RollUp در مقیاس پذیری بلاکچین چیست - مقایسه انواع رول آپ

بلاک چین یک فناوری ذاتا ارزشمند است که به عنوان تکنولوژی پایه، نقش قابل توجهی در توسعه صنعت ارزهای دیجیتال و فناوری‌های وابسته داشته است. با این حال، شکل سنتی بلاک چین دارای محدودیت‌هایی است که منجر می شود تنها تعداد معینی از تراکنش‌ها را در زنجیره‌های بلوکی جای دهد. به عبارتی به طور سنتی این زنجیره‌های بلوکی هستند که با توجه به پیشنهاد هزینه کارمزد، تصمیم می‌گیرند که کدام تراکنش‌ها می‌توانند در یک بلوک قرار بگیرند. این امر باعث ایجاد رقابت میان تراکنش‌کنندگان می‌شود.

بنابراین زمانی که تعداد تراکنش‌ها، خارج از توان پردازشی بلاک چین باشد، کاربران برای گنجاندن تراکنش‌های خود در فضای محدود شبکه، ناگزیرند هزینه بیشتری به شبکه اختصاص دهند.

چنین محدودیت‌هایی اغلب در بلاک چین‌هایی با مقیاس‌پذیری ناکافی مشاهده می‌شود، مفهومی که به توانایی شبکه بلاکچین برای مدیریت بار فزاینده تراکنش‌ها اشاره دارد. در بلاک چین‌هایی با سطح مقیاس‌پذیری کمتر، کاربران با تاخیر در زمان تایید تراکنش‌ها و هزینه‌های بالای گس مواجه هستند. همین امر افزایش مقیاس‌پذیری شبکه برای کارآمدتر شدن قابلیت‌های بلاک چین را به امری ضروری تبدیل می‌کند. به دنبال نیاز به مقیاس‌پذیرتر کردن شبکه‌های بلاک چینی و افزایش پاسخگویی موثرتر، Rollup‌ها به عنوان راه‌حل‌های مقیاس‌پذیری لایه دو به وجود آمدند.

مفهوم رول آپ (RollUp) به زبان ساده

رول آپ به عنوان یک راهکار مقیاس‌پذیری لایه دو، فرایند تایید تراکنش‌ها را در خارج از بلاک چین اصلی انجام می‌دهد. سپس نتایج تراکنش‌ها را به لایه اول ارسال می‌کند. رول آپ‌ها در واقع با جمع‌آوری دسته‌های مختلفی از تراکنش‌ها، آنها را به یک دسته واحد تبدیل کرده و انجام عملیات پردازش آنها را در کمترین زمان ممکن، امکان‌پذیر می‌کند. رول آپ‌ها با خارج ساختن تراکنش‌ها از زنجیره اصلی، آنها را در قالب دسته‌ای مشخص پردازش کرده و برای تایید نهایی به لایه اول انتقال می‌دهند.

بالا بودن حجم تراکنش‌ها و وجود تعداد زیادی از کاربران در فضای غیرمتمرکز شبکه‌های بلاک چینی، باعث محدود شدن فضای هر بلاک و در نهایت بروز تاخیر در فرایند تایید و پردازش تراکنش‌ها می‌گردد. رول آپ‌ها با توجه به قابلیت‌های خود، تراکنش‌ها را فشرده‌سازی کرده و حجم بار شبکه اصلی را کاهش می‌دهند و بدین ترتیب با حفظ اصل تمرکززدایی و امنیت شبکه، به بهینه‌تر شدن بلاک چین کمک می‌کنند.

رول آپ‌ها، علاوه بر افزایش توان عملیاتی شبکه، با کاهش قابل توجه کارمزدها باعث مقرون به صرفه‌تر شدن هزینه‌ انجام تراکنش‌ها در شبکه شده و مشارکت را افزایش می‌دهند.

