زهرا مهدوییکی از مشکلاتی که در زمینه بلاک چین برای مدت زمان زیادی وجود داشته است، مشکل سه گانه بلاکچین است که به طور متداول به آن، مثلث سه گانه در بلاکچین نیز گفته میشود. مثلث سه گانه، یا به عبارت دیگر مقیاس‌پذیری سه‌گانه، این موضوع را بیان می‌کند که سیستم‌های غیرمتمرکز توانایی داشتن همزمان دو از سه هدف را ندارند. به منظور درک بهتر این اصطلاح، لطفاً تا پایان مقاله همراه ما باشید.
بلاکچین چیست؟
تعریف‌های گوناگون و پیچیده‌ای برای بلاکچین چیست وجود دارند، اما ما در اینجا سعی می‌کنیم به شما بلاکچین را به زبانی بسیار ساده توضیح دهیم. بلاکچین یک نوع شبکه است که برای ثبت اطلاعات و گزارشات استفاده میشود. اصلی‌ترین تفاوت بین بلاکچین و سایر شبکه ها این است که اطلاعاتی که در آن ذخیره می‌شوند، توسط همه اعضای شبکه به اشتراک گذاشته میشود. از طریق استفاده از رمزنگاری و توزیع داده‌ها، امکان هک، حذف و دستکاری در اطلاعات ثبت‌شده، تقریباً از بین می‌رود.
مثلث تریلما بلاکچین چیست ؟
مثلث تریلما یا مشکل سه گانه بلاکچین ، یک ایده و تئوری است که برای اولین بار توسط ویتالیک بوترین مطرح شد. بر اساس این تئوری، امکان ندارد به طور همزمان سه ویژگی امنیت، مقیاس‌پذیری و عدم تمرکز را در یک سیستم داشته باشیم، بلکه در هر سیستم، یکی از این ویژگی‌ها به دو ویژگی دیگر فدا میشود. این ممکن است به نظر گیج‌کننده بیاید، اما به ما اجازه دهید ابتدا هر یک از این سه ویژگی را بررسی کنیم، و سپس به مطالعه بیشتری درباره مثلث تریلما یا مشکل سه گانه بلاکچین بپردازیم.
امنیت
برای اطمینان از امنیت شبکه بلاکچین، باید مطمئن شویم که افرادی که سرمایه‌گذاری خود را در ارزهای رمزنگاری‌شده انجام می‌دهند، از ضررها و خسارات مالی ناشی از هک یا حملات مخرب جلوگیری شود. عملاً، هک کردن بلاکچین‌هایی مانند بیت‌کوین و اتریوم تقریباً غیرممکن است، زیرا قدرت آنها در دست ماینرهای بلاکچین قرار دارد.
بلاکچینهای اینگونه از مکانیسم اجماع اثبات کار، استفاده می‌کنند. با این حال، استفاده از سیستم اثبات کار در بلاکچین ممکن است شبکه را در معرض خطر حملات ۵۱ درصدی قرار دهد. در این نوع حمله، گروهی از ماینرها که بیش از ۵۰ درصد از قدرت استخراج را کنترل می‌کنند، می‌توانند حملاتی متقلبانه انجام دهند.
این وضعیت سه بار در شبکه کلاسیک اتریوم در ماه آگوست ۲۰۲۰ رخ داد. یکی از دیگر مسائل مرتبط با مکانیسم اثبات کار در بلاکچین، مصرف بالای انرژی و تأثیرات زیست‌محیطی مخرب است، که این امر باعث کمبود توجه به این مکانیسم شده است.
عدم تمرکز
هدف اصلی پشت ارزهای بلاکچین، تسهیل تراکنش‌ها بدون وابستگی به قدرت مرکزی مانند بانک مرکزی بوده است. به عبارت ساده، هدف این است که یک شبکه غیرمتمرکز ایجاد شود. برای دستیابی به این هدف، اطلاعات مربوط به بلاکچینهای عمومی در شبکه‌های گسترده‌ای از گره‌های بلاکچین در مکان‌های مختلف ذخیره میشود.
