پروتکل در ارزهای دیجیتال چیست؟

یک لایه‌ی کاربردی (Aplication Layer) به یک سطح انتزاعی گفته می‌شود که جزئیات فنی یک کانال ارتباطی را پنهان کرده و در شبکه به‌عنوان یک رابط کاربری عمل می‌کند. لایه‌ی کاربردی، مسئول انتزاع (یا پنهان‌سازی) عملیات یک سیستم است تا امکان استفاده‌ی بهینه و قابلیت همکاری را برای مصرف‌کنندگان نهایی فراهم سازد. به‌عنوان مثال، HTTP یک لایه‌ی اولیه محسوب می‌شود که فقط توسعه‌دهندگان آن را درک می‌کنند، درحالی‌که صفحات وب، لایه‌های برنامه‌ای محسوب می‌شود که کاربر می‌تواند به‌راحتی با آن‌ تعامل داشته باشد.

لایه‌ها که گاهی اوقات به آن‌ها سطوح (Levels) نیز گرفته می‌شود، برای مشخص کردن مجموعه پروتکل‌های ارتباطیِ مورد استفاده در اینترنت و سایر شبکه‌های رایانه‌ای سنتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. می‌توان رویکرد ردیابی اجزای شبکه را برای فناوری‌های دفترکل غیرمتمرکز (DLT) از جمله بلاک‌چین هم اعمال کرد؛ بنابراین، برای درک کامل فناوری بلاک‌چین، باید از لایه‌های مختلف آن اطلاع داشته باشیم.

در این مقاله قصد داریم روش عملکرد درونی پروتکل‌ها و نحوه‌ی ارتباط آن‌ها با بلاک‌چین را با روشی ساده توضیح دهیم. توجه داشته باشید که مدل‌های مفهومی شبکه‌ی بلاک‌چین برخلاف شبکه‌ها و پروتکل‌های قدیمی‌تر از جمله HTTP (پروتکل انتقال ابرمتن) و TCP (پروتکل کنترلِ انتقال) یا IP (پروتکل اینترنت)، هنوز استانداردسازی نشده است؛ به‌همین دلیل طرح کلی ارائه شده در این مطلب، فقط یکی از روش‌های مختلفی است که نشان می‌دهد اجزای متعدد یک شبکه‌ی بلاک‌چین چگونه باهم کار می‌کنند.

پروتکل بلاک‌چین چیست؟

پروتکل‌های بلاک‌چین، اجزای اصلی یک دفترکل غیرمتمرکز مبتنی بر بلاک‌چین هستند که اشتراک‌گذاری اطلاعات را آسان‌تر و فرایندهایی مثل اعتبارسنجی تراکنش‌ها، امنیت سیستم، تعامل گره‌های شرکت‌کننده و غیره را تعیین می‌کنند.

پیش از ادامه‌ی بحث، بهتر است تعریف گسترده‌تری از پروتکل‌ها را به‌عنوان قوانینی که شرایط تعامل در دنیای محاسبات را تعریف می‌کنند، در نظر داشته باشید.

این تعریف به همان اندازه، برای دنیای محاسبات غیرمتمرکز نیز صدق می‌کند؛ دنیایی که در آن، گره‌ها یا دستگاه‌های محاسبات متعدد از طریق اینترنت با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و پلتفرم‌های مختلف بلاک‌چین را تأمین می‌کنند. این پروتکل‌ها در فضای بلاک‌چین، نحوه‌ی ذخیره‌ی اطلاعات را بدون نیاز به کنترل‌کننده‌ی مرکزی، تعریف می‌کنند.

پروتکل‌های Thin در شبکه‌های قدیمی

شبکه‌های قدیمی، دارای پروتکل‌های Thin و برنامه‌های Fat است. به‌عنوان مثال با TCP/IP بخش عمده‌‌ی آن در لایه‌ی برنامه‌ای که روی آن ساخته شده است، ثبت خواهد شد. بااین‌حال، اکثر مصرف‌کنندگان از وجود لایه‌ی پروتکل زیربنایی اطلاع ندارند؛ اگرچه این لایه‌، ارزش فوق‌العاده‌ای دارد. به‌عنوان مثال، برنامه‌هایی مثل فیسبوک، توییتر و گوگل، سالانه چند میلیارد دلار درآمد به‌دست می‌آورند، درحالی‌که درآمد توسعه‌دهندگان TCP/IP و HTTPS از برنامه‌هایی که روی این پروتکل‌ها طراحی و اجرا شده‌، بسیار ناچیز است.

