بلاکچین هایی مانند اتریوم (ETH) در زمان هایی که ازدحام شبکه زیاد است کند و گران هستند. برای انجام یک معاماه مالی غیرمتمرکز (DeFi) باید ۲۵ دلار یا بیشتر برای کارمزد گس یک تراکنش پرداخت کرد که مبلغ زیادی است.
به همین دلیل، سیستم های لایه 2 مانند رول آپ ها (rollup) پدید آمده اند. Rollupها تراکنش‌ها را روی یک بلاک چین سریع‌تر دیگر (معروف به لایه 2) پردازش می‌کند، سپس داده‌های تراکنش را با کسری از قیمت به بلاک چین اصلی (لایه 1 یا شبکه اصلی) منتقل می‌کند. این به این معنی است که کاربران می توانند از سرعت و ارزانی رول آپ بهره ببرند و در عین حال از امنیت بلاک چین بزرگتر نیز بهره مند شوند.

Rollupها یکی از چندین سیستم مقیاس‌ پذیری هستند که روش‌هایی برای افزایش سرعت و کاهش هزینه های بلاک چین ارائه میدهند. سایر سیستم های مقیاس پذیری شامل زنجیره های جانبی (sidechains) و کانال های حالت (state channels) هستند.

رول آپ بلاکچین چیست؟

رول آپ های بلاکچین (Blockchain rollups) یک راه‌حل مقیاس‌ پذیری لایه ۲ برای بلاک‌چین‌ها هستند. رول آپ ها، مجموعه ای از تراکنش‌ها را در یک بلاک چین لایه ۲ جمع آوری یا بسته بندی میکنند و آنها را به شکل یک تراکنش در بلاک‌چین لایه ۱ قرار میدهند. به عبارتی دیگر رول آپ ها، تراکنش ها را از شبکه اصلی خارج می کنند و آنها را خارج از زنجیره پردازش می کنند. سپس آنها را به شکل یک تراکنش تبدیل میکنند و دوباره آنها را به زنجیره اصلی (لایه ۱) ارسال میکنند. به همین،‌ رول آپ ها را “راه حل های مقیاس پذیری خارج از زنجیره” نیز می نامند.

در این رابطه بخوانید‌ : ری استیکینگ (restaking) چیست؟ چگونه می توان اتریوم را برای افزایش پاداش ری استیک کرد؟

رول آپ بلاکچین چه کارایی دارد؟

بلوک های معمولی در اکثر شبکه های بلاک چین فقط می توانند مقدار محدودی از داده ها را ذخیره کنند. از آنجایی که فضای محدودی در هر بلوک وجود دارد، پردازش تراکنش های شبکه زمان بیشتری میبرد. در این شرایط، اغلب ولیدیتور ها تراکنش هایی که حاضر به پرداخت کارمزد بیشتری هستند را اول میپذیرند، از این رو سایر تراکنش باید در صف منتظر بمانند.

هر چه تعداد کاربران و برنامه های کاربردی در بلاک چین اصلی بیشتر باشد، ترافیک شبکه بیشتر می شود. این امر می تواند معاملات را بسیار کند و پرهزینه کند.

رول آپ بلاکچین چگونه کار میکند؟

به طور کلی میتوان دو نوع اطلاعات را در اکثر بلاک چین ها ارسال کرد که عبارت اند از : تراکنش ها و داده ها. ذخیره سازی اطلاعات تراکنش و پردازش درون زنجیره‌ای می تواند برای شبکه اصلی سنگین باشد. از طرف دیگر، داده های حاصل از یک تراکنش، سنگین تر هستند و بدون توجه به تعداد تراکنش ها ثابت می مانند.

بنابراین، به‌جای ذخیره کل یک تراکنش و پردازش آن، رول آپ های بلاکچین همه آن تراکنش‌ها را با هم ترکیب میکند. پردازش تراکنش های خارج از زنجیره و تنها ارسال داده های حاصل آن به شبکه اصلی می تواند به شبکه کمک کند تا تراکنش های بیشتری را پردازش کند. این امر دو مزیت اصلی دارد:

• پردازش خارج از زنجیره بار شبکه اصلی را کاهش می دهد
• یک واحد تراکنش می تواند چندین تراکنش را ذخیره کند

رول آپ ها با پردازش و ارسال تراکنش‌های بیشتر در یک تراکنش واحد، نقش مهمی در بهبود مقیاس‌پذیری یک بلاک چین ایفا میکنند.

انواع رول آپ های بلاکچین

دو نوع رول آپ بلاکچین با مدل های امنیتی مختلف وجود دارد که عبارت اند از:

رول آپ های ZK

رول آپ های ZK یا Zero Knowledge با جابجایی محاسبات و ذخیره‌سازی خارج از زنجیره به مقیاس‌بندی شبکه اصلی اتریوم کمک می‌کنند. زنجیره ZK-rollups یک پروتکل خارج از زنجیره است که بر روی بلاک چین اتریوم ساخته شده است.