این به معنای این است که هر کسی قادر است اطلاعات را در بلاکچین بخواند و بنویسد. حضور تعداد زیادی گره، به شدت احتمال حمله به یک بلاکچین عمومی را کاهش می‌دهد، زیرا تراکنش‌ها در گره‌های مختلف قابل ردیابی هستند. اما یک مشکل اساسی وجود دارد، و آن این است که حضور تعداد زیادی گره و در نتیجه کاربران بسیار باعث کاهش تعداد و سرعت تراکنش‌هایی میشود که در هر ثانیه در بلاکچین پردازش می‌شوند.
مقیاس پذیری
در بلاکچین، هر قسمتی از اطلاعات به عنوان یک موجودیت با ارزش در نظر گرفته میشود. با افزودن اطلاعات بیشتر، داده‌ها سنگین‌تر و پردازش آنها آهسته‌تر میشود. امنیت بلاکچین به قدرت پردازش اضافی نیاز دارد تا از سوءاستفاده از شبکه جلوگیری شود. در نتیجه، چالش اصلی این است که منابع کمتری برای پردازش تراکنش‌ها موجود است.
توسعه‌دهندگان باید بین افزایش پردازش تراکنش‌ها و حفظ امنیت یکی از آنها را انتخاب کنند. به علاوه، هرچه شبکه غیرمتمرکزتر باشد، زمان بیشتری برای رسیدن به اتفاق نظر لازم است و تحقق همزمان تمرکززدایی و امنیت در بلاک چین را دشوارتر می‌کند.
بلاکچین، به طور ساده، هیچ گونه اطلاعاتی را در یک مکان مرکزی ذخیره نمی‌کند. به جای آن، این اطلاعات در شبکه‌ای از رایانه‌ها کپی شده و توزیع میشود. هر بار که یک بلاک جدید به بلاک چین اضافه میشود، هر رایانه‌ای که در شبکه حضور دارد، بلاک چین خود را به روزرسانی می‌کند تا تغییرات را منعکس کند.
با انتقال اطلاعات از طریق شبکه، دستکاری در بلاک چین به مراتب دشوارتر میشود تا اینکه این اطلاعات در یک پایگاه داده مرکزی ذخیره شود. در این حالت، اگر یک هکر به یک نسخه از بلاک چین دسترسی پیدا کند، تنها یک کپی از اطلاعات در معرض خطر قرار می‌گیرد و نه کل شبکه.
پیشنهادهایی برای حل مسئله سه گانه بلاکچین
اگرچه تا کنون، بسیاری از راه حل‌ها برای مقابله با مثلث تریلما یا مشکل سه گانه بلاکچین مطرح شده‌اند، اما واقعیت این است که تعداد کمی از آنها قابلیت اجرا را دارند. در ادامه، به بررسی چند راه حل در لایه اول و لایه دوم برای حل مسئله سه گانه بلاکچین می‌پردازیم.
راه حل های لایه اول
- پروتکل اجماع بهبود یافته: چندین روش برای رسیدن به توافق در مورد بلاکچین وجود دارد. اما موضوع اصلی این است که آیا این راه‌حل‌ها قابل اجرا هستند یا نه؟ یک پروتکل اجماع بهبود یافته اطمینان می‌دهد که تراکنش‌ها به ترتیب صحیحی انجام شده و توسط رهبران مناسب انجام می‌شوند. در این پروتکل، مرجعیت تراکنش‌ها از پیش تعیین شده و بهینه‌سازی‌هایی برای رسیدن به توافق در شبکه انجام میشود.
