اندازه بلاک چیست و چه اهمیتی برای شبکه بیت کوین دارد؟
اندازه بلاک چیست و چه اهمیتی برای شبکه بیت کوین دارد؟
جامعه توسعه‌دهندگان و اعضای شبکه بیت کوین اگر روی همه چیز هم توافق داشته باشند، در مورد یک مسئله مهم هنوز به توافق نرسیده‌اند: اندازه بلاک. اما اندازه بلاک چیست ؟ اندازه بلاک همان موضوعی است که باعث شده هنوز بیت کوین به‌عنوان روشی برای پرداخت در سراسر جهان پذیرفته نشود. پس اگر قرار باشد روزی مردم جهان برای پرداخت هزینه‌های خرید روزانه خود از بیت کوین استفاده کنند، باید مشکل اندازه بلاک حل شود. (لینک پیشنهادی: خرید ارز دیجیتال)
با کیوسک همراه باشید تا با مفهوم اندازه بلاک و اهمیت آن برای آینده بیت کوین آشنا شوید.
اندازه بلاک چیست ؟
بلاک (Block) همان فضایی است که دسته‌ای از تراکنش‌های مالی شبکه بیت کوین در آن قرار می‌گیرند. سپس این بلاک‌ها در دفتر کل غیر متمرکز (محلی برای ثبت اطلاعات همه تراکنش‌ها) یا همان بلاک چین ثبت می‌شوند. بلاک چین، بستری است که از به هم پیوستن همین بلاک‌ها ایجاد می‌شود. در نخستین روزهایی که بیت کوین راه‌اندازی شده بود، اندازه بلاک در شبکه بیت کوین قابلیت ذخیره 36 مگابایت از اطلاعات تراکنش‌ها را داشت.
مطالعه بیشتر: بلاکچین چیست؟
البته، این ظرفیت در سال 2010 به یک مگابایت کاهش یافت. این کار برای کاهش خطرات و ریسک مربوط کلاهبرداری و حملات اینترنتی انجام شد. هنوز هم اندازه بلاک در شبکه اصلی بیت کوین، یک مگابایت است.
با اینکه محدود شدن ظرفیت بلاک‌ها باعث کاهش ریسک کلاهبرداری شد، اما از سوی دیگر توان شبکه بیت کوین برای انجام تعداد بالا و سریع تراکنش‌ها را کاهش داد. به این مشکل شبکه بیت کوین، مقیاسپذیری گفته می‌شود. به این معنی که شبکه بیت کوین ظرفیت محدودی برای افزایش مقیاس انجام تراکنش‌ها دارد. پس هرچه تعداد تراکنش‌ها در این شبکه افزایش یابد، زمان انجام آن‌ها نیز بیشتر می‌شود.
در بخش بعدی، اهمیت اندازه بلاک در شبکه بیت کوین را بررسی میکنیم.
مطالعه بیشتر: الگوریتم اجماع
چرا اندازه بلاک مهم است؟
اهمیت اندازه بلاک چیست که تا این حد بر عملکرد شبکه بیت کوین موثر است؟ اندازه بلاک در بلاک چین می‌تواند تاثیر قابل توجهی بر سرعت و توان شبکه بگذارد.
گفتیم که بلاک چین (زنجیره بلاک‌ها) نام خود را از این موضوع می‌گیرد که بستری برای به هم پیوستن بی‌نهایت بلاک است. هر یک از بلاک‌ها که اطلاعات تراکنش‌ها را در خود دارند، به بلاک قبلی متصل می‌شوند و این روند تا بی‌نهایت ادامه دارد.
دو عامل تعداد تراکنش‌های موجود در هر بلاک و سرعت اضافه شدن هر بلاک به زنجیره، تعیین می‌کنند که در هر ثانیه، چه تعداد از تراکنش‌ها ثبت و نهایی شوند. معلوم است که انجام تعداد بالاتری از تراکنش‌ها در هرثانیه، جذابیت بیشتری دارد و برنامه‌نویسان همواره در تلاشند تا روش‌هایی را برای افزایش این ظرفیت پیدا کنند.