پروتکل‌های Fat

پروتکل‌های Fat، به دنیای معکوس بلاک‌چین اشاره دارد که در آن‌، بیشتر ارزش در سطح پروتکل مشترک، متمرکز است. این ویژگی باعث گسترده‌تر شدن پروتکل خواهد شد؛ این درحالی است که فقط بخش کوچکی از این پروتکل در سطح برنامه‌ اختصاصی ارائه می‌شود که گستردگی آن را کم‌تر خواهد کرد. بنابراین، پروتکل‌های Fat در فضای بلاک‌چین، خلاف قوانین قدیمی اینترنت عمل می‌کنند؛ قوانینی که عمدتا توسط TCP/IP تعریف می‌شوند.

چرا فضای ارزهای دیجیتال، از پروتکل‌های Fat و Thin بهره می‌برد؟

همان‌طور که در بالا اشاره شد، بلاک‌چین رابطه‌ی مرسوم بین پروتکل‌های Fat و برنامه‌های کاربردی Thin را معکوس می‌کند. دو پروتکل برتر بیت کوین و اتریوم، تصویر واضحی از تعامل بین پروتکل‌های Fat و برنامه‌های Thin در دنیای محاسبات غیرمتمرکز ارائه می‌دهند.

ارزش جهانی بازار بیت کوین از آوریل ۲۰۲۱ به بیش از یک تریلیون دلار رسیده است؛ این درحالی است که درآمد برنامه‌های کاربردی ساخته‌شده روی این بلاک‌چین، یا برنامه‌هایی که از آن استفاده می‌‌کنند (مثل Blockfolio یا Bisq) نسبتا کم است. با وجود سه هزار اپلیکیشن غیرمتمرکز (DApps) که روی پلتفرم قرارداد هوشمند اجرا می‌شوند، همین موضوع در مورد اتریوم نیز صادق است.

جالب این است که تفاوت بین ارزش یک پروتکل زیربنایی و برنامه‌های کاربردی که روی آن اجرا می‌شوند، باعث رشد پروتکل مورد نظر خواهد شد؛ لایه‌ای از داده‌های مشترک که روی سکه‌های بومی با قیمت‌های بی‌ثبات سرمایه‌گذاری می‌کند.

نکته قابل توجه این است که لایه‌ی داده‌های مشترک، ورود کاربران جدید را ساده‌تر می‌کند و از برنامه‌های پیچیده‌ای که وظیفه‌ی اجرای دستورها را به عهده دارند، پشتیبانی می‌کنند. این امر باعث ایجاد محصولات بیشتری خواهد شد که یک اکوسیستم پرجنب‌وجوش در اطراف لایه‌ی پروتکل ایجاد می‌کند و همین شرایط به نوبه‌ی خود، به جذب کاربران جدید کمک خواهد کرد.

در ادامه این موضوع را با یک مطالعه‌ی موردی کوتاه با استفاده از اتریوم و ارز دیجیتال بومی آن یعنی اتر (ETH) نشان خواهیم داد. حلقه‌ی بازخورد به‌شرح زیر است:

قیمت ETH افزایش می‌یابد که توسعه‌دهندگان، سفته‌بازان اولیه و سرمایه‌گذاران را جذب می‌کند.همه آن‌ها مقداری ETH خریداری می‌کنند.قیمت ETH افزایش پیدا می‌کند و سرمایه‌گذاران اولیه، سفته‌بازان و توسعه‌دهندگان از این شرایط سود می‌برند.ذی‌نفعان اشاره‌شده با سرمایه‌گذاری مالی در پروتکل، یا همکاری مستقیم در ساخت محصولات و خدمات برای اتریوم، مشارکت می‌کنند، زیرا می‌دانند که هرچه پروتکل موفق‌تر شود، ارزش توکن‌های آن نیز بیشتر افزایش خواهد یافت.برخی از این محصولات و خدمات موفق خواهند شد و کاربران جدیدی را به اتریوم سوق خواهند داد.کاربران جدید به توسعه‌دهندگان جدید، دلالان اولیه و سرمایه‌گذاران تبدیل خواهند شد.و مجددا چرخه تکرار خواهد شد.