ZK-rollups می تواند هزاران تراکنش را در یک دسته جمع کند و آنها را در پروتکل لایه 2 خود اجرا کند. آنها برای تأیید صحت تراکنش‌های پردازش‌شده یک «اثبات اعتبار» ارائه می‌کنند. و در نهایت، حداقل داده های خلاصه را به شبکه اصلی ارسال می کنند. در ادامه در مورد دو مدل ZK-rollup صحبت خواهیم کرد.

ZK-SNARK

ZK-SNARK مخفف عبارت Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge به معنای برهان مختصر و غیرتعاملی دانش صفر است.

در ZK-SNARKS، تایید کننده ها و اثبات کننده ها، تمام تراکنش ها را در یک رول آپ خاص جمع می کنند و تراکنش های خارج از زنجیره را تأیید می کنند. تأییدکنندگان مکرراً اثبات کننده ها را برای تأیید اعتبار تراکنش ها به چالش می کشند. زمانی که تایید کنندگان تراکنش‌ها را تایید کنند، «اثبات اعتبار» این تراکنش‌ها را به لایه 1 اتریوم ارسال می‌کنند.

همچنین بخوانید : نیرو (NEIRO) چیست؟

اتریوم با بارگذاری برخی از کارهای خود در ZK-SNARK، می‌تواند تراکنش‌های بیشتری را پردازش کند. ZK-SNARK ها به دلیل داشتن اندازه های اثبات کوچک و تأیید در زمان ثابت شناخته شده اند.

در ادامه معنی هر عبارت ZK-SNARKS را بررسی خواهیم کرد:

ZK: دانش صفر. به این معنی است که به جز اعتبار تراکنش ها به اطلاعات اضافی دیگری نیاز نیست.

S: به معنای کوتاه است. این نشان می دهد که اندازه اثبات کوچک است که منجر به پردازش سریع و آسان تراکنش ها می شود. این ویژگی ZK-SNARKS به اتریوم کمک می کند تا تراکنش های بیشتری را پردازش کند.

N: غیر تعاملی. به این معنی که هیچ تعاملی با افرادی که کار یا تراکنش ها را تأیید می کنند لازم نیست.

ARK: برهان دانش. این بدان معناست که اثبات اعتبار ارائه شده توسط تایید کننده درست است. این بخش حاکی از کیفیت قدرت محاسباتی ZK-SNARKS است.

ZK-SNARK ها امنیت و حریم خصوصی تراکنش ها را تضمین می کنند. با این حال، آنها مستعد انواع خاصی از هک ها به نام هک محاسبات کوانتومی هستند.

ZK-STARK

ZK-STARK مخفف Zero-Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge به معنای دانش صفر مقیاس‌پذیر و شفاف است.

ZK-STARK ها مشابه ZK-SNARKS کار می کنند. آنها همچنین تراکنش‌ها را بسته‌بندی می‌کنند، تراکنش‌های خارج از زنجیره را تأیید می‌کنند، اثبات های اعتبار را تهیه می‌کنند و آنها را به شبکه اصلی اتریوم ارسال می‌کنند. با این حال، آنها نسخه های جدیدتر و بهبود یافته‌ای از ZK-SNARK ها هستند، و مقیاس پذیرتر و شفاف تر هستند.

در ادامه معنی هر عبارت ZK-STARK را بررسی خواهیم کرد:

S: به معنای مقیاس پذیر. این بخش نشان می دهد که چگونه ZK-STARK مقیاس پذیرتر از ZK-SNARKS است. آنها از فناوری پیشرفته ای استفاده می کنند که به آنها کمک می کند تا سریعتر از ZK-SNARK ها تراکنش ها را اثبات کنند. از این رو، ZK-STARKها مقیاس پذیرتر هستند.

T: به معنای شفاف. این بخش مهم ترین تفاوت بین ZK-SNARKها و ZK-STARKها را نشان میدهد. این رول آپ ها به شرکت های وابسه وابسته نیستند و این امر باعث می‌شود شفاف‌تر از ZK-SNARK‌ها عمل کنند.

ARK: به معنای برهان دانش. این بخش مشابه ZK-SNARKS است، اما آنها از روش محاسباتی متفاوتی استفاده می کنند و نیاز به انجام تنظیمات قابل اعتماد را از بین می برند.

اگرچه ZK-STARK ها به دلیل فناوری پیشرفته خود، اثبات ها را سریعتر ایجاد می کنند، اما اندازه های اثبات بزرگتری را ایجاد می کنند که تأیید آن نسبت به ZK-SNARK ها به زمان بیشتری نیاز دارد. ZK-STARKها در مقایسه با ZK-SNARKها مقیاس پذیرتر، ایمن تر و شفاف تر هستند.

علاوه بر این، ZK-SNARK ها تنها 24 درصد از هزینه های گس را مصرف می کنند. به این ترتیب، آنها هزینه اجرای تراکنش را برای کاربر نهایی کاهش میدهد. با وجود آنکه ZK-STARK ها از فناوری پیشرفته‌ای استفاده  میکنند، اما هنوز در مراحل اولیه فعالیت خود هستند و ممکن است اثبات کارایی آنها زمان ببرد.

