اندازه بلاک بیت کوین چیست و چه اهمیتی در انجام تراکنش ها دارد؟

در این مقاله نگاهی به تعریف دقیق اندازه بلاک بیت کوین می اندازیم و مشکلاتی که در زمان نزدیک شدن به محدودیت اندازه بلاک پیش می آید، و راه حل هایی که هم اکنون برای رفع مشکل محدودیت اندازه بلاک به کار گرفته می شوند را نیز بررسی خواهیم کرد.

اندازه بلاک بیت کوین

یک بلاک را می توان به عنوان دسته ای از تراکنش ها دانست که هر تراکنش در آن نیاز به تایید اعتبار پیش از پذیرفته شدن در شبکه دارد. هر بلاک دارای یک اندازه خاص است که به آن اندازه بلاک می گویند. اگر بخواهیم اندازه بلاک را به سادگی تعریف کنیم، باید بگوییم که اندازه بلاک برابر است با حداکثر فضای یک بلاک که تراکنش ها در آن جای می گیرند.

برای مثال، هم اکنون اندازه بلاک بیت کوین برابر است با 1 MB. استخراج کنندگان می توانند انتخاب کنند که چه میزان از یک بلاک را با تراکنش ها پر نمایند. هر چند که اگر در یک بلاک، تراکنش ها از محدوده اندازه بلاک فراتر رفته و توسط ماینرها تایید شود، شبکه آن بلاک را تایید نخواهد کرد.

اندازه بلاک بیت کوین به این منظور طراحی شده است که از حملات خود داری از ارائه خدمات در شبکه جلوگیری به عمل بیاید. اگر هیچ گونه محدودیتی برای اندازه بلاک وجود نداشته باشد، احتمال دارد که یک حمله کننده شبکه را با سیلی از تراکنش ها مواجه سازد، و در نهایت شبکه را در معرض ایست و از کار افتادگی قرار دهد.

اهمیت اندازه بلاک بیت کوین

اندازه یک بلاک به معنی محدودیت در تعداد تراکنش‌هایی است که شبکه بیت کوین قادر به پردازش آن ها در واحد ثانیه است و به نوعی می توان آن را عامل ایجاد محدودیت در مقیاس پذیری بیت کوین دانست. با پر شدن بلاک ها، شبکه شلوغ شده و کارمزد تراکنش ها به شدت افزایش پیدا می کند.

ابتدای سال ۲۰۱۳، میانگین اندازه متوسط بلاک بیت کوین ۱۲۵ کیلو بایت بود. تا اواسط سال ۲۰۱۵، با افزایش مقبولیت و بالارفتن کاربرد این ارز، حجم بلاک نسبت به سال ۲۰۱۳، ۲۴۰ درصد رشد کرده و به ۴۲۵ کیلوبایت رسید. بلاک ها در آن زمان به طور میانگین، چهار بار در طول روز به محدوده ۱ مگابایت می رسیدند.

در سال ۲۰۱۵ با نزدیک شدن بلاک ها به محدوده ۱ مگابایتی، رفته رفته نگرانی هایی در خصوص پایین آمدن سرعت پردازش تراکنش ها در شبکه بیت کوین مطرح شد و در نهایت باعث افزایش شدید کارمزد تراکنش ها گردید.

در نتیجه هزینه تراکنش ها و میزان تاخیرها در پردازش تراکنش ها افزایش یافت، و این مسئله باعث شد هدف و کاربردهای اولیه‌ بیت کوین در حاشیه قرار گیرد و بسیاری از مشترکان جامعه بیت کوین نگران این مسئله بودند که افزایش کارمزدها موجب از رده خارج شدن این ارز به‌عنوان یک وسیله داد و ستد شود.

مشکلات نزدیک شدن به مرز اندازه بلاک

مشکلاتی که با نزدیک شدن به محدودیت اندازه بلاک به وجود می آیند، عبارت اند از:

• کاهش سرعت شبکه
• کارمزد بیشتر برای تراکنش ها

کاهش سرعت شبکه

در مورد بیت کوین دیده ایم که هر چه تعداد کاربران بیشتری در شبکه تراکنش انجام دهند، سرعت شبکه کاهش می یابد. یکی از دلایلی که می توان آن را مربوط به کاهش سرعت شبکه مبتنی بر بلاک چین دانست، محدودیت اندازه بلاک می باشد.

