نقش شاردینگ در به کارگیری بلاک چین‌‌ در حوزه سازمانی

بحث بر سر مقیاس‌‌پذیری بلاک چین‌‌ سال‌‌هاست که جریان دارد و برخی از فورک‌‌هایی که امروز در دنیای کریپتوکارنسی می‌‌بینیم حاصل آن است. از فورک بیت کوین کش به وجود آمده در بیت کوین گرفته تا راه‌‌اندازی بحث‌‌ برانگیز SegWit2X که در نهایت به SegWit تبدیل شد، نشان دهنده‌‌ی آن است که مساله‌‌ مقیاس‌‌دهی در مرکز جهان بیت کوین جای دارد.

افزون بر بیت کوین، پدیده‌‌ی مقیاس‌‌دهی به دیگر شبکه‌‌های بلاک چین‌‌ نیز راه پیدا کرده؛ از جمله اتریوم. با نگاهی کلی به بحث و جدل‌‌های داغ بر سر چگونه مقیاس دادن به بلاک چین‌‌‌‌های عمومی درمی‌‌یابیم که دیدگاه‌‌های موجود در این زمینه بر دو دسته است؛ یکی مقیاس‌‌دهی درون – زنجیره‌‌ای (on-chain) و دیگری مقیاس‌‌دهی برون زنجیره‌‌ای (off-chain).

دیدگاه برون – زنجیره‌‌ای است همان راهی است که بیت کوین رفته و حاصل آن «شبکه لایتنینگ» (Lightning Network) است. بزرگ‌‌ترین اجرا کننده‌‌ی دیدگاه درون – زنجیره‌‌ای شبکه‌‌ی اتریوم است و تازه‌‌ترین دستاورد آن اتریوم نسخه 2 یا Ethereum 2.0 در این راستا می‌‌باشد که آن را به نام «سِرِنیتی» (Serenity) نیز می‌‌شناسند.

با نگاهی دقیق‌‌تر به رویکرد اتریوم درمیابیم که هدف نهایی «سرنیتی» تبدیل کردن اتریوم به یک بلاک چین‌‌ عمومی شارد شده‌‌ی مبتنی بر اثبات سهام (PoS) می‌‌باشد. از سوی دیگر، بلاک چین‌‌‌‌های «نسل بعد» مانند Cosmos که به تازگی به راه افتاده، می‌‌کوشند شیوه‌‌ی اجماع بیت کوین (اثبات کار) را اصلاح کنند و به کمک روش اثبات سهام (PoS) آن را به یک روش اجماع مقیاس‌‌پذیرتر با مصرف انرژی بهینه‌‌تر مبدل سازند. این در حالی است که اتریوم می‌‌خواهد اجماع PoS را با یک پدیده‌‌ تکنولوژیک دیگر یعنی شاردینگ درهم آمیزد.

شاردینگ (Sharding) در دنیای بلاک چین‌‌ به وجود نیامده است. مفهوم شاردینگ از پیش وجود داشته و به عنوان روشی برای پارتیشن‌‌بندی افقی دیتابیس‌‌ها استفاده می‌‌شود. شیوه‌‌ی شاردینگ به این صورت است که داده‌‌ها در «شاردهای» (shard) جداگانه ذخیره می‌‌شوند. هر شارد یک پارتیشن (بخش) جداگانه است که تکه‌‌ای از دیتابیس درون آن قرار می‌‌گیرد. گاهی یک تکه دیتا در شاردهای زیادی ذخیره می‌‌شوند، مانند دیتای شناسه. به کارگیری شیوه‌‌ی شاردینگ در دیتابیس‌‌ها مزایای گوناگونی دارد، از جمله بهبود اجرای شبکه و بهینه‌‌سازی فضای ذخیره.

از آنجایی که بلاک چین‌‌ یک دفتر ثبت توزیع شده از دیتا است، به کارگیری شیوه‌‌ی شاردینگ برای بالا بردن کارایی آن منطقی به نظر می‌‌رسد. شاردینگ برخلاف بلاک چین‌‌‌‌های سازمانی (enterprise blockchains) برای بلاک چین‌‌‌‌های عمومی مناسب به نظر می‌‌رسد. برای درک نقش شاردینگ در بلاک چین‌‌‌‌ها و رمز ارزها (کریپتوکارنسی) مهم است بدانیم بلاک چین‌‌‌‌های عمومی و سازمانی چه تفاوتی با یکدیگر دارند.

بلاک چین‌‌‌‌های عمومی «بی‌‌مجوز» (permissionless) هستند، یعنی هرکسی می‌‌تواند عضو شبکه‌‌ی آن‌‌ها شود، یک گره اجرا کند و در فرآیند اجماع شرکت نماید. در برخی موارد حتی می‌‌توان این کار را به صورت ناشناس انجام داد. ولی بلاک چین‌‌‌‌های سازمانی «مجوزدار» (permissioned) هستند یعنی هرکسی که اپراتور یکی از گره‌‌های آن‌‌ها است و در فرآیند اجماعشان شرکت دارد یا از پیش تایید شده و یا هویت‌‌ او برای کنسرسیومی از چندین سازمان مشخص است.

برای نمونه، هایپرلجر فَبریک (Hyperledger Fabric) یک فریم‌‌ورک بلاک چین‌‌ منبع – باز و مشهور است که از یک موتور اجماع رای‌‌گیری مجوزدار استفاده می‌‌کند. اساس کار این موتور اجماع، تغییرات «تلورانس خطای بیزانسی» است. به این ترتیب یک کنسرسیوم (فرض کنید کنسرسیومی از چندین بانک سرمایه‌‌گذاری) می‌‌تواند با استفاده از «هایپرلجر فبریک» یک بلاک چین‌‌ سازمانی راه‌‌اندازی کند. در این صورت، کنسرسیوم نقش درگاه‌‌بان را بازی می‌‌کند و برای افزون هر چیزی به این بلاک چین‌‌، تصمیم‌‌گیرنده‌‌ی نهایی است.

بلاک چین‌‌‌‌های سازمانی (مجوزدار) توان تراکنشی بسیار سنگین‌‌تری دارند، زیرا فرآیند اجماع در آن‌‌ها بسیار سریع‌‌تر است و کمتر در معرض حمله قرار دارد (زیرا همه‌‌ی اعضای شبکه شناخته شده هستند و برای رسیدن به یک هدف کار می‌‌کنند). تردیدی نیست که بلاک چین‌‌‌‌های سازمانی برای بیزنس‌‌ها شیوه‌‌ای جذاب هستند ولی به تازگی گارتنر (Gartner) نشان داده که 90 درصد از این سیستم‌‌ها باید تا سال 2021 جای خود را به سیستم‌‌های دیگر بدهند. چرا؟ چون ارزش یک بلاک چین‌‌ عمومی بسیار با یک بلاک چین‌‌ سازمانی متفاوت است. بلاک چین‌‌ عمومی نیازمند مهندسی پیچیده‌‌تر و پیشرفته‌‌تر است و به همین خاطر بالاخره از سیستم‌‌های سازمانی پیشی خواهد گرفت.

بلاک چین‌‌‌‌های عمومی (بی‌‌مجوز) می‌‌بایست راهی برای پیدا کنند تا مقیاس خود را بالا ببرند تا از پس حجم بالاتری از تراکنش‌‌ها بر بیایند. آن‌‌ها برای دستیابی به این هدف نباید نامتمرکز بودن یا امکان ورود و خروج دلخواه کاربران را قربانی کنند.

اتریوم به عنوان یک بلاک چین‌‌ عمومی پرچم‌‌دار رویکرد شاردینگ است. از سوی دیگر یک کلاس تازه از پلتفرم‌‌های بلاک چین‌‌ به وجود آمده‌‌اند که رقیبی برای این رویکرد هستند. «بلاک چین‌‌ شاردینگ» پدیده‌‌ای است که هنوز پژوهش‌‌های گسترده‌‌ای روی آن در حال انجام است. ماهیت این پدیده در لبه‌‌ی تکنولوژی کامپیوتری توزیع شده قرار دارد و بسیار مرموز و محرمانه است. پژوهش‌‌گران اتریوم و دیگر پروژه‌‌های بلاک چین‌‌ به شدت سرگرم تلاش برای به خدمت گرفتن قابلیت‌‌های آن هستند.

بنجامین مینکو (Beniamin Mincu) مدیرعامل «اِلراند» (Elrond) می‌‌گوید:

شرکت «اِلراند» برای مدلی به نام «شاردینگ حالت» (state sharding) یک تست‌‌نت (شبکه آزمایشی) را به کار انداخته که از روش اجماع PoS امن (اثبات سهام) استفاده می‌‌کند. افزون بر این، یک شرکت سنگاپوری به نام «زیلیکا» (Zilliqa) یک بلاک چین‌‌ شارد شده را ساخته و به کار انداخته و می‌‌گوید این شبکه زیربنای هدف آن‌‌ها برای داشتن یک شبکه‌‌ی قرارداد هوشمند امن و آسان و برتر است.

چالش‌‌های موجود در مسیر شاردینگ یکی از مهم‌‌ترین دلایلی است که طرفداران بیت کوین را به سمت مقیاس‌‌دهی لایه دوم برده است. روشی که با سطح پروتکل در مغایرت است، زیرا به موجودیت سیستم و پیچیدگی آن لایه‌‌های دیگری می‌‌افزاید. با این وجود پژوهش‌‌گران و دست‌‌اندرکاران بلاک چین‌‌ هنوز دست از تلاش برای اجرایی کردن شاردینگ برنداشته‌‌اند. پدیده‌‌ای که بیشتر به درد نیازهای اجرایی پلتفرم‌‌های قرارداد هوشمند مانند اتریوم می‌‌خورد.

منبع