مقیاس پذیری در بلاکچین

بیتکوین به طور پیش فرض مقیاس‌پذیری محدودیت‌هایی دارد که باعث محدودیت در تعداد تراکنش‌هایی می‌شود که در هر بلاک قابل پردازش هستند. با استفاده از CTV، بخشی از داده‌های تراکنش‌ها را می‌توان در بلاکچین ذخیره کرد و تنها ادله (proofs) مربوط به این داده‌ها را در بلاکچین اصلی نگهداری کرد. این کار باعث کاهش حجم داده‌های ذخیره شده در بلاکچین می‌شود و در نتیجه مقیاس‌پذیری شبکه بیتکوین را افزایش می‌دهد.

بنابراین، CTV یکی از راه‌هایی است که در بیتکوین برای بهبود مقیاس‌پذیری استفاده می‌شود. اما توجه داشته باشید که CTV تنها یکی از پیشنهادات و تکنولوژی‌هایی است که قابل استفاده در بیتکوین است و هنوز در مراحل آزمایشی قرار دارد.



یک بار دیگر، درباره پیشرفت‌هایی در مقیاس‌بندی بیت کوین صحبت می‌شود و در این باره طرح‌های جایگزین برای میثاق‌ها مطرح می‌شوند. طرح‌های بتنی واقعی که از OP_CHECKTEMPLATEVERIFY (CTV) به عنوان راه‌حل مقیاس‌بندی استفاده می‌کنند، مانند Timeout Trees و Ark، در این گفتگو مورد توجه قرار می‌گیرند. این گفتگو دارای عمق بیشتری در مفاهیمی است که باید مدنظر قرار گیرند، همچنین از نظر گزینه‌های جایگزین و پیشنهادهای مشخصی که CTV قادر است فعال کند.

بعضی از مخالفین CTV ادعا می‌کنند که “CTV بیت کوین را مقیاس نمی‌دهد.” با یک نگاه خیرخواهانه، می‌توانیم آن را به این معنا تفسیر کنیم که CTV به تنهایی بیت کوین را مقیاس نمی‌دهد، بلکه چیزهایی که می‌توان با آن ساخت. اما این استدلال درستی ندارد. مانند Segregated Witness که بیت کوین را مقیاس نکرد، OP_CHECKLOCKTIMEVERIFY و OP_CHECKSEQUENCEVERIFY نیز بیت کوین را مقیاس نکرده‌اند. اما شبکه لایتنینگ که این سه پیشنهاد را فعال کرده است، بیت کوین را مقیاس‌بندی کرده‌اند. آنها با اضافه کردن سربار به خروجی‌های تراکنش، فراتر از محدودیت‌های بلاکچین اصلی رشد کرده‌اند.

لایتنینگ در واقع نمی‌تواند بدون لایه‌های اصلی وجود داشته باشد. یکی از مشکلات لایتنینگ این است که تنها تعداد تراکنش‌های قابل پردازش را کاهش می‌دهد، اما به هیچ وجه بهبودی در مقیاس‌پذیری مالکیت UTXOها یا افزایش تعداد کاربرانی که می‌توانند یکی را کنترل کنند، ارائه نمی‌دهد. لایتنینگ با طراحی و اجماع اولیه فعلی خود در اسکریپت بیت کوین قادر به انجام این کار نیست.
اما OP_CHECKTEMPLATEVERIFY  می‌تواند این موضوع را تغییر دهد و بهبودی را فراهم کند.




# مقیاس پذیری بیت کوین




باتوجه‌به سرعت تأیید تراکنش‌های بیت کوین، می‌توان حدس زد توسعه دهندگان آن در ابتدا تصور نمی‌کردند که روزی این شبکه به این شکل گسترش پیدا کند و تعداد کاران آن روزبه‌روز افزایش یابد. عدم توجه به این امر سبب شده تا به امروز همچنان مقیاس پذیری در بلاکچین بیت کوین راضی‌کننده نباشد.

در این شبکه از بلاک‌‌ها برای انجام تراکنش استفاده می‌شود. اندازه بلاک بیت کوین پس از فراز و نشیب‌های فراوان به ۱ مگابایت رسیده است. تراکنش‌‌ها به همراه اطلاعات کامل خود یعنی زمان انجام، آدرس عمومی فرستنده و گیرنده، ‌ امضای دیجیتال و سایر داده‌ها در بلاک ذخیره می‌شوند. حجم تراکنش‌ها با یکدیگر متفاوت است. اما به طور میانگین بلاک‌های بیت کوین که هر ۱۰ دقیقه یک‌بار تولید می‌شوند، ‌ می‌توانند ۴۰۰۰ تراکنش را در خود جای دهند. این میزان حجم ذخیره‌سازی امکان انجام ۷ تراکنش در ثانیه را برای شبکه بیت کوین فراهم می‌کند.