اگر کاربران بیشتری در شبکه تراکنش انجام دهند اما اندازه بلاک ثابت باقی بماند، تعداد تراکنش ها در یک بلاک افزایش خواهد یافت و در نتیجه به نزدیک شدن به محدودیت اندازه بلاک، منجر به کاهش سرعت شبکه خواهد شد.

افزایش کارمزد تراکنش ها

هر چه تراکنش ها به محدوده اندازه بلاک نزدیک تر شوند، کاربر باید بیشتر تلاش کند تا بتواند تراکنش های خود را به تایید رسانده و در بلاک چین قرار دهد. یکی از راه های کسب اطمینان از سریع تر تایید شدن تراکنش ها این است که کارمزد بالاتری برای تراکنش پرداخته شود.

این امر به این معنی است که ماینر ها یا استخراج کنندگان (افرادی که تراکنش ها را تایید می کنند)، تراکنش هایی با کارمزد بالاتر را سریع تر به بلاک چین اضافه خواهند کرد. در این صورت تایید شدن تراکنش هایی با کارمزدهای کم تر ممکن است ساعت ها و یا حتی روزها طول بکشد.

راه حل های محدودیت اندازه بلاک بیت کوین

راه حل هایی که برای رفع مشکل محدودیت اندازه بلاک ناکافی ارائه شده اند، عبارت اند از:

• افزایش اندازه بلاک بیت کوین
• Segregated Witness یا SegWit
• اندازه بلاک دینامیک

افزایش اندازه بلاک بیت کوین

یکی از راه حل های بسیار ساده برای هر گونه مشکل با اندازه بلاک، افزایش اندازه آن می باشد. هر چند که یکی از معایب این مورد این است که ممکن است باعث حرکت به سمت متمرکز شدن گردد. افزایش اندازه بلاک به تنهایی می تواند منجر به افزایش هزینه اجرای یک نود کامل در شبکه مبتنی بر بلاک چین گردد.

بنابراین افراد کمتری قادر به اجرای یک نود کامل همراه با اندازه افزایش یافته بلاک خواهند بود، و به همین دلیل شبکه متمرکز تر خواهد شد.

Segregated Witness

سگویت یک روش سافت فورک (Fork) است که می تواند به منظور افزایش ظرفیت بلاک چین با حذف اطلاعات امضا از تراکنش ها مورد استفاده قرار بگیرد.

به عنوان مثال اگر بیت کوین را در نظر بگیریم، به کار گیری سگویت ممکن است منجر به افزایش واقعی اندازه بلاک از یک مگابایت تا 4 مگابایت شود. ارزهای رمز پایه ای همچون بیت کوین و لایت کوین، در پروتکل های مربوط به خود توانسته اند سگویت را با موفقیت فعال سازی نمایند.

اندازه بلاک بیت کوین دینامیک یا پویا

ارزهای رمز پایه ای مثل مونرو، از اندازه بلاک دینامیک یا پویا کمک گرفته اند. اندازه بلاک پویا به این معنی است که محدودیت اندازه بلاک به صورت خودکار تغییر می کند، و میزان تغییر آن بستگی به حجم تراکنش ها در هر زمان دارد. یک شبکه مبتنی بر بلاک چین که از اندازه بلاک پویا استفاده کند، کمتر در معرض کاهش سرعت شبکه قرار می گیرد و این یکی از مزایای بزرگ آن است.

در این مقاله ارائه لیست جامعی از راه حل ها نمی گنجد و به همین دلیل تنها به بررسی راه حل های اصلی که هم اکنون توسط ارزهای رمز پایه مختلف در فضای رمزنگاری به کار گرفته می شوند، بسنده می کنیم.

نتیجه گیری

با توجه به این که فضای ارزهای رمز نگاری شده روز به روز در حال رشد است، مقیاس پذیری تبدیل به یک موضوع کلیدی در مباحث رمز نگاری می گردد. بسیار مهم است که دریابیم اگر ارزهای رمز پایه مختلف بخواهند یک جایگزین با دوام برای سیستم مالی کنونی ارائه دهند، در طولانی مدت چطور مقیاس پذیر می شوند.