بلوک‌چین به کاربران و شرکت‌ها راهی جدید برای مدیریت داده‌ها و پرداخت‌ها ارائه می‌دهد. با این حال، با گسترش فناوری به کاربردهای بیشتر، مشخص می‌شود که زنجیره‌های سنتی، که به عنوان مونولیتیک شناخته می‌شوند، در برآوردن نیازهای مقیاس‌پذیری سازمان‌ها دچار مشکل هستند. بلوک‌چین مدولار رویکردی است که قصد دارد به این مسائل پاسخ دهد.
در این مقاله، ما به بررسی بلوک‌چین مدولار، تفاوت‌های آن با بلوک‌چین سنتی مونولیتیک و تأثیر آن بر آینده دارایی‌های دیجیتال و سیستم‌های غیرمتمرکز خواهیم پرداخت.
نکات کلیدی
- بلوک‌چین‌های مدولار عملکردهای اصلی را به لایه‌های جداگانه تقسیم می‌کنند که باعث افزایش کارایی آن‌ها می‌شود.
- پروژه‌هایی مانند Celestia و Polygon نشان می‌دهند که چگونه مدولار بودن می‌تواند برای افزایش عملکرد و مقیاس‌پذیری بلوک‌چین مورد استفاده قرار گیرد.
- معماری مدولار همچنین با چالش‌هایی مانند پیچیدگی پیاده‌سازی و مسائل امنیتی همراه است.
بلوک‌چین مدولار چیست؟
بلوک‌چین مدولار رویکردی در معماری بلوک‌چین است که عملکردهای اصلی شبکه را به لایه‌ها یا ماژول‌های مختلف تقسیم می‌کند.
این نوع زنجیره‌ها این فرآیندها را به لایه‌های متمایز تقسیم می‌کنند.
- توافق نظر: فرآیند توافق در مورد صحت تراکنش‌ها را مدیریت می‌کند.
- دسترسی به داده‌ها: اطمینان حاصل می‌کند که داده‌های مربوط به تراکنش‌ها در دسترس بوده و قابل تأیید هستند.
- اجرای قراردادها: اجرای قراردادهای هوشمند و تراکنش‌ها را بر عهده دارد.
- تسویه‌حساب: تراکنش‌ها را نهایی کرده و آن‌ها را در بلوک‌چین ثبت می‌کند.
تفکیک عملکردها به هر لایه اجازه می‌دهد تا بر یک وظیفه خاص تمرکز کند، که این امر باعث افزایش عملکرد شبکه می‌شود. در عین حال، بلوک‌چین‌های مدولار نسبت به سیستم‌های سنتی مقیاس‌پذیرتر هستند، زیرا هر لایه می‌تواند به طور مستقل مقیاس شود.
با این معماری، توسعه‌دهندگان می‌توانند لایه‌هایی را که بهترین تطابق را با نیازهای آن‌ها دارند انتخاب کنند، که این امکان را فراهم می‌آورد تا راه‌حل‌های سفارشی برای کاربردهای مختلف ارائه شود.
بلوک‌چین مدولار در مقابل بلوک‌چین مونولیتیک
بلوک‌چین‌های سنتی (مونولیتیک) در مقابل، هر جنبه از فرآیند را در همان شبکه مدیریت می‌کنند. بیت‌کوین و نسخه‌های اولیه اتریوم نمونه‌های برجسته‌ای از این معماری هستند.
در حالی که این طراحی سادگی را ارائه می‌دهد، اما همچنین تعدادی چالش جدی را ایجاد می‌کند. با افزایش تعداد کاربران متصل به شبکه، بلوک‌چین می‌تواند دچار ازدحام شود که منجر به تراکنش‌های کندتر و هزینه‌های بالاتر می‌شود.
مثال عملی
تصور کنید یک برنامه غیرمتمرکز (dApp) که به تراکنش‌های سریع نیاز دارد اما به ذخیره‌سازی سنگین داده‌ها متکی نیست. با بلوک‌چین مدولار، توسعه‌دهندگان می‌توانند یک لایه اجرای متمرکز بر سرعت را انتخاب کرده و آن را با یک لایه دسترسی به داده‌های سبک ترکیب کنند، و در نتیجه راه‌حلی ایجاد کنند که کاملاً با نیازهای آن‌ها مطابقت داشته باشد. این نوع انعطاف‌پذیری در سیستم‌های مونولیتیک، جایی که همه چیز از قبل به هم پیوسته است، دشوار است.
