زنجیرههای جانبی (Sidechains) انشعاباتی از بلاک چین‌های اصلی یا همان مین نت‌ها (Mainnets) هستند که پروتکل‌های اجماع خودشان را دارند و برای تقویت حریم خصوصی و امنیت در تراکنش‌ها نسبت به بلاک چین اصلی ساخته می‌شوند. یکی از شناخته‌شده‌ترین زنجیرههای جانبی، اتریوم پلاسما (Ethereum Plasma) است.
این زنجیره جانبی با هدف تقویت مقیاس‌پذیری (Scalability) بلاک چین اتریوم، ساخته شده است. نسخه اولیه بلاک چین اتریوم، همانند دیگر بلاک چین‌های سنتی مثل بیت کوین، با مشکلی به نام مقیاس‌پذیری رو به رو است و به همین دلیل، قرار است در سال ۲۰۲۲، اتریوم ۲.۰ با سازوکار اجماع اثبات سهام (Proof-of-Stake) این مشکلات را برطرف کند.
مسئله مقیاس‌پذیری (Scalability problem)، یکی از مشکلات پایه‌ای در بلاک چین است. هیچ بلاک چینی نمی‌تواند هر سه ویژگی مقیاس‌پذیری، غیر متمرکز بودن و امنیت را با هم دیگر داشته باشد و هر بلاک چین، باید یکی از این سه ویژگی را فدای دو ویژگی دیگر کند. زمانی می‌گوییم بلاک چین، مقیاس‌پذیر است که افزایش تعداد گره‌ها (Nodes) منجر به کاهش سرعت تراکنش‌ها نشود و تراکنش‌ها به صورت فوری در بلاک چین انجام شوند.
شبکه پلاسما در آگوست ۲۰۱۷ به عنوان راه حلی برای مشکلات مقیاس‌پذیری بلاک چین اتریوم راه‌اندازی شد و مورد استقبال بسیاری قرار گرفت.
در این مقاله، ابتدا تاریخچه اتریوم پلاسما را بررسی می‌کنیم و سپس به بررسی نحوه کار آن خواهیم پرداخت. با داموند همراه باشید.
تاریخچه پلاسما
ایده اتریوم پلاسما توسط ویتالیک بوترین، بنیانگذار اتریوم و جوزف پون ارائه شد و این راهکار مقیاس‌پذیری سرانجام در سال 2017 آغاز به کار کرد.
جالب است بدانید پون در سال 2015 در ساخت شبکه لایتنینگ بیت کوین نیز همکاری داشته است. شبکه لایتنینگ همانند اتریوم پلاسما برای حل مشکلات مقیاس‌پذیری ساخته شده است و در شبکه بیت کوین مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته، اتریوم پلاسما و لایتنینگ تفاوت‌های زیادی با هم دارند.
اتریوم پلاسما چطور کار می کند؟
هدف اصلی از راه‌اندازی پلاسما، ایجاد شبکه‌ای از زنجیرههای جانبی مرتبط با بلاک چین اصلی یا اتریوم است. این شبکه به صورتی طراحی شده است تا همانند یک درخت بلاک چینی عمل کند. در این درخت بلاک چینی، زنجیرههای متعددی به صورت سلسله‌مراتبی از تنه اصلی که همان بلاک چین مین نت (در این مورد اتریوم) است، دور می‌شوند اما ارتباط خودشان را با آن حفظ می‌کنند. این زنجیرههای کوچک، زنجیرههای پلاسما یا زنجیرههای فرزند (Child Chains) نامیده می‌شوند.
ساختار اتریوم پلاسما با استفاده از قراردادهای هوشمند و «درخت‌های مرکل» (Merkle Trees) ساخته شده است و بنابراین، امکان ایجاد بی‌نهایت زنجیره وجود دارد که هر کدام از آن‌ها را می‌توان نسخه کوچک‌تری از بلاک چین اصلی یا همان اتریوم دانست.
از دیدگاه اساسی، هر زنجیره پلاسما، یک قرارداد هوشمند قابل سفارشی‌سازی است که می‌توان آن را برای برآورده کردن نیاز خاصی طراحی کرد. بنابراین، امکان وجود همزمان و عملکرد مستقل چندین زنجیره پلاسما، وجود دارد.
در واقع، کسب و کارهای مختلف و مستقل می‌توانند با استفاده از چنین ساختاری، زنجیرههای جانبی مخصوص خودشان را داشته باشند تا تراکنش‌هایشان را بر بستر آن‌ها انجام دهند. بدون شک چنین کاری، کمک بزرگی به مشکلات مقیاس‌پذیری اتریوم است.
