مقیاس پذیری در بلاکچین

همه گره‌های شرکت‌کننده در شبکه بلاکچین از حقوق مساوی برخوردارند و طبیعی است که تعجب کنیم که چگونه شبکه بدون هیچ مرجع متمرکزی اجرا می‌شود. هر گره در شبکه، توانایی اداره تراکنش ها را داراست.

از طرف دیگر، افزایش مداوم تعداد گره ها می تواند منجر به بروز مشکلی با عنوان مقیاس پذیری در بلاکچین شود. در این نوشتار با طرح کلی این چالش و راه حل های مرتبط، آشنا می شوید.

بلاک چین در حال رشد

با وجود این که بلاکچین در ابتدا برای کاربرد در بخش مالی طراحی شده بود اما به واسطه دفتر کل غیرقابل تغییر و غیر متمرکزش، کاندیدای مناسبی برای کاربردهای غیر مالی، صنعتی از جمله کاربرد در بخش اینترنت اشیا شد. بدین سان هر روز بیشتر از دیروز توسعه و گسترش پیدا کرد و می کند.

ما نیز به صورت کامل در سایر مقالات مجله اینترنتی خط دید به آنها خواهیم پرداخت

اما با این حال، دشوار بودن توسعه برنامه های غیر متمرکز، آسیب پذیری بلاکچین در برابر هک، نیاز به ابزارهای اضافی و نیز قابلیت استفاده محدود، از چالش هایی هستند که توسعه آن را تهدید می کنند. به همین جهت مقیاس پذیری در بلاکچین به یک موضوع اساسی تبدیل شده است.

📌 مقاله مرتبط:

برای آشنایی بیشتر با موضوع، پیشنهاد می شود این مقاله را نیز مطالعه بفرمایید: مزایا و معایب یک بلاکچین

عوامل موثر در مقیاس پذیری :

• هزینه و ظرفیت

با توجه به این که داده های هر بلاکچین از اولین بلاک تا آخرین بلاک، باید در همه گره ها ذخیره شوند، هر گره، منابع و ظرفیت کافی برای ذخیره این حجم انبوه از داده ها را ندارد و اگر بخواهد این امکان را فراهم نماید مستلزم هزینه فراوانی خواهد بود.

• شبکه سازی

هر تراکنش، در تمام گره ها منتشر می شود و نیز یک بلاک به محض استخراج، به همه گره ها ارسال می شود. این فرآیند به منابع شبکه ای کافی نیازمند است و نیز با افزایش گره ها و تراکنش ها، تاخیر در انتشار هم محتمل است. بنابراین نیاز به یک مکانیسم کارآمد و قابل اعتماد، برای انتقال داده، احساس می شود.

• توان عملیاتی

با توسعه بلاکچین و افزایش تعداد گره ها و تراکنش ها، حجم داده هر تراکنش و به تبع آن اندازه بلاک ها افزایش پیدا می کند که برای پردازش و تایید هر کدام، منابع پردازشی اضافه تری نیاز هست و این یعنی توان عملیاتی ماینر ها باید افزایش پیدا کند.

• محدودیت ها

بزرگترین مسئله مربوط به چالش مقیاس پذیری در بلاکچین، به دلیل محدودیت های سخت افزاری است. با گسترش شبکه بلاکچین، راه اندازی و نگهداری سخت افزار مورد نیاز برای گره های عملیاتی سخت تر می شود.

• هزینه های تراکنش

هر تراکنش در بلاکچین کارمزد دارد. با گسترش مدام این شبکه ها، برخی از کاربران، تمایل دارند با هزینه کرد بیشتری، تراکنش های خود را به تایید برسانند و این خود شاید باعث شود، تراکنش های دیگری مدت ها در صف تراکنش باقی بمانند.

• اندازه بلاک

حجم هر بلاک در شبکه بلاکچین بیت کوین در روزهای اولیه به اندازه ۱ مگابایت بود و درحدود ۲۰۰۰ تراکنش داشت. اما امروزه با افزایش تعداد تراکنش ها در شبکه که باعث افزایش اندازه بلاک شده بر مقیاس پذیری تأثیر گذار است.

• زمان پاسخ

همه تراکنش ها در  بلاکچین یک پروسه اعتبار سنجی را طی می کنند. نظر به تعداد تراکنش‌ها، آنها می بایست زمان زیادی برای تایید اعتبارشان در صف انتظار بمانند. این زمان انتظار برای اعتبارسنجی تراکنش ها در زمان های اوج انجام تراکنش ها، افزایش می یابد. پس زمان، یکی از موارد چالش در مقیاس پذیری در بلاکچین است.

با تفکر و تعمق در مطالب بالا می توان به این نتیجه رسید که یک شبکه نمی تواند سه گانه مقیاس پذیری، تمرکز زدایی و امنیت را به طور همزمان بهینه کند. بنابراین می بایست راه حل هایی پیدا کرد که به واسطه آنها بتوان تا حد امکان این بهینه سازی همزمان را، عملیاتی کرد.

راه حل های برون رفت از چالش مقیاس پذیری :

• بهبود پروتکل های اجماع :

مکانیسم اجماع کار به رغم قابل اعتماد بودن، کند هست، اما مکانیسم اجماع سهام می تواند راهگشا باشد.

• شاردینگ

اساس روش شاردینگ، تجزیه داده تراکنش ها به داده های کوچکتر و پردازش همزمان آنهاست که کار همزمان روی تراکنش های متعدد را امکان پذیر می کند.

• بلاکچین های تودرتو

یک روش جدید که همچنان که از نامش پیداست با ایجاد  بلاکچینی در داخل شبکه ای دیگر نسبت به رفع مشکل مقیاس پذیری اقدام می شود، گرچه برای صحت سنجی امکان آن مسیر طولانی در پیش است.