ارزهای دیجیتال اگر قرار باشد به شیوه کمال گرایانه ای که در اهداف خود درنظر گرفته اند، دنیای مالی ما را تغییر دهند، باید بتوانند همانند سیستم های بانکی و کارت های اعتباری بانکی تراکنش ها را در عرض چند ثانیه انجام دهند، کاری که هایدرا انجام می دهد. هایدرا (Hydra) راه حل مقیاس پذیری کاردانو برای رفع هر گونه مشکل احتمالی در اثر ازدحام و شلوغی شبکه ایجاد شد. همانطور که می دانید مکانیزم های مبتنی بر سیستم اثبات کار (PoW) از توانایی پردازش سریع تراکنش ها برخوردار نیستند و اثبات سهام (PoS) نیز توانسته چند صد تراکنش را در هر ثانیه انجام دهد. چنین مشکلاتی در شبکه های توزیع شده یعنی مقیاس ‌پذیری پایین، توان کم و ذخیره‌ سازی بیش‌ از حد تاریخچه تراکنش ‌ها باعث می شود تا توسعه دهندگان به دنبال راه حل برای غلبه بر مشکلات فعلی باشند. یکی از این راه حل ها توسعه هایدرا (Hydra) راه حل مقیاس پذیری کاردانو است که در این مطلب بیشتر در مورد آن خواهیم گفت.

هایدرا (Hydra) چیست؟

رشد بی‌سابقه‌ ای که صنعت کریپتوکارنسی شاهد آن بوده است، استفاده از DeFi را به کاربرد کند، پرهزینه و پرخطر تبدیل کرده است که کاربران را به سمت پلتفرم‌های متمرکزتر سوق داده و در حالی که شبکه های لایه 2 به عنوان یک راه حل عالی برای این مشکل ظاهر شدند، بیشتر آنها به عنوان روشی برای کنترل آسیب طراحی شده اند نه مکملی برای یک بلاک چین. با این حال، این مورد در خصوص Cardano (ADA) صادق نیست. شرکت مادر آن IOHK رویکرد متفاوتی را برای افزایش ظرفیت بلاک چین در پیش گرفت و آن، طراحی راه حل مقیاس پذیری لایه 2 در کنار بلاک چین است. در واقع یک هفته پس از فعال ‌سازی هارد فورک آلونزو در شبکه اصلی، استودیوی توسعه کاردانو (ADA)، توضیح مفصلی درباره نحوه مقیاس ‌پذیری پلتفرم جدید با نام Hydra منتشر کرد.

به صورت مختصر و ساده، هایدرا (Hydra) توسعه داده شد تا مشکل مقیاس پذیری را که یکی از بزرگترین مشکلات دنیای ارزهای دیجیتال است حل کند. در یک شبکه بلاک چین، یک الگوریتم اجماع با اطمینان از توافق در مورد تاریخچه تراکنش، یک محیط امن و غیرقابل اعتماد ایجاد می کند. کاردانو از Ouroboros، یک الگوریتم اجماع کارآمد اثبات سهام، برای همین منظور استفاده می کند. Cardano نیز، درست مانند هر بلاک چین بدون مجوز، هنگام تلاش برای مقیاس ‌پذیری برای دستیابی به توان عملیاتی مورد نیاز برای پشتیبانی از برنامه‌های کاربردی در دنیای واقعی، از جمله پرداخت، شناسایی، بازی یا خدمات تلفن همراه، با چالش‌هایی مواجه است. به هر حال، بلاک چین باید در مورد هر تراکنش به اجماع جهانی برسد.

راه‌ حل مقیاس ‌پذیری کاردانو، هایدرا (Hydra)، برای رسیدگی به بزرگترین مشکلات شبکه‌ های بلاک چین در مواجهه با توان عملیاتی بالا طراحی شده است که همان مشکلات مقیاس پذیری است. اولا، شبکه باید تعادلی بین تنظیم مقدار کافی از هزینه‌ ها برای رضایت کاربران خود و تنظیم آن‌ها به میزان کافی بالا برای جلوگیری از حملات احتمالی Denial-of-Service (DoS) ایجاد کند. ثانیا، شبکه باید اطمینان حاصل کند که با افزایش استفاده از تاریخچه تراکنش، با مشکلات ذخیره سازی مواجه نمی شود. هایدرا (Hydra) با ارائه ابزار کارآمدتر برای پردازش تراکنش ها به شبکه، تمام این نگرانی ها را برطرف می کند. این امکان را فراهم می کند تا بیشتر تراکنش ها خارج از زنجیره پردازش شوند و از دفتر کل زنجیره اصلی به عنوان لایه تسویه امن استفاده می کند.

مفهوم کانال های ایزومورفیک در هایدرا

از آنجایی که هایدرا (Hydra) فقط به زنجیره اصلی متصل است، مفهوم "کانال های حالت ایزومورفیک" را معرفی می کند. در واقع این کانال‌ ها چیزی جز خواهر و برادرهای دفتر کل خارج از زنجیره نیستند که هم به یکدیگر و هم به زنجیره اصلی متصل هستند. هر یک از این زنجیره ها که Heads نامیده می شوند را می توان به راحتی ایجاد کرد و دارایی های بومی، NFT و اسکریپت Plutus را ارائه کرد. Hydra به اجماع جهانی نیاز ندارد، بنابراین می تواند سرعت و عملکرد برنامه های غیرمتمرکز را افزایش دهد. زیرساخت کانال های حالت ایزومورف هایدرا شامل Hydra Headهای موازی است.

آنچه که توان کاردانو را با هایدرا افزایش می دهد، راه حل مقیاس بندی خارج از زنجیره بر اساس کانال های پرداخت (state channels)، است. مفهوم کانال های پرداخت به این صورت است که محاسبات در خارج از زنجیره حرکت داده می شود تا فشار معاملاتی که در اثر ازدحام شبکه روی شبکه اصلی وجود دارد را کاهش دهد. طبق یک مقاله از شرکت مادر IOHK، پروتکل Hydra Head به طور گسترده در حال آزمایش است و به زودی به یک پایه محکم و پایدار برای توسعه دهندگان برای ساخت برنامه های کاربردی در دنیای واقعی تبدیل خواهد شد.

IOHK توضیح داد: «Hydra عملکرد زنجیره اصلی را تکرار می ‌کند و در عین حال اصطکاک را برای کاربران به حداقل می ‌رساند اما همچنان اجازه می دهد تا انعطاف‌ پذیری ساختار هزینه/هزینه متفاوت و محدودیت‌ های زمانی در لایه 2 حفظ شود. هر اکوسیستم موفقی نیازهای همه کاربران را متعادل می کند. ما می‌خواهیم این اکوسیستم به نیازهای مصرف ‌کنندگان، شرکت ‌ها، متخصصان و لیست رو به رشد DApp ها و توسعه‌ دهندگان آنها پاسخ دهد.»

در سرشاخه یا Hydra Head کاربران به راحتی می توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. همچنین در لایه دوم امکان داشتن تعداد تراکنش های زیاد برای کاربران وجود دارد بدون آنکه بلاک چین نگرانی بابت آن داشته باشد؛ چرا که در این لایه تراکنش‌ ها به نحوی اتفاق می افتد که تاریخچه را می توان فراموش کرد. این تاریخچه تراکنش انجام شده، در نهایت پس از تأیید توسط طرفین معاملات حذف می شود. آنچه که برای هایدرا اهمیت دارد وضعیت نهایی تراکنش است و پس از آن به بلاک چین ارسال می‌ شود.

