اتریوم به‌عنوان دومین ارز دیجیتال بزرگ جهان بعد از بیت‌کوین، با ارائه یک پلتفرم غیرمتمرکز برای قراردادهای هوشمند و برنامه‌های غیرمتمرکز (DApps)، گامی مهم در دنیای بلاکچین برداشته است. اما محبوبیت بالای اتریوم مشکلاتی را به وجود آورده است؛ از جمله مشکلات مقیاس‌پذیری و کارمزدهای بالا. برای رفع این مشکلات، توسعه‌دهندگان بلاکچین به راه‌حل‌هایی به نام پروتکل‌های لایه اول و لایه دوم روی آورده‌اند. اما این پروتکل‌ها چه تفاوت‌ها و شباهت‌هایی با هم دارند؟ در این مقاله از **اینوسویت** به بررسی دقیق‌تر این موضوع خواهیم پرداخت.
لایه اول و لایه دوم؛ تعریف و تفاوت‌های کلی
قبل از اینکه وارد جزئیات تفاوت‌ها و شباهت‌ها شویم، بهتر است ابتدا تعریفی از لایه اول و لایه دوم ارائه دهیم.
**پروتکل‌های لایه اول اتریوم** شامل خود شبکه اصلی اتریوم و پروتکل‌هایی هستند که به‌صورت بومی در شبکه اتریوم کار می‌کنند. این پروتکل‌ها معمولاً با بهبود و تغییر در ساختار شبکه اصلی، به افزایش مقیاس‌پذیری و کارایی شبکه کمک می‌کنند. به عنوان مثال، تغییر از مکانیزم اجماع "اثبات کار" به "اثبات سهام" یکی از راهکارهای لایه اول برای بهبود شبکه اتریوم است.
**پروتکل‌های لایه دوم اتریوم** بر بستر شبکه اصلی ساخته می‌شوند اما به نوعی خارج از آن عمل می‌کنند تا تراکنش‌ها را بدون فشار اضافی بر روی شبکه اصلی انجام دهند. پروتکل‌های لایه دوم معمولاً به‌گونه‌ای طراحی می‌شوند که داده‌های لازم را به‌صورت کمینه به شبکه اصلی انتقال دهند، به این ترتیب تراکنش‌ها سریع‌تر و با کارمزد کمتری پردازش می‌شوند.
پروتکل‌های لایه اول اتریوم
در شبکه اتریوم، پروتکل‌های لایه اول به عنوان اساس شبکه شناخته می‌شوند. این پروتکل‌ها شامل ساختارها و تغییراتی هستند که بر روی خود شبکه اصلی اتریوم اجرا می‌شوند. چند نمونه از راهکارهای لایه اول اتریوم عبارت‌اند از:
۱. مکانیزم اجماع
تا پیش از به‌روزرسانی اتریوم ۲.۰، شبکه اتریوم از مکانیزم اجماع **اثبات کار (PoW)** استفاده می‌کرد. اما این مکانیزم به انرژی زیادی نیاز داشت و سرعت پردازش تراکنش‌ها را محدود می‌کرد. با تغییر به مکانیزم **اثبات سهام (PoS)** در اتریوم ۲.۰، امید می‌رود که شبکه از لحاظ انرژی بهینه‌تر شود و مقیاس‌پذیری افزایش یابد.
۲. شاردینگ
شاردینگ یکی از روش‌های مهم برای افزایش مقیاس‌پذیری در پروتکل‌های لایه اول اتریوم است. در این روش، شبکه به بخش‌های کوچکتری به نام شارد تقسیم می‌شود و هر شارد می‌تواند تراکنش‌ها و قراردادهای هوشمند خود را پردازش کند. این موضوع کمک می‌کند تا بار پردازش بر روی شبکه اصلی توزیع شود و در نتیجه سرعت تراکنش‌ها بهبود یابد.
۳. به‌روزرسانی‌های مداوم
اتریوم به صورت پیوسته به‌روزرسانی‌هایی را برای بهبود شبکه ارائه می‌دهد. این به‌روزرسانی‌ها شامل بهبود امنیت، کاهش کارمزدها و افزایش مقیاس‌پذیری است. یکی از این به‌روزرسانی‌ها که بسیار مورد توجه قرار گرفت، **هاردفورک لندن** بود که با معرفی EIP-1559 کارمزدهای شبکه را بهبود داد.
پروتکل‌های لایه دوم اتریوم
پروتکل‌های لایه دوم به عنوان یک راهکار برون‌زنجیره‌ای برای افزایش سرعت و کاهش هزینه تراکنش‌ها بر روی شبکه اتریوم طراحی شده‌اند. این پروتکل‌ها بر روی لایه اصلی اتریوم ساخته می‌شوند اما عملکرد آنها به نوعی مستقل از لایه اصلی است. چند نمونه از پروتکل‌های لایه دوم عبارت‌اند از:
۱. رول‌آپ‌ها (Rollups)
**رول‌آپ‌ها** یکی از محبوب‌ترین روش‌های لایه دوم در اتریوم هستند. در این روش، تراکنش‌ها در خارج از زنجیره اصلی پردازش شده و سپس داده‌های تراکنش به صورت فشرده به زنجیره اصلی منتقل می‌شوند. رول‌آپ‌ها به دو نوع **رول‌آپ‌های خوش‌بینانه (Optimistic Rollups)** و **رول‌آپ‌های زیرو دانش (ZK-Rollups)** تقسیم می‌شوند. در رول‌آپ‌های خوش‌بینانه، فرض بر صحت تراکنش‌ها است، اما در صورت لزوم امکان بررسی و تایید وجود دارد. در مقابل، در رول‌آپ‌های زیر و دانش، تراکنش‌ها به وسیله اثبات‌های رمزنگاری تأیید می‌شوند که این روش امنیت بالاتری دارد.