پیاده‌سازی شبکه‌های مدولار
رویکردهای مختلفی برای پیاده‌سازی بلوک‌چین‌های مدولار وجود دارد:
- رول‌آپ‌ها: رول‌آپ‌ها عمدتاً به عنوان یک لایه اجرایی عمل می‌کنند. آن‌ها تراکنش‌ها را خارج از زنجیره پردازش کرده و سپس داده‌های تراکنش را به یک بلوک‌چین لایه-۱ (L1) مانند اتریوم بسته‌بندی و ارسال می‌کنند. این روش باعث کاهش ازدحام در شبکه اصلی و کاهش هزینه‌های تراکنش می‌شود در حالی که امنیت بلوک‌چین L1 حفظ می‌شود.
- رول‌آپ‌های حاکم: رول‌آپ‌های حاکم به عنوان یک لایه اجرایی و تسویه‌حساب عمل می‌کنند. آن‌ها بلاک‌های داده را مستقیماً در زنجیره رول‌آپ خود منتشر می‌کنند بدون اینکه به قراردادهای هوشمند L1 برای تأیید متکی باشند. این امر به آن‌ها خودمختاری بیشتری می‌بخشد و می‌تواند با کاهش وابستگی به بلوک‌چین L1 عملکرد را بهبود بخشد. رول‌آپ‌های حاکم برای پروژه‌هایی که نیاز به کنترل بیشتری بر محیط اجرای خود دارند، ایده‌آل هستند.
- والیدیم: والیدیم مشابه رول‌آپ‌ها است به این تفاوت که تراکنش‌ها را خارج از زنجیره پردازش می‌کند. با این حال، برخلاف رول‌آپ‌ها، والیدیم داده‌های تراکنش را به بلوک‌چین L1 منتشر نمی‌کند. در عوض، بر یک شبکه از اعتبارسنج‌های اثبات سهام (Proof of Stake) برای تضمین صحت و دسترسی داده‌ها متکی است. این رویکرد مقیاس‌پذیری و حریم خصوصی بهتری ارائه می‌دهد، زیرا داده‌های حساس تراکنش نیازی به انتشار عمومی ندارند.
مطالعه موردی در زندگی واقعی
یکی از برجسته‌ترین پروژه‌های بلوک‌چین مدولار، Casper است. طراحی شده برای کاربردهای سازمانی، Casper نمونه‌ای واضح از چگونگی بهره‌مندی کسب‌وکارها و توسعه‌دهندگان از معماری بلوک‌چین مدولار را ارائه می‌دهد.
چه چیزی Casper را به یک بلوک‌چین مدولار تبدیل می‌کند؟
Casper بلوک‌چین خود را به چندین لایه تقسیم می‌کند. لایه‌های اجرا و توافق نظر برای مقیاس‌پذیری بهینه شده‌اند، که به زنجیره امکان مدیریت حجم بالایی از تراکنش‌ها را می‌دهد. در اینجا مزایای چنین معماری‌ای آورده شده است:
مقیاس‌پذیری
رویکرد مدولار Casper به آن اجازه می‌دهد تا از توان تراکنش بالا پشتیبانی کند، که آن را برای کسب‌وکارهایی با نیازمندی‌های بزرگ در زمینه داده‌ها و تراکنش‌ها ایده‌آل می‌سازد.
امنیت
با تفکیک عملکردهای حیاتی مانند توافق نظر و اجرا، Casper امنیت شبکه خود را افزایش می‌دهد و اطمینان حاصل می‌کند که هر لایه برای نقش خود بهینه شده است.
پذیرش سازمانی
معماری مدولار بلوک‌چین Casper آن را برای استفاده سازمانی بی‌نقص می‌کند. به گفته رالف کوبلی، عضو هیئت مدیره انجمن Casper, “شبکه Casper، همراه با توکن بومی آن CSPR، به گونه‌ای طراحی شده است که نیازهای خاص سازمان‌ها را برآورده کند. این شبکه برای پشتیبانی از برنامه‌های حیاتی کسب‌وکار ساخته شده است و ویژگی‌هایی را ارائه می‌دهد که با نیازمندی‌های سازمانی هم‌راستا هستند.”