به‌عنوان مثال، پروتکل اتریوم به معامله‌گران ارزهای دیجیتال اجازه می‌دهد از طریق کیف پول متامسک، به‌راحتی بین صرافی‌های غیرمتمرکز (DEX) مثل سوشی‌سواپ، یونی‌سواپ یا DODO جابه‌جا شوند. همه‌ی این قابلیت‌ها، محصولات و خدماتی هستند که عملکرد شبکه را گسترش داده و کم‌وبیش به‌طور مستقیم در افزایش ارزش ارز دیجیتال نقش دارند.

پدیده‌ی حلقه‌ی بازخورد، از قانون متکالف پیروی می‌کند؛ این قانون بیان می‌کند که ارزش یک شبکه توسط پایگاه کاربران آن تعیین می‌شود، بدین ترتیب هرچه تعداد کاربران بیشتر باشد، به‌لطف اثر شبکه، ارزش بیشتری به‌دست آورد.

پروتکل‌های لایه‌ی یک

پروتکل‌های لایه‌ی یک، که گاهی اوقات لایه‌ی پیاده‌سازی نامیده می‌شود، به سیستم‌ مرتبط با پایه یا معماری اصلی شبکه‌ی بلاک‌چین اشاره دارد. پروتکل لایه‌ی یک، قوانین و پارامترهای کل شبکه را تنظیم می‌کند که از جمله می‌توان به الگوریتم اجماع، زمان بلوک، توان تراکنش و غیره اشاره کرد. به‌عنوان مثال، پروتکل لایه‌ی یک برای بیت کوین از یک الگوریتم گواه بر کار (PoW) بهره می‌برد، درحالی‌که اتریوم به‌طور موقت از این مکانیزم بهره می‌برد اما این پلتفرم درحال کوچ به مکانیزم گواه بر سهام (PoW) است.

اتریوم ثابت می‌کند که در برخی موارد، احتمال دارد قبل از لایه‌ی یک، یک «لایه‌ی صفر» وجود داشته باشد که زمینه را برای پشتیبانی از لایه‌ی جدید فراهم می‌کند. بدین ترتیب، در مورد بیت کوین، لایه‌ی صفر شامل سخت‌افزار، اینترنت و سایر اجزایی است که برای اطمینان از عملکرد دقیق لایه‌ی یک به‌کار می‌رود.

مثال‌های بالا نشان می‌دهند که این لایه‌های مفهومی چقدر می‌تواند ظریف باشد. همان‌طور که اشاره شد، فضای بلاک‌چین هنوز نوپا است و استانداردسازی نشده است.

مقاله‌ی مرتبط:بایننس اسمارت چین (BSC)؛ اکوسیستم رو به پیشرفت برنامه‌های غیرمتمرکز (DApps)

نمونه‌ی دیگری از پروتکل لایه‌ی یک، بایننس اسمارت چین (BSC) است که از نظر عملکرد به اتریوم شباهت دارد با این تفاوت که هزینه‌های تراکنش در این پلتفرم پایین‌تر و سرعت تراکنش‌های آن بیشتر است.

به نظر می‌رسد نسل جدید شبکه‌های غیرمتمرکز، از جمله سولانا (Solana)، مینا (Mina)، پولکادات (Polkadot) روی DApp متمرکز و برای بهبود فرایندهای امور مالی غیرمتمرکز (DeFi) و توکن‌های غیرقابل تعویض (NFTs) طراحی شده‌اند. در همین‌حال، پروتکل‌های لایه‌ی یک مبتنی بر گواه انجام کار (PoW) مانند بیت کوین و مونرو برای اهداف پرداخت پول پذیرفته شده‌اند.

متأسفانه، هیچ یک از پروتکل‌های موجود هنوز بدون به خطر انداختن سایر ویژگی‌های بلاک‌چین مثل تمرکززدایی و امنیت، به سطحی که مناسب استفاده جهانی باشد، نرسیده است. به‌همین دلیل است که بسیاری از توسعه‌دهندگان استفاده از راهکار لایه‌ی ۲ را پیشنهاد می‌کنند.