مطالعه بیشتر: محدویت‌های بلاکچین
بهتر است با یک مثال، توان محدود بلاکچینها را برای انجام تراکنش‌ها بررسی کنیم.
شبکه بیت کوین در بهترین حالت می‌تواند تعداد هفت تراکنش در ثانیه را انجام دهد. برای اتریوم نیز وضعیت چندان بهتر نیست و این شبکه قادر به انجام 15 تراکنش در هر ثانیه است. در مقابل، درگاه پرداخت شرکت ویزا (Visa) می‌تواند در هر ثانیه، 1700 تراکنش را انجام دهد! پس اگر شبکه‌های بیت کوین و اتریوم بخواهند یک راه‌حل پرداخت در مقیاس جهانی باشند، باید عملکرد آن‌ها را بهبود داد.
به دلیل اینکه تعداد «تراکنش در هر ثانیه» بلاکچینها، وابسته به سایز بلاک آن‌ها است، افزایش اندازه بلاک مهم‌ترین موضوع برای بهبود عملکرد شبکه‌های بلاکچین است. البته، هنوز توافق کلی برای اینکه چگونه باید اندازه بلاک در این شبکه‌ها را بزرگتر کرد، ایجاد نشده و بحث‌های زیادی در این زمینه مطرح است.
مطالعه بیشتر: مورتورهای جستجوی مبتنی بر بلاکچین
روش‌های مقیاس پذیری بلاکچین چیست؟
اما راه‌حل‌های مقیاسپذیری برای اندازه بلاک چیست؟ راه‌حل‌هایی که برای افزایش مقیاسپذیری وجود دارند به دو شکل استفاده می‌شوند: راه‌حل‌های درون زنجیره‌ای (اشاره به روش‌هایی که درون بلاکچین استفاده می‌شوند). راه‌حل‌های برون زنجیره‌ای (اشاره به روش‌هایی که خارج از بلاکچین استفاده می‌شوند). هر دو روش دارای مزایا و معایبی هستند، اما تاکنون در مورد اینکه کدام روش می‌تواند آینده بهتری برای فناوری بلاکچین رقم بزند، توافقی شکل نگرفته است.
روش‌های درون زنجیره‌ای برای افزایش مقیاس پذیری
مطالعه بیشتر: تفاوت دیتابیس و بلاکچین
مقیاسپذیری
مقیاسپذیری درون زنجیره‌ای یعنی ایجاد تغییراتی در ماهیت خود بلاکچین که باعث افزایش سرعت و توان آن شود. برای مثال، یک روش درون زنجیره‌ای این است که اطلاعات کمتری از تراکنش‌ها درون بلاک‌ها قرار بگیرند تا بتوان تعداد تراکنش‌های بیشتری را در هر بلاک قرار داد. این روش در آپدیت (به‌روز رسانی) سگویت (SegWit) شبکه بیت کوین مورد استفاده قرار گرفت. این آپدیت در سال 2017 و با ایجاد تغییرات در نحوه افزودن اطلاعات تراکنش‌ها، باعث بهبود عملکرد شبکه بیت کوین شد.
مطالعه بیشتر: فورک در بلاچین چیست؟
افزایش نرخ تولید بلاک‌های جدید
یکی دیگر از روش‌های درون زنجیره‌ای برای افزایش تعداد تراکنش در هرثانیه در یک بلاکچین، افزایش نرخ تولید بلاک‌های جدید است. البته محدودیت‌هایی در مورد این روش وجود دارد که می‌تواند روند درست اعتبارسنجی بلاک‌ها را مختل کند.
ایجاد ارتباط و همکاری بین بلاکچین‌های مختلف
ایجاد ارتباط و همکاری بین بلاکچین‌های مختلف، یکی از روش‌های دیگری است که می‌تواند مقیاس عملکرد یک بلاکچین را افزایش دهد. با استفاده از این راه‌حل، دیگر لازم نیست یک بلاکچین به‌تنهایی همه اطلاعات ورودی را پردازش کند و بلاکچین‌هایی که در این زمینه همکاری می‌کنند، عملکرد سریعتری خواهند داشت. شبکه پولکادات یکی از پروژه‌های حوزه بلاکچین است که از همین روش استفاده می‌کند و توانسته مقیاسپذیری را افزایش دهد.
