آموزش ارز دیجیتالآموزش بلاکچین

لایه های بلاک چین؛ آشنایی با ۵ لایه اصلی بلاک چین و انواع آن

اگر شما هم در دنیای بلاک چین (Blockchain) و رمزارزها (Cryptocurrency) فعالیت کرده باشید، بدون شک با مفاهیمی از قبیل لایه های بلاک چین و بلاک چین های لایه یک (Layer-1) و لایه دو (Layer-2) برخورد کرده‌اید و ممکن است با چیستی لایه های بلاک چین و انواع آن‌ها آشنایی نداشته باشید. بلاک چین تلفیقی منحصر‌به‌فرد از فناوری‌هایی نظیر دفتر کل توزیع شده (DLT)، رمزنگاری (Cryptography)، بازی‌سازی، شبکه و . . . است که می‌توان تحت آن، اپلیکیشن‌هایی قدرتمند از جمله رمزارزها را طراحی و اجرا کرد.

پادکست لایه های بلاک چین


فناوری دفتر کل توزیع شده که بلاک چین نمونه‌ای از آن است، این قابلیت را ایجاد کرده که بدون دخالت یک نهاد مرکزی و کنترل‌گر، اطلاعات موجود از طریق رمزنگاری میان مجموعه‌ای از کاربران و پروتکل‌های شبکه، به‌میزان کافی مورد تایید و اعتبارسنجی قرار گیرند. ادغام این فناوری‌ها باعث ایجاد اعتماد میان فعالان شبکه شده و به آن‌ها اجازه تبادل پول و اطلاعات را بر بستر بلاک چین داده است.


فناوری بلاک چین دارای چندین لایه است که هدف نهایی آن‌ها، برقراری امنیت شبکه و مقیاس‌پذیری (Scalability) در سطح مطلوب است. از آن جایی که دولت یا شرکت خاصی شبکه‌های بلاک چین را مدیریت نمی‌کند، این فناوری باید دارای سطح امنیتی بالایی باشد؛ همچنین، بلاک چین‌ها باید مقیاس‌پذیر باشند تا بتوانند با رشد تعداد کاربران و اطلاعات موجود، عملکرد صحیح خود را حفظ کنند. دلیل تشکیل لایه های بلاک چین، نیاز برای تقویت مقیاس‌پذیری و حفظ امنیت در بالاترین سطح آن است.


در این مقاله از صرافی ارز دیجیتال او ام پی فینکس، بررسی می‌کنیم که لایه های بلاک چین چیست، چه انواعی دارند و عملکرد هرکدام به چه شکل است. اما در ابتدا بهتر است با سه راهی بلاک چین آشنا شوید که اهداف اصلی این فناوری را تشکیل می‌دهند. همچنین می‌توانید با مطالعه مقاله ارز دیجیتال چیست؟ به بررسی این فناوری و مفاهیم پایه در این حوزه بپردازید.

لایه های بلاک چین و سه راهی بلاک چین (Blockchain Trilemma)

سه راهی بلاک چین چیست؟

پیرامون چالش سه راهی بلاک چین‌ها که متشکل از تمرکززدایی (Decentralization)، امنیت (Security) و مقیاس‌پذیری (Scalability) است، این نظریه وجود دارد که یک شبکه بلاک چین تنها می‌تواند دو مورد از این سه ویژگی را به‌طور هم‌زمان داشته باشد. این تئوری برگرفته از فرضیه CAP، ابداع‌شده در دهه ۸۰ میلادی است که اهمیت عواملی از جمله ثبات سیستم (Consistency)، قابلیت دسترسی به اطلاعات (Availability) و حفظ عملکرد در صورت خرابی بخشی از سیستم (Partition Tolerance) را نشان می‌دهد. طبق نظریه CAP، فضاهای ذخیره‌سازی غیرمتمرکز مانند بلاک چین، فقط می‌توانند دو ویژگی از موارد مذکور را در لحظه داشته باشند.