پروتکل‌های لایه‌ی ۲

پروتکل‌های لایه‌ی دو که به‌عنوان راهکارهای لایه‌ی دوم یا پروتکل‌های بلاک‌چینِ خارج از زنجیره نیز شناخته می‌شوند، روی شبکه‌های لایه‌ی ۱ قرار می‌گیرند تا بخشی از بار را حمل کرده و مقیاس‌پذیری یا حتی قابلیت همکاری را ارائه دهند.

مقاله‌ی مرتبط:راهکار مقیاس بندی لایه ۲ در ارزهای دیجیتال چیست؟

پروتکل‌های لایه‌ی ۲ می‌توانند پردازش تراکنش‌ها را از طرف شبکه‌ی پایه انجام دهند. در بیشتر موارد، گزینه‌های خارج از زنجیره، برای حل محدودیت‌های مقیاس‌پذیری و مشکلات عملیاتی پلتفرم بومی طراحی شده‌اند. در ادامه نگاهی به برخی از راهکارهای لایه‌ی ۲ خواهیم داشت.

کانال‌های حالت

کانال‌های حالت، مکانیسم‌هایی هستند که به کاربران اجازه می‌دهد مستقیماً عملیات را با یکدیگر روی لایه‌ای خارج از بلاک‌چین (خارج از زنجیره) انجام دهند. آن‌ها فقط زمانی نتایج را به بلاک‌چین گزارش می‌دهند که یک کانال بسته شود. یک مثال عالی از پروتکل لایه‌ی ۲ که از کانال‌های حالت استفاده می‌کند، شبکه‌ی لایتنینگ است.

شبکه‌ی لایتنینگ یک کانال پرداخت لایه‌ی ۲ است که روی بلاک‌چین بیت کوین کار می‌کند و هدف آن پردازش چندین تراکنش کوچک خارج از زنجیره است تا زنجیره‌ی اصلی را تخلیه و آن را برای تراکنش‌های بزرگ‌تر آزاد کند.

پلاسما

پلاسما یک راهکار مقیاس‌پذیر برای بلاک‌چین اتریوم است. برخلاف شبکه‌ی لایتنینگ بیت کوین، پلاسما رویکرد متفاوتی دارد، زیرا چهارچوبی کلی ارائه می‌کند که از ایجاد «زنجیره‌های کودک» دیگر که با اتریوم سازگاری دارند، پشتیبانی می‌کند.

پلاسما از Merkle Trees به‌علاوه قراردادهای هوشمند برای ایجاد نسخه‌های حذف شده‌ی اتریوم استفاده می‌کند. متأسفانه، مدل اصلی پلاسما هرگز پیاده‌سازی نشد و اتریوم اکنون روی راهکارهای لایه‌ی ۲ دیگری مثل Optimistic Rollup تمرکز کرده است.

اپتیمیستیک رول‌آپ (OR)

Optimistic Rollup یک فناوری خارج از زنجیره است که برای تقویت قراردادهای هوشمند اتریوم و اکوسیستم اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز از طریق مقیاس‌بندی ساخته شده است. این تکنولوژی به اتریوم اجازه می‌دهد تا امکان پردازش ۱۰۰ تا ۲۰۰۰ تراکنش در ثانیه (TPS) را داشته باشد. این در حالی است که این شبکه در حال‌حاضر فقط قادر به پردازش ۱۰ تا ۲۰ تراکنش در هر ثانیه است. توجه داشته باشید که OR به‌عنوان جانشین پلاسما در نظر گرفته می‌شود.

اپتیمیسیم نامزد اصلی فناوری OR است که اندکی پس از عرضه‌ی نسخه جدید یونی‌سواپ موسوم به Uniswap v3 با این صرافی غیرمتمرکز یک‌پارچه خواهد شد. یونی‌سواپ موفق شد در مرحله‌ی آزمایشی، هزینه‌های گس (‌Gas Fee) را تا ۱۰۰ برابر کاهش دهد و به لطف اپتیمیسم تجربه‌ی کاربری را بهبود بخشد.

راهکارهای مقیاس‌بندی لایه ۲، با جلوگیری از انتقال محدودیت‌های پروتکل‌های لایه یک به پلتفرم‌های لایه سه، زمینه را برای تکثیر اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز آماده می‌کنند.

