آربیتروم چیست و مقایسه‌ی آربیتروم (Arbitrum) با اتریوم

۱ آبان ۱۴۰۰

آربیتروم چیست، ترکیب ارزهای دیجیتالی و قراردادهای هوشمند، یک زوج طبیعی را به وجود آورده است. رمزارزها برای طرفین مبادله این امکان را ایجاد می‌کند که با استفاده از ویژگی‌هایی مثل رمزنگاری، پروتکل توزیع دیتا و مشوق‌های در نظر گرفته شده، مبادلات خود را به صورت مستقیم (بدون واسطه) انجام دهند. با استفاده از قراردادهای هوشمند می‌توان واسطه‌های مجازی ایجاد کرد. این برنامه‌ها بر اساس قواعد مورد توافق طرفین، پروتکل‌های چند منظوره و پیچیده‌ای را با ریسک بسیار پائین به وجود می‌آورند. با راه‌اندازی یک قرارداد هوشمند بر روی بلاکچین یک رمزارز، می‌توان شرایط مالی را در داخل قرارداد از پیش تعیین کرده و برای متخلفین جریمه در نظر گرفت. ضمانت اجرای این قرارداد به مکانیزم اجماع (مورد استفاده در یک رمزارز/ پروتکل) وابسته خواهد بود.

اتریوم و مسئله مقیاس‌پذیری

اتریوم اولین سیستم کامل تورینگ برای قراردادهای هوشمند بود. البته، بلاکچین اتریوم با مشکل مقیاس‌پذیری و حریم خصوصی روبرو است. این سیستم تمام ماینرها را وادار می‌کند که هر قدمی را در هر قرارداد دنبال کنند. این کار پر هزینه بوده و باعث کاهش شدید مقیاس‌پذیری می‌شود. همچنین برای این کار تمام اطلاعات قرارداد باید در معرض عموم (پابلیک) باشد. این مسئله نیز با چالش‌های حریم خصوصی همراه بوده و هزینه‌های مربوط به خود را دارد. اتریوم یک پلتفرم محبوب است که نرم‌افزارهای نامتمرکز را توسعه می‌دهد. اما استفاده زیاد از این شبکه در سال جاری، باعث شد که کاربران با محدودیت‌های اتریوم مواجه شوند. هزینه تراکش‌های اتریوم به بالاترین حد خود رسیده و این موضوع، خود باعث ایجاد ترافیک شدید در مسیر ایجاد بلاک شده است. برخی معتقدند که بهترین راه برای حل مشکل مقیاس‌پذیری اتروم ارائه آپگریت‌های آنچین است؛ در حالی که برخی دیگر برای حل این مشکل به رویکرد لایه دوم روی آورده‌اند. در بین این رویکردهای متفاوت، راهکار آربیتروم (Arbitrum) به خاطر طرح یک ایده منحصر به فرد و جذاب، با استقبال زیادی روبرو شده است.

آربیتروم (Arbitrum) چیست؟

آربیتروم یک راهکار لایه دوم برای ارتقاء ظرفیت قراردادهای هوشمند در شبکه اتریوم است. استفاده از آربیتروم سرعت و مقیاس تراکنش‌ها را افزایش داده و ویژگی‌های حریم خصوصی را بهبود می‌بخشد. این پلتفرم برای ایجاد قراردادهای تعریف نشده در ماشین مجازی اتریوم طراحی شده است که تراکنش‌های اتریوم را در لایه دوم پردازش می‌کند. همچنین آربیتروم از قابلیت امنیت موجود در لایه اول اتریوم برخوردار است. این پلتفرم برای حل نواقصی مثل کارایی ضعیف و هزینه‌های زیاد در اجرای قراردادهای هوشمند اتریوم به وجود آمده است. آربیتروم از تکنیکی به نام rollup برای ثبت تراکنش‌ها به صورت گروهی، در شبکه اصلی اتریوم بهره می‌برد. این تراکنش‌های ارزان و مقیاس‌پذیر در لایه دوم شبکه اصلی اتریوم (به عنوان یک زنجیره جانبی) اجرا می‌شوند و از توان شبکه اتریوم برای کسب اطمینان از نتیجه به دست آمده، استفاده می‌کند. این پروسه باعث کاهش توان مصرفی و تخلیه فضای ذخیره سازی اتریوم می‌شود که در حال حاضر به عنوان یک مشکل جدی مطرح است. هم‌چنین با استفاده از ویژگی‌های لایه دوم، بر قدرت نرم‌افزارهای نامتمرکز افزوده خواهد شد.