- چین فورک: در این روش، از تکنیکی به نام انشعاب زنجیره برای بهبود و توسعه شبکه استفاده میشود. فورک‌ها به دو دسته‌ی هارد فورک و سافت فورک تقسیم می‌شوند. هارد فورک تغییراتی را در زنجیره ارائه می‌دهد که با نسخه قبلی متفاوت است، در حالی که سافت فورک با زنجیره سابق سازگار است. یکی از معروف‌ترین سافت فورک‌ها، مرتبط با بیت‌کوین است که به نام سافت فورک سگویت شناخته میشود. این تغییرات در بلاکچین بیت‌کوین باعث افزایش مقیاس‌پذیری شبکه شده و توانایی پردازش تراکنش‌ها را از حدود 1600 تراکنش در یک بلاک به حدود 3000 تراکنش افزایش داده است.
- شاردینگ: مفهوم شاردینگ از دنیای پایگاه‌های داده الهام گرفته شده است و برای این پایگاه‌ها بسیار اساسی است، زیرا یکی از روش‌های افزایش مقیاس‌پذیری، استفاده از چندین سرور است. در غیر این صورت، مجبور می‌شوید که کل پایگاه داده را بر روی یک سرور نگه دارید.
همین مسئله در بلاکچین نیز صادق است. اگر هر بررسی اعتبار کل زنجیره بلوکی را شامل شود، سیستم ناکارآمد خواهد بود، زیرا بررسی‌های اعتبار متعددی ایجاد می‌شوند تا در صورت عدم لزوم، داده‌های مشابهی را ذخیره کنند. این مسئله باعث دشواری در دستیابی به اجماع میشود، زیرا نیاز است که بررسی اعتبار بین تمام گره‌های زنجیره بلوکی انجام شود.
شاردینگ در بلاکچین، آن را به قطعات جداگانه تقسیم می‌کند و به هر قطعه اعتبار می‌دهد. این یک روش خطرناک برای انجام معاملات است، زیرا احتمال وجود دارد که تمام افراد با اعتبار در دسترس خود، دسترسی به یک قطعه خاص از اطلاعات را از دست بدهند، که ممکن است منجر به از بین رفتن کل صنعت بلاکچین شود. الگوریتم‌های مختلفی برای پیشگیری از این اتفاق وجود دارد، از جمله الگوریتم “زنجیره تقسیم” که اتریوم نیز از آن بهره می‌برد. این روش بلاکچین را به صورت افقی تقسیم کرده و بار پردازش را بین چندین سرور توزیع می‌کند، که باعث افزایش قدرت پردازش شبکه میشود.
راه حل های لایه دوم
برای بهبود سرعت پردازش بلاکچین، بلاکچینهای لایه 2 به وجود آمده‌اند. این راه‌حل‌ها، با این حال، باید به دقت مورد بررسی قرار گیرند تا به سرعت پردازش مطلوبی دست یابیم. راه‌حل‌های لایه 2 شامل موارد زیر می باشد:
- بلاک چین های تو در تو: در یک بلاکچین، بلاکچینهای دیگری وجود دارند که به آنها “بلاکچینهای لایه 1” می‌گویند. این بلاکچینهای لایه 1 پردازش را به بلاکچینهای داخلی یا “لایه 2” انتقال می‌دهند، به این ترتیب شبکه اصلی به کمترین نیاز از قدرت پردازش می‌رسد. استفاده از روش بلاکچینهای “تو در تو” یکی از بهترین و ساده‌ترین راه‌ها برای حل معضل سه‌گانه بلاکچین بدون ایجاد مشکلات جدید است. یکی از مثال‌های بزرگ این موضوع، استفاده از پلاسما در اتریوم است، که از یک بلاکچین جداگانه استفاده می‌کند که به زنجیره اصلی متصل است و می‌تواند اثبات تقلب را برای داوری در اختلافات ارائه دهد.