در مورد اتریوم، برنامه‌هایی که روی این پلتفرم اجرا می‌شوند دائماً ظرفیت شبکه‌ی آن را تخلیه کرده و باعث ایجاد محدودیت می‌شوند. راهکارهای لایه ۲ با هدف رفع تراکم شبکه‌، به‌منظور غلبه بر هزینه‌های بالا و زمان تأیید کند تراکنش‌ها وارد میدان شده‌اند.

پروتکل‌های لایه‌‌ی ۳

پروتکل‌های لایه‌ی سه معمولا به‌عنوان لایه‌های برنامه شناخته می‌شوند؛ پروتکل‌هایی که به برنامه‌ها اجازه می‌دهد روی بلاک‌چین‌ها و همچنین روی خودِ برنامه‌ها اجرا شوند. این پروتکل‌ها نیز از نوع Thin بوده که قبلا به‌ آن اشاره کردیم.

پروتکل‌های لایه‌ی ۳ بلاک‌چین به دو بخش اصلی تقسیم می‌شود: برنامه‌ی کاربری و فرایند اجرا که این دو عامل به مورد استفاده‌ی اپلیکیشن غیرمتمرکز بستگی دارد.

بخش برنامه، به اپلیکیشنی که کاربر با آن تعامل دارد می‌پردازد. این بخش به‌منظور آسان‌تر کردن تعاملات کاربر با یک بلاک‌چین با اجزایی مثل API، رابط کاربری (UI) و اسکریپت‌ها سروکار دارد. اپلیکیشن‌های کاربردی در این دسته با بهره گرفتن از API با بلاک‌چین پایه تعامل دارند.

از سوی دیگر، لایه‌ی اجرا، قوانین و قراردادهای هوشمند را مدیریت می‌کند. بدین ترتیب، جریان برنامه‌ی اصلی را که کد آن محسوب می‌شود، در خود نگه می‌دارد. تقاطع بین دو دولایه، هنگام اجرا ظاهر خواهد شد.

به‌عنوان مثال، هنگامی که کاربر یک تراکنش را آغاز می‌کند، فرایند از لایه‌ی اپلیکیشن به لایه‌ی اجرا منتقل خواهد شد. باید در نظر داشته باشید که بلاک‌چین‌های مختلف هنگام ایجاد قراردادهای هوشمند از زبان‌های برنامه‌نویسی مختلف پشتیبانی می‌کنند. به‌عنوان مثال، اتریوم از Solidity استفاده می‌کند، درحالیکه ایاس از سی‌پلاس‌پلاس بهره می‌برد. از جمله زبان‌های برنامه‌نویسی پیشرو برای ساخت قراردادهای هوشمند می‌توان به جاوا اسکریپت (NEO) و Golang (Hyperledger) اشاره کرد.

حال نگاهی به برخی از پروتکل‌های لایه‌ی ۳ خواهیم داشت، که به‌عنوان برنامه‌های غیرمتمرکز شناخته می‌شوند. این برنامه‌ها بسیار متفوات بوده و در انواع مختلفی توسعه داده شده‌اند.

یونی‌سواپ (Unswap)

یونی‌سواپ یکی از بزرگ‌ترین صرافی‌های غیرمتمرکز جهان محسوب می‌شود که بر بستر اتریوم توسعه داده شده است. یونی‌سواپ برخلاف پلفترم‌های تجاری متمرکز مثل بایننس یا کوین‌بیس، نیازی به دفترچه‌ی سفارش‌ ندارد و این پلتفرم درعوض از یک چهارچوب بازارسازی خودکار (AMM) برای تأمین نقدینگی معاملات، استفاده می‌کند. اولین تکرار صرافی‌های غیرمتمرکز روی یک پلتفرم رقیب، نسخه‌برداری شد، از این روی مجوز منبع تجاری برای نسخه‌ی بعدی این صرافی یعنی نسخه‌ی ۳ صادر شده است که استفاده‌ی تجاری از کد آن تا دو سال آینده امکان‌پذیر نیست.

Yearn.Finance

Yearn.finance مجموعه‌ای از اپلیکیشن‌های امور مالی غیرمتمرکز است که روی بلاک‌چین اتریوم کار می‌کند. این پلتفرم به کاربران کمک می‌کند تا به‌طور خودکار، بالاترین بازدهی را از وجوهی که در صرافی‌های غیرمتمرکز سپرده‌گذاری می‌کنند، به‌دست آورند. از جمله محصولات موجود در این پلتفرم می‌توان به Vaults، Earn، Zap، yInsure و StableCredit اشاره کرد.

NBA Top Shot

NBA Top Shot یک پلتفرم پیشرو در حوزه‌ی توکن‌های غیرقابل معاوضه (NTF) است که صحنه‌های برجسته‌ی NBA را در قالب ویدئو ارائه می‌دهد. این ویژگی به طرفداران بسکتبال سری NBA اجازه می‌دهد که این صحنه‌های ویژه را در قالب NFT خریداری و معامله کنند که از نظر ارزش و کمیاب‌ بودن، با ویدئوهای دیگر تفاوت دارند. ارزش این صحنه‌های ویژه نیز به بازیکنان شناخته شده بستگی دارد. به‌عنوان مثال یک NTF از جیمز له برون (LeBron James) در اوایل سال جاری با قیمت ۲۰۰ هزار دلار معامله شد.

Alien Worlds

Alien Worlds یک بازی مبتنی بر NFT است که از فضای امور مالی غیرمتمرکز برای تقلید همکاری‌های اقتصادی و رقابت بین بازیکنان بهره می‌برد.

جمع‌بندی موضوع

توضیحات ارائه شده در این مقاله، به جزئیات لایه‌های مختلف یک شبکه‌ی غیرمتمرکز می‌پردازد و یک رویکرد نه‌چندان فنی برای درک فناوری بلاک‌چین، و به‌ویژه نحوه‌ی تعامل لایه‌های مختلف ارائه می‌دهد تا بدین ترتیب بهترین پلتفرم‌های غیرمتمرکز را نشان دهد. توجه داشته باشدی که نبود یا وجود یک لایه، روی جذابیت کلی یک شبکه‌ی توزیع‌شده تأثیر دارد.

مقاله‌ی مرتبط:بازارساز خودکار (AMM) در ارزهای دیجیتال چیست و چگونه کار می‌کند؟

لایه‌ی ۱ ارزش بسیار زیادی دارد؛ زیرا زیرساخت مورد نیاز برای پشتیبانی از سیستم‌های غیرمتمرکز را ارائه می‌دهد. پروتکل‌های لایه‌ی ۲، کاستی‌های مقیاس‌پذیری بلاک‌چین زیربنایی را کاهش می‌دهند. متأسفانه اکثر پروتکل‌های لایه‌ی ۳ از جمله اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز (DApps)، امروزه به‌طور مستقیم روی پروتکل‌های لایه‌ی ۱ اجرا شده و از لایه‌ی ۲ صرف‌نظر می‌کنند. جای تعجب نیست که این سیستم‌ها آن‌طور که انتظار داریم، روان کار نمی‌کنند.

برنامه‌های لایه‌ی ۳ در نهایت موارد استفاده در دنیای واقعی را برای بلاک‌چین به ارمغان می‌آورند؛ بنابراین این برنامه‌ها اهمیت زیادی دارند. با این‌حال، اپلیکیشن‌های لایه‌ی ۳ برخلاف شبکه‌های قدیمی به‌اندازه‌ی بلاک‌چین پایه‌ای که روی آن اجرا می‌شوند، ارزش به‌دست نمی‌آورند.

نظر شما در مورد پروتکل‌های ارز‌های دیجیتال چیست؟ به‌نظر شما کدام لایه‌ بیشترین مزایا را در بازار رمز ارزها ارائه می‌دهد.

این مقاله حاوی توصیه یا پیشنهاد اقتصادی از سوی زومیت نیست. خطر از‌دست‌دادن سرمایه در هر سرمایه‌گذاری وجود دارد و سرمایه‌گذار باید پس از مطالعه و تحقیق، خود تصمیم نهایی را اتخاذ کند و مسئولیت تبعات آن را بر‌عهده بگیرد.

اگر با دنیای رمز ارزها سروکار داشته باشید، احتمالا کلمه‌ی «پروتکل» برای شما آشنا است. اما این کلمه در فضای ارزهای دیجیتال به چه معنا است و دقیقا به چه موردی اشاره دارد؟