امروزه، سه راهی بلاک چین شکل تکامل‌یافته نظریه CAP بوده که متعلق به شبکه‌های توزیع شده است و این باور عمومی را نشان می‌دهد که زیرساخت بلاک چین‌های عمومی (Public Blockchains) به‌طوری است که مجبور به قربانی‌کردن یکی از سه ویژگی تمرکززدایی، امنیت یا مقیاس‌پذیری می‌شوند. به این ترتیب، بهترین عملکرد فناوری بلاک چین زمانی خواهد بود که یک شبکه غیرمتمرکز گسترده با امنیتی غیرقابل نفوذ را تشکیل دهد که قادر است در مقیاس شبکه‌ جهانی اینترنت و وب ۳، به پردازش اطلاعات و تراکنش‌ها بپردازد. در ادامه به تعریف مختصری از این سه ویژگی می‌پردازیم:

  • مقیاس‌پذیری بلاک چین به توانایی این فناوری در مدیریت حجم زیادی از تراکنش‌ها با سرعت بالا اشاره دارد.
  • امنیت در بلاک چین، میزان مقاومت شبکه در برابر حملات مختلف نظیر دوبار خرج‌کردن (Double-Spending) و محافظت از اطلاعات موجود است.
  • تمرکززدایی نیز نوعی ایجاد فراوانی و نسخه‌برداری است که از طریق آن، اطمینان حاصل می‌شود که شبکه تحت کنترل تعداد کمی از کاربران یا نودها (Node) قرار نمی‌گیرد.

ساختار لایه های بلاک چین چیست؟

ساختار لایه های بلاک چین چیست؟

از آن جایی که در یک شبکه بلاک چین، نهاد کنترل‌گر مرکزی وجود ندارد، تمامی تراکنش‌ها و اطلاعات در یک دفتر کل به‌صورت فوق‌العاده امن محافظت و ذخیره شده‌اند که تمام مردم دنیا نیز می‌توانند به آن‌ها دسترسی داشته باشند و صحت آن‌ها را تایید کنند. چنین سیستم غیرمتمرکزی یک پروتکل مشخص را دنبال می‌کند و برای اعتبارسنجی اطلاعات تراکنش‌ها، به یک «توافق» یا «اجماع» نیاز دارد که از طریق کامپیوترهای فعال در شبکه (نودها / Nodes) به آن می‌رسد. نودهای بلاک چین‌ها، دائماً مشغول افزودن و بررسی اطلاعات و ایجاد تغییرات در داده‌های شبکه هستند.


تکنیک منحصر‌به‌فرد صحت‌سنجی تراکنش‌ها، از طریق معماری ویژه و لایه های بلاک چین پیاده‌سازی و اجرا می‌شود. فعالان یک شبکه بلاک چین، میان لایه‌های مختلف آن، به پردازش، اعتبارسنجی و به‌روزرسانی اطلاعات مربوطه می‌پردازند. ساختار لایه های بلاک چین، در مجموعه‌ بلاک‌های حاوی تراکنش‌های شبکه و ترتیب‌بندی دقیق آن‌ها نمود پیدا می‌کند. همان‌طور که احتمالاً پیش‌بینی می‌کنید، لایه های بلاک چین می‌توانند به‌صورت عمومی (Public)، خصوصی (Private) و یا مبتنی بر کنسرسیوم (Consortium) طراحی شوند.


حال سوال این‌جا است که تعریف دقیق از لایه های بلاک چین چیست؟ به‌طور کل، هر شبکه بلاک چین از ۵ لایه با ویژگی‌ها و وظایف مخصوص آن تشکیل شده است: لایه سخت‌افزاری یا زیرساخت (Hardware Layer)، لایه داده‌ها (Data Layer)، لایه شبکه (Network Layer)، لایه اجماع (Consensus Layer) و لایه اپلیکیشن (Application Layer).

مجموع این لایه‌ها در کنار هم، بلاک چین را به یک راهکار کامل برای اجرای سیستم‌های مدیریت داده در حوزه بک‌اند (Back-end) تا اپلیکیشن‌های ویژه مصرف‌کننده در فرانت‌اند (Front-end) تبدیل کرده است. در ادامه توضیح می‌دهیم که تعریف هر یک از این لایه های بلاک چین چیست.

معماری لایه های بلاک چین چگونه است؟

لایه سخت‌افزار (Hardware Layer) یکی از لایه های بلاک چین

نخستین لایه از لایه های بلاک چین، لایه سخت‌افزار یا زیرساخت نام دارد. اطلاعات یک بلاک چین را می‌توان در نودهای شخصی و یا یک سرور در یک پایگاه داده ذخیره کرد. این مدل به یک ساختار کلاینت-سرور (Client-Server) نیاز دارد تا زمانی که کاربران مشغول وب‌گردی یا استفاده از یک اپلیکیشن هستند، بتوانند محتوا یا اطلاعات مورد نیاز خود را از سرورهای مربوطه دریافت کنند. زمانی که از یک اپلیکیشن بلاک چینی استفاده می‌کنیم، سیستم سمت کلاینت یک درخواست جهت دسترسی به اطلاعات به سرور ارسال می‌کند.