ویژگی ها و قابلیت های اتریوم پلاسما
اثبات تقلب
اثبات تقلب (Fraud Proofs) امنیت ارتباط بین پلاسما چین‌ها و بلاک چین اصلی را تأمین می‌کنند. بنابراین، زنجیره اصلی، مسئول تأمین امنیت شبکه و تنبیه کردن فعالیت‌های خرابکارانه است.
هر زنجیره فرزند، سازوکار مخصوص خودش را برای تأیید بلاک‌ها دارد و از سازوکار اثبات تقلب مخصوص خودش استفاده می‌کند که می‌توان آن را بر پایه الگوریتم‌های اجماع مختلفی ساخت. رایج‌ترین سازوکارهای تأیید بلاک عبارتند از: اثبات کار (Proof-of-Work)، اثبات سهام و اثبات اعتبار (Proof-of-Authority).
اثبات تقلب تضمین می‌کنند که در صورت هر گونه فعالیت خرابکارانه در شبکه، کاربران بتوانند گره‌های مسئول اعمال خرابکارانه (Dishonest Nodes) را گزارش دهند، از دارایی‌هایشان محافظت کنند و از تراکنش خارج شوند.
به عبارت دیگر، اثبات تقلب، به صورت سازوکارهایی عمل می‌کنند که زنجیره فرزند پلاسما با استفاده از آن‌ها، شکایت کاربر را در زنجیره اصلی ثبت می‌کنند.
MapReduce
MapReduce را می‌توان مجموعه‌ای از عملکردهایی دانست که در سازماندهی و رایانش داده‌ها در چندین پایگاه داده، بسیار مفید هستند. در مورد پلاسما، این پایگاه‌های داده، بلاک چین‌هایی هستند که می‌توان از آن‌ها برای ساده‌سازی تأیید داده‌ها درون درخت زنجیره‌ها استفاده کرد که سبب افزایش قابل توجه کارایی شبکه می‌شود.
مشکلات اتریوم پلاسما
بدون شک، پلاسما یکی از جالب‌ترین راه حل‌ها برای حل مشکل مقیاس‌پذیری اتریوم است. پلاسما پتانسیل بسیار بالایی دارد اما بدون نقطه ضعف هم نیست. همین مشکلات سبب شده‌اند تا مقبولیت پایینی داشته باشد. از مهم‌ترین مشکلات اتریوم پلاسما می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- نیازمند یک نهاد متمرکز است.
- کاربران برای باز پس گرفتن دارایی‌هایشان از این شبکه باید زمان زیادی صبر کنند.
- با مشکل خروج انبوه مواجه است.
مشکل خروج انبوه
یکی از مشکلات پلاسما، حالت خروج انبوه (Mass Exit) است که در آن، بسیاری از کاربران تلاش می‌کنند به صورت همزمان از اتریوم پلاسما خارج شوند. این خروج همزمان، منجر به سیل ورود کاربران به بلاک چین اصلی اتریوم و کند شدن شدید آن می‌شود. ممکن است این حالت با اهداف خرابکارانه، با هدف حمله به شبکه یا هر دلیل دیگری، ایجاد شود.
سوالات متداول در رابطه با اتریوم پلاسما
۱- آیا اتریوم پلاسما نوعی زنجیره جانبی است؟
بله. اتریوم پلاسما شامل شبکه‌ای از زنجیرههای جانبی با آرایش سلسله‌مراتب درختی است.
۲- توکن پلاسما چیست؟
توکن پلاسما فایننس (PPAY) رمزارزی بر بستر بلاک چین اتریوم و نوعی قرارداد هوشمند است.
۳- پلاسما کش چیست؟
پلاسما کش، نوعی زنجیره پلاسما است که با هدف اصلی ذخیره کردن و انتقال NFTها توسعه یافته است.
جمع بندی
با اینکه پلاسما، اولین راهکار لایه ۲ بود که توجهات زیادی را در دنیای اتریوم به خودش جلب کرد اما تاکنون نتوانسته است که مشکلاتش را حل کند و مورد پذیرش کاربران اتریوم قرار بگیرد.
امروزه، چندین پروتکل مختلف (مثل پالیگان) وجود دارند که با هدف بهبود تجربه کاربری پلاسما طراحی شده است. باید دید که با راه‌اندازی اتریوم ۲.۰ چه سرنوشتی در انتظار اتریوم پلاسما و سایر راهکارهای لایه 2 است.