تفاوت آربیتروم و اتریوم

آربیتروم یک سیستم رمزارزیست که از قراردادهای هوشمند، پشتیبانی می‌کند. برخلاف اتریوم، سیستم Arbitrum با مشکلاتی مثل مقیاس‌پذیری و فاش شدن دیتای حریم خصوصی روبرو نیست. آربیتروم هم مثل اتریوم امکان ایجاد قراردادهای هوشمند را با استفاده از کد به وجود می‌آورد. این کدها رفتار ماشین مجازی (VM) را تعیین می‌کنند که در واقع پیاده‌سازی قراردادها است. آربیتروم از مکانیزمی برخوردار است که جهت استفاده از ویژگی آفچین (off-chain) طراحی شده و از این بابت برای طرفین قرارداد مشوق در نظر گرفته شده است. بنابراین ماینرهای آربیتروم برای پذیرفتن توافقات آفچین، تنها می‌بایست امضاهای دیجیتالی را تایید کنند. در صورتی که امکان اجرای توافق آفچین به شکل ناشناس ممکن نباشد، Arbitrum شرایط استفاده از ماشین مجازی به صورت آنچین را برای طرفین مورد اعتماد، فراهم می‌کند. اگر یکی از طرفین صادقانه رفتار نکند (مثلا گزارش نادرستی از رفتار ماشین مجازی ارسال کند)، ماینرها این عملکرد را تشخیص داده و آن را گزارش می‌کنند. سپس با استفاده از یک پروتکل چالش‌برانگیز(که توسط ماشین مجازی آربیتروم مورد استفاده قرار می‌گیرد)، برای فرد خاطی جریمه در نظر گرفته خواهد شد. استفاده از چنین رویکردی در یک سیستم آفچین، ویژگی‌های مقیاس‌پذیری و حریم خصوصی را تا حد زیادی بهبود خواهد بخشید.

لایه دوم چیست؟

همانطور که پیداست، پروتکل لایه دوم، نوعی زیرساخت است که بر روی پلتفرم یک بلاکچین دیگر (لایه اول) به وجود می‌آید. پلتفرم‌های ایجاد شده در لایه دوم، عملکردهای لایه اول (مثل ارتقاء مقیاس‌پذیری و افزایش ظرفیت در قراردادهای هوشمند) را بهبود می‌بخشند.

تیم آربیتروم و شرکای استراتژیک

در حال حاضر یک کمپانی نیویورکی به نام Offchain Labs، محصول آربیتروم را به همراه برنامه‌های کاملی (پکیجی) از راهکارهای ارائه شده برای حل مشکل مقیاس‌پذیری، به وجود آورده است. ایده Offchain Labs با همکاری Ed Felten، Steven Goldfeder و Harry Kalodner شکل گرفت. هر سه نفر از دانشگاه پرینستون و از کارشناسان علاقه‌مند به حوزه رمزارزها هستند. برای تسهیل استفاده از شبکه جدید توسط توسعه دهندگان، Offchain Labs همکاری خود را با Alchemy و Dapper Labs آغاز کرد. بر اساس اطلاعات کوین‌مارکت‌کپ، تراکنش‌های آنچین در شبکه Alchemy به بیش از ۳۰ میلیارد دلار رسید. این شبکه همچنین با Dapper، OpenSea، Aave و بسیاری از پلتفرم‌های دیگر همکاری می‌کند.

نحوه کار آربیتروم

آربیتروم از یک تکنولوژی به نام optimistic rollup برخوردار است. این تکنولوژی با تبادل پیام بین قراردادهای هوشمند اتریوم (در لایه اول) و آربیتروم (در لایه دوم)، باعث افزایش مقیاس‌پذیری در شبکه اصلی اتریوم می‌شود. اغلب تراکنش‌ها در لایه دوم تکمیل شده و نتیجه نهایی، در شبکه اصلی ثبت می‌شود. با استفاده از این روش، کارایی و سرعت تا حد زیادی افزایش می‌یابد. واژه optimistic در اینجا به معنای امکان ارسال بلاک و تایید آن توسط ماینرها است و واژه rollup به نحوه استفاده از اطلاعات انتشار یافته برای تکمیل تاریخچه ثبت شده در شبکه اشاره دارد. کدهای موجود در پروتکل آربیتروم، تا زمانی که ماینرها صادقانه رفتار کنند، به درستی عمل خواهد کرد. این موضوع باعث کاهش خطر حملات احتمالی خواهد شد.