از آن جایی که بلاک چین‌ها شبکه‌های همتا به همتا (Peer-to-Peer / P2P) هستند، به‌منظور اشتراک‌گذاری اطلاعات، هر کلاینت را به همتای آن کلاینت (Peer Client) وصل می‌کنند؛ در نتیجه، تمامی داده‌ها، تراکنش‌ها و سایر اطلاعات در دیتابیس‌هایی (پایگاه داده / Database) غیرمتمرکز ذخیره می‌شوند. به این ترتیب، لایه سخت‌افزار یا زیرساخت بلاک چین چیزی جز شبکه‌ای گسترده از دستگاه‌های مختلف نیست که با یکدیگر مشغول برقراری ارتباط و تبادل اطلاعات هستند. در واقع، دفتر کل توزیع شده به همین صورت تشکیل می‌شود.

لایه داده‌ها (Data Layer) دومین لایه بلاک چین

لایه دوم از لایه های بلاک چین متعلق به داده‌ها و اطلاعات موجود در شبکه است. ساختار داده‌های بلاک چین متشکل از مجموعه‌ای از بلاک‌های به‌هم پیوسته است که در هر بلاک، تراکنش‌ها به‌ترتیب زمانی ذخیره شده‌اند. این ساختار دو عنصر اصلی را شامل می‌شود: اشاره‌گرها (Pointers) و یک لیست به‌هم پیوسته (Linked List). لیست به‌هم پیوسته، همان زنجیره بلاک‌ها است که حاوی اطلاعات و اشاره‌گر به بلاک قبل از خود هستند. اشاره‌گرها هم متغیرهایی هستند که موقعیت یک متغیر دیگر را نشان می‌دهند.

در این بین، ساختاری تحت عنوان درخت مرکل (Merkel Tree) نیز وجود دارد که یک درخت باینری (Binary) از هش‌ها (Hash) است. هر بلاک حاوی ریشه هش درخت مرکل و اطلاعاتی نظیر هش بلاک قبلی، برچسب زمانی (Timestamp)، تک‌بار (Nonce)، عدد نسخه بلاک و هدف سختی فعلی در شبکه است. این شیوه باعث شده که امنیت، یکپارچگی داده‌ها و عدم وجود اشتباه در آن‌ها در شبکه بلاک چین برقرار باشد.


زمانی که تعداد مشخصی از تراکنش‌ها توسط نودها اعتبارسنجی شدند، اطلاعات آن‌ها به‌صورت دسته‌ای در قالب یک بلاک در آمده و در بلاک چین آپلود و به بلاک قبلی متصل می‌شود. زنجیره بلاک‌ها به این شکل تشکیل شده و هر روزه به آن افزوده می‌شود. هر تراکنش در بلاک‌ها، از طریق کلید خصوصی (Private Key) کیف پول فرستنده امضای دیجیتال می‌شود و از آن جایی که کلید خصوصی مربوطه، تنها در اختیار فرستنده قرار دارد، اطلاعات موجود را نمی‌توان دست‌خوش تغییرات کرد. به‌علاوه، امضای دیجیتال برای امنیت بیشتر و حفظ حریم خصوصی کاربر رمزنگاری شده و این مرحله از ثبت اطلاعات، مرحله پایانی (Finality) نام دارد.

لایه شبکه (Network Layer) در لایه های بلاک چین

لایه شبکه در لایه های بلاک چین، محلی است که کدهای داخلی بخش‌های مختلف با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. همچنین به این بخش، لایه P2P یا لایه انتشار (Propagation Layer) نیز گفته می‌شود. در لایه شبکه، انتشار بلاک‌ها، تراکنش‌ها و دسترسی به آن‌ها مدیریت می‌شوند. شبکه همتا به همتا (P2P) نوعی از یک شبکه کامپیوتری است که در آن، نودهای متعددی پخش شده‌اند و بار عملیاتی شبکه بین آن‌ها تقسیم شده است تا به یک هدف مشترک برسند.