مطالعه بیشتر: پل بلاکچین
شاردینگ (sharding)
یک تکنیک دیگر نیز به نام شاردینگ وجود دارد. در این روش، اطلاعات تراکنش‌ها به بخش‌های کوچکتر یا همان شارد تقسیم می‌شوند و هر نود (node، کامپیوتر متصل به بلاکچین) مسئول اعتبارسنجی بخشی از این شاردها می‌شود. این روش قرار است یکی از اصلی‌ترین تغییراتی باشد که در نسل دوم شبکه اتریوم (Ethereum 2.0) ایجاد می‌شود. برخی از برنامه‌نویسان امیدوارند که بتوان با روش شاردینگ، توان بلاکچین را به 100 هزار تراکنش در هر ثانیه رساند.
افزایش اندازه بلاک
یکی از مهم‌ترین روش مورد بحث برای افزایش مقیاسپذیری در بلاکچین، افزایش اندازه هر بلاک است تا بتوان اطلاعات تراکنش‌های بیشتری را در آن قرار داد. معروف‌ترین پروژه‌ای که این رویکرد را در پیش گرفت، شبکه بیت کوین کش (Bitcoin Cash) بود که در سال 2017 با انشعاب از بلاک چین اصلی بیت کوین، اعلام کرد قصد دارد اندازه بلاک‌ها را از یک مگابایت به هشت و در ادامه به 32 مگابایت افزایش دهد.
در عین اینکه، افزایش سایز بلاک‌ها در بیت کوین کش به معنای افزایش تعداد تراکنش‌های آن در هر ثانیه است، برخی می‌گویند که نمی‌توان افزایش اندازه بلاک‌ها را همچنان ادامه داد و ممکن است بازهم در آینده، به فضای بیشتری نیاز باشد.
مطالعه بیشتر: کاربردهای بلاکچین
روش‌های برون زنجیره‌ای برای افزایش مقیاس پذیری
روش‌هایی وجود دارند که امکان بهبود عملکرد بلاکچین را بدون تغییرات در خود آن، ممکن می‌سازند. به این روش‌ها، راه‌حل‌های لایه دوم نیز می‌گویند، چراکه خارج از بلاک چین پیاده‌سازی می‌شوند.
شبکه لایتنینگ (Lightning Network)
یکی از شناخته شده‌ترین روش‌های برون زنجیره‌ای در مقیاسپذیری، شبکه لایتنینگ برای بلاکچین بیت کوین است. افراد می‌توانند در شبکه لایتنینگ که خارج از بلاکچین بیت کوین قرار دارد، کانال‌های متعددی را باز کنند و تراکنش‌های خود را انجام دهد.
پس از نهایی شدن تراکنش، شبکه لایتنینگ، اطلاعات تراکنش‌ها را به شبکه اصلی بیت کوین انتقال می‌دهد. این شبکه باعث می‌شود تا تراکنش‌های بیت کوین با سرعت بسیار بالاتر و کارمزد کمتری انجام شود.
مطالعه بیشتر: دفتر توزیع شده در بلاکچین
سایدچین‌ها (sidechains)
استفاده از سایدچین‌ها نیز یکی از راه‌حل‌های لایه دوم برای افزایش مقیاس پذیری است. سایدچین‌ها همان بلاکچین‌های کوچکتری هستند که از بلاکچین اصلی منشعب شده‌اند. این سایدچین‌ها قابلیت انتقال رمز ارز شبکه اصلی بین یکدیگر را دارند. یعنی اینکه سایدچین‌ها می‌توانند فعالیت‌ها و بار داده‌های مربوط به تراکنش‌ها را خارج از بلاکچین اصلی نگه دارند. بنابراین از شلوغی شبکه اصلی کاسته می‌شود و می‌توان از آن برای انجام فعالیت‌های خاص استفاده کرد.