قدرت Casper در فضای سازمانی از شراکت‌های خود با غول‌هایی مانند IBM مشهود است. آن‌ها به طور مشترک در حال کار هستند تا به مشتریان کمک کنند از فناوری بلوک‌چین برای دستیابی به شفافیت و قابلیت ممیزی در سیستم‌های هوش مصنوعی استفاده کنند.
پروژه‌های دیگر بلوک‌چین مدولار
پروژه‌های متعددی از زنجیره‌های مدولار در حال شکل‌دهی مجدد منظره شبکه‌های غیرمتمرکز هستند. در اینجا تعدادی از آن‌ها آورده شده است:
Celestia
Celestia نمونه‌ای از بلوک‌چین لایه-۱ مدولار است که بر تفکیک توافق نظر و دسترسی به داده‌ها تمرکز دارد. این امکان را برای توسعه‌دهندگان فراهم می‌کند تا محیط‌های اجرای خود را بر روی آن بسازند و یک پلتفرم فوق‌العاده انعطاف‌پذیر برای کاربردهای مختلف ارائه می‌دهد.
Polygon
ابتدا به عنوان یک سایدچین به اتریوم معرفی شد، Polygon به سمت رویکرد بلوک‌چین مدولار حرکت می‌کند. با zk-rollups جدید و دیگر راه‌حل‌های مقیاس‌پذیری، Polygon خود را به عنوان یک زنجیره مدولار که قادر به مقیاس‌پذیری و سفارشی‌سازی برای طیف گسترده‌ای از کاربردها است، معرفی می‌کند.
اتریوم ۲.۰
انتقال اتریوم از سیستم اثبات کار (PoW) به مدل اثبات سهم (PoS) شامل معرفی شاردینگ است، یک سیستم مدولار که بلوک‌چین را به چندین شارد تقسیم می‌کند، هر یک مسئول بخشی از پردازش داده‌های کلی. این طراحی مقیاس‌پذیری اتریوم را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد و آن را نسبت به نسخه اصلی مدولارتر می‌کند.
شبکه Fuel
Fuel Labs بر ساخت لایه‌های اجرایی بهینه‌شده برای رول‌آپ‌های اتریوم تمرکز دارد. با جدا کردن اجرای تراکنش‌ها از سایر ماژول‌ها، هدف آن ارائه راه‌حل‌های بلوک‌چینی سریع‌تر و کارآمدتر است.
مزایای بلوک‌چین‌های مدولار برای کسب‌وکارها
برای کسب‌وکارها، بلوک‌چین‌های مدولار مجموعه‌ای از مزایا را ارائه می‌دهند که آن‌ها را گزینه‌ای جذاب برای پیاده‌سازی راه‌حل‌های غیرمتمرکز می‌کند.
کارایی در فرآیندهای کسب‌وکار
بلوک‌چین‌های مدولار به کسب‌وکارها اجازه می‌دهند تا تنها ماژول‌های مورد نیاز خود را انتخاب کنند، که این امر باعث افزایش کارایی و کاهش هزینه‌های غیرضروری می‌شود. به عنوان مثال، یک سیستم مدیریت زنجیره تأمین می‌تواند لایه دسترسی به داده‌ها را در اولویت قرار دهد تا سوابق تراکنش‌ها را امن و به راحتی در دسترس نگه دارد بدون اینکه با عملکردهای اضافی مشکل ایجاد شود.
کاربردهای چندمنظوره
طراحی مدولار ایجاد برنامه‌های انعطاف‌پذیر را آسان می‌کند و تجربه کاربری در دنیای بلوک‌چین را بهبود می‌بخشد. این انعطاف‌پذیری درهای متعددی را به سوی انواع مختلفی از DAppهای کارآمد باز می‌کند و نوآوری را در طیف وسیع‌تری از کاربردها تشویق می‌کند.
مقیاس‌پذیری عالی
با گسترش کسب‌وکارها، نیازهای بلوک‌چین آن‌ها نیز باید تکامل یابد. بلوک‌چین‌های مدولار می‌توانند همزمان با آن‌ها رشد کنند با اضافه یا تنظیم لایه‌ها به‌طور لازم، چه به معنای پردازش تراکنش‌های بیشتر باشد و چه مدیریت قراردادهای هوشمند پیشرفته.