در این لایه P2P، اطمینان حاصل می‌شود که نودها قادر به برقراری ارتباط با هم هستند و همچنین می‌توانند اطلاعات را با یکدیگر به اشتراک بگذارند و همگام‌سازی کنند تا یکپارچکی در سراسر شبکه بلاک چین حفظ شود. نودها وظیفه پردازش تراکنش‌ها در بلاک چین را بر عهده دارند.

معرفی لایه های بلاک چین 02
تصویری مفهومی از لایه های بلاک چین در دنیای وب ۳ و رمزارزها

لایه اجماع (Consensus Layer)

لایه اجماع به قلب لایه های بلاک چین معروف است. این لایه محلی است که در آن فرآیند بسیار مهمی در بلاک چین یعنی اجرای الگوریتم اجماع (Consensus Algorithm) و توافق بین نودها صورت می‌گیرد. این اجماع یا توافق به‌صورت غیرمتمرکز انجام شده و نیازی به یک مرکز جهت اجرای آن نیست.

در واقع، این بخش هسته و قلب تمرکززدایی در یک بلاک چین را تشکیل می‌دهد و به همین دلیل است که هر تراکنش، توسط تعداد زیادی نود پردازش می‌شود و همه آن‌ها باید در مورد صحت اعتبارسنجی آن تراکنش، به توافق برسند. هیچ نودی وجود ندارد که به تنهایی اطلاعات یک تراکنش را تحت کنترل خود بگیرد و در صورت توقف عملکرد و خرابی این لایه، تمام سیستم بلاک چین از کار می‌افتد.


در این لایه، پروتکل اصلی بلاک چین مدیریت می‌شود که شامل اعمال حداقل برای تعداد نودهای شبکه، جهت اعتبارسنجی تراکنش‌ها یا موجودی رمزارز هر کاربر در شبکه می‌شود. از مهم‌ترین موارد و چالش‌هایی که لایه اجماع با آن روبه‌رو است، کسب اطمینان از این مسئله است که تنها یک نسخه حقیقی و صحیح از وضعیت شبکه و نودها در هر زمان وجود دارد و این‌که هیچ فردی در حال دست‌کاری اطلاعات شبکه نیست.

لایه اپلیکیشن (Application Layer)

لایه های بلاک چین که تا به این‌جای کار به آن‌ها پرداختیم، یک شبکه کامپیوتری کامل از یک بلاک چین را تشکیل می‌دهند. توسعه‌دهندگان می‌توانند بالاتر از ۴ لایه مذکور، اپلیکیشن‌های خود را در لایه پنجم یعنی لایه اپلیکیشن طراحی کنند تا توسط بلاک چین مربوطه قابل اجرا باشد. اپلیکیشن‌هایی که در این لایه ساخته می‌شوند از ویژگی‌های اصلی بلاک چین برخوردار هستند. در واقع، لایه اپلیکیشن برنامه‌هایی دارد که کاربران با استفاده از آن‌ها و از طریق دستگاه‌های خود، با شبکه بلاک چین ارتباط برقرار می‌کنند. این لایه مشابه با رابط کاربری و بخش فرانت‌اند یک برنامه عمل می‌کند و سایر لایه‌ها، نقش بک‌اند برنامه را دارند.


به بیان دقیق، اجزای اصلی که لایه اپلیکیشن را تشکیل می‌دهند، شامل اسکریپت (Script) یا کدهای اپلیکیشن، رابط برنامه‌نویسی کاربردی یا همان API ها، رابط کاربری (UI)، فریم‌وُرک‌ها (Frameworks)، قرارداد هوشمند (Smart Contracts) و اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز یا DApp ها می‌شوند. شما می‌توانید با مطالعه مقاله «DApp چیست؟»، در مورد جزئیات عملکرد و انواع اپلیکیشن‌های بلاک چینی آگاهی کسب کنید.

لایه اپلیکیشن به دو لایه دیگر تحت عنوان لایه اپلیکیشن و لایه اجرا (Execution Layer) تقسیم می‌شود. قراردادهای هوشمند، اصول و مقررات مربوطه و کد بلاک چین، همگی بخشی از لایه اجرا هستند و هر لایه‌ای، وظیفه ویژه خود را در سیر پردازش یک تراکنش بر عهده دارد. تراکنش از لایه اپلیکیشن آغاز شده و به لایه اجرا می‌رسد که در آن‌جا، تحت اعتبارسنجی قرار می‌گیرد.