مشکل بلاک های پر چیست؟
یکی از مهم‌ترین نگرانی‌هایی که در مورد اندازه بلاک وجود دارد، پر شدن بلاک‌ها است. در این سناریو، نودهای بیت کوین که وظیفه مهم اعتبارسنجی و ثبت تراکنش‌ها در بلاکچین را برعهده دارند، با حجم زیادی از داده و اطلاعات مواجه می‌شوند و امکان دارد به دلیل ازدحام بالا، برخی از تراکنش‌ها برای مدت زیادی به تعویق بیفتند یا اصلا پذیرفته نشوند.
حالا تصور کنید که با این وضعیت، قرار است شما پول قهوه‌ای که میل کرده‌اید را از طریق بیت کوین به فروشنده بپردازید. با این حجم از شلوغی شبکه، باید مدت‌ها در کنار پیشخوان بایستید تا تراکنش شما ثبت شود و مقداری بیت کوین به دست فروشنده برسد.
مطالعه بیشتر: دوبار خرج کردن در بلاکچین
آیا می‌توان اندازه بلاک بیت کوین را افزایش داد؟
گاوین اندرسون، از برنامه‌نویسان ارشد پیشین بنیاد بیت کوین و پژوهشگر ارشد کنونی در این بنیاد، پیشنهاد داده است که سایز بلاک در شبکه بیت کوین به هشت مگابایت افزایش یابد. البته، او گفته که این افزایش اندازه بلاک تا سال 2036 و به صورت تدریجی انجام شود تا اختلالی در شبکه ایجاد نشود.
افرادی دیگر هم در تیم اصلی توسعه‌دهندگان بیت کوین حضور دارند که پشنهادات مشابهی را ارائه داده‌اند. برخی می‌گویند اندازه بلاک به‌طور سالانه 7/17 درصد افزایش یابد. افراد دیگری نیز پیشنهاد افزایش یکباره سایز بلاک به دو مگابایت را ارائه داده‌اند. البته، اغلب این پیشنهادات نتوانسته مورد موافقت اکثریت برنامه‌نویسان بیت کوین قرار بگیرد و بحث بر سر نحوه بهبود توان این شبکه همچنان ادامه دارد.
به دلیل روش اداره شبکه بیت کوین که غیر متمرکز است و تک‌تک اعضا در آن مشارکت دارند، تغییری حاصل نمی‌شود مگر اینکه اعضا به یک توافق دست یابند. در واقع، هیچ قدرت مرکزی یا بالاتری در شبکه بیت کوین وجود ندارد که بتواند بر نظر دیگر اعضا تاثیر بگذارد.
مطالعه بیشتر: ارتفاع بلاک در بلاکچین
مزایا و معایب افزایش اندازه بلاک در بیت کوین
حرف اصلی مدافعان اندازه بلاک چیست؟ آن دسته از افرادی که به‌دنبال افزایش اندازه بلاک هستند، استدلال می‌کنند که بلاک‌های بزرگتر نه‌تنها ظرفیت و سرعت بلاکچین را افزایش می‌دهد، بلکه کارمزدها را کاهش خواهد داد. در مقابل، مخالفان بر این باورند که افزایش سایز بلاک می‌تواند به تمرکز و کنترل بیشتر در یک بلاکچین منتهی شود.
افراد زیادی باور دارند که افزایش اندازه بلاک، کلیدی‌ترین اقدامی است که باید در مورد شبکه بیت کوین انجام شود. از نظر آن‌ها، این کار می‌تواند باعث ترویج استفاده از بلاکچین بیت کوین شود. با افزایش سایز بلاک هم سرعت بالا می‌رود و هم کارمزد تراکنش‌ها کاهش می‌یابد.
مطالعه بیشتر: اثبات دانش صفر
مدافعان به این نکته هم اشاره می‌کنند که روش‌های دیگر افزایش مقیاس عملکرد بیت کوین مثل سایدچین‌ها یا شاردینگ، هنوز در مرحله آزمایشی قرار داشته یا در ابتدای راه هستند و تضمینی وجود ندارد که این تکنیک‌ها بتوانند مقیاسپذیری را افزایش دهند.
این نکات می‌توانند تاثیر مثبتی را در عملکرد شبکه بیت کوین بگذارند، اما افزایش اندازه بلاک می‌تواند با پیامدهای منفی نیز همراه باشد. مخالفان افزایش سایز بلاک می‌گویند که این روش مثل خریدن زمان است و مشکل اصلی را حل نمی‌کند. هرچقدر هم اندازه بلاک افزایش یابد، روزی ممکن است شلوغی شبکه به حدی برسد که کافی نباشد. این دسته معتقدند که باید از راه‌حل‌های پیشرفته‌تری برای حل مشکل مقیاسپذیری استفاده کرد.
مطالعه بیشتر: کریپتوگرافی چیست؟
دیگر مشکلات افزایش اندازه بلاک چیست
مشکل دیگر اندازه بلاک چیست ؟ مشکلی که ممکن است با افزایش اندازه بلاک‌ها اتفاق بیفتد، افزایش و تمرکز قدرت برخی از اعضای شبکه بیت کوین است. می‌پرسید چگونه؟ گفتیم که اندازه هر بلاک در شبکه بیت کوین یک مگابایت است. هر نود (دستگاه‌هایی که به بلاکچین متصل می‌شوند) که می‌خواهد به‌طور مستقیم به شبکه بیت کوین متصل شود، باید یک کپی از تمام بلاک‌ها و سوابق آن‌ها را درون حافظه سیستم خود ذخیره و نگهداری کند. علاوه بر این، با افزایش تعداد بلاک‌ها، فضای بیشتری برای ذخیره نیاز است.
مطالعه بیشتر: رپد توکن
حالا تصور کنید که سایز بلاک‌ها از یک مگابایت به هشت یا 32 مگابایت افزایش یابد. در این صورت نودها باید یک حافظه چند صد گیگابایتی را در اختیار داشته تا بتوانند یک نسخه کامل از بلاک چین را درون سیستم‌شان داشته باشند.
به دلیل هزینه بالای این کار، عملا عده‌ای از افراد عادی نمی‌توانند حافظه مناسب را تهیه کنند و تنها کسانی قادر به استفاده از شبکه خواهند بود که منابع مالی لازم را داشته باشند. این روند می‌تواند به تمرکز قدرت در شبکه بیت کوین و انحصار آن برای عده‌ای خاص منتهی شود.
سخن پایانی
بلاک، محلی برای ذخیره‌سازی اطلاعات تراکنش‌ها در یک بلاکچین است. در هر بلاک تعدادی تراکنش ذخیره می‌شود که پس از اعتبارسنجی این تراکنش‌ها، بلاک به بلاک‌های قبلی متصل می‌شود و زنجیره‌ای از بلاک‌ها یا همان بلاکچین را ایجاد می‌کند. بدون تردید، بلاکچین می‌تواند آینده صنعت مالی را دگرگون کند، اما هنوز هم برخی از مشکلات آن مثل سرعت پایین انجام تراکنش‌ها، باعث شده که استفاده از این فناوری در جهان گسترش نیابد.
مطالعه بیشتر: رویکرد چند زنجیره‌ای
مهم‌ترین مشکل بلاکچین، محدود بودن اندازه بلاک‌ها است که موجب شده تا سرعت تایید تراکنش‌ها نیز کاهش یابد. به همین دلیل است که بسیاری از برنامه‌نویسان بلاکچینها مثل شبکه بیت کوین، چند سالی است به‌دنبال یک راه‌حل مناسب برای افزایش ظرفیت شبکه بیت کوین هستند تا در آینده بتوان از این شبکه به‌عنوان یک راه پرداخت در سطح جهانی استفاده کرد.
تا امروز، راه‌حل‌های مختلفی مثل شبکه لایتنینگ، سگویت، بیت کوین کش، سایدچین‌ها و شاردینگ معرفی یا راه‌اندازی شده‌اند و توان بلاکچین بیت کوین را افزایش داده‌اند، اما هنوز هیچ یک نتوانسته‌اند به‌طور کامل این مشکل را بر طرف کنند.
جامعه توسعه‌دهندگان بیت کوین همچنان در تلاشند تا بتوانند روشی مناسب و دائمی برای افزایش مقیاس شبکه بیت کوین پیدا کنند. باید منتظر ماند و دید که آیا این تلاش‌ها می‌تواند فناوری بلاکچین را به یک راه‌حل پرداخت جهانی تبدیل کند یا خیر.