مانند بسیاری از بلاکچین‌های دیگر، نودها قادر به انتخاب زنجیره آربیتروم خواهند بود. نودهای ماینر، می‌توانند جزئیات زنجیره را مشاهده کنند و فول نودها در فرآیند جمع‌آوری تراکنش‌های لایه اول مشارکت می‌کنند. در نهایت پاداش ETH، به aggregator هایی می‌رسد که تراکنش‌ها را در زنجیره لایه اول ثبت می‌کنند. باقیمانده هزینه‌ای که کاربران بابت تراکنش پرداخت کرده‌اند، بین سایر مشارکت‌کننده‌ها (مثل validator ها) تقسیم می‌شود.

آربیتروم یک چالش برای بلاک‌های rollup معرفی کرده است که بر اساس آن صحت عملکرد validator ها بررسی می‌شود. در صورتی که validator ها اطلاعات یک بلاک را اشتباه ارزیابی کنند، چالش مذکور کار خود را آغاز می‌کند. اگر مشخص شود که اطلاعات بلاک تایید شده اشتباه است و یا اینکه چالش با موفقیت انجام نشود، دارایی استیک شده در حساب validator از بین می‌رود. به این ترتیب می‌توان از صحت عملکرد validator و عواقب ناشی از عدم عملکرد منصفانه، اطمینان حاصل کرد.

این پلتفرم از ماشین مجازی اختصاصی خود با نام Arbitrum Virtual Machine (AVM) بهره‌مند است. اما ماشین مجازی اختصاصی آربیتروم چیست؟ این بخش، مکانی برای اجرای قراردادهای هوشمند بر روی EthBridge (مجموعه‌ای از قراردادهای هوشمند که در زنجیره آربیتروم وجود دارد) است. قراردادهای هوشمند اتریوم به صورت اتوماتیک با AVM ارتباط برقرار کرده و توسط این ماشین مجازی ترجمه می‌شود.

تکنولوژی rollup

تکنولوژی rollup در آربیتروم چیست؟ همانطور که گفته شد، آربیتروم یک optimistic rollup است که این رویکرد خوش‌بینانه به معنای کمترین میزان ممکن از بررسی دیتا، در مراحل اولیه انتشار دیتا است. این قابلیت باعث افزایش سرعت می‌شود. هرچند هر کاربری می‌تواند آپدیت‌های ارائه شده را به عنوان یک دیتای نامعتبر و تقلبی اعلام و افشا کند. زمانی که آپدیت‌ها بازبینی می‌شود افراد متخلف بر اساس پروتکل جریمه خواهند شد. تکنولوژی Rollup یک راهکار کلیدی برای اپلیکیشن‌های اتریوم است. یک Rollup در واقع یک زنجیره جانبی متشکل از تراکنش‌هاست که به شکل قرارداد هوشمند در زمان معینی در شبکه اصلی قرار داده خواهد شد. واژه Rollup به نحوه قرار گرفتن تراکنش‌ها در زنجیره اصلی اطلاق می‌شود.

آربیتروم از سال ۲۰۱۸ تاکنون، اولین قرارداد هوشمندیست که از راهکار لایه دوم در شبکه اتریوم به نام Rollup استفاده کرده است. این پروژه برای کسب موفقیت و پذیرش توسط پروژه‌های زیرساخت و اپلیکیشن‌های نامتمرکز، همکاری خود را با توسعه دهندگان Alchemy آغاز کرد. این پروژه تنها پلتفرمیست که قراردادهای اتریوم را در سطح bytecode (بدون نیاز به کد نویسی) ارائه می‌کند.

ویژگی‌های آربیتروم چیست؟

این پروژه یک بستر آسان و کاربردی برای توسعه دهندگان قراردادهای هوشمندیست که برای مقیاس‌پذیری اتریوم طراحی شده‌اند. البته این تنها پلتفرمی نیست که برای حل مشکلات موجود در بلاکچین اتریوم به وجود آمده است. دلیل استفاده از این پلتفرم داشتن ویژگی‌هاییست که تنها مخصوص Arbitrum است. این ویژگی‌ها شامل موارد زیر می‌شوند.