انواع لایه های بلاک چین

معرفی لایه های بلاک چین 01

فناوری بلاک چین به ذخیره اطلاعات می‌پردازد و تمرکز خود را بر برقراری امنیت آن‌ها می‌گذارد. لایه های بلاک چین در واقع شبکه‌هایی هستند که فرآیند تکمیل تراکنش‌ها را پیش برده و این روند را به‌طور صحیح حفظ می‌کنند. زمانی که ارزهای دیجیتال با چالش‌هایی از قبیل مقیاس‌پذیری مواجه شدند، توسعه‌دهندگان نیاز برای طراحی لایه های بلاک چین را حس کردند و امروزه می‌بینیم که پروژه‌ها و شبکه‌های مختلف در صنعت رمزارزها، در قالب یک لایه از بلاک چین فعالیت می‌کنند. شبکه‌های بلاک چین‌ها با ۴ نوع لایه شناخته می‌شوند که با عدد نشان‌گذاری شده و لایه‌های ۰، ۱، ۲ و ۳ نام دارند.


حتماً شما هم پیش‌بینی کردید که لایه ۰ خود بلاک چین و اجزای تشکیل‌دهنده آن یعنی سخت‌افزار مربوطه، اینترنت و سایر ارتباطات فیزیکی و دیجیتال را شامل می‌شود. راهکارهای لایه ۰ یا در واقع بلاک چین های لایه ۰، به شبکه‌هایی مانند بیت کوین (BTC)، اتریوم (ETH) و دیگر موارد مشابه کمک کرده تا عملکرد خود را حفظ کنند و برای مثال هنگام شلوغی بلاک چین، خرید و فروش اتریوم جریان عادی خود را طی کند.

همچنین، قابلیت تعامل‌پذیری و ارتباط بین شبکه‌های مختلف، در لایه ۰ پیاده‌سازی می‌شود که وظیفه تسهیل جریان اطلاعات از بالاترین لایه به پایین‌ترین لایه یک بلاک چین را دارد. پس از مدتی از طراحی و اجرای لایه ۰ برای بلاک چین‌ها، دیگر لایه‌ها برای بهبود عملکرد و حل مشکلات فعلی این فناوری اضافه شدند که در ادامه آن‌ها را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

لایه یک بلاک چین (Layer-1)

لایه 1 بلاک چین

هنگامی که تمام فعالان شبکه بر سر وضعیت فعلی بلاک چین و اطلاعات آن به توافق برسند، می‌توانند محاسبات لازم را به روشی قابل تایید و تضمین‌شده انجام دهند که در لایه محاسبات (Compute Layer) بلاک چین صورت می‌گیرد. لایه محاسبات و لایه اجماع عموماً در شبکه‌های بلاک چین با یکدیگر تلفیق شده‌اند و ترکیب آن‌ها، لایه یک بلاک چین را به‌وجود آورده است.


زمانی که صحبت از اجرای شبکه پالیگان (Polygon / MATIC) روی بلاک چین اتریوم است، در واقع به لایه های بلاک چین های اتریوم و پالیگان اشاره می‌کنیم. در لایه یک که در این مثال اتریوم است، فرآیندهایی نظیر مدیریت مکانیزم اجماع، زبان‌های برنامه‌نویسی، زمان‌بندی تشکیل بلاک‌ها، تعیین زمان رسیدن به توافق و مقررات و پارامترهای عملکرد یک بلاک چین، صورت می‌گیرند. بیت کوین یکی دیگر از نمونه‌های بلاک چین لایه یک است. در این لایه، امنیت شبکه از طریق تغییرناپذیری و نفوذناپذیری اطلاعات موجود در آن تامین می‌شود.


اما لایه یک بلاک چین با چالش‌های مرتبط با مقیاس‌پذیری مواجه شده و طی سال‌های اخیر، در این مسیر رو به پیشرفت و تکامل بوده است. با افزایش تعداد کاربران یک بلاک چین، لایه یک تحت فشار قرار می‌گیرد و در این‌جا، فرآیند اجماع باعث می‌شود سرعت عملکرد کل شبکه کاهش پیدا کند و با وجود امنیت در سراسر شبکه، کاهش سرعت یک عامل منفی برای آن به‌شمار می‌آید. در نتیجه، ماینرهایی که برای حل الگوریتم‌های رمزنگاری‌شده فعالیت می‌کنند، به نیروی کامپیوتری بیشتری نیاز پیدا خواهند کرد. از راهکارهایی که برای حل مشکل سرعت در لایه یک بلاک چین ایجاد شده‌اند، مکانیزم اثبات سهام (Proof-of-Stake / PoS) و فناوری شاردینگ (Sharding) هستند.

