فناوری بلاکچین از زمان ایجاد بیت کوین پیشرفت‌های زیادی داشته که یکی از مهمترین آنها را می‌توان به مفاهیم “لایه 0″، “لایه 1″،”لایه 2” و “لایه 3” را نام برد. این اصطلاحات به سطوح مختلف پشته‌ی Blockchain اشاره دارند و درک تفاوت‌های بین‌ آن‌ها برای علاقه‌مندان به دنیای پیچیده‌ی فناوری Blockchain، بسیار مهم است‌. در ادامه، معنا و مفاهیم اصطلاحات فوق را مورد بررسی قرار خواهیم داد‌.

بلاکچین (Blockchain) چیست؟

پیش از پرداختن به موضوع لایه‌ها ، بهتر است تعریفی اجمالی از بلاکچین داشته باشیم‌. طبق تعریف رسمی، بلاکچین یک دفترکل دیجیتال و پایگاه داده‌ی توزیع‌شده است که بین گره‌های شبکه در یک شبکه‌ی همتا به‌ همتا به اشتراک گذاشته‌ می‌شود‌. اطلاعات مربوط به بلاکچین در قالب دیجیتال در بلوک‌ها ذخیره‌ می‌شود‌. هر بلوک به بلوک قبل از خود پیوند داده شده است، بنابراین با توجه با ماهیت زنجیره‌ای بلوک‌ها، نام بلاکچین برای این فناوری انتخاب شده است. این ساختار در بلاکچین، دستکاری داده‌ها را غیرممکن‌ می‌کند‌.

یکی از بزرگ‌ترین مزایای فناوری Blockchain این است که به‌طور کامل نیاز به شخص ثالث را از بین‌ می‌برد؛ زیرا شرکت‌کنندگان شبکه‌ می‌توانند مستقیماً به صورت همتابه‌همتا ارتباط برقرار کنند‌. قراردادهای هوشمند، برنامه‌هایی هستند که روی Blockchain ذخیره شده و با رعایت معیارهای خاصی اجرا می‌شوند‌. این امر بلاکچین‌ها را بسیار قابل برنامه‌ریزی‌ می‌کند و کاربرد‌ آن‌ها را به فراتر از ذخیره‌سازی داده‌ها گسترش‌ می‌دهد‌.

لایه‌ها در پروژه‌های بلاکچین (Blockchain) به چه معنا هستند؟

لایه 1 و لایه 2 دو اصطلاحی هستند که بسیار مورد استفاده قرار‌ می‌گیرند و معنای دوگانه‌ای دارند‌. وقتی اصطلاح لایه 1 را می‌شنویم‌ می‌توانیم برداشت‌های زیر را داشته باشیم:

  • یک بلاکچین پایه لایه 1 می‌تواند پروژه‌ای مانند بیت کوین، اتریوم، سولانا، کاردانو و بسیاری دیگر باشد‌.
  • یا می‌تواند یک راه‌حل مقیاس‌پذیری لایه 1 باشد‌.

در حالت اول، این لایه، پایه‌ای است که‌ می‌توان لایه‌های دیگر را بر روی آن ساخت‌. برای مثال، اتریوم یک پروژه‌ی لایه ۱ است که زیرساخت اصلی را فراهم کرده و امنیت شرکت‌کنندگان را تضمین‌ می‌نماید. یک راه‌حل مقیاس‌بندی لایه 1، نشان‌دهنده‌ی تغییراتی است که مستقیماً در لایه‌ی پایه ایجاد‌ می‌شود. این نوع پروژه‌ها به منظور بهبود مقیاس‌پذیری، تمرکززدایی یا امنیت شبکه ایجاد می‌شوند‌. به‌عنوان مثال، افزایش اندازه‌ی بلوک‌ها‌ می‌تواند منجر به پردازش تراکنش‌های بیشتری شود. سایر روش‌های مقیاس‌بندی لایه 1، شامل شاردینگ، تغییر مکانیسم اجماع و موارد دیگر است.

مشکل مقیاس‌بندی لایه 1 این است که پیاده‌سازی آن دشوار است و لزوماً تمامی شرکت‌کنندگان شبکه با آن موافق نیستند و در بعضی پروژه‌ها این تفاوت نظرها منجر به هاردفورک Blockchain شده است‌. اتریوم بدون شک بزرگ‌ترین Blockchain با قابلیت پیاده‌سازی قرارداد هوشمند است‌. این Blockchain کاربران بسیاری دارد و از مشکلاتی رنج می‌برد که نمی‌توان مستقیماً در زنجیره‌ی اصلی به آن‌ها پرداخت‌. اینجاست که پروژه‌های لایه 2 مطرح‌ می‌شوند‌. لایه ۲ با هدف بهبود بلاکچین‌های لایه 1 ایجاد شده است و مانند تعریف لایه 1، لایه 2 نیز معنایی دوگانه دارد‌.