در ساعات پیک شبکه یعنی زمانی که ترافیک بالاست و تراکنش‌‌های بسیاری به‌صورت هم‌زمان در حال اجرا است؛ ‌ این میزان TPS (تراکنش بر ثانیه)، پاسخگوی تمام کاربران نیست و تراکنش‌‌های بسیاری باید در استخر حافظه “Memory Pool” منتظر تأیید بمانند. اولویت هم همیشه با تراکنش‌‌هایی است که کارمزد بیشتری دارند و تراکنش‌ها با کارمزد پایین‌تر زمان طولانی نیاز دارند تا تأیید شوند. ممکن است برخی از تراکنش‌ها هیچ‌وقت تأیید نشوند.

بیت کوین این حجم بلاک را به‌منظور حفظ امنیت شبکه تعیین کرده است. اما در حال حاضر و باتوجه‌به حجم بالای معاملات آن، این عدم مقیاس پذیری شبکه به یک چالش اساسی برای این رمزارز تبدیل شده است.






## مقیاس پذیری در بلاکچین یعنی چه؟




مقیاس پذیری در بلاکچین را می‌توان توانایی پاسخگویی یک شبکه به میزان تقاضا دانست. Scalability یا همان مقیاس پذیری باید پاسخگوی پارامترهایی چون: تعداد تراکنش در ثانیه (TPS: Transactions Per Second)،‌ حجم موردنیاز برای ذخیره شبکه بلاکچین و سرعت انتقال در اطلاعات شبکه باشد. 

این معیار، مشخص‌کننده سرعت انجام تراکنش‌‌ها در بستر بلاکچین‌ها است. توانایی پردازش شبکه برای تأیید و ثبت تراکنش‌ها یا همان TPS، مهم‌ترین رکن در میزان مقیاس پذیری است. هرچه سرعت تأیید تراکنش بالاتر باشد، نشان‌دهندهٔ مقیاس پذیری بهتر شبکه است. 






## مقیاس نکردن بیت کوین




یکی از انتقادات دیگر در مورد CTV به عنوان “مقیاس نکردن بیت کوین” این است که با تعهد به تراکنش‌های آینده، نیازی به قرار دادن آنها در زنجیره وجود ندارد و بنابراین CTV بهبود مقیاس‌پذیری را بهبود نمی‌بخشد. من این را “اشتباه OP_IF” می‌نامم. وقتی مردم در مورد CTV صحبت می‌کنند، آنها اغلب فراموش می‌کنند که OP_IF وجود دارد و این یعنی اسکریپت‌ها در واقع می‌توانند چندین شرط هزینه داشته باشند.

یکی از ویژگی‌های قوی Taproot، توانایی ساختن مولتی‌سیگ‌ها با افزودن دو کلید عمومی به یکدیگر و امضای آنها با یک امضای مجموع است، و انتخاب تنها یک شاخه “IF” از یک اسکریپت است که راه‌های مختلفی برای خروج ارائه می‌دهد. با استفاده از CTV، این یک روش بسیار قدرتمند برای بهره‌برداری از تعهدات vUTXO ارائه می‌دهد. به جای ایجاد یک زنجیره از تراکنش‌ها با استفاده از CTV، می‌توان آنها را با استفاده از مسیر مخارج CTV، که در داخل یک درخت ریشه قرار دارد، ساخت. در انتهای زنجیره تراکنش‌ها، تمام vUTXOها برای هر شرکت‌کننده وجود دارند و به تنهایی بر روی کلید عمومی آن کاربر قفل شده‌اند. همانطور که به سمت ریشه درخت حرکت می‌کنید، هر مجموعه از کلیدهایی که در زیر هر گره درخت قرار دارند، می‌توانند به سادگی با هم جمع شوند و به عنوان یک کلید چندعاملی Schnorr که مسیر مصرف CTV در زیر آن مدفون است، استفاده شوند.

در هر نقطه از زنجیره تراکنش‌ها، وقتی vUTXOها به UTXOهای واقعی تبدیل می‌شوند، می‌توان هر شرکت‌کننده را وادار کرد تا با هماهنگی، تراکنشی را امضا کنند که در حال انتقال است. این روش، به سکه‌های آنها امکان می‌دهد به صورت کارآمدتری به UTXOهای واقعی تبدیل شوند، به جای اینکه تمام تراکنش‌های از پیش تعریف‌شده را در طول مسیر باز کنند. با این روش، گروه‌های فرعی کوچک می‌توانند بدون نیاز به باز کردن تمام تراکنش‌های متعهد شده، تغییراتی را انجام دهند و بدون وابستگی به طرف معتبر، ادعاهای خود را درباره vUTXOهایشان انجام دهند.

