پلاسما در اتریوم (Ethereum Plasma) چیست؟

پلاسما در اتریوم چیست؟

ایده فریم ورک پلاسما توسط ویتالیک بوترین، خالق اتریوم و جوزف پون، خالق شبکه لایتنینگ پیشنهاد شد. این فریم ورک در آگوست ۲۰۱۷ به عنوان یک تکنیک برای حل مشکل مقیاس‌پذیری در بلاک چین اتریوم متولد شد. اگرچه پلاسما و شبکه لایتنینگ هر دو به عنوان راه حل های مقیاس‌پذیری برای بلاک چین ها پیشنهاد شدند، اما هر کدام سازوکار و ویژگی‌های مخصوص به خود را دارند. این مقاله به طور خلاصه پلاسما اتریوم را معرفی می کند، اما فراموش نکنید که پلاسما به تنهایی یک پروژه نیست، این یک راه‌حل مقیاس‌پذیری لایه ۱ یا برون زنجیره‌ای است و در واقع فریم ورکی برای ایجاد برنامه های مقیاس پذیر است.

مقیاس‌پذیری بلاک چین

مقیاس‌پذیری به معنی توانایی شبکه بلاک چین برای پشتیبانی از پردازش حجم زیاد تراکنش‌ها و قابلیت رشد در آینده است. شبکه‌های بلاک چین مانند اتریوم برای رقابت با سیستم‌های پرداخت فعلی هیچ راهی جز افزایش سرعت پردازش تراکنش‌های خود ندارد. یک مقایسه ساده می‌تواند فاصله زیاد مقیاس‌پذیری بیت کوین، اتریوم و ویزا را به شما نشان دهد.

در حال حاضر، شبکه بیت کوین حدود ۴ تا ۷ تراکنش در ثانیه پردازش می‌کند، این مقدار در شبکه اتریوم حدود ۲۰ تا ۳۰ تراکنش در ثانیه است. در نقطه مقابل، سیستم پرداخت آنلاین ویزا می‌تواند حدود ۱۷۰۰ تراکنش در ثانیه پردازش کند. خوشبختانه راه حل‌های مقیاس‌پذیری بلاک چین پیشرفت‌های قابل ملاحظه‌ای داشتند‌اند. به طور کلی راه حل‌های مقیاس‌پذیری بلاک چین به دو دسته راه حل «لایه ۱» و «لایه ۲» تقسیم می‌شوند.

راه حل لایه ۱

راه حل «لایه ۱» برای حل مشکل مقیاس‌پذیری و افزایش ظرفیت و سرعت بلاک چین در انجام تراکنش‌ها، پروتکل اصلی بلاک را اصلاح می‌کند. این راه حل مقیاس‌پذیری ظرفیت شبکه را برای پذیرش داده‌ها و کاربران بیشتر افزایش می‌دهد و معمولاً از طریق یک هارد فورک در بلاک چین اعمال می‌شود. راه حل «لایه ۱» مشکل مقیاس‌پذیری بلاک چین را از طریق افزایش حجم داده‌های ذخیره شده هر بلاک یا تسریع سرعت تأیید تراکنش‌ها حل می‌کند.

برای مثال، شبکه اتریوم از شاردینگ به عنوان یکی راه حل «لایه ۱» برای حل مشکل مقیاس‌پذیری خود استفاده می‌کند. در حال حاضر، هر نود (Node) می‌تواند تراکنش‌ها را به ترتیب پردازش کند و به همین دلیل توان شبکه اتریوم در پردازش تراکنش‌ها به تعداد نود‌ها محدود می‌شود. شاردینگ، بلاک چین را به قطعاتی کوچک تقسیم می‌کند و امکان پردازش تراکنش‌ها را به شکل موازی در شبکه فراهم می‌کند.