مزایامعایب
برقراری اعتماد میان کاربران به‌صورت غیرمتمرکزعدم توانایی در پردازش تراکنش‌ها در صورت افزایش تعداد
کارمزد و هزینه‌های پایین برای فعالیت در شبکهدسترسی عمومی به شبکه و امکان مشاهده تراکنش‌ها توسط افراد ناشناس
رفع خطای تک‌نقطه‌ای شبکه (SPOF)هزینه بالا برای تهیه ماینر و فعالیت در شبکه
حفظ محرمانگی با امنیت بالارقابت بی‌مورد کسب‌وکارها برای فعالیت در شبکه
پردازش سریع تراکنش‌ها توسط ماینرهاکاهش سرعت شبکه در صورت مواجه با تراکنش‌های حجم بالا

لایه دو بلاک چین (Layer-2)

لایه 2 بلاک چین

لایه دو، فرآیند ترکیب یک شبکه شخص ثالث (Third-Party) با لایه یک بلاک چین به‌منظور رسیدگی به مشکلات مربوطه به مقیاس‌پذیری در سایر لایه های بلاک چین است که اغلب با افزایش تعداد نودهای شبکه انجام می‌شود. لایه دو متشکل از چندین شبکه دیگر است که روی لایه اصلی یک شبکه بلاک چین پیاده‌سازی می‌شوند.

معمولاً پروتکل‌هایی که از طریق لایه دو اقدام به ارائه راهکار برای چالش مقیاس‌پذیری یک بلاک چین می‌کنند، پردازش برخی فرآیند‌ها و عملیات را از لایه اصلی شبکه خارج کرده و به این ترتیب، توان عملیاتی بلاک چین مربوطه را تقویت می‌کنند. یکی از این راهکارها، قراردادهای هوشمند هستند که فرآیند پردازش تراکنش‌ها را، با حفظ قوانین و مقررات مربوطه، خارج از شبکه اصلی یا همان لایه یک انجام می‌دهند.

مطالعه بیشتر: آشنایی با قرارداد هوشمند اتریوم


هر تراکنش در لایه یک بلاک چین ذخیره شده و زمان زیادی صرف پردازش آن‌ها می‌شود، در حالی که در لایه ۲، اطلاعات مربوطه در نهایت در لایه یک، اما به‌صورت دسته‌ای ذخیره می‌شوند؛ از این رو، زمان پردازش آن‌ها و همچنین بار عملیاتی لایه یک بلاک چین کاهش پیدا می‌کنند. پروتکل‌های لایه ۲ در سال‌های اخیر محبوبیت زیادی پیدا کرده‌اند و به یکی از کارآمدترین رویکردها در برابر مشکلات مقیاس‌پذیری، به‌ویژه برای شبکه‌های اثبات کار (Proof-of-Work / PoW) تبدیل شده‌اند.

مطالعه بیشتر: همه‌چیز درباره قرارداد هوشمند بیت کوین

بلاک چین‌های تو در تو (Nested Layers)، رول‌آپ‌ها (Rollups) و سایدچین‌ها (شبکه‌های فرعی / Sidechains) از نمونه معماری‌های لایه دو برای بلاک چین‌های لایه یک به‌شمار می‌آیند. شبکه لایتنینگ بیت کوین (Bitcoin Lightning Network)، پالیگان و آپتیمیزم (Optimism / OP) از راهکاری لایه دو ساخته‌شده روی بلاک چین‌های بیت کوین و اتریوم هستند.

مزایامعایب
سازگاری با انواع کیف پول‌ها و صرافی‌هاوابستگی غیرمستقیم به لایه یک بلاک چین
ارائه راهکار مقیاس‌پذیری برای تراکنش‌های کوچک و بزرگمحدود بودن ویژگی‌ها و افزونه‌ها (add-ons)
پردازش و تسویه سریع تراکنش‌هادر شبکه لایتنینگ، تراکنش‌های غیر بیت کوین کمی زمان‌بر هستند
کاهش اختلالات بلاک چین به حداقل

لایه سه بلاک چین (Layer-3)

لایه 3 بلاک چین

لایه اپلیکیشن که در بخش ساختار لایه های بلاک چین به آن پرداختیم، لایه ۳ یک شبکه را تشکیل می‌دهد. این لایه محل پیاده‌سازی اپلیکیشن‌ها و پروتکل‌های اجرایی آن‌ها است. لایه ۳ را می‌توان مانند یک رابط کاربری در نظر گرفت که کانال‌های ارتباطی و فنی یک برنامه را از دید کاربر پوشانده است. این لایه در بلاک چین مربوطه کاربرد ایجاد کرده و قابلیت تعامل میان توسعه‌دهندگان پروژه‌های مختلف را فراهم می‌کند.


لایه سه قابلیت تعامل بین بلاک چین‌های مختلف و سایر لایه های بلاک چین اصلی خود را به‌صورت آسان و مقرون به‌صرفه ایجاد می‌کند و به کاربران، ویژگی‌ها و قابلیت‌های شخصی‌سازی شده آن‌ها را ارائه می‌دهد. تمرکز پروتکل لایه ۳ بر تعامل‌پذیری، یعنی برقراری ارتباط راحت‌تر و بهینه‌تر میان لایه دو و لایه یک بلاک چین‌ها است. این لایه یکی از لایه های اصلی بلاک چین است و نقش تسهیل‌کننده را بین لایه های دیگر ایفا می‌کند. لازم به ذکر است که تمام سیستم لایه ۳ یک بلاک چین نیز، نیازی به هیچ‌گونه واسطه‌ای ندارد.

مزایامعایب
ارائه قابلیت تعامل میان پروتکل‌ها و لایه های بلاک چینمناسب برای کسب‌وکارها و نه اشخاص
ارتباط کارآمد و بهینه بین لایه ۱ و ۲ بلاک چینبرقراری ارتباط میان لایه‌ها، ممکن است با چالش برای توزیع داده‌ها روبه‌رو شود
ارائه سه ویژگی اصلی یک بلاک چین؛ تمرکززدایی، امنیت و مقیاس‌پذیری
لایه های بلاک چین
نمونه‌هایی از بلاک چین‌های لایه ۰، ۱، ۲ و ۳

تفاوت بین لایه های ۰، ۱، ۲ و ۳ بلاک چین

لایه ۰این لایه متشکل از سخت‌افزارها، پروتکل‌ها و سایر عناصر اساسی بلاک چین است
لایه ۱این لایه زمان برقراری اجماع، مکانیزم اجماع و برنامه‌نویسی بلاک چین را در بر می‌گیرد
لایه ۲این لایه توانایی مقیاس‌پذیری بیشتری نسبت به لایه های ۰ و ۱ دارد و می‌تواند با راهکارهای شخص ثالث ترکیب شود
لایه ۳این لایه برای اجرای اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز و تمام اپلیکیشن‌های ویژه کاربران استفاده می‌شود

فناوری بلاک چین نخستین پلتفرم و بستری بود که روی آن، قابلیت اجرای تراکنش‌های ارز دیجیتال به‌وجود آمد. اما با گذشت چند سال با مشکلاتی روبه‌رو شد که مهم‌ترین آن‌ها، افزایش تعداد تراکنش‌ها و کاهش مقیاس‌پذیری شبکه در پی آن بود. این مسئله منجر به احساس نیاز برای پیاده‌سازی لایه های مختلف در بلاک چین شد که به‌طور مستقل به عملکرد خود می‌پردازند؛ اما این عملکرد را تحت امنیت بلاک چین مربوطه پیش می‌برند.


بلاک چین لایه یک سطح اعتبار و اطمینان تراکنش‌ها را بالا می‌برد؛ اما با چالش‌هایی از قبیل تراکم شبکه و مدت‌زمان طولانی برای تسویه تراکنش‌ها روبه‌رو است. راهکارهای لایه دو به‌منظور بهبود این موارد پیاده‌سازی شدند و تمرکز آن‌ها بر تقویت حریم خصوصی و مقیاس‌پذیری بلاک چین بود. این دو لایه برای حفظ عملکرد خوب و صحیح شبکه کافی بودند؛ اما به‌طور مستقل و جداگانه به فعالیت خود ادامه می‌دادند؛ جهت برقرای ارتباط بین آن‌ها، لایه سه بلاک چین معرفی شد که وظیفه آن تعامل بین لایه های بلاک چین و اجرای اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز است.