مفهوم ساده چند پاراگراف بالا را می توان به این صورت بیان کرد که تراکنش های کاردانو مستلزم کارمزد هستند. افرادی که شبکه را اداره می کنند (به عنوان مثال در مورد Cardano، جامعه اپراتورهای استخر سهام) باید برای نقشی که بازی می کنند پاداش مناسبی دریافت کنند، بنابراین هزینه ها باید در سطح پایدار تعیین شود. کاربران می خواهند هزینه هایی را که قابل قبول می دانند بپردازند. از سوی دیگر، بلاک چین باید در برابر حملات DoS محافظت شود. بنابراین نمی توان کارمزد ها را به قدری پایین تعیین کرد که خطرات زیادی را ایجاد کند، چرا که رویدادهای DoS باید برای یک مهاجم بالقوه بسیار پرهزینه باشد. ذخیره سازی نیز یک نگرانی دیگر است، زیرا تاریخچه تراکنش های رو به رشد می تواند منجر به مشکلات ذخیره سازی شود. هایدرا به عنوان راه حل مقیاس پذیری کاردانو طوری طراحی شده است که با مدل استخر سهام مطابقت داشته باشد و بتواند نگرانی های گفته شده را مرتفع کند.

رابطه بلاک چین و هایدرا چیست؟

گزینه های لایه اول که ما آن را بلاک چین می نامیم، همیشه از نظر تعداد تراکنش های پردازش شده در یک دوره زمانی معین، محدود خواهد بود. اگر تمرکززدایی قربانی نشود، توان عملیاتی هرگز برای اجازه دادن به تعداد زیادی از مردم برای استفاده از یک شبکه توزیع شده توافقی کافی نخواهد بود. برای حل این مشکل، یک راه حل می تواند ایجاد لایه دوم بالای لایه اول باشد.

لایه اول یا بلاک چین، امن ترین و غیرمتمرکزترین شبکه با توان عملیاتی کمتر است. در بالای لایه اول، امکان ایجاد یک شبکه شبه مستقل و یک لایه دوم وجود دارد. لایه دوم به گونه ای ساخته شده است که تا حد ممکن مقیاس بزرگی داشته باشد و معاملات را سریع و ارزان انجام دهد. بنابراین Hydra راه حل لایه دوم برای لایه اول و راه حل مقیاس پذیری کاردانو است.

انعطاف پذیری، کلید مقیاس پذیری و رشد است

مفهوم کلی Hydra ارائه راه حل مقیاس پذیری لایه 2 پیشگام مناسب برای Cardano، یک بلاک چین نسل سوم مبتنی بر UTXO است که قادر به پشتیبانی از قراردادهای هوشمند است. Hydra ضمن افزایش توان عملیاتی و حفظ امنیت، هزینه ها را کاهش می دهد. همانطور که قبلا گفتیم براساس اعلام شرکت مادر یعنی IOHK، هایدرا عملکرد زنجیره اصلی را تکرار می‌کند در حالی که اصطکاک را برای کاربران به حداقل می ‌رساند اما همچنان به انعطاف ‌پذیری داشتن ساختار هزینه متفاوت و محدودیت‌های زمانی در لایه 2 اجازه می ‌دهد. هر اکوسیستم موفقی نیازهای همه کاربران را متعادل می‌ کند. این اکوسیستم نیز قصد دارد به نیازهای مصرف‌ کنندگان، شرکت ‌ها، متخصصان و لیست رو به رشد DAppها و توسعه ‌دهندگان آنها پاسخ دهد. با هارد فورک آلونزو، کاردانو سفر جدیدی را به عنوان یک پلتفرم قرارداد هوشمند آغاز می ‌کند و فناوری‌ هایی مانند هایدرا (Hydra) را قادر می ‌سازد که به نوبه خود مقیاس ‌پذیری کاردانو را به طور چشمگیری بهبود‌ بخشد و در نتیجه پذیرش آن را بیشتر می‌ کند. 

جمع بندی

هایدرا (Hydra) یک راه حل مقیاس پذیری لایه 2 است که پس از حدود ۵ سال تحقیقات در شرکت IOHK به دنبال رفع نگرانی در زمینه مشکلات مقیاس پذیری شبکه های بلاک چین طراحی و توسعه داده شد و هدف آن به حداکثر رساندن توان عملیاتی، به حداقل رساندن تأخیر در انجام تراکنش ها، تحمیل هزینه های بسیار کم یا بدون هزینه و کاهش شدید نیازهای ذخیره سازی است. براساس این راه حل نیازهای تمامی اکوسیستم از مصرف کنندگان و شرکت ها گرفته تا متخصصان و کاربران DAppها پاسخ داده می شود.