- کانال های اظهارنامه: به طور اساسی، کانال اصلی قابلیت پردازش و انجام تراکنش را به کانال اظهارنامه منتقل می‌کند. گره‌های کانال حالت نیازی به اعتبارسنجی ندارند؛ زیرا این کانال‌ها مانند یک منبع فرعی عمل می‌کنند که تراکنش‌های مورد نیاز را انجام می‌دهند و فقط نتیجه نهایی در شبکه اصلی ذخیره میشود. بنابراین، اعتبارسنجی همواره در شبکه اصلی انجام میشود. به این ترتیب، می‌توان بین دو نفر در کانال، تراکنش‌های متعددی انجام داد، اما فقط دو تراکنشی که نتیجه نهایی را تعیین می‌کنند، در شبکه اصلی ثبت می‌شوند.
- رول آپ: رول آپ، که به طور لغوی به معنای جمع آوری می‌باشد، با گردآوری دسته‌هایی از تراکنش‌ها از زنجیره اصلی و اجرای آنها خارج از زنجیره، باعث افزایش قابلیت مقیاس‌پذیری میشود و در نتیجه، تراکنش‌های پردازش شده را به زنجیره اصلی ارسال می‌کند. این روش باعث میشود که بار پردازش تراکنش‌ها از زنجیره اصلی کاسته شود و زنجیره اصلی بتواند بیشتر به پردازش تراکنش‌ها بپردازد، تا قبل از این که قادر به آن باشد.
- زنجیره‌های جانبی: زنجیره‌های جانبی برای بهبود مقیاس‌پذیری و افزایش قابلیت همکاری بیشتر در بلاکچینهای پیش‌فرض مانند بیت‌کوین و اتریوم، ضروری است. این زنجیره‌های جانبی شبکه‌های بلاکچین مستقلی هستند که از طریق رابط‌های دوطرفه با بلاکچینهای دیگر، به عنوان بلاکچین مادر یا شبکه اصلی، متصل می‌شوند. این بلاکچینهای فرعی پروتکل‌های اجماع مخصوص به خود را دارند که به شبکه بلاکچین این امکان را می‌دهند که حفظ حریم خصوصی و امنیت خود را بهبود بخشند و امنیت اضافی مورد نیاز برای حفظ یک شبکه را حداقل کنند.
کلام پایانی
با ورود به دهه سوم از حضور شبکه بلاکچین، تمام شرکت‌ها و سازمان‌ها به دنبال ورود به بخشی از چرخه بی‌پایان اقتصاد بزرگ هستند. هرچند مشکلاتی مانند مثلث تریلما یا مشکل سه گانه بلاکچین ، جزو ویژگی‌های آن قرار می‌گیرند، اما راه‌حل‌هایی که در این مقاله بررسی شده‌اند، می‌توانند به عنوان یک مسیر نوین در دنیای ارزهای بلاکچین و کریپتو ارائه شوند.
سوالات متدوال درباره مثلث تریلما بلاکچین چیست ؟
مثلث تریلما یا مشکل سه گانه بلاکچین، مشکلی است که در شبکه‌های بلاکچین اتفاق می‌افتد و مرتبط با سرعت تأیید تراکنش‌ها، امنیت و دولت‌ها است. این مشکل به این معنا است که یک شبکه بلاکچین نمی‌تواند همزمان سه خاصیت مهم را داشته باشد، به عبارت دیگر، نمی‌توان سرعت، امنیت و ظرفیت را همزمان حفظ کرد.
برای حل مشکل سه گانه بلاکچین، می‌توان از روش‌هایی مانند افزایش اندازه بلاک‌ها، استفاده از الگوریتم‌های کاربردی، و یا ایجاد لایه‌های فرعی برای انجام تراکنش‌ها استفاده کرد.
مشکل سه گانه بلاکچین می‌تواند به کندی تأیید تراکنش‌ها، کاهش اعتماد کاربران به شبکه، و حتی افتادن ارزش ارزهای دیجیتال منجر شود. این مشکل می‌تواند پایه‌های پایداری و عملکرد موثر شبکه بلاکچین را به چالش بکشد.