لایه دوم اتریوم چیست

لایه دوم اتریوم (Ethereum Layer 2) به مجموعه ای از راهکارهای مقیاس پذیری اطلاق می شود که بر بستر شبکه اصلی اتریوم (لایه اول) ساخته شده اند تا چالش های مقیاس پذیری آن را حل کنند. این راهکارها با پردازش حجم وسیعی از تراکنش ها در خارج از زنجیره اصلی و سپس ارسال خلاصه یا اثبات آن ها به اتریوم، به افزایش چشمگیر توان عملیاتی و کاهش هزینه های گس کمک می کنند. هدف نهایی لایه دوم، بهبود تجربه کاربری و هموارسازی مسیر پذیرش گسترده برنامه های غیرمتمرکز و امور مالی بلاک چینی است.

اتریوم، به عنوان یکی از پیشروترین بلاک چین های جهان، بستری قدرتمند برای هزاران برنامه غیرمتمرکز (dApps)، قرارداد هوشمند، توکن های غیرقابل تعویض (NFT) و پروژه های امور مالی غیرمتمرکز (DeFi) فراهم آورده است. این موفقیت چشمگیر، همزمان با رشد بی سابقه در پذیرش و استفاده از شبکه، چالش های ذاتی را نیز به همراه داشته است. مقیاس پذیری یکی از مهم ترین این چالش ها است که توانایی شبکه برای پردازش تعداد زیادی تراکنش به صورت همزمان و با سرعت بالا را تحت تأثیر قرار می دهد. با افزایش تقاضا و حجم فعالیت ها بر روی اتریوم، شبکه با ازدحام، افزایش هزینه های گس (کارمزد تراکنش ها) و کاهش سرعت نهایی شدن تراکنش ها مواجه شده است. این محدودیت ها، تجربه کاربری را مختل کرده و مانع از گسترش بیشتر کاربردهای بلاک چین شده اند. در پاسخ به این نیاز مبرم، راهکارهای لایه دوم اتریوم پدیدار شدند تا بدون به خطر انداختن امنیت و تمرکززدایی شبکه اصلی، این مشکلات را برطرف سازند.

اتریوم: شبکه ای قدرتمند با چالش های مقیاس پذیری

اتریوم به عنوان یک زیرساخت حیاتی در اکوسیستم بلاک چین، امکان ساخت برنامه های غیرمتمرکز و اجرای قراردادهای هوشمند را فراهم کرده است. با این حال، همانند هر سیستم توزیع شده ای که با رشد انفجاری مواجه می شود، اتریوم نیز با محدودیت هایی روبه رو شده است که پتانسیل کامل آن را تحت تأثیر قرار می دهد.

اهمیت مقیاس پذیری در بلاک چین

مقیاس پذیری به ظرفیت یک شبکه بلاک چینی برای پردازش حجم فزاینده ای از تراکنش ها و تعاملات بدون افت کارایی و افزایش هزینه ها اشاره دارد. در یک سیستم بلاک چین غیرمتمرکز، هر نود (Node) باید تمام تراکنش ها را تأیید و در دفتر کل توزیع شده ثبت کند. این ساختار تضمین کننده امنیت و تمرکززدایی است، اما همزمان محدودیت هایی در توان عملیاتی (Throughput) ایجاد می کند. در شبکه ای مانند اتریوم که هدف آن میزبانی از برنامه های کاربردی جهانی است، توانایی مقیاس پذیری، شرط لازم برای پذیرش گسترده و رقابت با سیستم های مالی سنتی است. بدون راهکارهای مقیاس پذیری، شبکه به سرعت تحت فشار قرار گرفته و کارایی آن به شدت کاهش می یابد.

چالش های اساسی اتریوم (لایه اول)

اتریوم، به عنوان یک بلاک چین لایه اول، در طراحی اولیه خود با هدف حفظ امنیت و تمرکززدایی، از توان عملیاتی بالایی برخوردار نیست. این محدودیت ها به ویژه در زمان های اوج ترافیک، به چالش های جدی برای کاربران و توسعه دهندگان منجر شده است:

• ترافیک بالا و ازدحام شبکه: با افزایش محبوبیت DeFi، NFT و dApps، تعداد تراکنش ها در شبکه اتریوم به سرعت افزایش یافت. این حجم بالای درخواست ها، منجر به ازدحام شدید شبکه شد و باعث کندی بی سابقه در تأیید تراکنش ها شد.
• هزینه های بالای گس (Gas Fees): در شرایط ازدحام، کاربران برای اینکه تراکنش هایشان سریع تر پردازش شود، حاضر به پرداخت کارمزد (گس فی) بیشتری می شوند. این رقابت برای پرداخت گس بالاتر، قیمت گس را به طور سرسام آوری افزایش داد، به طوری که گاهی هزینه یک تراکنش ساده از ارزش خود تراکنش نیز بیشتر می شد. این امر به ویژه برای تراکنش های کوچک و کاربردهای روزمره، استفاده از اتریوم را غیرممکن ساخت.
• سرعت پایین تراکنش ها (TPS): توان عملیاتی اتریوم (تعداد تراکنش در ثانیه یا TPS) به طور ذاتی محدود است (حدود ۱۵-۳۰ TPS). این سرعت در مقایسه با سیستم های پرداخت سنتی (مانند Visa با هزاران TPS)، بسیار پایین است و برای پشتیبانی از برنامه های کاربردی با مقیاس جهانی ناکافی است.

لایه دوم اتریوم: راهکاری هوشمند برای غلبه بر محدودیت ها

در مواجهه با چالش های مقیاس پذیری لایه اول، جامعه اتریوم به سمت توسعه راهکارهای لایه دوم (Layer 2) گام برداشت. این راهکارها، لایه هایی جداگانه هستند که بر روی لایه اصلی اتریوم ساخته می شوند و به گونه ای طراحی شده اند که بخش عمده ای از پردازش تراکنش ها را خارج از زنجیره اصلی انجام دهند. با این رویکرد، لایه دوم نه تنها بار روی شبکه اصلی را کاهش می دهد، بلکه می تواند به مقیاس پذیری چشمگیری دست یابد، هزینه ها را کاهش دهد و سرعت تراکنش ها را افزایش دهد، در حالی که همچنان از امنیت و تمرکززدایی لایه اول اتریوم بهره می برد. این راهکارها ستون فقرات آینده اتریوم را تشکیل می دهند و زمینه را برای پذیرش گسترده تر وب ۳.۰ فراهم می کنند.

درک جامع لایه دوم اتریوم: تعریف و اهداف کلیدی

لایه دوم اتریوم یک تغییر پارادایم در معماری بلاک چین است که به اتریوم امکان می دهد از محدودیت های ذاتی خود فراتر رود. برای درک عمیق تر این مفهوم، ابتدا به تعریف دقیق و سپس به اهداف اصلی آن می پردازیم.

تعریف دقیق لایه دوم (Layer 2) و ارتباط آن با لایه اول

لایه دوم اتریوم به پروتکل ها و شبکه های جداگانه ای اشاره دارد که بر روی لایه اول (زنجیره اصلی اتریوم) ساخته شده اند. تصور کنید لایه اول اتریوم بزرگراه اصلی و پرترددی است که بار سنگین ترافیک را تحمل می کند. راهکارهای لایه دوم، مانند مسیرهای فرعی یا خطوط ویژه موازی با این بزرگراه عمل می کنند. آن ها تراکنش ها را از زنجیره اصلی اتریوم خارج کرده، آن ها را به صورت دسته ای و با سرعت بالا پردازش می کنند، و سپس فقط یک اثبات یا خلاصه از این تراکنش های پردازش شده را به زنجیره اصلی اتریوم بازمی گردانند تا در آنجا نهایی و تأیید شوند. این مکانیسم باعث می شود که بار محاسباتی و ذخیره سازی داده ها از لایه اصلی برداشته شود، اما امنیت نهایی تراکنش ها همچنان توسط همان لایه اول قدرتمند اتریوم تضمین شود. این ارتباط همزیستی، هسته اصلی قدرت راهکارهای لایه دوم است.

اهداف اصلی توسعه لایه دوم اتریوم

توسعه و پذیرش گسترده راهکارهای لایه دوم اتریوم با اهداف استراتژیک و حیاتی زیر پیگیری می شود:

• افزایش مقیاس پذیری: اصلی ترین هدف، افزایش قابل توجه تعداد تراکنش هایی است که شبکه می تواند در ثانیه پردازش کند (افزایش TPS). لایه های دوم قادرند ده ها هزار و حتی صدها هزار تراکنش در ثانیه را پردازش کنند که این امر، اتریوم را برای کاربردهای در مقیاس جهانی آماده می سازد.
• کاهش چشمگیر هزینه های تراکنش: با دسته بندی و پردازش تراکنش ها در خارج از زنجیره اصلی و پرداخت تنها یک کارمزد برای کل دسته تراکنش ها در لایه اول، هزینه هر تراکنش به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. این امر اتریوم را برای استفاده های روزمره و کاربرانی با سرمایه های کمتر مقرون به صرفه می کند.
• افزایش سرعت نهایی شدن تراکنش ها: پردازش سریع تر تراکنش ها در لایه های دوم، به معنای نهایی شدن سریع تر آن ها است که تجربه کاربری را به شدت بهبود می بخشد، به ویژه در کاربردهایی که نیاز به تأیید فوری دارند.
• بهبود تجربه کاربری (UX) برای dApps و DeFi: با کاهش هزینه ها و افزایش سرعت، برنامه های غیرمتمرکز، صرافی ها و پروتکل های دیفای، کارآمدتر و لذت بخش تر می شوند. این امر، کاربران بیشتری را به سمت اکوسیستم اتریوم جذب می کند.

کاربردهای لایه دوم در اکوسیستم کریپتو

راهکارهای لایه دوم، انقلابی در کاربردهای موجود در بلاک چین ایجاد کرده و مسیر را برای نوآوری های جدید هموار ساخته اند:

• امور مالی غیرمتمرکز (DeFi): امکان انجام سریع تر و ارزان تر معاملات، وام دهی، وام گیری، کشاورزی سود (Yield Farming) و سایر عملیات دیفای را فراهم می کند.
• بازارهای NFT (Non-Fungible Tokens): کاهش هزینه های ضرب، معامله و انتقال NFT ها، بازار را برای هنرمندان و کلکسیونرها دسترس پذیرتر می سازد.
• بازی های کریپتویی (GameFi): تراکنش های درون بازی سریع و بدون کارمزد بالا، تجربه بازی را بهبود می بخشد و اقتصادهای درون بازی را پایدارتر می کند.
• پرداخت ها (Payments): لایه های دوم می توانند اتریوم را به یک سیستم پرداخت کارآمد برای تراکنش های خرد و روزمره تبدیل کنند.
• وب ۳.۰ (Web3.0): زیرساخت مقیاس پذیر برای توسعه نسل بعدی برنامه های غیرمتمرکز اینترنتی که نیاز به توان عملیاتی بالا دارند.