۲. پلاسما (Plasma)
پلاسما یکی دیگر از راهکارهای لایه دوم است که به وسیله ایجاد زنجیره‌های کوچکتری که به زنجیره اصلی متصل‌اند، تراکنش‌ها را خارج از زنجیره اصلی پردازش می‌کند. این زنجیره‌های پلاسما مانند یک نسخه کوچک از بلاکچین اصلی عمل می‌کنند و می‌توانند تراکنش‌های زیادی را به صورت مستقل پردازش کنند.
۳. کانال‌های دولتی (State Channels)
در **کانال‌های دولتی**، دو یا چند طرف توافق می‌کنند که تراکنش‌های خود را خارج از زنجیره اصلی انجام دهند و تنها نتایج نهایی را به زنجیره اصلی ارسال کنند. این روش برای پرداخت‌های مکرر و تراکنش‌های پرسرعت بسیار مناسب است، چرا که نیاز به تایید هر تراکنش در زنجیره اصلی را از بین می‌برد.
تفاوت‌ها و شباهت‌های پروتکل‌های لایه اول و لایه دوم اتریوم
اکنون که با هر دو نوع پروتکل آشنا شدیم، بهتر است به تفاوت‌ها و شباهت‌های آنها بپردازیم.
- ۱. **محل اجرای تراکنش‌ها**: پروتکل‌های لایه اول در خود شبکه اصلی اتریوم اجرا می‌شوند و تغییراتی که ایجاد می‌کنند بر کل ساختار شبکه تاثیر می‌گذارد. اما پروتکل‌های لایه دوم خارج از زنجیره اصلی پردازش می‌شوند و فقط نتایج نهایی به زنجیره اصلی ارسال می‌شود.
- ۲. **هزینه و سرعت**: در لایه اول، تراکنش‌ها هزینه‌بر و کند هستند، به خصوص در زمان‌های شلوغی شبکه. اما پروتکل‌های لایه دوم هزینه تراکنش‌ها را به شدت کاهش می‌دهند و سرعت پردازش را افزایش می‌دهند.
- ۳. **مقیاس‌پذیری**: در حالی که پروتکل‌های لایه اول با بهبود ساختار شبکه مقیاس‌پذیری را افزایش می‌دهند، پروتکل‌های لایه دوم با انتقال پردازش‌ها به خارج از زنجیره اصلی بار شبکه را کاهش داده و به افزایش مقیاس‌پذیری کمک می‌کنند.
تفاوت‌ها
- ۱. **هدف مشترک**: هدف هر دو نوع پروتکل، بهبود عملکرد و افزایش کارایی شبکه اتریوم است. هر دو سعی دارند مشکلات موجود در شبکه اصلی اتریوم، مانند کندی و کارمزد بالا را حل کنند.
- ۲. **نیاز به امنیت شبکه اصلی**: هر دو پروتکل برای تأمین امنیت تراکنش‌ها و اطمینان از صحت داده‌ها، به امنیت شبکه اصلی اتریوم متکی هستند. پروتکل‌های لایه دوم داده‌های پردازش‌شده خود را به شبکه اصلی ارسال می‌کنند تا از امنیت بالایی برخوردار باشند.
شباهت‌ها
چرا لایه دوم اهمیت دارد؟
با توجه به افزایش تعداد کاربران و تراکنش‌ها در اتریوم، مقیاس‌پذیری به یک چالش جدی تبدیل شده است. پروتکل‌های لایه اول تا حدودی توانسته‌اند این مشکل را برطرف کنند، اما نیاز به راه‌حل‌های سریع‌تر و ارزان‌تر باعث شده تا پروتکل‌های لایه دوم جایگاه ویژه‌ای پیدا کنند. این پروتکل‌ها با ارائه تجربه کاربری بهتر، به حفظ موقعیت اتریوم در میان سایر بلاکچین‌ها کمک کرده‌اند.
آینده پروتکل‌های لایه اول و لایه دوم اتریوم
اتریوم همچنان در حال تکامل است و با توجه به به‌روزرسانی‌های آینده، انتظار می‌رود که پروتکل‌های لایه اول و لایه دوم هر دو به تکامل خود ادامه دهند. با انتشار اتریوم ۲.۰ و پیشرفت‌های لایه دوم مانند رول‌آپ‌ها و کانال‌های دولتی، کاربران می‌توانند از تراکنش‌های سریع‌تر و کم‌هزینه تر بهره‌مند شوند. همچنین، با ورود به عصر **وب ۳** و گسترش برنامه‌های غیرمتمرکز، اهمیت این پروتکل‌ها بیش از پیش افزایش خواهد یافت.
جمع‌بندی
در نهایت، می‌توان گفت که هر دو نوع پروتکل لایه اول و لایه دوم نقش مهمی در بهبود شبکه اتریوم دارند. پروتکل‌های لایه اول با بهبود ساختار اصلی شبکه، امنیت و مقیاس‌پذیری را بهبود می‌بخشند؛ در حالی که پروتکل‌های لایه دوم با انتقال بخشی از پردازش‌ها به خارج از زنجیره اصلی، تجربه کاربری بهتری ارائه می‌دهند. در آینده‌ای نزدیک، با پیشرفت‌های بیشتر در این دو حوزه، انتظار می‌رود که اتریوم بتواند به عنوان یک بستر غیرمتمرکز قدرتمند و کارآمد در دنیای بلاکچین نقش‌آفرینی کند.
این بود نگاهی از طرف تیم **اینوسویت** به بررسی پروتکل‌های لایه اول و لایه دوم اتریوم. اگر سوال یا نظری دارید، خوشحال می‌شویم که با ما در میان بگذارید.