در این مقاله از صرافی ارز دیجیتال او ام پی فینکس به بررسی ساختار و انواع لایه های بلاک چین پرداختیم. چنانچه در رابطه با مطالب فوق سوال، پیشنهاد و یا انتقادی دارید، خواهشمندیم با ثبت نظر خود در همین صفحه با ما ارتباط برقرار کنید.

مهم‌ترین سوالات در مورد لایه های بلاک چین

بلاک چین به چه معنا است؟

بلاک چین یک پایگاه داده (Database) دیجیتالی است. این پایگاه داده در شبکه‌ای بسیار گسترده حاوی تعداد زیادی کامپیوتر به اشتراک گذاشته شده است و تماماً در دسترس عموم قرار دارد.

ارزهای لایه اول کدامند؟

از مهم‌ترین و برترین ارزهای لایه اول می‌توان بیت کوین (BTC)، اتریوم (ETH)، کاردانو (ADA)، ریپل (XRP)، سولانا (SOL)، تن کوین (TON) و . . . را نام برد.

الگوریتم های بلاک چین چیست؟

الگوریتم اجماع (Consensus Algorithm) در بلاک چین، نحوه برقراری توافق بین نودهای شبکه به‌منظور تایید تراکنش‌ها و اطلاعات موجود و همچنین، شیوه تامین امنیت در بلاک چین است.

لایه اول اتریوم چیست؟

لایه اول اتریوم، بلاک چین و پروتکل اصلی اتریوم است که متشکل از شبکه‌ای غیرمتمرکز از نودها برای تایید تراکنش‌ها بوده و قابلیت اجرای قراردادهای هوشمند و پیاده‌سازی راهکارهای لایه ۲ نظیر پالیگان را بر بستر خود دارد.

سلب-مسئولیت-لایه-های-بلاک-چین

پوریا کریم‌زاده

من پوریا کریم‌زاده هستم و بیشتر از چهار سال است که به‌طور رسمی وارد بازارهای مالی فارکس و کریپتو شدم. از کودکی عاشق هر نوع فناوری و زبان انگلیسی بودم و امروز تمرکز کاری خود را روی ارائه تحلیل فاندامنتال، اقتصاد کلان، اخبار بازار ارز دیجیتال و مقالات تخصصی در مورد بلاک چین و رمزارزها در نظر گرفته‌ام. شخصاً سرمایه‌گذاری را در بازه بلندمدت انجام می‌دهم و معتقدم که بلاک چین، بیت کوین و سایر پروژه‌های نوآورانه در صنعت کریپتو، آینده فرآیندهای مالی و نظام اقتصادی کشورها را شکل می‌‎دهند.

مطالعه بیشتر

‫۴ دیدگاه‌ها

  1. سلام چندتا سوال داشتم
    اگه فول نودها نخوان ماین انجام بدم و فقط فول نود باشن هیچ پاداشی نمی گیرن؟
    سوال دوم اینکه ممپول کجا قرار داره؟ همی نودها خوشون اونو دارن یا توی یه جای مرکزی وجود داره؟

    1. سلام. فول نودها توانایی استخراج ارز دیجیتال رو ندارن و کاربردشون حفظ امنیت شبکه از طریق اعتبارسنجی بلوک‌ها و تراکنش‌هاست و انجام این‌کار براشون پاداش مالی نداره؛ اما اولین کسایی هستن که از تغییرات آنچین شبکه باخبر میشن و می‌تونن زودتر از بقیه افراد سرمایه‌ خودشون رو تنظیم کنن.

      ممپول هم در بخش حافظه همه نودهای شبکه قرار داره که بعد از تایید، هر تراکنش در صف ممپول قرار میگیرن تا به ترتیب وارد بلوک‌های جدید بشن؛ نودها باید اطلاعات ممپول خودشون رو با بقیه همگام‌سازی کنن تا در فرآیند ورود تراکنش‌های جدید به بلوک‌ها تداخل ایجاد نشه. مطلب زیر رو هم می‌تونید برای اطلاعات بیشتر بخونید.

      ممپول چیست؟

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا