مشکل سه‌‌گانه مقیاس پذیری در بلاک چین‌‌

زمانی که حرف بلاک چین ها در میان است معمولا سه ویژگی اساسی بیش از هر چیزی خودنمایی می‌‌کنند: امنیت، مقیاس پذیری و تمرکز زدایی. توسعه‌‌دهندگان پلتفرم‌‌های مختلف اغلب سعی دارند این موارد را در سیستم خود به کار بگیرند تا بهترین کارآیی ممکن به دست آید، اما باید توجه داشت که دستیابی به آن به هیچ وجه ساده نیست. ویتالیک بوترین بر این عقیده است که حتی تصور چنین سیستمی غیرممکن است.

0 97

مشکل سه‌‌گانه مقیاس پذیری در بلاک چین‌‌

مشکل سه‌‌گانه بلاک چین‌‌ ، اصطلاحی که توسط ویتالیک بوترین (Vitalik Buterin) (موسس اتریوم) معرفی شد، به سازش‌‌هایی اشاره دارد که پروژه‌‌های بلاک چینی باید هنگام تصمیم‌‌گیری در مورد ارتقاء دادن معماری بنیادین بلاک چین‌‌ خود در نظر داشته باشند. به عبارت عامیانه‌‌تر، “شما قادر نیستید همه چیز را با هم داشته باشید.” مشکل سه‌‌گانه‌‌ معرفی‌‌شده توسط ویتالیک از سه مولفه تشکیل شده است: تمرکز زدایی، امنیت و مقیاس پذیری . در این پست سعی خواهیم کرد بررسی مختصری را از این سه مولفه فراهم آوریم و مزایا و معایب هر کدام را ارزیابی کنیم. چنین کاری می‌‌تواند چارچوب مقایسه‌‌ای مفیدی را برای وارسی بلاک چین ها نسبت به یکدیگر فراهم آورد. به ندرت اتفاق می‌‌افتد که زیرساخت بنیادین یک پروژه ضعیف باشد (اگرچه چنین چیزی هم گاها اتفاق می‌‌افتد). سوال بهتر این است که، پروژه مورد نظر قصد دارد کدام جنبه‌‌ها از بلاک چین‌‌ را ارتقاء بخشد و اینکه آیا چنین کاری با ارزش پیشنهادی و موارد استفاده آن هماهنگ است. این بررسی به شما کمک خواهد کرد تا بتوانید ارزیابی بهتری از رمز ارزها داشته باشید.

تمرکز زدایی

مشکل سه‌‌گانه مقیاس پذیری در بلاک چین‌‌

تمرکز زدایی – همانطور که از اسم آن پیداست – به میزان توزیع مالکیت، تاثیر و ارزش بلاک چین‌‌ اشاره می‌‌کند. مفهوم مهم در بحث پیش رو این است که “درجه تمرکز زدایی” از بیشترین اهمیت برخوردار است – و هیچ دوگانه‌‌ای در این مورد وجود ندارد. اتریوم بسیار غیرمتمرکز است؛ EOS تا حدودی غیرمتمرکز است؛ توییتر به هیچ عنوان غیرمتمرکز نیست. یک برداشت اغلب اشتباه این است که شبکه‌‌ها را می‌‌توان به سادگی غیرمتمرکز یا متمرکز خواند. یکی برداشت اشتباه دیگر این است که تمامی بلاک چین ها به یک اندازه غیرمتمرکز می‌‌باشند.

بگذارید با متمرکزترین سازمان‌‌ها آغاز کنیم. این سازمان‌‌ها معمولا بر روی بلاک چین‌‌ فعالیت نمی‌‌کنند. چنین سازمان‌‌هایی توسط گروهی کوچک کنترل می‌‌شوند – یعنی همان تیم مدیریتی. آنها معمولا اکثریت مالکیت را در اختیار دارند و به همراه هیاتی از مشاورین تصمیم‌‌گیرندگان اصلی می‌‌باشند. چنین چیزی ماهیت بیشتر سازمان‌‌های کنونی را تشکیل می‌‌دهد، خواه از نوع شراکتی، مالیاتی یا 501(c)3 باشند.

شبکه‌‌های غیرمتمرکز بیشتر توسط کاربران کنترل می‌‌شوند. کاربران اغلب این توانایی را دارند که از سهام خود برای رای‌‌دهی استفاده کنند، سرویس‌‌های پلتفرم را به کار بگیرند و از لحاظ مالی سودآوری داشته باشند. بدیهی است که اگرچه کاربران در بیشتر بلاک چین ها می‌‌توانند از توکن‌‌های خود برای رای‌‌دهی استفاده کنند، تاثیر آنها با یکدیگر تفاوت دارد. در پروتکل‌‌های اثبات سهام (Proof of Stake)، سهام یک فرد تنها برای انتخاب یک شخص ثالث به کار می‌‌روند که از جانب شخص رای می‌‌دهد. در هر حال، با توجه به اینکه بیشتر ساختار مدیریتی مستقیما در خود کد نوشته می‌‌شود، این “تصمیمات” معمولا در مورد حل و فصل مشکلات اتخاذ می‌‌گردند. این امر اغلب در تضاد با تصمیمات تیم‌‌های مدیریتی است که معمولا در مورد استراتژی، فعالیت‌‌ها و حقوق سهامداران می‌‌باشند.

یکی دیگر از پیامدهای مهم تمرکز زدایی این است که اکثریتِ ارزش به دست آمده، در اختیار انجمن قرار می‌‌گیرد. در این میان هیچ “تیم مدیریتی” وجود ندارد و بنابراین هیچ طرف متمرکزی نمی‌‌تواند پیش از پرداخت حقوق سهامداران بخشی از سود را برای خود بردارد. در واقع، بیشتر پروژه‌‌های رمز ارزی به سهامداران یا کاربران تعلق دارند، به جای آنکه در اختیار موسسین قرار داشته باشند. این مسئله مطمئنا پیشنهادی بسیار جذاب‌‌تر برای آن دسته از افراد است که در میان بنیانگذاران جایی ندارند. نگاهی به صنعت موسیقی امروزه بیاندازید. شرکت Apple (iTunes) حدود 30 درصد از حق فروش را به خاطر هزینه میزبانی و توزیع برمی‌‌دارد و 70 درصد باقیمانده در اختیار تولیدکنندگان محتوا قرار می‌‌گیرد. اگر موسیقی بر روی بلاک چین‌‌ منتشر شود، بیش از 90 درصد ارزش به دست آمده به تولیدکنندگان محتوا برخواهد گشت. سهمی کوچک به اشخاصی تعلق می‌‌گیرد که در امر اداره کردن شبکه دست دارند، اما بیشتر سود به دست آمده به تولیدکنندگان ارزش برمی‌‌گردد، به جای آنکه واسطه‌‌ها از آن سودآوری داشته باشند.

مزایا:

  • تمرکز زدایی، در سطحی مفهومی و فلسفی، قصد دارد قدرت را به انجمن بازگرداند. با استفاده از بلاک چین‌‌ که قوانین مدیریتی به شکل رمزنگاری درآمده و ویرایش نمی‌‌شوند، می‌‌توان توزیع تاثیر، ثروت و مالکیت را در میان انجمن به حداکثر رساند.
  • هرچه یک سیستم غیرمتمرکزتر باشد، (معمولا) ایمنی بیشتری دارد. هیچ نقطه مرکزی مشخصی برای مشکلات اساسی یا هک وجود ندارد. با این حال، راه‌‌هایی برای هک کردن حتی غیرمتمرکزترین سیستم‌‌ها نیز وجود دارد.

هزینه‌‌ها:

  • پروتکل‌‌های غیرمتمرکز مانند بیت کوین یا اتریوم اغلب از استخراج PoW (پروتکل اثبات کار) برای تولید بلاک‌‌های جدید استفاده می‌‌کنند. این شکل از استخراج به اعتباربخش‌‌های زیادی برای برطرف ساختن مشکلات هش (Hash) پیچیده نیاز دارد. در نتیجه، چنین کاری نه تنها به انرژی بسیار زیادی نیاز دارد، بلکه مشکلاتی را از بابت عملکرد و سرعت نیز به وجود می‌‌آورد. این امر می‌‌تواند برای مواردی مشکل‌‌ساز باشد که به ظرفیت پذیرش بالا نیاز دارند.
  • در میان بزرگ‌‌ترین معایب حل کردن مشکلات توسط انجمن می‌‌توان به این نکته اشاره کرد که هیچ ناظمی وجود ندارد. در بعضی از موارد خاص مانند رسانه‌‌های جمعی، چنین چیزی می‌‌تواند به سخنان رکیک یا حتی اخبار دروغین منتهی شود.
  • متوقف کردن یک بلاک چین‌‌ غیرمتمرکز سخت است، چرا که هیچ سرور یا سیستم متمرکزی وجود ندارد. اگرچه این ویژگی به عنوان یکی از مزایای اصلی آن ذکر شده است، در سناریوهایی که موارد استفاده مخرب به وجود می‌‌آیند، این مسئله می‌‌تواند مشکلاتی را به وجود آورد که برطرف نمودن آنها بسیار سخت خواهد بود.

امنیت

مشکل سه‌‌گانه مقیاس پذیری در بلاک چین‌‌

امنیت به میزان دفاع‌‌پذیری یک بلاک چین‌‌ در مقابل حملات برآمده از منابع بیرونی اشاره دارد. این مسئله در داخل بلاک چین‌‌ به میزان تغییرناپذیر بودن خود سیستم مربوط می‌‌شود. در بیشتر بلاک چین ها، خطرات امنیتی بالقوه بسیار زیادی وجود دارند. در پست‌‌های بعدی سعی خواهیم کرد با جزئیات بیشتری در مورد حملات و محافظت‌‌های به وجود آمده در مقابل آنها صحبت کنیم. این اعتقاد وجود دارد که تمرکز زدایی و امنیت با یکدیگر رابطه مستقیم دارند. در بسیاری از موارد، هرچه نودهای (Nodes) بیشتری وجود داشته باشند، شبکه کمتر به اشخاص متمرکز وابسته بوده و در نتیجه ریسک نقاط ضعف مرکزی کاهش می‌‌یابد. با این حال، حملات بالقوه زیادی وجود دارند که ریسک زیادی را برای شبکه‌‌های غیرمتمرکز دربر دارند، شامل:

  • حملات 50% – یک موجودیت (یا دسته‌‌ای از آنها) که دارنده بیش از 50% تمامی توکن‌‌های در گردش می‌‌باشد و عملا شبکه را در اختیار دارد
  • حمله سیبیل (Sybil Attack) – یک موجودیت (یا دسته از آنها) می‌‌تواند چندین (صدها، هزاران یا بیشتر) هویت را بر روی یک سیستم جعل کند تا سهم قابل توجهی از مالکیت را به دست آورد یا اینکه در مورد شبکه تصمیم‌‌گیری کند
  • حمله پنی اسپند (Penny Spend Attack) – یک موجودیت (یا دسته‌‌ای از آنها) که با استفاده از تراکنش‌‌های ناچیز به شبکه حمله‌‌ور شده تا شبکه از انجام هر کاری باز بماند
  • حمله توزیع‌‌شده محروم‌‌سازی از سرویس (Ddos) – زمانی رخ می‌‌دهد که تبهکاران قصد دارند از طریق پر کردن شبکه با تراکنش‌‌های مخرب از روند عادی آن جلوگیری کنند
  • حمله تبانی (Collusion Attack) – یک یا چند موجودیت (یا نود) تصمیم می‌‌گیرند با یکدیگر همکاری کنند تا فعالیت‌‌های مخرب خود را بر روی شبکه پیاده‌‌سازی کنند

مزایا:

  • مزیت اصلی امنیت مستحکم این است که شبکه در مقابل حملات ضعف کمتری دارد. چنین چیزی برای اپلیکیشن‌‌هایی ایده‌‌آل است که به امنیت بسیار زیاد نیاز دارند و از داده‌‌های بسیار محرمانه استفاده می‌‌کنند. هر چیزی در حوزه سرویس‌‌های مالی به بالاترین میزان امنیت نیاز دارد. حتی صرافی‌‌های رمز ارز – از بزرگ‌‌ترین اهداف هکرها – اگر بر مبنای بلاک چین‌‌ به وجود آیند، برای مقابله با حملات بسیار ایمن‌‌تر خواهند بود. (در واقع، دسته‌‌ای جدید از اپلیکیشن‌‌های غیرمتمرکز (dApps) – صرافی‌‌های رمز ارز غیرمتمرکز – را به عنوان ایده‌‌ای نوآورانه برای اپلیکیشن‌‌های غیرمتمرکز نوین بر روی Eos در نظر می‌‌گیریم.)

هزینه‌‌ها:

  • در واقع هیچ وجهه منفی در مورد امنیت مناسب وجود ندارد، اما به منظور انجام چنین کاری باید با چندین عارضه دست و پنجه نرم کرد. بسیاری از شبکه‌‌های بلاک چینی ایمن از پروتکل اثبات کار استفاده می‌‌کنند – که پیش از تولید بلاک‌‌های جدید باید شاهد حل شدن پازل‌‌های پیچیده هش باشند – اما مهم‌‌تر از آن، این پروتکل‌‌ها توان انرژی بسیار زیادی به کار می‌‌گیرند. در نتیجه، این امر ظرفیت پذیرش را کاهش داده و تاخیر شبکه را افزایش می‌‌دهد، بازدارنده‌‌ای بسیار قوی برای عده زیادی از کاربران احتمالی که به تراکنش‌‌های سریع در شبکه‌‌های متمرکز عادت دارند. چنین چیزی هنوز هم مسئله‌‌ای اساسی برای پلتفرم‌‌هایی می‌‌باشد که بیشترین اهمیت را به امنیت شبکه خود می‌‌دهند، اما برای پلتفرم‌‌هایی که به دنبال بهبود تجربه کاربری هستند مطمئنا می‌‌تواند دردسرساز باشد.

مقیاس پذیری

مشکل سه‌‌گانه مقیاس پذیری در بلاک چین‌‌

میزان مقیاس پذیری اهمیت زیادی دارد، چرا که ظرفیت نهایی شبکه را تعیین می‌‌کند. به عبارت دیگر، این مسئله میزان رشد نهایی یک شبکه را مشخص می‌‌سازد. مقیاس پذیری احتمالا مهم‌‌ترین مسئله در هنگام ارزیابی یک شبکه است. چه تعداد کاربر می‌‌توانند به طور مداوم از این شبکه استفاده کنند؟ بیت کوین در حال حاضر چیزی حدود 2.9 تا 5.8 میلیون دارنده کیف پول دارد؛ فیسبوک 4 میلیارد کاربر دارد؛ Eos میزبان چند هزار نفر است. نانو (Nano) احتمالا به چند دلیل یکی از مقیاس‌‌پذیرترین پلتفرم‌‌های موجود است: 1) این شبکه تراکنش‌‌ها را به صورت بسته‌‌های قرارداد داده‌‌نگاری کاربر (UDP Packet) ریز (مشابه با فایل‌‌های زیپ) فشرده می‌‌سازد، به این منظور که حتی ساده‌‌ترین سخت‌‌افزارهای کامپیوتری بتوانند تراکنش‌‌ها را پردازش کنند؛ 2) هر کاربر بر روی یک بلاک چین‌‌ شخصی قدرت مورد نیاز برای تراکنش‌‌های خود را فراهم می‌‌آورد، به عبارت دیگر‌‌ هیچ بلاک چین‌‌ گسترده‌‌ای وجود ندارد تا کاربران دیگر از آن پشتیبانی کنند؛ 3) بلاک چین ها تنها آخرین مقادیر حساب افراد را ذخیره می‌‌کنند و با حساب کامل آنها سر و کار ندارند (این اطلاعات به صورت جداگانه بر روی شبکه ذخیره می‌‌شوند و تنها در اختیار کسانی قرار می‌‌گیرد که آن را درخواست می‌‌کنند).

با این وجود، برای رسیدن به مقیاس پذیری بی‌‌پایان باید سازش‌‌هایی نیز انجام داد. مقایس‌‌پذیری و تمرکز زدایی می‌‌توانند در کنار یکدیگر همزیستی کنند، اما ریسک‌‌های ایمنی بیش از پیش خود را نشان خواهند داد. توسعه‌‌دهندگان پلتفرم‌‌هایی را انتخاب خواهند کرد که با نیاز آنها همخوانی بیشتری دارند و کاربران پلتفرمی را انتخاب خواهند کرد که بهترین عملکرد را دارد. تعدادی از کابران ممکن است بخواهند امنیت را فدای مقیاس پذیری کنند؛ دیگران بدون چون و چرا امنیت را انتخاب می‌‌کنند. ما ویژگی‌‌های اصلی را بر اساس وضعیت بنیادین سیستم ارزیابی می‌‌کنیم.

مزایا:

  • مقیاس پذیری این اطمینان را به ما می‌‌دهد که اپلیکیشن‌‌ها به سرعت اجرا می‌‌شوند و همچنین می‌‌توانند حجم بالایی از تراکنش‌‌ها را به انجام برسانند. همانطور که قبلا ذکر شد، چنین چیزی اغلب برای وب‌‌سایت‌‌های پخش صدا/ویدیو، گیمینگ یا رسانه‌‌های اجتماعی مناسب است.
  • اگر تقاضای کاربران بیش از مقدار پیش‌‌بینی‌‌شده باشد، احتمال از کار افتادن این سیستم‌‌ها بسیار کمتر است. برای مثال، Cryptokitties بر روی اتریوم اجرا می‌‌شد مقیاس پذیری چندانی نداشت و به این دلیل دچار مشکل شد.

هزینه‌‌ها:

  • هزینه‌‌های مورد نیاز برای دستیابی به مقیاس پذیری نامحدود بیش از هر چیزی با مسئله امنیت مرتبط می‌‌باشند. تقریبا تمامی خطرات امنیتی ذکرشده در شبکه‌‌های دارای مقیاس‌‌ بالا بیشتر بوده‌‌اند. به علاوه، شبکه‌‌های در حال رشد به یک مکانیزم اجماع سریع نیاز دارند تا تراکنش‌‌های بیشتر را با همان سرعت قبلی معتبر سازند. چنین چیزی تنها می‌‌تواند در پروتکل‌‌های اثبات سهام یا پروتکل‌‌ اثبات سهام محول‌‌شده (DPoS) رخ دهد و خطراتی را برای مسئله تمرکز زدایی دربر دارد. اگر پروتکل اثبات کار باشد، معماهای هش یا الگوریتم‌‌های استخراج باید ساده‌‌تر باشند تا فرآیند اعتباربخشی با سرعت بیشتری انجام پذیرد. چنین چیزی امنیت و تا حدی تمرکز زدایی را با خطر مواجه می‌‌سازد (اگر معماها ساده‌‌تر شوند، استخرهای استخراج طوفان به پا خواهند کرد).

بوترین از این جهت حق داشت که حتی تصور یک پلتفرم بلاک چینی که تمامی این جنبه را ارتقاء می‌‌بخشد مشکل است. باز هم نزدیک‌‌ترین نمونه‌‌ای که به ذهن می‌‌آید پلتفرم نانو است. با این وجود، نکته اصلی این است که هر کاربر و توسعه‌‌دهنده نسبت به جنبه مورد علاقه خود حق انتخاب دارد و چندین گزینه‌‌ وجود دارند که معمولا دو جنبه از موارد ذکرشده را ارتقاء می‌‌بخشند. افراد می‌‌توانند بسته به مورد استفاده و سلیقه خود بهترین گزینه را انتخاب کنند.

منبع

شاید از این مطالب هم خوشتان بیاید.

ارسال پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.