ازدحام شبکه چیست؟

ازدحام شبکه یکی از مشکلات رایج در دنیای بلاک‌چین است که معمولاً به دلیل افزایش ناگهانی یا بیش از حد تراکنش‌ها در شبکه رخ می‌دهد. به عبارت ساده‌تر، زمانی که تعداد تراکنش‌ها از ظرفیت پردازشی بلاک‌چین فراتر می‌رود، شبکه با مشکل تراکم مواجه می‌شود. عوامل مختلفی می‌توانند منجر به شلوغی شبکه شوند، از جمله ویژگی‌های ذاتی شبکه، عوامل خارجی و نوسانات بازار. برای توضیح ساده‌تر، تصور کنید که یک کارت گرافیک قوی را روی سیستمی با توان پایین نصب کرده‌اید؛ در این صورت، عملکرد سیستم کاهش می‌یابد و حتی ممکن است سیستم دچار اختلال شود. مشابه همین موضوع، ازدحام شبکه در بلاک‌چین‌ها باعث بروز مشکلاتی برای عملکرد شبکه می‌شود. در چنین شرایطی، کاربران با مشکلاتی مانند کاهش سرعت تراکنش‌ها یا افزایش کارمزد تراکنش‌ها مواجه می‌شوند. نکته جالب این است که هرچه مقیاس‌پذیری شبکه بیشتر باشد، شبکه بهتر قادر به مدیریت تراکنش‌های زیاد است. به همین دلیل، شبکه‌هایی مانند اتریوم و بیت‌کوین که مقیاس‌پذیری کمتری نسبت به شبکه‌های جدیدتر دارند، برای حل این مشکل از روش‌هایی مانند شاردینگ و پروپوزال‌های بهبود استفاده می‌کنند.

ازدحام شبکه در بلاکچین چگونه اتفاق می افتد؟

هر شبکه بلاکچین دارای نرخ تراکنش در ثانیه (TPS) خاصی است که نشان‌دهنده تعداد تراکنش‌هایی است که نودهای آن شبکه قادر به پردازش در هر ثانیه هستند. ازدحام شبکه، که گاهی اوقات به آن ازدحام بلاکچین نیز گفته می‌شود، زمانی رخ می‌دهد که حجم تعاملات شبکه بیش از حد باشد.

در این شرایط، زمان لازم برای پردازش هر تراکنش به‌طور قابل‌توجهی افزایش می‌یابد. عامل اصلی این مشکل معمولاً افزایش تعداد کاربران است که از شبکه استفاده می‌کنند. به منظور رفع این مشکل، توسعه‌دهندگان بلاکچین‌هایی مانند بیت کوین و اتریوم فناوری‌های نوآورانه‌ای مانند شاردینگ (Sharding) را توسعه داده‌اند.

شبکه سولانا نیز به تازگی با مشکل ازدحام شبکه روبرو شده و تاثیر آن بر نرخ TPS و قابلیت استفاده از شبکه قابل توجه بوده است. برای حل این مشکل، سولانا اعلام کرده که سرویس پرداختی را ارائه خواهد کرد که امکان استفاده مستقیم از ارزهای دیجیتال با پشتوانه دلار ایالات متحده را فراهم می‌کند.

دلایل اصلی ایجاد ازدحام در شبکه بلاکچین

افزایش تقاضا

در بخش قبلی اشاره کردیم که هر بلاکچین دارای ظرفیت پردازش و زمان مشخصی برای تأیید بلوک‌ها است. حال تصور کنید که تعداد زیادی تراکنش وارد شبکه شده و در صف تأیید قرار می‌گیرند. در این شرایط، بلاکچین قادر به پردازش همه تراکنش‌ها نیست و شبکه دچار ازدحام می‌شود. افزایش تقاضا و حجم بالای تراکنش‌ها باعث بروز تراکم در شبکه بلاکچین می‌شود. زمانی که حجم معاملات به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد، تعداد تراکنش‌های معلق در بلاکچین ممکن است بیشتر از ظرفیت گنجایش هر بلوک باشد. این اتفاق معمولاً در پی نوسانات بازار و تغییرات قیمتی رخ می‌دهد.

اندازه بلوک شبکه

یکی از عوامل اصلی ایجاد تراکم شبکه، ویژگی‌های ذاتی هر بلاکچین است. هر بلاکچین اندازه بلوک خاص خود را دارد که تعیین‌کننده تعداد تراکنش‌هایی است که می‌تواند در هر بلاک گنجانده شود. هرچه اندازه بلوک یک شبکه کوچک‌تر باشد، ظرفیت پردازش تراکنش‌ها نیز محدودتر می‌شود. این اندازه بلوک ممکن است با به‌روزرسانی‌های شبکه تغییر کند. برای مثال، در ابتدای راه‌اندازی بیت کوین، اندازه بلوک 1 مگابایت بود. اما در سال 2017 با ارتقاء SegWit، این اندازه به 4 مگابایت افزایش یافت تا توان پردازشی شبکه بیشتر شود. با این حال، اگر تعداد تراکنش‌ها در شبکه بیت کوین از این ظرفیت بیشتر شود، همچنان تراکم شبکه اتفاق می‌افتد.

زمان ایجاد بلوک

زمان بلاک به مدت زمانی گفته می‌شود که طی آن یک بلاک جدید به شبکه اضافه می‌شود. اگر حجم تراکنش‌ها در شبکه افزایش یابد و سرعت تراکنش‌ها بیشتر شود، ممکن است تراکنش‌های معوقه زیادی ایجاد شوند. بنابراین، زمان ایجاد بلوک یکی دیگر از عوامل مؤثر در ایجاد ازدحام شبکه است. هر چه زمان اضافه شدن یک بلوک به شبکه طولانی‌تر باشد، احتمال تراکم شبکه بیشتر می‌شود.

اثرات منفی ازدحام شبکه بلاکچین چیست؟

افزایش کارمزد تراکنش‌ها

اثر عرضه و تقاضا در شبکه بلاکچین مشابه با اثر آن در تجارت و کسب‌وکار است. هرچه تقاضا برای نودها و پردازش تراکنش‌ها بیشتر باشد، کارمزد تراکنش‌ها نیز افزایش می‌یابد. به عنوان مثال، در برخی مواقع، کاربران شبکه بیت کوین به دلیل ازدحام، مجبور به پرداخت بیش از ۲۰۰ دلار برای پردازش یک تراکنش می‌شوند.

کاهش سرعت پردازش تراکنش‌ها

TPS به تعداد تراکنش‌هایی گفته می‌شود که بلاکچین قادر به پردازش در هر ثانیه است. به طور مثال، بلاکچین اتریوم به طور متوسط حدود ۱۵ تراکنش در ثانیه پردازش می‌کند. در حالی که بلاکچین‌های پیشرفته‌تر مانند پالیگان و سولانا می‌توانند هزاران تراکنش را در هر ثانیه پردازش کنند بدون اینکه امنیت یا حریم خصوصی کاربران به خطر بیفتد. هنگامی که شبکه بلاکچین دچار ازدحام می‌شود، TPS آن کاهش می‌یابد و کاربران ممکن است مجبور شوند ساعت‌ها منتظر تکمیل تراکنش‌ها بمانند یا برای اولویت‌بندی تراکنش خود هزینه اضافی پرداخت کنند.

کاهش مقیاس‌پذیری

مقیاس‌پذیری یکی از چالش‌های اصلی در بلاکچین‌های بیت کوین و اتریوم است، چرا که در مقایسه با بلاکچین‌های نسل جدید، مقیاس‌پذیری کمتری دارند. به عبارت دیگر، شبکه‌های بیت کوین و اتریوم قادر به پذیرش تنها تعداد مشخصی از کاربران و تراکنش‌ها به‌طور همزمان هستند.

ازدحام شبکه بیت کوین (BTC)

بیت کوین، به عنوان اولین و محبوب‌ترین ارز دیجیتال جهان، همواره نوسانات قیمتی زیادی را تجربه کرده و تقاضا برای خرید و فروش آن به شدت بالا است. این رمزارز جهانی در طول تاریخ خود همواره با چالش‌هایی مانند مقیاس‌پذیری و تعداد زیاد تراکنش‌ها مواجه بوده است. به‌طور خاص، بین سال‌های 2017 و اوایل 2018، بیت کوین یکی از شدیدترین دوره‌های ازدحام شبکه را تجربه کرد. در این بازه زمانی، تقاضا برای خرید بیت کوین به طور چشمگیری افزایش یافت که همین امر منجر به ازدحام در شبکه شد.

این وضعیت باعث شد تا زمان انتظار برای تأیید تراکنش‌ها به ساعت‌ها و حتی روزها کشیده شود و کارمزد معاملات به طرز قابل توجهی افزایش یابد. این افزایش کارمزد تا حدی پیش رفت که در برخی مواقع به 50 دلار نیز رسید. در سال 2023، شبکه بیت کوین به شدت شلوغ شد و تراکنش‌های معلق تبدیل به یک امر رایج شد. در این زمان، کارمزدها به شدت افزایش یافت و تراکنش‌های مربوط به توکن‌های BRC-20 سبب شد تا انتظار برای تأیید تراکنش‌ها به بیشترین حد خود برسد. در این دوره، نزدیک به 400,000 تراکنش تأیید نشده در شبکه بیت کوین وجود داشت که این امر منجر به افزایش 300 درصدی کارمزدها شد.

چرا شبکه اتریوم دچار ازدحام می‌شود؟

اتریوم، از نظر ارزش بازار و حجم معاملات، دومین ارز دیجیتال محبوب پس از بیت کوین است و تقاضا برای خرید و فروش آن بسیار زیاد است. یکی از بزرگ‌ترین موارد ازدحام شبکه در دنیای رمزارزها مربوط به اتریوم می‌باشد. این ارز دیجیتال محبوب از زمانی که ایده نوآورانه DeFi وارد دنیای کریپتوکارنسی شد، با استقبال شگرف کاربران مواجه گردید. به همین دلیل، افزایش حجم معاملات در بلاکچین اتریوم باعث شد تا هزینه کارمزد تحت تاثیر قرار گیرد و ازدحام شبکه در آن به طور قابل توجهی افزایش یابد. ازدحام شبکه برای هر بلاکچینی ممکن است اتفاق بیفتد، اما به دلیل محبوبیت بالای بیت کوین و اتریوم، این دو ارز دیجیتال همیشه بیشتر از سایر ارزها با مشکلات ازدحام شبکه مواجه می‌شوند و بحث‌های زیادی در جوامع کریپتویی پیرامون این موضوع وجود دارد.

چه کسانی بیشتر از ازدحام شبکه بلاکچین آسیب می‌بینند؟

افرادی که بیشتر در معرض مشکل ازدحام یک شبکه قرار می‌گیرند، کاربران همان شبکه هستند. این افراد چاره‌ای ندارند جز این‌که منتظر پردازش تراکنش‌هایشان بمانند. در برخی موارد حتی اگر تراکنش‌ها با سرعت بسیار پایین پردازش شود، مجبور به پرداخت هزینه بالایی برای پردازش تراکنش خود هستند.

راه‌حل‌های مؤثر برای حل مشکل ازدحام شبکه

شارد چین‌ها (Shard Chains)

شارد چین‌ها زیرمجموعه‌هایی از یک شبکه بلاکچین اصلی مانند اتریوم ۱.۰ هستند. از آنجا که شارد چین‌ها به طور مستقل عمل می‌کنند، قادرند تراکنش‌ها را خود پردازش کرده و تنها برای اعتبارسنجی آن‌ها به شبکه بیکن (Beacon Network) وابسته‌اند. به عبارت دیگر، شارد چین‌ها بار شبکه بلاکچین اصلی را کاهش می‌دهند.

شبکه لایتنینگ (Lightning Network)

لایتنینگ نتورک یک پروتکل پرداخت لایه ۲ است که برای افزایش سرعت تراکنش‌ها به بلاکچین اضافه می‌شود. این شبکه از کانال‌های مستقل بین دو طرف تراکنش استفاده می‌کند که با هم ارتباط برقرار کرده و در نهایت یک شبکه قدرتمند از نودهای لایتنینگ با ظرفیت پردازش سریع و امن ایجاد می‌کند.

پروپزال‌های بهبود اتریوم (EIP)

پروپزال‌های بهبود اتریوم (Ethereum Improvement Proposals) پیشنهاداتی از کاربران هستند که برای افزودن ویژگی‌ها و فرایندهای جدید به بلاکچین اتریوم مطرح می‌شوند. تمام کاربران این بلاکچین می‌توانند پیشنهادات خود را از طریق گیت‌هاب اتریوم ارسال کنند تا توسط اعضای جامعه بررسی و تایید شود.

افزایش اندازه بلوک

افزایش اندازه بلوک یکی از روش‌های اصلی برای مقابله با ازدحام شبکه است. این کار به شبکه کمک می‌کند تا توان پردازشی بیشتری داشته باشد و ظرفیت بلوک‌ها برای پردازش تعداد بیشتری تراکنش فراهم شود. این روش رابطه مستقیمی با توان عملیاتی شبکه دارد و بهره‌وری از بلاکچین را افزایش می‌دهد. با این حال، بلوک‌های بزرگ‌تر به فضای بیشتری برای انتشار نیاز دارند که ممکن است به تمرکز بیشتر شبکه منجر شود.

کاهش زمان ایجاد بلوک

یکی دیگر از عوامل مؤثر در ازدحام شبکه، زمان ایجاد بلوک است. اگر این زمان کاهش یابد و تراکنش‌ها سریع‌تر پردازش شوند، ازدحام شبکه به طور قابل توجهی کاهش خواهد یافت. با این حال، این روش ممکن است به خطر انداختن امنیت شبکه منجر شود، زیرا کاهش زمان بلاک ممکن است موجب آسیب‌پذیری‌هایی در ساختار امنیتی بلاکچین شود.

سوالات متداول

ازدحام شبکه چیست؟

ازدحام شبکه به حالتی گفته می‌شود که تعداد تراکنش‌ها از ظرفیت پردازش بلاکچین بیشتر می‌شود و باعث کندی یا مشکل در پردازش تراکنش‌ها می‌شود.

چه عواملی باعث ازدحام شبکه می‌شوند؟

عوامل اصلی شامل افزایش تعداد تراکنش‌ها، نوسانات بازار، و محدودیت‌های مقیاس‌پذیری شبکه هستند.

چه مشکلی در نتیجه ازدحام شبکه پیش می‌آید؟

کاربران با مشکلاتی مانند تأخیر در پردازش تراکنش‌ها و افزایش کارمزد مواجه می‌شوند.

چگونه ازدحام شبکه بر سرعت تراکنش‌ها تأثیر می‌گذارد؟

ازدحام باعث می‌شود که تراکنش‌ها زمان بیشتری برای پردازش نیاز داشته باشند و سرعت انجام معاملات کاهش یابد.

آیا افزایش کارمزد تراکنش‌ها به دلیل ازدحام شبکه است؟

بله، با افزایش ازدحام، کارمزد تراکنش‌ها افزایش می‌یابد چرا که کاربران برای اولویت‌بندی تراکنش‌های خود مجبور به پرداخت هزینه بیشتری هستند.

چه راه‌حل‌هایی برای مقابله با ازدحام شبکه وجود دارد؟

استفاده از فناوری‌هایی مانند شاردینگ، لایه‌های دوم مانند لایتنینگ، و بهبود مقیاس‌پذیری می‌تواند ازدحام را کاهش دهد.

آیا تمام بلاکچین‌ها با مشکل ازدحام روبه‌رو هستند؟

نه، شبکه‌های بلاکچین با مقیاس‌پذیری بالا مانند سولانا کمتر با این مشکل مواجه می‌شوند، در حالی که بیت کوین و اتریوم بیشتر تحت تأثیر آن قرار دارند.

چگونه ازدحام شبکه بر تجربه کاربران تأثیر می‌گذارد؟

کاربران ممکن است مجبور به انتظار طولانی برای تأیید تراکنش‌ها یا پرداخت کارمزدهای بالا شوند، که تجربه استفاده از شبکه را کاهش می‌دهد.

آیا ازدحام شبکه بر امنیت تأثیر دارد؟

بله، در برخی موارد، ازدحام شبکه می‌تواند باعث کاهش امنیت شود، به‌ویژه اگر سرعت پردازش تراکنش‌ها به اندازه کافی بالا نباشد.

آیا فقط شبکه‌های بزرگ مانند بیت کوین و اتریوم تحت تأثیر ازدحام هستند؟

خیر، هر بلاکچین با تعداد تراکنش‌های بالا ممکن است با مشکل ازدحام مواجه شود، اما شبکه‌های بزرگتر به دلیل تقاضای بیشتر بیشتر تحت تأثیر قرار می‌گیرند.

سخن پایانی

هر شبکه بلاکچین قادر است تعداد مشخصی تراکنش را در هر ثانیه پردازش کند. زمانی که تقاضا از سوی کاربران زیاد می‌شود، شبکه بلاکچین به دلیل بار اضافی دچار ازدحام می‌شود. در این شرایط، کاربران ممکن است با مشکلاتی نظیر کاهش سرعت تراکنش‌ها یا افزایش کارمزد مواجه شوند. هرچه مقیاس‌پذیری شبکه بیشتر باشد، بهتر می‌تواند از پس تراکنش‌های زیاد برآید. به همین دلیل، بلاکچین‌هایی مانند بیت کوین و اتریوم که مقیاس‌پذیری کمتری دارند، برای رفع این مشکل از روش‌هایی مانند شاردینگ و پروپوزال‌های بهبود استفاده می‌کنند.

ممنون که تا پایان مقاله”ازدحام شبکه چیست؟“همراه ما بودید

ازدحام شبکه چیست؟