مشکلات مقیاس پذیری بیتکوین

۰۲ بهمن ۱۳۹۷

arznameh- مشکلات مقیاس پذیری بیتکوین
مقایس‌پذیری، قابلیت یک سیستم (شبکه یا فرآیند) برای انجام حجم کار رو به افزایش و یا قابلیت گسترش برای پاسخگویی به افزایش حجم کار است. اگر بخواهیم به زبان ساده‌تر بگوییم، سیستمی را مقیاس‌پذیر می‌گویند که بتواند با افزایش منابع (که غالباً منابع سخت‌افزاری هستند) میزان بازدهی و خروجی را افزایش دهد.

برای آشنایی بیشتر با این مفهوم به مثال زیر توجه کنید:

شهری کوچک را در نظر بگیرید که به تازگی ساخته شده و برای تأمین آب آن، سیستم آبرسانی، تصفیه‌خانه و لوله‌کشی طراحی و اجرا شده است. به مرور زمان، تعداد خانه‌ها و به دنبال آن، جمعیت مصرف کننده آب در این شهر افزایش یافته و سیستم تعبیه شده با طراحی و امکانات تأسیساتی اولیه دیگر پاسخگوی مصرف آب شهری نخواهد بود.

در اینجا مقایس‌پذیری معنا پیدا می‌کند؛ اگر سیستم اجرا شده این قابلیت را داشته باشد که با ارتقای تأسیسات آبرسانی، تصفیه‌خانه‌ها و لوله‌کشی، بدون افت کارایی و قطعی آب پاسخگوی اتصال مصرف کنندگان جدید به شبکه باشد، این شبکه «مقیاس‌پذیر» خواهد بود.

سیستم‌های اطلاعاتی، الگوریتم‌ها، پروتکل‌های شبکه، برنامه‌ها یا دیگر سیستم‌ها را زمانی مقیاس‌پذیر قلمداد می‌کنند که در ابعاد کاری و کاربری بزرگ (به‌عنوان مثال حجم بالای داده ورودی یا خروجی و یا تعداد بالای کاربران یا نودهای شبکه)، از خود کارایی پیوسته و ثابتی را نشان دهند.

یکی از نقدهای غالبی که به بیتکوین وارد است، عدم مقیاس‌پذیری آن می‌باشد. از آن‌جایی که این شبکه به طور کامل اجرا و فعال شده است، قادر به پاسخگویی به نظام‌های پرداخت در سرتاسر جهان نمی‌باشد، چرا که این سیستم‌ها نیازمند پردازش هزاران تراکنش در ثانیه هستند؛ این در حالی است که حداکثر تعداد تراکنش تخمین زده شده برای شبکه بیتکوین بین ۳/۳ تا ۷ تراکنش در ثانیه می‌باشد.

محدودیت اندازه بلوک‌ها در شبکه بیتکوین موجب ایجاد گلوگاه شده که این محدودیت موجب افزایش هزینه تراکنش‌ها و تأخیر در پردازش تراکنش‌هایی می‌شود که در یک بلوک جای نمی‌گیرند. به بیان دیگر، پردازش تراکنش‌هایی که در یک بلوک جای نگرفته‌اند، به بلوک بعدی موکول می‌شود.

تاکنون بحث‌های بسیاری برای برطرف نمودن محدودیت‌های پردازشی شبکه بیتکوین صورت گرفته و راه‌حل‌های متعددی برای آن ارائه شده‌اند؛ اما لازم است برای آشنایی با برخی از این شیوه‌های رفع محدودیت با تعریف برخی مفاهیم ساده آشنا شویم.

 

فورک

افزایش ظرفیت پردازش تراکنش‌ها در شبکه نیازمند ایجاد تغییر در فرآیندهای فنی بیتکوین است که به هر یک از آن‌ها یک فورک گفته می‌شود و به دو گروه اصلی طبقه‌بندی می‌شوند:

 

هاردفورک

با اجرای هاردفورک قاعده شبکه تغییر کرده و در نتیجه این تغییر، نرم‌افزاری که وظیفه تأیید بلوک‌های تولید شده را بر عهده دارد، بلوک‌هایی که بر اساس قاعده جدید ساخته می‌شوند را نامعتبر شناسایی می‌کند.