رول آپ های آپتیمیستیک

رول آپ های آپتیمیستیک همچنین تراکنش‌های خارج از زنجیره را پردازش می‌کنند و داده‌های تراکنش به نام «call data» را به زنجیره اصلی ارسال می‌کنند. رول آپ های آپتیمیستیک از تکنیک‌های فشرده‌سازی برای کاهش حجم داده‌های ارسال شده در اتریوم استفاده می‌کنند. به این ترتیب، آنها تراکنش های بیشتری را پردازش می کنند و به بهبود مقیاس پذیری کمک میکنند.

این راه‌حل‌های مقیاس‌بندی لایه ۲ آپتیمیستیک نام دارند، زیرا آنها به طور پیش فرض تمام تراکتش ها را معتبر در نظر میگیرند و تمام تراکنش‌های شبکه اصلی اتریوم را تأیید می‌کنند. این امر نیازِ به زمان و تلاش زیادی که برای اجرای تراکنش ها و ارسال داده ها به زنجیره اصلی لازم بوده است را کاهش میدهد.

پس از ارسال گروه رول آپ های آپتیمیستیک به اتریوم، هر کسی می‌تواند در یک بازه زمانی مشخص به نام «دوره چالش» اعتبار این تراکنش‌ها را به چالش بکشد.

در حالی که رول آپ های ZK از اثبات اعتبار (validity proofs)‌ استفاده می‌کنند، رول آپ های آپتیمیستیک از اثبات تقلب (fraud proofs) استفاده میکند. رول آپ های آپتیمیستیک با استفاده از مکانیزم اثبات تقلب تراکنش های نامشروع را شناسایی می کنند. هنگامی که یک تراکنش نامعتبر پیدا شود، پروتکل roll-up تراکنش ها را دوباره اجرا می کند، رول آپ ها را به روز می کند و ولیدیتوری که آن بلوک را تایید کرده است را جریمه می کند.

قراردادهای هوشمند در اتریوم، عملکرد رول آپ های آپتیمیستیک را کنترل می‌کنند. بنابراین، آنها برای امنیت به شبکه اصلی اتریوم وابسته هستند. اما با این حال، در صورتی که ولیدیتور یا گره های درستکاری وجود نداشته باشد، احتمال تقلب در آنها افزایش می یابد.

اجرای رول آپ های آپتیمیستیک در مقایسه با رول اپ های ZK آسان و کم‌هزینه‌تر است. یکی از دلایل این امر این است که ZK-SNARK ها به سخت افزار سطح بالایی برای تولید «اثبات اعتبار» تراکنش های پردازش شده نیاز دارند. همچنین، ZK-STARK ها و رول آپ های آپتیمیستیک در مقایسه با ZK-SNARK شفاف تر هستند.

نحوه استفاده از rollup ها در اتریوم

استفاده از rollup ها آسان است. هر دو رول آپ های آپتیمیستیک و دانش صفر تقریباً به یک شکل عمل می‌کنند. برای استفاده باید وجوه خود را به شبکه لایه 2 منتقل کنید و تراکنش‌هایی را که می‌خواهید در رول آپ انجام دهید، مانند خرید و فروش ارزهای دیجیتال یا NFT، انتقال وجوه بین کیف‌پول‌ها یا تعامل با پروتکل‌های DeFi. پس از انجام تراکنش، می توانید مجدد وجوه خود را به اتریوم منتقل کنید. در ادامه در مورد نحوه عملکرد آن توضیح خواهیم داد.

ابتدا باید کیف پول خود مانند MetaMask را با توکن اتر (ETH) یا توکن های ERC-20 (توکن هایی که با بلاک چین اتریوم سازگار هستند) پر کنید. سپس باید کیف پول خود را به شبکه لایه 2 تغییر دهید. سپس، فقط کافی است روی “connect wallet” کلیک کنید. پس از اینکه کیف پول خود را به لایه 2 وصل کردید، توکن های خود را از یک شبکه به شبکه دیگر منتقل کنید.

برای رول اپ کردن وجوه خود باید کارمزد تراکنش اتریوم را بپردازید. برخی از شبکه‌ها، مانند Optimism، از شما ETH بابت هزینه‌های تراکنش دریافت می‌کنند، اما در نظر داشته باشید که استفاده از این روش ها نسبت به خود اتریوم بسیار ارزان‌تر هستند. سایر شبکه ها، مانند Loopring، تقریبا هیچ کارمزد تراکنشز دریافت نمی کنند.

هنگامی که تراکنش های خود را تکمیل کردید، می توانید پول خود را به اتریوم بازگردانید. این امر مستلزم تبدیل وجوه رول آپ شده به توکن های ERC-20 است.

ترجمه شده توسط مجله خبری نیپوتو