نحوه کار رول آپ ها

رول‌ آپ‌ها به عنوان راهکارهای لایه دو، برمبنای قراردادهای هوشمند در شبکه اتریوم Ethereum راه‌اندازی شده‌اند. طبق الگوریتم رول آپ‌ها، عملیات محاسباتی تراکنش‌ها به یک زنجیره جانبی منتقل می‌شود تا از ترافیک سنگین شبکه کاسته شده و مقیاس‌پذیری آن افزایش یابد.

در رول آپ‌ها، با توجه به اینکه قابلیت ایجاد تعامل میان زنجیره اصلی و زنجیره جانبی فراهم شده، این دو زنجیره عملکردی موازی داشته و در ارتباط با یکدیگر کار می‌کنند. همین امر باعث مقیاس‌پذیرتر شدن شبکه‌های بلاک چینی می‌شود. بدین صورت که فرایندهای محاسباتی پیچیده، به زنجیره جانبی هدایت شده و ازدحام شبکه اصلی کاهش می‌یابد.

معرفی انواع رول آپ‌ها

دو نوع اصلی برای رول آپ‌ها در نظر گرفته می‌شود که شامل رول آپ‌های اپتیمیستیک (Optimistic) و رول آپ‌های دانش صفر (ZK Rollup) است.

رول آپ اپتیمیستیک (Optimistic)

رول آپ‌های اپتیمیستیک به عنوان پروتکل‌های لایه دو روی بلاک چین اتریوم توسعه داده شده‌اند. هدف از توسعه این پروتکل افزایش توان عملیاتی اتریوم بوده است. این رول آپ‌ها، عملیات محاسباتی شبکه را به خارج از زنجیره اصلی هدایت کرده و با پردازش تعداد زیادی از تراکنش‌ها در قالب یک دسته واحد، منجر به کاهش بار محاسباتی شبکه اصلی می‌شوند.

در رول آپ اپتیمیستیک، چندین تراکنش برون زنجیره‌ای پیش از اینکه که روی شبکه اصلی ثبت شوند، در یک دسته بزرگ قرار می‌گیرند. در نتیجه هزینه‌های ثابت میان چندین تراکنش تقسیم شده و کارمزد شبکه به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. در این رویکرد، برای کاهش حجم داده‌های منتشر شده روی شبکه اتریوم از تکنیک‌های فشرده‌سازی استفاده می‌شود.

در این نوع از رول آپ، هیچ اثبات اعتباری برای تایید معتبر یا غیرمعتبر بودن تراکنش‌ها صورت نمی‌گیرد و فرض اول بر این است که داده‌ها معتبر هستند. از این رو این رول آپ با عنوان آپتیمیستیک به معنی خوشبین نامگذاری شده است. در این رول آپ تراکنش‌ها پس از ورود به شبکه اتریوم به لحاظ اعتبار مورد سنجش قرار می‌گیرند و در صورت جعلی بودن باطل می‌شوند.

از مزیت‌های این رول آپ می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

۱- پشتیبانی از قابلیت قراردادهای هوشمند

۲- هزینه گس (کارمزد) ناچیز

۳- افزایش توان عملیاتی شبکه

از جمله پروتکل‌های مبتنی بر راهکار رول آپ می‌توان از آربیتروم (Arbitrum)، بوبا (Boba)، شبکه فیول (Fuel Network)، کارتزی (Cartesi) و آپتیمیزم (Optimism) نام برد.

رول آپ دانش صفر (ZK Rollup)

از راهکار رول آپ دانش صفر (ZK Rollup)، تحت عنوان اثبات اعتبار نیز یاد می‌شود. فعالیت این راهکار نیز خارج از زنجیره اصلی بوده و کاربر می‌تواند در آن بدون نیاز به ارائه اطلاعات اضافی، محاسبات خاص خود را انجام دهد. طی این پروسه، تایید و اعتبار سنجی تراکنش‌ها در شبکه اصلی انجام می‌گیرد.

رول آپ‌های دانش صفر می‌توانند با قراردادن چندین هزار تراکنش در یک دسته، آنها را در پروتکل‌های لایه دو به اجرا بگذارند.