امنیت و سفارشی‌سازی
شرکت‌ها می‌توانند با انتخاب ماژول‌های تخصصی برای وظایف مختلف، امنیت بالاتری را به دست آورند. علاوه بر این، تنظیمات مدولار امکان سفارشی‌سازی عمیق را فراهم می‌کند، که این راه‌حل‌ها را برای صنایع مختلف که برآورده کردن استانداردهای انطباق خاص ضروری است، ایده‌آل می‌کند:
- مالی: مؤسسات مالی می‌توانند از بلوک‌چین‌های مدولار برای افزایش سرعت تراکنش‌ها در حالی که امنیت قوی را حفظ می‌کنند، استفاده کنند.
- مدیریت زنجیره تأمین: بلوک‌چین‌های مدولار می‌توانند شفافیت و قابلیت ردیابی را در زنجیره‌های تأمین فراهم کنند.
- بهداشت و درمان: ارائه‌دهندگان خدمات بهداشتی می‌توانند با پیاده‌سازی زنجیره‌های مدولار، اطمینان حاصل کنند که داده‌های بیماران به‌صورت امن ذخیره شده و تنها توسط افراد مجاز قابل دسترسی هستند.
چالش‌های بلوک‌چین‌های مدولار
چالش‌هایی نیز وجود دارد که توسعه‌دهندگان و کسب‌وکارها باید در نظر بگیرند:
پیچیدگی پیاده‌سازی
پیاده‌سازی یک بلوک‌چین مدولار می‌تواند نسبت به استفاده از یک سیستم مونولیتیک پیچیده‌تر باشد. توسعه‌دهندگان نیاز دارند تا تعامل بین لایه‌های مختلف را مدیریت کنند، که این امر نیازمند درک عمیقی از معماری است.
نگرانی‌های امنیتی
اگر به درستی ادغام نشوند، لایه‌های یک بلوک‌چین مدولار می‌توانند آسیب‌پذیری‌هایی را ایجاد کنند. اخیراً، با افزایش ترافیک عبوری از این سیستم‌ها، پل‌ها به اهداف اصلی هکرها تبدیل شده‌اند. طبق داده‌های DeFiLlama، بیش از ۲.۸ میلیارد دلار از پل‌های چندزنجیره‌ای دزدیده شده است که بیش از ۴۰٪ از تمام حملات DeFi تا به امروز را تشکیل می‌دهد.
قابلیت تعامل بین لایه‌ها
تعامل بدون درز بین لایه‌ها برای موفقیت یک بلوک‌چین مدولار ضروری است. اگر لایه‌ها به خوبی با هم کار نکنند، سیستم می‌تواند ناکارآمد یا آسیب‌پذیر شود.
نتیجه‌گیری
بلوک‌چین مدولار نشان‌دهنده یک تغییر اساسی در نحوه تفکر ما درباره فناوری بلوک‌چین است. با تقسیم زنجیره به چندین ماژول، این بلوک‌چین‌ها مقیاس‌پذیری و کارایی بیشتری را ارائه می‌دهند—ویژگی‌هایی که آن‌ها را برای کسب‌وکارها، توسعه‌دهندگان و سرمایه‌گذاران به طور فزاینده‌ای جذاب می‌کند.
سوالات متداول
تفاوت بین سیستم مونولیتیک و مدولار چیست؟
سیستم مونولیتیک به سیستمی اشاره دارد که به عنوان یک واحد واحد و هماهنگ ساخته شده است، در حالی که سیستم مدولار به سیستمی گفته می‌شود که از بخش‌های جداگانه و قابل تعویض تشکیل شده است.
مثال‌هایی از بلوک‌چین‌های مدولار کدامند؟
مثال‌های قابل توجه شامل Celestia، Polygon، Dymension، Casper و دیگران هستند.
آیا Solana یک بلوک‌چین مدولار است؟
خیر، Solana یک بلوک‌چین مدولار نیست. این یک بلوک‌چین تک‌لایه و کاملاً یکپارچه است که تمام عملکردها را در یک لایه متحد ارائه می‌دهد.