بررسی انواع راهکارهای لایه دوم اتریوم (تحلیل فنی و مقایسه)

راهکارهای لایه دوم اتریوم بر اساس رویکردهای فنی متفاوتی برای دسته بندی و پردازش تراکنش ها ساخته شده اند. هر یک از این رویکردها، مزایا و معایب خاص خود را از نظر امنیت، سرعت و پیچیدگی فنی دارند.

رول آپ های آپتیمیستیک (Optimistic Rollups)

رول آپ های آپتیمیستیک یکی از محبوب ترین انواع راهکارهای لایه دوم هستند. نام آپتیمیستیک یا خوش بینانه از این واقعیت نشأت می گیرد که این سیستم ها فرض می کنند تمام تراکنش های پردازش شده خارج از زنجیره، به طور پیش فرض صحیح هستند و تنها در صورت نیاز به صحت آن ها شک می شود.

• نحوه کار: این رول آپ ها هزاران تراکنش را خارج از زنجیره اصلی اتریوم پردازش و دسته بندی می کنند. سپس، یک وضعیت جدید (New State) را که نمایانگر نتایج این تراکنش ها است، به همراه یک اثبات فشرده سازی شده، به لایه اول اتریوم ارسال می کنند. برای حفظ امنیت، یک دوره چالش (Challenge Period) وجود دارد که معمولاً یک تا دو هفته به طول می انجامد. در این مدت، هر شرکت کننده ای می تواند با ارائه یک اثبات تقلب (Fraud Proof)، صحت تراکنش ها را به چالش بکشد. اگر تقلبی کشف شود، تراکنش های نادرست لغو شده و مجازات هایی برای متقلبان اعمال می شود.
• مزایا: سازگاری بسیار بالا با ماشین مجازی اتریوم (EVM) که باعث می شود توسعه دهندگان بتوانند برنامه های موجود اتریوم را به راحتی به این شبکه ها منتقل کنند. پیاده سازی آن ها نسبت به ZK-Rollups ساده تر است.
• معایب: طولانی بودن دوره برداشت (Challenge Period) به دلیل نیاز به زمان برای اثبات تقلب، که می تواند تا دو هفته به طول بینجامد.
• مثال ها: آربیتروم (Arbitrum)، آپتیمیزم (Optimism)، بیس (Base)، بلست (Blast)، منتل (Mantle) و متیس دائو (MetisDAO).

رول آپ های دانش صفر (ZK-Rollups)

رول آپ های دانش صفر، اوج پیچیدگی و امنیت در راهکارهای لایه دوم محسوب می شوند. نام دانش صفر از نوع خاصی از اثبات رمزنگاری (Zero-Knowledge Proofs) می آید که این سیستم ها برای تأیید صحت تراکنش ها استفاده می کنند.

• نحوه کار: این رول آپ ها نیز تراکنش ها را خارج از زنجیره اصلی پردازش و دسته بندی می کنند. اما به جای فرض صحت و دوره چالش، آن ها یک اثبات دانش صفر رمزنگاری شده تولید می کنند که صحت تمام تراکنش های موجود در دسته را بدون نیاز به افشای جزئیات خود تراکنش ها، تأیید می کند. این اثبات به لایه اول اتریوم ارسال می شود و پس از تأیید اثبات، تراکنش ها بلافاصله نهایی می شوند.
• مزایا: سرعت بسیار بالای نهایی شدن تراکنش ها (بدون دوره چالش)، امنیت بالاتر به دلیل استفاده از اثبات های رمزنگاری شده قوی، حفظ حریم خصوصی برای برخی از انواع ZK-Rollup (مانند zk-SNARKs).
• معایب: پیچیدگی فنی بسیار بالاتر در پیاده سازی و توسعه، نیاز به قدرت محاسباتی بیشتر برای تولید اثبات های دانش صفر.
• مثال ها: استارک نت (Starknet)، زی کی سینک (zkSync)، پالیگان zkEVM و ایمیوتبل ایکس (Immutable X) (در دسته بندی Validium که نوعی ZK Proofs است).

سایر راهکارهای مقیاس پذیری لایه دوم

علاوه بر رول آپ ها، راهکارهای دیگری نیز برای مقیاس پذیری اتریوم پیشنهاد شده اند که هر کدام رویکرد و ویژگی های خاص خود را دارند.

زنجیره های جانبی (Sidechains)

زنجیره های جانبی، بلاک چین های مستقلی هستند که از طریق یک پل بلاک چینی (Bridge) به شبکه اصلی اتریوم متصل می شوند. آن ها دارای مکانیزم اجماع و امنیت مخصوص به خود هستند و به طور کامل امنیت خود را از اتریوم به ارث نمی برند.

• نحوه کار: کاربران می توانند دارایی های خود را از اتریوم به زنجیره جانبی منتقل کنند (با قفل کردن آن ها در زنجیره اصلی) و در آنجا با سرعت بالا و کارمزد کم تراکنش انجام دهند. پس از اتمام کار، می توانند دارایی ها را به زنجیره اصلی بازگردانند.
• مزایا: انعطاف پذیری بالا در طراحی و پیاده سازی، توان عملیاتی بالا.
• معایب: امنیت مستقل از اتریوم، که به معنای لزوم اعتماد به امنیت زنجیره جانبی است؛ در صورت حمله به زنجیره جانبی، دارایی ها ممکن است در معرض خطر قرار گیرند.
• مثال ها: پالیگان (Polygon PoS Chain) یکی از برجسته ترین نمونه های زنجیره جانبی است.

کانال های وضعیت (State Channels)

کانال های وضعیت، امکان انجام تعاملات مستقیم و بی شمار بین دو یا چند طرف را خارج از زنجیره اصلی فراهم می کنند. تنها حالت ابتدایی و نهایی تعاملات بر روی بلاک چین ثبت می شود.

• نحوه کار: طرفین یک کانال خارج از زنجیره ایجاد می کنند که در آن می توانند تراکنش های نامحدود و فوری با کارمزد نزدیک به صفر انجام دهند. زمانی که تعاملات به پایان رسید، حالت نهایی کانال روی بلاک چین اصلی نهایی می شود.
• مزایا: سرعت و کارمزد بسیار پایین برای تراکنش های درون کانال، حفظ حریم خصوصی برای تراکنش های درون کانال.
• معایب: نیاز به باز و بسته کردن کانال برای هر تعامل جدید، محدودیت به طرفین حاضر در کانال، نیاز به آنلاین بودن طرفین.
• مثال (مفهومی): شبکه لایتنینگ برای بیت کوین، نمونه ای شناخته شده از این مفهوم است.

پلاسما (Plasma)

پلاسما یک چارچوب برای ساخت زنجیره های فرعی تو در تو (Nested Blockchains) است که به لایه اصلی متصل می شوند.

• نحوه کار: این ساختار شامل یک زنجیره اصلی (لایه ۱) و زنجیره های فرعی متعدد است که هر کدام می توانند زنجیره های فرعی خود را داشته باشند. تراکنش ها در این زنجیره های فرعی پردازش می شوند و تنها خلاصه های آن ها به صورت دوره ای به زنجیره اصلی ارسال می شوند. مکانیسم امنیت آن بر پایه اثبات تقلب (Fraud Proofs) مشابه Optimistic Rollups است.
• مزایا: افزایش مقیاس پذیری، کاهش هزینه ها.
• معایب: پیچیدگی در برداشت دارایی ها (نیاز به دوره چالش طولانی برای برداشت امن)، کمتر رایج شده است و بسیاری از پروژه ها به سمت رول آپ ها گرایش یافته اند.

والیدیوم (Validium)

والیدیوم نیز از اثبات های دانش صفر (Zero-Knowledge Proofs) برای تأیید صحت تراکنش ها استفاده می کند، اما با یک تفاوت اساسی نسبت به ZK-Rollups: داده های تراکنش ها خارج از زنجیره (Off-chain) ذخیره می شوند.

• نحوه کار: تراکنش ها دسته بندی شده و خارج از زنجیره پردازش می شوند، اثبات های دانش صفر تولید و به زنجیره اصلی ارسال می شوند. اما داده های تراکنش ها توسط یک کمیته از اعتبارسنج ها یا اپراتورها به صورت خارج از زنجیره نگهداری می شوند.
• مزایا: توان عملیاتی بسیار بالا (گاهی بیشتر از ZK-Rollups به دلیل عدم ذخیره داده روی زنجیره)، کاهش هزینه ها.
• معایب: ریسک هایی مربوط به در دسترس بودن داده ها (Data Availability) و سانسور؛ اگر اپراتورها داده ها را منتشر نکنند، کاربران ممکن است نتوانند وضعیت حساب های خود را بازیابی کنند، اگرچه اثبات های دانش صفر از صحت محاسبات اطمینان می دهند.
• مثال: ایمیوتبل ایکس (Immutable X) نمونه ای از پلتفرم هایی است که از تکنولوژی Validium استفاده می کند.

انتخاب راهکار مناسب لایه دوم به نیازهای خاص هر پروژه و تعادل مورد نظر بین امنیت، مقیاس پذیری و تمرکززدایی بستگی دارد. این تنوع در راهکارها، نشان دهنده پویایی و نوآوری بی وقفه در اکوسیستم اتریوم است.

معرفی برجسته ترین پروژه های لایه دوم اتریوم

اکوسیستم لایه دوم اتریوم به سرعت در حال رشد و تکامل است و پروژه های متعددی با رویکردهای نوآورانه در حال فعالیت هستند. در ادامه به معرفی برخی از برجسته ترین این پروژه ها می پردازیم.

نام پروژه	نوع راهکار	توکن اصلی	کاربرد کلیدی/تمرکز
آربیتروم (Arbitrum)	Optimistic Rollup	ARB	DeFi و dApps عمومی، بالاترین TVL در L2
آپتیمیزم (Optimism)	Optimistic Rollup	OP	DeFi و dApps، توسعه Superchain
پالیگان (Polygon)	Sidechain (PoS) & ZK-Rollup (zkEVM)	MATIC/POL	گسترده (DeFi, NFT, Gaming)، راهکارهای متنوع ZK
استارک نت (Starknet)	ZK-Rollup	STRK	dApps با کارایی بالا، تمرکز بر ZK Proofs
زی کی سینک (zkSync)	ZK-Rollup	ZK	پرداخت ها و dApps، EVM-compatible ZK-Rollup
بیس (Base)	Optimistic Rollup (ساخته شده بر OP Stack)	ندارد (وابسته به ETH)	توسعه اکوسیستم Web3 توسط Coinbase
منتل (Mantle)	Optimistic Rollup (ماژولار)	MNT	DeFi و dApps، معماری ماژولار و بومی Yield
ایمیوتبل ایکس (Immutable X)	Validium (با ZK Proofs)	IMX	NFTs و GameFi، تراکنش های رایگان NFT
بلست (Blast)	Optimistic Rollup	ندارد (فعلا، بومی Yield)	پلتفرم با بازدهی بومی برای کاربران و توسعه دهندگان
مانتا نتورک (Manta Network)	ZK-Rollup (ماژولار)	MANTA	تمرکز بر حریم خصوصی و ZK dApps
متیس دائو (MetisDAO)	Optimistic Rollup	METIS	سازمان های خودگردان غیرمتمرکز (DAO) و dApps
آئوو (Aevo)	Optimistic Rollup	AEVO	صرافی غیرمتمرکز مشتقات (Derivatives DEX)

آربیتروم (Arbitrum)

آربیتروم یکی از پیشگامان و محبوب ترین راهکارهای Optimistic Rollup برای اتریوم است که توسط Offchain Labs توسعه یافته است. این شبکه به خاطر سازگاری بالا با EVM و قابلیت پردازش سریع و ارزان تراکنش ها شناخته می شود. آربیتروم به توسعه دهندگان این امکان را می دهد که به راحتی برنامه های غیرمتمرکز موجود خود را بدون نیاز به تغییرات عمده کد، به این شبکه منتقل کنند. توکن بومی ARB برای اهداف حاکمیتی در DAO آربیتروم به کار می رود و به دارندگان آن اجازه می دهد در تصمیمات مربوط به آینده پروتکل مشارکت کنند. اکوسیستم آربیتروم یکی از بزرگ ترین و فعال ترین اکوسیستم ها در میان لایه های دوم است.

آپتیمیزم (Optimism)

آپتیمیزم نیز یک راهکار برجسته Optimistic Rollup است که بر سادگی، امنیت و تجربه کاربری تمرکز دارد. هدف اصلی آپتیمیزم، کاهش هزینه های تراکنش و افزایش سرعت آن ها در اتریوم است. این پروژه، نقش مهمی در استانداردسازی معماری Optimistic Rollup ایفا کرده و بنیاد آن، Optimism Superchain را معرفی کرده است؛ یک شبکه از بلاک چین های Optimistic Rollup که می توانند با یکدیگر تعامل داشته باشند. توکن OP، توکن حاکمیتی شبکه است و به کاربران اجازه می دهد در تصمیمات کلیدی اکوسیستم و تخصیص بودجه ها مشارکت کنند.

پالیگان (Polygon)

پالیگان در ابتدا به عنوان یک Sidechain (زنجیره جانبی) با مکانیزم اجماع اثبات سهام (PoS) شهرت یافت و به دلیل سرعت بالا و کارمزد پایین، مورد استقبال گسترده قرار گرفت. با این حال، پالیگان تنها یک زنجیره جانبی نیست؛ این پروژه به یک لایه تجمیع از راهکارهای مقیاس پذیری تبدیل شده است که شامل چندین نوع ZK-Rollup (مانند Polygon zkEVM) و سایر ابزارها برای توسعه دهندگان است. هدف پالیگان ایجاد یک اینترنت بلاک چین ها است که به شبکه های مختلف اجازه می دهد تا به راحتی با یکدیگر تعامل داشته باشند. توکن MATIC (که قرار است به POL تبدیل شود)، توکن بومی اکوسیستم پالیگان است و برای پرداخت کارمزد، استیکینگ و حاکمیت استفاده می شود.

استارک نت (Starknet)

استارک نت یک ZK-Rollup غیرمتمرکز و بدون نیاز به مجوز (permissionless) است که بر اساس فناوری اثبات STARK (یک نوع از Zero-Knowledge Proof) توسعه یافته توسط StarkWare ساخته شده است. استارک نت امکان استقرار و اجرای قراردادهای هوشمند پیچیده را در مقیاس وسیع، با کارمزد پایین و امنیت قوی فراهم می کند. این شبکه به توسعه دهندگان اجازه می دهد تا با استفاده از زبان برنامه نویسی Cairo، dApps هایی با توان عملیاتی بالا بسازند. توکن STRK، توکن حاکمیتی این شبکه است که به منظور پرداخت کارمزد تراکنش ها (تا زمان فعال شدن EIP-4844) و مشارکت در حاکمیت پروتکل استفاده می شود.

زی کی سینک (zkSync)

زی کی سینک نیز یک ZK-Rollup پیشرو است که توسط Matter Labs توسعه یافته و بر هدف نهایی مقیاس پذیری بی نهایت اتریوم متمرکز است. این پروژه بر امنیت، سادگی و تجربه کاربری تأکید دارد و تلاش می کند یک EVM-compatible ZK-Rollup (ZK-EVM) ارائه دهد که توسعه دهندگان بتوانند به راحتی قراردادهای هوشمند موجود اتریوم را روی آن پیاده سازی کنند. زی کی سینک به دلیل توانایی در ارائه تراکنش های فوری و ارزان، به ویژه برای پرداخت ها و کاربردهای DeFi، مورد توجه قرار گرفته است. توکن ZK، توکن حاکمیتی این شبکه است که اخیراً راه اندازی شده و میان کاربران فعال توزیع شده است.

بیس (Base)

بیس یک Optimistic Rollup است که توسط صرافی بزرگ کوین بیس (Coinbase) توسعه یافته و بر اساس پشته Optimism (OP Stack) ساخته شده است. هدف اصلی بیس، فراهم کردن یک بلاک چین امن، کم هزینه و توسعه پسند برای میلیون ها کاربر و توسعه دهنده در اکوسیستم Web3 است. از آنجایی که بیس توسط یک صرافی متمرکز بزرگ پشتیبانی می شود، پتانسیل بالایی برای جذب کاربران جدید به فضای Web3 دارد. این شبکه در حال حاضر توکن بومی ندارد و از ETH برای پرداخت کارمزدها استفاده می کند.

منتل (Mantle)

منتل یک Optimistic Rollup ماژولار است که بر پایه پروتکل اثبات سهام (PoS) و با رویکرد Data Availability (DA) Layer مبتنی بر EigenDA ساخته شده است. این معماری ماژولار به Mantle اجازه می دهد تا تراکنش ها را به صورت کارآمدتر و با هزینه های کمتر از لایه اصلی اتریوم پردازش کند. منتل به دنبال ارائه بازدهی بومی (Native Yield) برای دارایی های قفل شده در شبکه است، که آن را از سایر لایه های دوم متمایز می کند. توکن MNT توکن بومی منتل است که برای پرداخت کارمزد، حاکمیت و استیکینگ استفاده می شود.

ایمیوتبل ایکس (Immutable X)

ایمیوتبل ایکس یک راهکار لایه دوم مبتنی بر Validium و اثبات دانش صفر (ZK Proofs) است که به طور خاص برای توکن های غیرقابل تعویض (NFTs) و بازی های بلاک چینی طراحی شده است. این پلتفرم با ارائه تراکنش های NFT با کارمزد صفر (Gas-free) و نهایی شدن فوری، تجربه کاربری بی نظیری را برای بازی سازان و کلکسیونرها فراهم می کند. ایمیوتبل ایکس میزبان بازی های محبوب Web3 و بازارهای NFT متعددی است. توکن IMX توکن بومی این شبکه است که برای پرداخت کارمزد، استیکینگ و حاکمیت به کار می رود.

بلست (Blast)

بلست یک Optimistic Rollup جدید و نوآورانه است که توسط بنیان گذاران پلتفرم NFT Blur معرفی شده است. ویژگی منحصربه فرد بلست، ارائه بازدهی بومی (Native Yield) برای دارایی های قفل شده در شبکه است. این به این معنی است که ETH و استیبل کوین های موجود در بلست، به صورت خودکار سود کسب می کنند، که این امر آن را به یک مقصد جذاب برای کاربران و توسعه دهندگان DeFi تبدیل کرده است. بلست بر روی OP Stack ساخته شده و هدف آن بهبود نقدینگی و بهره وری سرمایه در اکوسیستم L2 است.

مانتا نتورک (Manta Network)

مانتا نتورک یک اکوسیستم بلاک چینی ماژولار است که بر حریم خصوصی و اثبات دانش صفر (ZK Proofs) تمرکز دارد. این پروژه با ارائه یک زنجیره لایه دوم برای اتریوم (Manta Pacific) و یک بلاک چین لایه اول مبتنی بر Polkadot (Manta Atlantic)، به دنبال ایجاد یک اکوسیستم جامع برای Web3 است که در آن کاربران می توانند برنامه های کاربردی حفظ حریم خصوصی را توسعه دهند و از آن ها استفاده کنند. توکن MANTA توکن حاکمیتی و کاربردی این شبکه است.

متیس دائو (MetisDAO)

متیس دائو یک Optimistic Rollup است که بر پایه مفهوم شرکت های خودمختار غیرمتمرکز (DACs) و سازمان های خودمختار غیرمتمرکز (DAOs) بنا شده است. این پروژه تلاش می کند تا ساخت و اجرای dApps را برای توسعه دهندگان ساده تر کند و همزمان، چارچوبی برای همکاری و حاکمیت جامعه محور فراهم آورد. MetisDAO بر ایجاد یک اکوسیستم کاربرپسند برای توسعه دهندگان و کاربران تمرکز دارد و توکن METIS برای پرداخت هزینه های تراکنش، استیکینگ و حاکمیت در اکوسیستم آن استفاده می شود.

آئوو (Aevo)

آئوو یک صرافی غیرمتمرکز (DEX) متمرکز بر مشتقات مالی (مانند معاملات آتی و پرپچوال) است که بر روی لایه دوم اختصاصی خود که یک Optimistic Rollup است، اجرا می شود. این رویکرد به آئوو امکان می دهد تا حجم معاملات بسیار بالا و تأخیر پایین را مانند صرافی های متمرکز ارائه دهد، در حالی که از مزایای امنیت و شفافیت تسویه حساب غیرمتمرکز بهره می برد. آئوو با ترکیب یک دفتر سفارش مرکزی خارج از زنجیره با تسویه حساب روی زنجیره، تجربه معاملاتی کارآمدی را فراهم می کند. توکن AEVO توکن بومی این پلتفرم است.

مزایای کلی استفاده از لایه دوم اتریوم

راهکارهای لایه دوم، مزایای متعددی را برای اکوسیستم اتریوم و کاربران آن به ارمغان می آورند که نقش حیاتی در پذیرش گسترده بلاک چین ایفا می کنند:

• کاهش چشمگیر هزینه های تراکنش: با تجمیع و پردازش هزاران تراکنش در خارج از زنجیره اصلی و پرداخت تنها یک کارمزد برای ارسال خلاصه آن ها به اتریوم، هزینه هر تراکنش به طور قابل توجهی کاهش می یابد. این امر باعث می شود که استفاده از اتریوم برای تراکنش های کوچک و کاربردهای روزمره نیز مقرون به صرفه شود.
• افزایش سرعت پردازش و نهایی شدن تراکنش ها: لایه های دوم با بهینه سازی فرآیندهای پردازش، قادر به انجام هزاران تراکنش در ثانیه هستند. این سرعت بالا به معنای نهایی شدن تقریباً فوری تراکنش ها است که تجربه کاربری را به شدت بهبود می بخشد، به ویژه در برنامه هایی مانند بازی های Web3 و صرافی های غیرمتمرکز که نیاز به پاسخگویی سریع دارند.
• افزایش توان عملیاتی کلی شبکه (Scalability): با انتقال بخش بزرگی از بار پردازش به لایه های فرعی، لایه دوم به طور مستقیم مقیاس پذیری کل اکوسیستم اتریوم را افزایش می دهد. این امکان را فراهم می کند که اتریوم بتواند تعداد بسیار بیشتری از کاربران و برنامه ها را پشتیبانی کند، بدون اینکه با ازدحام یا کندی مواجه شود.
• تجربه کاربری بهتر و روان تر برای برنامه های غیرمتمرکز: کاهش کارمزدها و افزایش سرعت، استفاده از dApps، پروتکل های DeFi و بازارهای NFT را آسان تر و دلپذیرتر می کند. کاربران دیگر نیازی به نگرانی بابت هزینه های سرسام آور گس یا تأخیرهای طولانی در تأیید تراکنش ها ندارند.
• حفظ امنیت قوی و تمرکززدایی اتریوم: یکی از مهم ترین مزایای لایه های دوم این است که آن ها بدون به خطر انداختن امنیت و تمرکززدایی لایه اصلی اتریوم عمل می کنند. تراکنش ها در لایه های دوم پردازش می شوند، اما نهایی شدن و امنیت نهایی آن ها همچنان توسط مکانیزم های قدرتمند امنیتی اتریوم تضمین می شود. این امر به لایه های دوم اجازه می دهد تا مقیاس پذیری را با حفظ اصول اصلی بلاک چین ارائه دهند.

چالش ها و محدودیت های لایه دوم اتریوم

با وجود مزایای فراوان، راهکارهای لایه دوم نیز با چالش ها و محدودیت هایی روبه رو هستند که درک آن ها برای کاربران و توسعه دهندگان ضروری است.

• پیچیدگی فنی و انتخاب راهکار مناسب: تنوع بالای راهکارهای لایه دوم (Optimistic Rollups، ZK-Rollups، Sidechains و غیره) و تفاوت های فنی آن ها، انتخاب بهترین گزینه را برای توسعه دهندگان پیچیده می کند. هر راهکار مزایا و معایب خود را دارد و نیازمند درک عمیقی از معماری بلاک چین است.
• پراکندگی نقدینگی بین لایه ۱ و لایه های ۲ مختلف: دارایی ها و نقدینگی کاربران بین لایه اصلی اتریوم و شبکه های لایه دوم متعددی که هر یک اکوسیستم خاص خود را دارند، تقسیم می شوند. این پراکندگی می تواند منجر به کاهش عمق بازار و افزایش هزینه برای انتقال دارایی بین شبکه ها شود.
• ریسک های امنیتی مرتبط با پل ها (Bridges): انتقال دارایی ها بین لایه اصلی و لایه های دوم از طریق پل های بلاک چینی (Bridges) انجام می شود. این پل ها هدف اصلی حملات سایبری بوده اند و آسیب پذیری های امنیتی در آن ها می تواند منجر به از دست رفتن مقادیر زیادی از دارایی ها شود.
• زمان برداشت (Withdrawal Time) در برخی رول آپ ها (Optimistic Rollups): همانطور که پیشتر اشاره شد، Optimistic Rollups برای تضمین امنیت، نیاز به یک دوره چالش دارند که می تواند تا دو هفته طول بکشد. این تأخیر در برداشت دارایی ها به لایه اول، می تواند تجربه کاربری را مختل کند و برای کاربرانی که نیاز به دسترسی سریع به دارایی های خود دارند، یک محدودیت محسوب شود.
• مسائل مربوط به تجربه کاربری (UX) در انتقال دارایی ها: فرآیند انتقال دارایی ها بین لایه ۱ و لایه ۲، به ویژه برای کاربران تازه کار، می تواند پیچیده و گیج کننده باشد. نیاز به استفاده از کیف پول های خاص یا ابزارهای پل، ممکن است به مانعی برای پذیرش عمومی تبدیل شود.

چشم انداز آینده لایه دوم اتریوم و نقشه راه اتریوم

آینده اتریوم بدون لایه های دوم قابل تصور نیست. این راهکارها نه تنها راه حلی موقت برای مشکلات فعلی نیستند، بلکه به عنوان یک جزء جدایی ناپذیر از نقشه راه بلندمدت اتریوم شناخته می شوند.

همزیستی با ارتقاء های اتریوم (The Merge و Danksharding)

بروزرسانی های اصلی اتریوم مانند مرج (The Merge) که مکانیزم اجماع را از اثبات کار (PoW) به اثبات سهام (PoS) تغییر داد، و به روزرسانی های آتی مانند دنکشاردینگ (Danksharding)، به طور مستقیم به مقیاس پذیری لایه دوم کمک می کنند. مرج اتریوم را به شبکه ای سبزتر و کارآمدتر تبدیل کرد، در حالی که دنکشاردینگ ظرفیت داده ای (Data Availability) اتریوم را به شدت افزایش می دهد. این افزایش ظرفیت داده برای Rollups حیاتی است، زیرا آن ها نیاز به فضای بیشتری برای ذخیره داده های فشرده سازی شده تراکنش های خود روی لایه اول دارند. به این ترتیب، لایه های دوم و ارتقاء های لایه اول اتریوم، نه رقیب که مکمل یکدیگر هستند و آینده اتریوم را به صورت همزیستی شکل می دهند.

تکامل رول آپ ها و همگرایی لایه های دوم

تکامل فناوری Rollup به سرعت ادامه دارد. با بهبود فناوری، شاهد حرکت از Optimistic Rollups به سمت ZK-Rollups به عنوان راهکار غالب خواهیم بود. ZK-Rollups مزایایی مانند نهایی شدن فوری تراکنش ها و امنیت بالاتر را ارائه می دهند که آن ها را به انتخاب ارجح برای آینده تبدیل می کند. علاوه بر این، مفهوم همگرایی لایه های دوم (Layer 2 Aggregation) یا ایجاد شبکه هایی از L2ها که می توانند با یکدیگر به راحتی تعامل کنند، در حال ظهور است. پروژه هایی مانند Optimism Superchain و Polygon 2.0 در تلاشند تا این چشم انداز را محقق سازند و مشکل پراکندگی نقدینگی را حل کنند.

آینده لایه دوم اتریوم، نویدبخش ایجاد یک اکوسیستم بلاک چینی پویا و مقیاس پذیر است که قادر به پشتیبانی از میلیاردها کاربر و هزاران برنامه غیرمتمرکز خواهد بود.

نقش لایه دوم در پذیرش گسترده وب ۳.۰

لایه دوم اتریوم، ستون فقرات لازم برای پذیرش گسترده وب ۳.۰ را فراهم می کند. وب ۳.۰ که بر پایه تمرکززدایی، مالکیت داده توسط کاربر و برنامه های غیرمتمرکز است، برای تحقق پتانسیل کامل خود به زیرساخت های مقیاس پذیر، ارزان و سریع نیاز دارد. لایه های دوم، این الزامات را برآورده می کنند و به توسعه دهندگان اجازه می دهند تا برنامه های نوآورانه ای در حوزه های DeFi، NFT، GameFi و شبکه های اجتماعی غیرمتمرکز بسازند که قادر به رقابت با همتایان متمرکز خود باشند. با کاهش موانع ورود برای کاربران و توسعه دهندگان، لایه های دوم نقش محوری در گذار از وب ۲.۰ به وب ۳.۰ ایفا خواهند کرد.

نتیجه گیری: آینده مقیاس پذیر اتریوم با لایه های دوم

لایه دوم اتریوم دیگر تنها یک راهکار موقت نیست، بلکه به یک جزء حیاتی و جدایی ناپذیر از نقشه راه آینده این بلاک چین تبدیل شده است. این راهکارها با هدف مقابله با چالش های مقیاس پذیری اتریوم – شامل ترافیک بالا، هزینه های سرسام آور گس و سرعت پایین تراکنش ها – طراحی و پیاده سازی شده اند. از رول آپ های آپتیمیستیک گرفته تا رول آپ های دانش صفر، زنجیره های جانبی و والیدیوم، هر یک با رویکردهای فنی منحصربه فرد خود، به افزایش توان عملیاتی، کاهش هزینه ها و بهبود تجربه کاربری کمک شایانی کرده اند.

پروژه های برجسته ای نظیر آربیتروم، آپتیمیزم، پالیگان، استارک نت و زی کی سینک، تنها نمونه هایی از تلاش های بی وقفه در این حوزه هستند که نشان می دهند اکوسیستم لایه دوم تا چه حد پویا و نوآورانه است. این پروژه ها نه تنها مشکلات فعلی را حل می کنند، بلکه افق های جدیدی برای توسعه کاربردهای پیشرفته در حوزه های DeFi، NFT، GameFi و وب ۳.۰ می گشایند. با تداوم همزیستی و هم افزایی میان لایه های دوم و ارتقاء های لایه اصلی اتریوم (مانند دنکشاردینگ)، می توان انتظار داشت که اتریوم به یک بلاک چین واقعاً مقیاس پذیر، کارآمد و قابل دسترس برای میلیاردها کاربر در سراسر جهان تبدیل شود و جایگاه خود را به عنوان پلتفرم پیشرو برای نوآوری های غیرمتمرکز تثبیت کند.