با ایجاد هاردفورک، تمامی نودهایی که باید بلوک‌ها را بر اساس قاعده جدید تولید کنند مجبوراند نرم‌افزار خود را به روز‌رسانی کنند. در این شرایط، اگر گروهی از نودها طبق روال قبلی فعالیت کنند و گروهی دیگر از قاعده جدید بهره‌ گیرند، در شبکه انشعاب ایجاد می‌شود.

برای مثال، بیتکوین‌کش (Bitcoin Cash) یکی از هاردفورک‌های بیتکوین است که موجب افزایش حداکثر اندازه بلوک شده است؛

بیتکوین‌اکس‌تی (Bitcoin XT)، بیتکوین کلاسیک (Bitcoin Classic) و بیتکوین آنلیمیتد (Bitcoin Unlimited) از دیگر هاردفورک‌هایی هستند که در شبکه بیتکوین ایجاد شده و از افزایش حداکثر اندازه بلوک پشتیبانی می‌کنند.

 

سافت‌فورک

همان‌طور که از نام آن مشخص است، عملکرد سافت‌فورک عکس عملکرد هاردفورک است؛ بدین معنا که در نتیجه تغییر قاعده ایجاد شده طی سافت‌فورک، بلوک‌های ایجاد شده توسط نرم‌افزار قدیمی معتبر شناخته می‌شوند. با این وجود سافت‌فورک هم می‌تواند موجب ایجاد انشعاب در بلاکچین شود، به نحوی که طی آن نرم‌افزارهای به روز نشده بلوک‌هایی را ایجاد می‌کنند که بر اساس قواعد جدید معتبر نیستند. سِگ‌ویت (SegWit) یکی از مثال‌های سافت‌فورک بیتکوین است.

 

ارتقای کارایی

بهینه سازی فنی شبکه و سیستم می‌تواند موجب شود تا منابع محاسباتی مورد نیاز برای دریافت، پردازش و ثبت تراکنش‌های بیتکوین کاهش یافته و بدون اعمال فشار بر شبکه بیتکوین، بازدهی و خروجی سیستم افزایش یابد. این تغییرات را می‌توان در سطح شبکه اعمال نمود که منجر به ایجاد فورک می‌شود؛ همچنین امکان اعمال این تغییرات در سطح نودها نیز وجود دارد که از جمله مثال‌های آن بیتکوین‌کور (Bitcoin Core) است.

 

سیستم‌های لایه دوم

پروتوکل‌‌هایی نظیر شبکه لایتنینگ (Lightening Network) و تامبل‌بیت (Tumblebit) سیستم‌هایی هستند که در غالب حافظه کش (Cache) برای شبکه بیتکوین عمل کرده و پرداخت‌هایی را ترتیب می‌دهند که امکان قرار گرفتن بلافاصله آن‌ها بر روی بلاکچین وجود ندارد. هدف شبکه لایتنینگ افزایش مقیاس‌پذیری و سرعت شبکه بیتکوین است.

 

افزایش اندازه بلوک

در عمل، بازدهی تراکنش‌های بلاکچین محدود به مؤلفه‌ای است که تحت عنوان «محدودیت اندازه بلوک» شناخته می‌شود. در طول عمر رمزارز بیتکوین، اقدامات و طرح‌های بسیاری برای افزایش سقف این محدودیت و حتی از میان برداشتن آن ارائه شده است.

 

آینده بیتکوین

هنوز نمی‌توان با قطعیت در این مورد نظر داد که آیا بیتکوین در آینده برای پاسخگویی به هزاران تراکنش در ثانیه توانایی مقیاس‌پذیری خواهد داشت یا نه! باید منتظر بمانیم و ببینیم که چگونه این رمزارز می‌تواند برای پاسخگویی به این نیاز گسترش یابد.

اگر شاهد گسترش شبکه بیتکوین باشیم، جالب خواهد بود که بدانیم این مقیاس‌پذیری در نتیجه تغییرات اساسی در لایه‌های پایه بلاکچین بوده یا در پی راه‌حل‌هایی نظیر شبکه‌های لایه دوم که به آن افزوده شده‌اند!

تاریخچه بیتکوین نشان داده که توسعه‌دهندگان این شبکه ترجیح می‌دهند تا اندازه بلوک و پروتکل‌های کنونی آن را حفظ کنند و در عوض، برای پاسخگویی به حجم بالای تراکنش‌ها از رویکردهای تکمیلی استفاده کنند. با این وجود پیشرفت‌های جدیدی نظیر سگ‌‌ویت می‌توانند مسیر ورود را برای راه‌حل‌هایی غیرقابل پیش‌بینی باز کنند.


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