راه حل لایه ۲

انجام تغییرات در لایه اصلی بلاک چین پیچیده و دشوار است، زیرا ایجاد یک هارد فورک یکپارچگی و امنیت شبکه را به خطر می اندازد. یک راه حل «لایه ۲» دیگر پروتکل بلاک چین را تغییر نمی‌دهد، بلکه عنوان یک تکنولوژی یا شبکه مجزا بر روی پروتکل بلاک چین اجرا می‌شوند. این راه حل‌ها در واقع سازه‌هایی هستند که شکل برون زنجیره‌ای (Off-Chain) اجرا شده و کارایی و مقیاس‌پذیری شبکه اصلی را افزایش می‌دهند.

اتریوم نیز برای حل مشکل مقیاس‌پذیری از پلاسما به عنوان یک راه حل «لایه 2» استفاده می‌کند.

مهم‌ترین مزیت راه حل‌های «لایه ۲» برای حل مشکل مقیاس‌پذیری بلاک چین، عدم نیاز به ایجاد یک هارد فورک است. برای مثال بیت کوین یک شبکه بلاک چین «لایه ۱» است و شبکه لایتنینگ یک راه حل «لایه ۲» برای بهبود سرعت تراکنش‌ها در شبکه بیت کوین است. شبکه اتریوم نیز برای توسعه بلاک چین خود و حل مشکل مقیاس‌پذیری از فریم ورک پلاسما به عنوان یک راه حل «لایه ۲» استفاده می‌کند.

پلاسما در اتریوم چیست؟

پلاسما (Plasma) یک فریم ورک برای ساخت و توسعه برنامه‌های غیر متمرکز (dApps) مقیاس‌پذیر، سریع و امن در اتریوم است. در حقیقت هیچ پروژه‌ای به نام «پلاسما» وجود ندارد بلکه، پروژه‌های مختلفی از ابزار‌های پلاسما برای توسعه برنامه‌های خود استفاده می‌کنند. شبکه اتریوم در حال حاضر می‌تواند حداکثر ۲۰ تا ۳۰ تراکنش در ثانیه را پردازش کند. پلاسما می‌تواند ظرفیت بلاک چین اتریوم را به گونه‌ای گسترش دهد که این شبکه بتواند حدود ۱۰۰۰ تراکنش در ثانیه را پردازش کند.

پلاسما با استفاده از یک‌ایده ساده مشکل مقیاس‌پذیری اتریوم را حل می‌کند. شما می‌توانید با قفل کردن دارایی‌های خود در بلاک چین اصلی و ایجاد دوباره آن روی یک بلاک چین دیگر، آن‌ها را یک شبکه به شبکه دیگر منتقل کنید. در زمان بازگشت به شبکه اصلی نیز دارایی‌های شما در ساید چین از بین می‌رود و در شبکه اصلی آزاد می‌شود.

در این مدل تا زمانی که مکانیسم اجماع ساید چین به درستی کار می‌کند، دارایی‌های شما ایمن هستند. پلاسما اولین بار به عنوان راهکاری برای اطمینان از این که دارایی‌های ذخیره شده در ساید چین همیشه ایمن هستند، توسعه داده شد. هدف پلاسما این است که در صورت به خطر افتادن امنیت ساید چین، دارایی‌های کاربران را به طور کامل به شبکه اصلی بازگرداند.

پلاسما چگونه کار می‌کند؟

پلاسما به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا برای اجرای برنامه‌های غیر متمرکز خود یک زنجیره فرزند یا چایلد چین (Child Chain) ایجاده کرده و سپس آن را از طریق یک قرارداد هوشمند به بلاک چین اصلی یا زنجیره مادر متصل کنند. اجرای برنامه‌های غیر متمرکز بر روی زنجیره فرزند، باعث کاهش فشار از روی شبکه اصلی و مقرون به صرفه شدن هزینه انجام تراکنش‌ها خواهد شد.

هر زنجیره فرزند یا چایلد چین یک بلاک چین کامل است و از یک مکانیسم اجماع مشخص در شبکه خود استفاده می‌کند. البته این بلاک چین‌ها مانند ساید چین‌ها به طور کامل مستقل نیستند و برای حفظ امنیت خود از شبکه اصلی استفاده می‌کنند. در حقیقت زنجیره فرزند به بلاک چین اصلی وابسته است و تعهدات خود را به صورت دوره با استفاده از قرارداد هوشمند به زنجیره مادر ارسال می‌کند.

به طور دقیق‌تر، این تعهدات در پلاسما ریشه درخت مرکل هر بلاک هستند. این ویژگی به فریم ورک اجازه می‌دهد تا امنیت کاربران را هنگام خروج از چایلد چین حفظ کند. خروج از زنجیره فرزند به این معنی است که کاربر دارایی خود را به شبکه اصلی باز می‌گرداند. اثبات مرکل به کاربران اجازه می‌دهد تا وجود دارایی که می‌خواند برداشت کنند را به قرارداد هوشمند ثابت کنند. کاربران می‌توانند هر زمان که می‌خواهند دارایی خود را از زنجیره فرزند برداشت کنند و به بلاک چین مادر انتقال دهند.

ساختار پلاسما در اتریوم

فریم ورک پلاسما از تعدادی زنجیره فرزند، قرارداد‌های هوشمند و درختان مرکل تشکیل شده است. هر زنجیره فرزند یک بلاک چین کامل است که به شبکه اتریوم متصل می‌شود. به همین دلیل می‌توان در بالای هر زنجیره فرزند، زنجیره‌های دیگری ایجاد کرد و همین باعث ایجاد ساختار درختی پلاسما می‌شود.

قرارداد‌های هوشمند وظیفه دارند تا این زنجیره‌های فرزند را به شبکه اتریوم متصل کنند. با استفاده از این قرارداد‌ها، زنجیره‌ها می‌توانند به شکل مستقل با یکدیگر در ارتباط باشند. در حقیقت فریم ورک پلاسما شرایطی را ایجاد می‌کند که هر برنامه غیر متمرکز به توجه به نیاز‌های خود بتواند راه حل‌های مقیاس‌پذیری مختلفی را اجرا کند. پلاسما از سازوکار‌های زیر برای اجرای برنامه‌های مقیاس‌پذیر، سریع و امن روی بلاک چین اتریوم استفاده می‌کند.

اثبات تقلب

اثبات تقلب (Fraud Proof) سازوکاری است که پلاسما از آن برای اعتبارسنجی ارتباط میان زنجیره فرزند و شبکه اتریوم استفاده می‌کند. در حقیقت، بلاک چین اتریوم مسئولیت حفظ امنیت برنامه‌ها، شناسایی نود‌های مخرب و جلوگیری از فعالیت هکر‌ها را برعهده دارد. زنجیره‌های فرزند معمولاً از الگوریتم اثبات سهام (PoS) یا اثبات اعتبار (PoA) برای اجماع در بلاک چین خود استفاده می‌کنند. سازوکار اثبات تقلب بر روی الگوریتم اجماع زنجیره‌های فرزند اجرای می‌شود تا در صورت مشاهده فعالیت‌های مخرب بتواند از دارایی‌های کاربران محافظت کند.

مپ ردیوس

مپ ردیوس (MapReduce) مدلی برای سازماندهی و پردازش مجموعه بزرگی از داده‌ها میان چندین پایگاه داده است. عملکرد مپ ردیوس در پلاسما می‌تواند می‌تواند داده‌های چندین بلاک چین را به طور همزمان سازماندهی و محاسبه کند. این ویژگی به مقیاس‌پذیری و افزایش کارایی شبکه اتریوم کمک بسیاری می‌کند.

خروج کاربران

به زمانی که کاربران می‌خواهد زنجیره پلاسما را ترک کند، خروج از برنامه گفته می‌شود. در حقیقت برنامه‌های پلاسما از مفهوم تعهدات هنگام خروج کاربران استفاده می‌کنند. تعهدات هر برنامه غیر متمرکز یک قرارداد هوشمند حاوی اطلاعاتی در مورد میزان دارایی کاربران است. اگر کاربری بخواهد از یک برنامه خارج شود و دارایی خود را برداشت کند، باید به قرارداد مالکیت دارایی خود را به قرارداد هوشمند ثابت کند. برای این کار کاربران از اثبات مرکل استفاده می‌کنند.