این واقعیت‌های ساده، بدون تهدید حاکمیت یا امنیت فردی، بهبود قابل توجهی در مقیاس‌پذیری بیت‌کوین را فراهم می‌کنند، و برای درک آنها، تنها نیازمندیم به CTV هستیم.






## UTXOها و UTXOهای مجازی





بخشی از مشکل نقص لایتنینگ در مورد مقیاس پذیری مالکیت بیت کوین این است که برای باز کردن یک کانال یا کنترل یک UTXO، در واقع باید روی لایه پایه تراکنش انجام دهید. پس از آن لایتنینگ می‌تواند تعداد بسیار زیادی از تراکنش‌های خارج از زنجیره را تسهیل کند، اما یک کاربر همچنان باید در زنجیره تراکنش انجام دهد تا بتواند خود را به لایتنینگ برساند. این کار تعداد تراکنش‌هایی را که بیت‌کوین می‌تواند پردازش کند، به شدت افزایش می‌دهد، اما هیچ کاری برای افزایش تعداد افرادی که می‌توانند بیت‌کوین داشته باشند، افزایش نمی‌دهد.

مشکل دیگری که وجود دارد، مربوط به مقیاس‌پذیری تعهدات به UTXOهای مجازی (vUTXO) است. در حال حاضر، برای ایجاد vUTXOها تنها راه استفاده از تراکنش‌های از پیش امضا شده است، که محدودیت‌هایی را ایجاد می‌کند. تعداد vUTXOهایی که هر UTXO واقعی می‌تواند به آنها متعهد شود، محدود است. برای ایجاد vUTXOهای مستقل، مالک هر vUTXO بخشی از کلید multisig باید باشد و تراکنش‌هایی را امضا می‌کند که متعهد به ایجاد آن‌ها هستند. این مسئله باعث محدودیت شدید اندازه مجموعه vUTXOها می‌شود. راه حل دیگر نیاز به امضای تراکنش‌هایی توسط اعضای مجموعه می‌باشد که به vUTXOهای همه افراد متعهد می‌شوند، که این نیاز به هماهنگی امضا بین اعضای مجموعه را دشوار می‌کند.

CTV راه حلی برای هر دوی این مشکلات ارائه می‌دهد. با توانایی غیرتعاملی به مجموعه‌ای از تراکنش‌های آینده به همان روشی که تراکنش‌های از پیش امضا شده انجام می‌شود، مشکل هماهنگی حل می‌شود. در عین حال، از آنجایی که هیچ کس نیازی به تعامل ندارد، یک شخص می‌تواند نقش تامین مالی خروجی CTV را بر عهده بگیرد و متعهد به انمتأمین مالی شدن آن شود. این روش مقیاس پذیری بیشتری را برای تعهدات vUTXOها امکان‌پذیر می‌کند، زیرا تعداد تراکنش‌های مورد نیاز برای ایجاد vUTXOها کاهش می‌یابد.


large_مقیاس‌پذیری-بیت-کوین.jpg

medium_مقیاس‌پذیری-بیت-کوین.jpg

small_مقیاس‌پذیری-بیت-کوین.jpg

thumbnail_مقیاس‌پذیری-بیت-کوین.jpg

مقیاس‌پذیری-بیت-کوین.jpg

CTV در واقع یک تکنولوژی در بلاکچین بیتکوین است که به ارتقای مقیاس‌پذیری شبکه کمک می‌کند. اما CTV به این صورت کار نمی‌کند که به طور مستقیم با بیتکوین در ارتباط است. به عنوان یک تکنولوژی فرعی، CTV در بلاکچین بیتکوین استفاده می‌شود تا بخشی از اطلاعات قرارداد

CTV در واقع یک تکنولوژی در بلاکچین بیتکوین است که به ارتقای مقیاس‌پذیری شبکه کمک می‌کند. اما CTV به این صورت کار نمی‌کند که به طور مستقیم با بیتکوین در ارتباط است. به عنوان یک تکنولوژی فرعی، CTV در بلاکچین بیتکوین استفاده می‌شود تا بخشی از اطلاعات قراردادهای هوشمند را در بلاکچین ذخیره کند و به این ترتیب مقیاس‌پذیری را افزایش دهد.