– مطابقت با ماشین مجازی اتریوم (EVM)
– ارتقاء ابزارهای توسعه
– هزینه‌های اندک
– راه‌اندازی منصفانه
– برخورداری از اکوسیستم پیشرفته

مطابقت با ماشین مجازی اتریوم (EVM)

آربیتروم یکی از تطبیق‌پذیرترین پلتفرم‌های موجود، با ماشین مجازی اتریوم است. میزان مطابقت‌پذیری آربیتروم با EVM در سطح bytecode (پردازنده‌های سخت‌افزاری) و سایر زبان‌ها مثل Solidity و Vyper است. این مسئله کار با آربیتروم را بسیار ساده کرده است. زیرا توسعه دهندگان نیازی به یادگیری زبان جدید و کد نویسی برای ایجاد یک برنامه در آربیتروم نخواهند داشت.

ارتقاء ابزارهای توسعه

موانع ورود و استفاده از لایه دوم در این پلتفرم، توسط تیم آربیتروم (Arbitrum) به حداقل رسیده است. به همین دلیل ابزارهای کاملی از این سیستم در اختیار توسعه‌دهنده قرار می‌گیرد. همچنین امکان استفاده از این ابزار در اتریوم نیز وجود داشته و به دانلود برنامه‌های خاصی مثل پلاگین یا کامپایلر و … در این پلتفرم نیازی نیست.

هزینه‌های اندک

آربیتروم (Arbitrum) به عنوان یک پروتکل لایه ۲، نه تنها پردازش تعداد زیادی از تراکنش‌ها را ممکن می‌سازد بلکه همزمان هزینه‌های مربوط به تراکنش را کاهش می‌دهد. به لطف برخورداری از تکنولوژی rollup، هزینه تراکنش‌های آربیتروم معادل با کسری از هزینه‌های مربوط به اتریوم خواهد بود. با این حال، مشوق کافی برای فعالیت validator ها وجود خواهد داشت.

راه‌اندازی منصفانه

آربیتروم از اکتبر تا کنون، چندین بار در تستنت مورد بررسی قرار گرفته و در حال حاضر شبکه اصلی آن در اختیار توسعه‌دهندگان قرار گرفته است. برخلاف بسیاری از پلتفرم‌های لایه دوم، Arbitrum تا کنون هیچ توکنی ارائه نکرده است. در همین حال، قبل از ارائه پلتفرم آربیتروم به عموم، توسعه‌دهندگان زمان کافی برای بررسی این برنامه در اختیار خواهند داشت. قبل از راه‌اندازی Arbitrum One، این پلتفرم به مدت دو هفته در اختیار ۲۵۰ توسعه‌دهنده قرار داده شده است.

برخورداری از اکوسیستم پیشرفته

اگر می‌پرسید منظور از اکوسیستم‌های پیشرفته در آربیتروم چیست باید بگوییم آربیتروم در حال حاضر با پروژه‌های زیرساختی (نرم‌افزارهای نامتمرکز اتریوم) زیادی همکاری می‌کند. از آن جمله می‌توان به Uniswap، DODO، Sushi و بسیاری از برنامه‌های دیگر اشاره کرد.

بیشتر بخوانید

اتریوم چیست؟ چگونه اتریوم بخریم؟

هزینه زیاد و سرعت کم در تراکنش‌ها، از اساسی‌ترین مشکلات توسعه‌دهندگان و کاربران بلاکچین اتریوم است. تکنولوژی لایه دوم Arbitrum، راهکار مناسبی برای حل این مسائل ارائه داده است.

حالا متوجه شدید آربیتروم چیست و می‌دانید که آربیتروم (Arbitrum) از سطح بالایی از قابلیت همکاری داخلی با اتریوم برخوردار است به همین دلیل توسعه‌دهندگان به راحتی می‌توانند از ویژگی کراس‌کامپایل برای راه‌اندازی قراردادهای خود در Arbitrum استفاده نمایند. این سطح از امکانات با ترکیبی از ویژگی‌های منحصر به فرد مثل مشوق‌ها، طراحی پروتکل شبکه و ساختار ماشین مجازی میسر شده است. پلتفرم آربیتروم از سه بخش channels، sidechains و rollup تشکیل شده است. این یک پلتفرم رمزارزی در لایه دوم است که استفاده از آن باعث افزایش سرعت، مقیاس‌پذیری و سطح حریم خصوصی در قراردادهای هوشمند می‌شود. هدف نهایی آربیتروم این است که به عنوان پلتفرم پیشفرض لایه دوم در شبکه اتریوم، شناخته شده و مورد استفاده قرار گیرد.

منابع

https://arbitrum.io/

https://github.com/OffchainLabs/arbitrum

https://coinmarketcap.com/alexandria/article/what-is-arbitrum

https://www.usenix.org/conference/usenixsecurity18/presentation/kalodner

کامنت ها