  • از واژه‌ی لایه ۲ برای توصیف یک بلاکچین ساخته شده بر روی لایه پایه (لایه 1) استفاده‌ می‌شود‌.
  • از سوی دیگر، لایه 2‌ می‌تواند به یک راه‌حل مقیاس‌بندی اشاره کند که محاسبات را از زنجیره‌ی اصلی به یک زنجیره‌ی ثانویه‌ می‌برد‌.

بلاکچین‌های لایه 2‌ می‌توانند مقیاس‌پذیری و عملکرد جدیدی را برای لایه 1 موجود، فراهم کنند‌. بهترین مثال در اینجا اتریوم است‌.

اگر تابه‌حال از شبکه‌ی اتریوم استفاده کرده باشید، احتمالاً‌ می‌دانید بعضی مواقع که ازدحام و ترافیک شبکه بالاست، کامزد تراکنش‌ها‌ می‌تواند هزینه‌ی زیادی داشته باشد‌. رایج‌ترین راه برای کاهش کارمزد و افزایش سرعت، استفاده از راه‌حل‌های مقیاس‌بندی لایه 2 است‌. راه‌حل‌های مقیاس‌بندی لایه 2 با انتقال محاسبات به زنجیره‌ی ثانویه، باری را از زنجیره‌ی اصلی برمی‌دارند‌. این امر باعث‌ می‌شود که تراکنش‌ها بسیار سریع‌تر و ارزان‌تر از زنجیره‌ی اصلی انجام شوند و امکان ایجاد برنامه‌های غیر متمرکز نیز فراهم‌ می‌گردد. درحال‌حاضر، راه‌حل‌های متعددی برای مقیاس‌بندی لایه 2 برای شبکه اتریوم مانند Arbitrum ،Polygon ،StarkWare ،Optimism و بسیاری دیگر ایجاد شده است‌.

مفهوم بلاکچین (Blockchain) لایه 0 چیست؟

هدف راه‌حل‌های مقیاس‌بندی لایه 1 و لایه 2، بهبود مقیاس‌پذیری بلاکچین‌های لایه 1 و افزودن قابلیت‌های جدید است‌. قابلیت همکاری در بلاکچین‌ها مفهومی است که بسیاری از ما در آینده‌ی نزدیک برای بلاکچین‌ها انتظار داریم که محقق شود، اما درحال‌حاضر پروژه‌های زیادی در راستای تحقق این امر، فعال نیستند‌. بلاکچین‌های لایه 0 سعی می‌کنند مشکل را قبل از اینکه به وجود بیاید حل کنند‌. برای درک این موضوع بهتر است مثال زیر را در نظر بگیریم؛

یک ساختمان که شرکت‌ها در آن قرار دارند را متصور شوید؛ اگر شرکت‌ها، پروژه‌های بلاکچینی لایه ۲ باشند که در ساختمان (لایه ۱) ساکن هستند،‌ می‌توان به بلاکچین‌های لایه 0 به‌عنوان زمینی که آن ساختمان(ها) روی آن ساخته شده‌اند اشاره کرد‌. به‌عبارتی، پروژه‌های لایه 0 به‌عنوان بستری هستند که امکان ایجاد پروژه‌های لایه ۱ و لایه ۲ در آن‌ فراهم شده و همچنین این پروژه‌ها با توجه به پروتکل بستر لایه‌ی 0 می‌توانند با یکدیگر همکاری داشته باشند‌.

شاید Polkadot معروف‌ترین نمونه از Blockchain لایه 0 باشد‌. این اکوسیستم از بلاکچین‌های لایه 1 مختلفی پشتیبانی‌ می‌کند که‌ می‌توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و مشکل را با همکاری هم حل نمایند. در لایه‌ی 0 مشکل مقیاس‌پذیری نیز به‌راحتی حل‌ می‌شود زیرا بار کاری از یک Blockchain، بر روی لایه‌های دیگر پخش‌ می‌شود‌.

تعریف لایه‌های بلاکچین (Blockchain)

لایه‌های Blockchain نقش مهمی در اکوسیستم ارزهای دیجیتال دارند‌. لایه 0 زیرساخت سخت‌افزاری را فراهم‌ می‌کند، لایه 1 پروتکل‌های را برای تراکنش‌های ایمن نگهداری می‌نمایند‌، لایه 2 راه‌حل‌های مقیاس‌بندی را برای تراکنش‌های سریع‌تر و ارزان‌تر ارائه‌ می‌دهد و لایه 3 میزبان برنامه‌هایی مانند پلتفرم‌های DeFi و NFT است که موارد استفاده‌ی نوآورانه را در فضای کریپتو امکان‌پذیر‌ می‌کند‌. در ادامه، جایگاه هریک از لایه‌ها با جزئیات بیشتری در فضای Blockchain تعریف خواهد شد.

بلاکچین لایه صفر (لایه سخت‌افزار) چیست؟

در هسته‌ی Blockchain، لایه‌ی زیرساخت سخت‌افزاری قرار دارد‌. این لایه شامل شبکه‌ای از رایانه‌ها است که به قدرت محاسباتی و امنیت شبکه‌ی Blockchain کمک‌ می‌کند‌. این رایانه‌ها که به‌عنوان گره‌ها شناخته‌ می‌شوند، تراکنش‌ها را رمزگشایی‌ می‌کنند و نقشی حیاتی در فرآیند اعتبارسنجی دارند‌. لایه 0 عناصر اساسی لازم برای عملکرد شبکه‌ها را فراهم‌ می‌کند‌.

بلاکچین لایه 1 (لایه داده) چیست؟

لایه داده جزئیات تراکنش را در یک Blockchain ذخیره‌ کرده و همچنین تراکنش‌ها را روی بلوک‌ها که واحدهای اساسی یک Blockchain هستند، ثبت می‌نماید. هر بلوک حاوی اطلاعاتی مانند ارز دیجیتال ارسال شده، کلید عمومی گیرنده و کلید خصوصی فرستنده است‌. بلوک‌ها به بلوک‌های قبلی و بعدی متصل‌ می‌شوند و یک زنجیره‌ی غیرقابل تغییر از تراکنش‌ها ایجاد‌ می‌کنند‌. بلاکچین‌های لایه 1، مانند بیت کوین و اتریوم، در این لایه عمل‌ می‌کنند و جنبه‌های عملکردی شبکه‌ی Blockchain را حفظ‌ می‌کنند‌. این لایه‌ها به‌عنوان لایه‌ی پیاده‌سازی یا لایه‌ی پایه عمل کرده و پروتکل‌های‌ آن‌ها بر عملکرد لایه‌های بعدی تأثیر‌ می‌گذارد‌.

بلاکچین لایه 2 (لایه شبکه) چیست؟

لایه 2 به ارتباط بین گره‌ها در یک شبکه‌ی Blockchain می‌پردازد‌. ازآنجایی‌که شبکه‌های بلاکچین، سیستم‌های باز هستند، هر گره باید از تراکنش‌هایی که توسط گره‌های دیگر تأیید‌ می‌شود آگاه باشد‌؛ لایه شبکه این ارتباط را تسهیل‌ می‌کند و به گره‌ها اجازه‌ می‌دهد تا اطلاعات تراکنش را به اشتراک بگذارند و تأیید کنند‌. لایه 2 به‌عنوان یک راه‌حل مقیاس‌پذیر عمل‌ می‌کند و بر محدودیت‌های لایه 1 از نظر توان عملیاتی تراکنش غلبه‌ می‌کند‌. این لایه‌ها اغلب راه‌حل‌های شخص ثالث را برای افزایش مقیاس‌پذیری و بهبود کارآیی کلی شبکه یکپارچه‌ می‌کنند‌. مثال‌های معروف لایه 2 شامل Lightning Network برای بیت کوین و Polygon برای اتریوم می‌باشد‌.

بلاکچین لایه 3 (لایه اجماع) چیست؟

لایه اجماع نقش مهمی در اعتبارسنجی بلوک‌های درون یک زنجیره‌ی بلوکی ایفا می‌کند‌. این لایه تضمین‌ می‌کند که تراکنش‌ها بدون تکرار یا دستکاری، تأیید شده و به زنجیره اضافه‌ شوند‌. مکانیسم‌های اجماع، مانند اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS)، در لایه 3 پیاده‌سازی می‌شوند‌. در مکانیسم اثبات کار، اعتبار‌دهنده‌ها یا همان ماینرها برای حل پازل‌های پیچیده‌ی ریاضی با هم رقابت می‌کنند که اولین ماینر برای حل کردن پازل، حق اضافه کردن یک بلوک را به دست می‌آورد‌.

از طرف دیگر، مکانیسم اثبات سهام به‌طور تصادفی اعتبارسنجی‌ها را براساس سهمی که در شبکه دارند انتخاب‌ می‌کند‌. لایه 3، همچنین به‌عنوان لایه‌ برنامه نیز شناخته‌ می‌شود که میزبان برنامه‌های غیر متمرکز (dApps) و پروتکل‌هایی است که برنامه‌های کاربردی مختلف کاربری را در اکوسیستم کریپتو فعال‌ می‌کند‌.

سخن آخر

فناوری بلاکچین در دهه گذشته به سرعت در حال پیشرفت بوده و همواره راه‌حل‌هایی برای رفع برخی از چالش‌های فضای رمزارزها توسط پروژه‌های مختلف ارائه می‌شود‌. چند سال پیش تصور اینکه یک بلاکچین به‌طور هم‌زمان به تمرکززدایی، مقیاس‌پذیری و امنیت دست یابد، امری دشوار بود‌. به لطف بلاکچین‌های لایه 0 و راه‌حل‌های مقیاس‌بندی لایه 2، این امر در حال محقق شدن است‌.


منبع: