری بلاکچین از زمان ظهور خود تاکنون شاهد نظریه‌ها و رویکردهای متعددی برای مقابله با مشکل مقیاس‌پذیری بوده است؛ برخی از این رویکردها تنها در سطح ایده‌های مبهم بوده، در حالی که پروژه‌های متعددی هستند که پای خود را از ایده فراتر گذاشته و بر روی نمونه معماری‌های آزمایشی و اجرای اثبات کانسپت کار می‌کنند. هر یک از این رویکردها شیوه‌ای منحصر به خود را برای تقسیم بار شبکه داشته و تبع آن، محدودیت‌ها و گلوگاه‌های مربوط به خود را به همراه دارند. در راستای حفظ مسیر اصلی بحث، در این مطلب تا حد امکان از بردن نام سازمان‌ها پرهیز کرده و بیشتر به محتوای رویکردها خواهیم پرداخت.

 

 

شاردینگ با اثبات سهام

شاردینگ (Sharding) یکی از رویکردهایی است که از دیدگاه بسیاری از متخصصین و صاحبان نظر، برای مقابله با معضل مقیاس‌پذیری از آینده روشن‌تری برخوردار است. این رویکرد به طور مستقیم مشکل را هدف قرار می‌دهد؛ با اجرای این سیستم، در عوض این که هر یک از نودها (Node) یک نسخه از وضعیت کلی بلاکچین را تولید کند، وضعیت کلی شبکه به قسمت‌های کوچک‌تری به نام شارد (Shard) تقسیم شده و بین گروه‌هایی از نودها تقسیم می‌شود. از این مرحله به بعد، فرایند پردازش بسیار شبیه به فرایند کلاسیک بلاکچین بوده و نودهای هر شارد اطلاعات کافی را برای تأیید تراکنش‌ها در اختیار دارند. یکی از نکات اساسی که در رابطه با این رویکرد وجود دارد، استفاده آن به همراه پروتکل اجماع اثبات کار (PoW) است؛ از آن‌جایی که هدف اصلی ایجاد شبکه‌ای همگن و متشکل‌ از تعداد زیادی از اجزا است، منابع محاسباتی بایستی به طور دقیق تقسیم شوند. چنین شرایطی موجب حساسیت شدید شبکه نسبت به حملات ۵۱ درصد (۵۱% Attack) می‌شود. در سوی دیگر پروتکل اجماع اثبات سهام (PoS) وجود دارد که در تلفیق با شاردینگ، در قیاس با اثبات کار از مزایای ارزشمندی برخوردار است؛ این پروتکل با انتخاب تصادفی سهام‌داران در هر دور موجب دشواری در هماهنگی حملات هکری می‌شود. از طرف دیگر، اثبات سهام با بالا بردن هزینه حملات با خطای بیزانسی مقابله کرده و سهام کاربران را بلوکه می‌کند تا انگیزه آن‌ها برای آسیب به شبکه از بین برود.

 

 

شاردینگ با اثبات اختیار

استفاده از شاردینگ در تلفیق با پروتکل اجماع اثبات اختیار (PoA) به عنوان قالب کلاسیک شاردینگ شناخته می‌شود؛ در سیستم‌هایی که از این رویکرد بهره‌ می‌برند، وظیفه نگهداری داده‌ها به یک یا چند نهاد یا شخص امین سپرده می‌شود. از دیدگاه طرفداران فناوری دفاتر کل توزیع شده، این شیوه چندان مورد پذیرش قرار ندارد، زیرا نیاز به صدور مجوز در چنین شبکه‌ای هیچ گاه به طور کامل از بین نرفته و همیشه نهاد مرکزی در قالبی جدید وجود دارد که می‌تواند مورد فساد قرار گیرد. با این وجود این شیوه می‌تواند نظر سازمان‌ها و شرکت‌های بزرگ و همچنین مؤسسات مالی را به خود جلب کند؛ در صورتی که چنین نهادهایی قصد انجام عملیات‌هایی را داشته باشند که نیازمند محیطی شفاف هستند، شبکه‌ای که بر این رویکرد استوار است می‌تواند فضایی مناسب را برای عملیات‌های مشترک فراهم آورد. مزیت چنین محیطی در تقلیل نیاز به اعتماد میان طرفین می‌باشد؛ اگرچه نیاز به اعتماد کماکان وجود خواهد داشت، اما قواعد و مقررات تعاملات بین طرفین را می‌توان در چنین شبکه‌ای تعریف کرد.

 

 

اثبات سهام واگذار شده

در طراحی شبکه‌های متکی بر اثبات سهام واگذار شده (Delegated Proof of Stake) تعداد اندکی مستر نود (Master Node) تعریف شده‌اند که وظیفه تصدیق تراکنش‌ها، انتشار بلوک‌های جدید و حفظ و نگهداری وضعیت جاری شبکه را بر عهده دارند. بر خلاف قالب سنتی اثبات سهام، کاربران چنین بلاکچین‌هایی ارزهای خود را بر روی بلوک‌های جدید قرار نمی‌دهند؛ در این شبکه‌ها، کاربران دارایی خود را به تصدیق کنندگان مورد اعتماد و انتخاب خود واگذار کرده و از این طریق به آن‌ها حق رأی می‌دهند. بر اساس ایده اولیه این طراحی، رقابت برای تبدیل شدن به مستر نود که درآمد بلوک بالایی را به همراه دارد، موجب می‌شود تا مستر نودها وظیفه خود را به نحو احسن انجام داده و برای تأمین این هدف، به سخت‌افزارهایی قدرت‌مندتر و گسترده‌تر از سیستم کامپیوتر شخصی خود روی خواهند آورد. با این وجود یکی از نگرانی‌هایی که همواره در رابطه با این سیستم‌ها وجود دارد، دغدغه گرایش به سمت تمرکز و تشکیل نهاد مرکزی قدرت و اختیار می‌باشد.

 

 

جمع‌بندی

مقیاس‌پذیری در کنار امنیت و سرعت، همواره یکی از ستون‌های اصلی فناوری بلاکچین بوده که از دیدگاه متخصصین اهمیت بسیاری دارد. یک فناوری هر چقدر هم که از کارایی، ارزش و مزایای گسترده برخوردار باشد، تا زمانی که قابل استفاده در ابعاد گسترده نباشد در حد آزمایشگاهی باقی خواهد ماند. در دنیای امروز که به واسطه گستردگی ارتباطات عملاً به یک جامعه جهانی یکپارچه تبدیل شده است، هر نوآوری و فناوری جدید بایستی قادر به عملکرد گسترده در سطح این دهکده بزرگ باشد تا بتواند جایگاه حقیقی خود را پیدا کند. مقیاس‌پذیری بالا کلید چنین عملکردی بوده و تا زمانی که این قابلیت به حد مشخصی ارتقا نیابد، فناوری بلاکچین با مانعی عظیم روبرو خواهد بود. رویکردهای بسیاری برای برطرف نمودن موانعی که سد راه رواج استفاده از فناوری بلاکچین هستند وجود دارد و متأسفانه در یک مطلب نمی‌توان به تمامی این رویکردها و پروژه‌ها پرداخت. در مطالب آتی سعی خواهیم داشت تا موارد بیشتری را تحت پوشش قرار داده تا دیدگاه و اطلاعاتی کامل‌تر را در این حوزه در اختیار شما قرار دهیم.


نظر دهید قوانین ارسال نظر نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.
نظراتی که حاوی توهین باشند، منتشر نمی‌شود
لطفا از نوشتن نظرات خود به صورت حروف لاتین (فینگلیش) خودداری کنید