از طریق پروتکل دانش صفر (Zero-Knowledge Rollups)، امکان انجام طیف گسترده‌ای از عملکردها برای NFTها، سایر دارایی‎‎‎‎‎‎های دیجیتال و برنامه‎‎‎‎‎‎‎های غیرمتمرکز (Dapps) فراهم می‌شود.

مزایای این نوع رول آپ عبارتند از:

۱- امنیت بالا

۲- غیرمتمرکز بودن

۳- انتقال سریع تراکنش‌ها

از جمله مهم‌ترین پروتکل‌های مبتنی بر این رول آپ می‌توان به آزتک (Aztec)، لوپرینگ (Loopring)، پالیگان هرمز (Polygan Hermez)* اشاره کرد.

مقایسه رول آپ اپتیمیستیک و رول آپ دانش صفر

تصویر از سایت CoinGecko

رول آپ‌های دانش صفر (به منظور بدون نیاز به دانش)، اطلاعات کمی برای پردازش تراکنش‌ها درخواست می‌کنند که این امر سطح امنیت بالایی را فراهم می‌کند. همچنین نهایی سازی تراکنش‌ها در این پروتکل مدت زمان کمی را می‌طلبد.

رول آپ‌های اپتیمیستیک نیز توان عملیاتی شبکه را افزایش داده و با پشتیبانی از قراردادهای هوشمند، به افزایش تعامل با کاربر کمک می‌کنند. فرایند اجرای ساده‌تر و پیچیدگی کمتری دارند.

بر این اساس، استفاده از رول آپ اپتیمیستیک در مواردی که افزایش توان محاسباتی شبکه مهم باشد، هزینه و پیچیدگی کمتری مورد نیاز باشد و نیاز به ایجاد تعامل بیشتر احساس شود، می‌تواند بهترین گزینه باشد.

رول آپ دانش صفر نیز با توجه به قابلیت‌هایی که ارائه می‌دهد در مواردی که امنیت بالا مهم است، حفظ حریم خصوصی داده‌ها در اولویت قرار دارد و اعتبار سنجی خودکار داده‌ها و مقاومت در برابر سانسور موردنیاز است کاربردی‌تر هستند.

سخن پایانی

دراین مقاله از عصر متاورس به بررسی RollUp‎‎‎‎‎‎‎ها در بلاکچین و نحوه کار آن‎‎‎‎‎‎‎ها پرداختیم. برای اینکه اهمیت این راه حل‎‎‎‎‎‎‎های مقیاس پذیری را به درستی درک کنید به مقایسه زیر توجه کنید:

بلاکچین لایه 1 اتریوم که به عنوان یکی از محبوب ترین شبکه‎‎‎‎‎‎‎ها برای توسعه دهندگان Dappها و قراردادهای هوشمند شناخته می‎‎‎‎‎‎‎شود، نهایتا 20 تراکنش را در ثانیه پردازش می‎‎‎‎‎‎‎کند. این امر منجر می‎‎‎‎‎‎‎شود در زمان شلوغی شبکه، هزینه‎‎‎‎‎‎‎های کارمزد به شدت بالا رفته و شبکه اتریوم را تاحدودی ناکارآمد سازد.

در مقابل شبکه لایه دوم آربیتروم که در بالا به آن اشاره شد، می‎‎‎‎‎‎‎تواند چیزی حدود 4000 تراکنش را در ثانیه پردازش کند. این درحالی است که امنیت کامل اتریوم را ارائه می‎‎‎‎‎‎‎‎‎دهد، با ماشین مجازی اتریوم (EVM) کاملا سازگار است و اصل تمرکززدایی را حفظ می‎‎‎‎‎‎‎کند.

در آخر شما می‎‎‎‎‎‎‎توانید تجربیات یا سؤالات خودرا در بخش نظرات با گروه عصر متاورس و دیگر کاربران سایت به اشتراک بگذارید و با عضویت در خبرنامه ما در پایین صفحه، از آخرین اخبار کریپتو آگاه شوید.