ساختار پلاسما در اتریوم

یکی از مشکلات پلاسما زمانی ایجاد می‌شود که تعداد زیادی از کاربران به طور همزمان بخواهند از برنامه خارج شوند. در این وضعیت، شبکه اصلی دچار ازدحام می‌شود. این مشکل به عنوان خروج گسترده کاربران شناخته می‌شود.

آیا پلاسما امن است؟

پلاسما از بلاک چین اتریوم به عنوان یک لایه برای تایید اعتبار دارایی کاربران استفاده می‌کند. شبکه اصلی اتریوم و زنجیره‌های فرزند از طریق قرارداد‌های هوشمند به یکدیگر متصل می‌شوند. این قرارداد‌های هوشمند که روی شبکه اتریوم اجرا می‌شوند، حاوی پروتکل‌ها و اطلاعات مربوط و قوانین اجرای هر چایلد چین هستند. بیشتر ویژگی‌های امنیتی پلاسما بر این متمرکز است که کاربر بتواند در هر زمان از زنجیره فرزند خارج شود و دارایی خود را به شبکه اصلی بازگرداند. هدف این است در شرایطی که چایلد چین دچار ایراد شد و یا در خطر از بین رفتن قرار گرفت، امنیت دارایی‌های کاربران حفظ شود.

مشکلات پلاسما

یکی از بزرگترین مشکلات پلاسما، زمان طولانی مورد نیاز برای برداشت دارایی‌ها از روی زنجیره فرزند است. در حالی که کاربران می‌توانند در هر زمان دارایی‌های خود را از شبکه اتریوم برداشت کنند، کاربران پلاسما باید منتظر یک منتظر یک پنجره برداشت بمانند. این پنجره‌های برداشت از پیش تعیین شده هستند و برداشت از آن‌ها معمولاً به ۷ تا ۱۴ روز زمان نیاز دارد.

برنامه‌های رسمی

پلاسما MVP

این برنامه برای ساخت زنجیره‌های پلاسما مبتنی بر UTXO – پردازش حجم زیاد تراکنش‌ها – طراحی شده است اما از ساختار‌های پیچیده مانند اسکریپت‌ها یا قرارداد‌های هوشمند پشتیبانی نمی‌کند.

پلاسما Cash

پلاسما Cash برای ذخیره‌سازی و انتقال توکن‌های غیر قابل تعویض (NFT) طراحی شده است. این برنامه در اصل برای حل مشکل «خروج گسترده کاربران» در پلاسما طراحی شده بود.

پلاسما Debit

پلاسما Debit مانند پلاسما Cash است با این تفاوت که اجازه پرداخت‌های کوچک را می‌دهد. این برنامه شبیه لایتنینگ بیت کوین کاربردی‌ترین ابزار پلاسما برای استفاده در برنامه‌های که به پرداخت‌های روزمره نیاز دارد، خواهد بود.

پلاسما Bridge

پلاسما Bridge تعامل دو بلاکچین لایه ۱ مختلف از طریق یک زنجیره پلاسما مشترک با یکدیگر فراهم می‌کند. برای مثال این زنجیره پلاسما می‌تواند به عنوان اتصال بین بلاک چین‌های اتریوم و کلاسیک اتریوم عمل کند.

۵/۵ - (۱ امتیاز)
نظرات
بدون دیدگاه
اشتراک در
اطلاع از
0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
نمایش تمام نظرات
ما را در شبکه های اجتماعی دنبال کنید.
فهرست
0
افکار شما را دوست دارم، لطفا نظر دهیدx
()
x
در تلگرام منتظر شما هستیم
عضویت در کانال