هفت دانشگاه مهم جهان با همکاری هم مشغول طراحی و توسعه‌ی یک شبکه‌ی ارزی دیجیتال هستند تا پیش از اینکه اعتماد همگان به فناوری دچار خدشه شود، بتوانند که مشکلات مربوط‌به عملکرد و مقیاس‌پذیری بلاک چین را برطرف کنند.
اپلیکیشن «Unit-e» که بودجه‌ی آن را یک سازمان غیرانتفاعی مستقر سوئیسی تأمین می‌کند، به همراه سیستم پرداخت مبتنی بر بلاک‌چین آن که گفته می‌شود شاید در نیمه‌ی دوم سال جاری راه‌اندازی شود، این قابلیت را دارند که در صورت موفقیت، حتی شبکه‌های مالی مهمی مانند شبکه‌ی VisaNet متعلق به شرکت ویزا، تسهیل‌کننده‌ی مبادلات مالی الکترونیکی در کشورهای مختلف را مغلوب توانمندی‌های مبادلاتی خود کنند.
بنیاد تحقیقات فناوری توزیع‌شده (DTR) که در سوئیس مستقر است و این برنامه با حمایت‌های مالی آن انجام می‌شود، با هدف ترویج فناوری شبکه‌ای باز و توزیع‌یافته تشکیل شده و طی مقاله‌ای که در نشریات دانشگاهی منتشر شد، لزوم ایجاد یک سیستم تراست توزیع‌شده و غیرمتمرکز را نیازی «عاجل و فراگیر» نامید.
دانشگاه‌های MIT، استنفورد، کارنگی ملون و برکلی از جمله دانشگاه‌هایی هستند که برای راه‌اندازی شبکه‌ی پرداخت جدیدی که بتواند مشکلات مربوط‌به عملکرد، امنیت و حریم خصوصی مبادلات مالی برون مرزی را حل کند، تلاش می‌کنند.
پژوهشگران DTR تاکنون ۱۰ مقاله‌ی پژوهشی در این زمینه نوشته‌اند و برخی از آن‌ها را در نشریات مختلف منتشر کرده‌اند. آن‌ها در مقالات خود این سیستم پرداخت توزیع‌شده را «قاتل بلاک‌چین» نامیده‌اند؛ درست مانند همان کاری که ایمیل با TCP/IP کرد. جویی کراگ، یکی از اعضای شورای بنیاد DTR و یکی از روسای دفتر سرمایه‌گذاری Pantera Capital که یکی از حامیان مالی Unit-e است، گفت:
DTR در یکی از مقالات آکادمیک خود که در همین ماه منتشر شد، گفته بود که هدف از طراحی و راه‌اندازی ارز دیجیتال Unit-e، انجام تراکنش‌هایی با تأخیر تأیید ۱۵ ثانیه‌ای در مبادلات داخل زنجیره و تأخیر دو تا چهار ثانیه برای تراکنش‌های خارج از زنجیره است. در ادامه‌ی مقاله آمده است:
شبکه‌های ویزا به‌طور میانگین، در حدود ۱۷۰۰ تراکنش در هر ثانیه (TPS) اجرا می‌کنند و بیشتر وقت‌ها، در حالت اوج بار قرار می‌گیرند. از نظر تئوری، سرعت Unit-e به‌هیچ‌وجه قابل قیاس با شبکه‌های مبتنی بر بلاک‌چین دارند؛ چرا که میانگین توان عملیاتی فعلی بیت کوین و اتریوم، به ترتیب، بین ۳٫۳ تا ۷ و بین ۱۰ تا 30 TPS برآورد می‌شود.
پژوهشگران معتقدند که «از میان برداشتن این شکاف وسیع، از نظر فنی کار کوچکی نیست و نیازمند نوآوری‌های مهمی است»؛ آن‌ها در این مقاله می‌گویند:
DTR در این مأموریت برای تقویت عملکرد و مقیاس‌پذیری بلاک‌چین، تنها نیستند. ابتدای ماه جاری، استارت آپ «Devvio» مدعی شد که پروتکل دفتر کل توزیع‌شده (Distributed Ledger) آن، این قابلیت را دارد که تمام مشکلات پیش‌روی شبکه‌های بلاک‌چین، شامل مقیاس‌بندی برای کسب‌وکارهای مالی جهانی، را با اجرای ۸ میلیون تراکنش در ثانیه حل کند.
الگوریتم مورد استفاده توسط Unit-e، الگوریتم PoS است که بسیار کارآمدتر از و در عین حال، از نظر محاسباتی، مقرون‌به‌صرفه‌تر از فرایند اثبات کار موسوم به PoW است که در خیلی از ارزهای دیجیتال محبوب مانند بیت کوین و اتریوم نیز به کار گرفته شده است.
محققان می‌گویند که پروتکل جدید آن‌ها، موسوم به «Prism» می‌تواند محدودیت‌های مربوط‌به هر کاری که از نظر فیزیکی در بلاک‌چین امکان‌پذیر است را برطرف کند؛ آن‌ها الگوریتم جامع PoS را با الگوریتم‌های مسیریابی جدید برای شبکه‌های کانال پرداخت با هم ادغام کرده‌اند. علاوه‌بر این، Unit-e از روش‌های کاملا جدیدی برای پارتیشن‌بندی استفاده می‌کند تا حجم کار محاسباتی را در سطح یک شبکه‌ی نظیر به نظیر (P2P) توزیع کند.
Prism، یک سازوکار جامع است که به‌صراحت نقش‌های متفاوتی که بلوک‌های مختلف در یک بلاک‌چین ایفا می‌کنند را توزیع می‌کند: ثبت تراکنش‌ها، پیشنهاد تراکنش‌ها و رای‌گیری درباره بلوک‌های دیگر
محققان توضیح می‌دهند که یک شبکه‌ی کانال پرداخت، به‌عنوان نوعی از «شبکه‌های همپوشان» عمل می‌کنند که از اجماع (consensus) درونی یک بلاک‌چین برای راه‌اندازی حساب‌ها یا کانال‌های امانی (escrow accounts) بین هر جفت از کاربران بهره می‌برند. این شبکه‌ها شرایطی را برای کاربران Unit-e فراهم می‌کنند تا تراکنش‌ها را به‌صورت آنی و بدون زمان انتظار برای تأیید از طرف بلاک‌چین به‌رسمیت بشناسند.
به‌گفته‌ی محققان، این کار موجب می‌شود که تأخیر در تأیید در مقایسه با تراکنش‌های داخل زنجیره کاهش چشمگیری را تجربه کند؛ مهم‌ترین دلیل تأخیر مربوط‌به عملیات انتقال تراکنش به دریافت‌کننده است که با سرعت و به‌صورت نقطه به نقطه انجام می‌شود که در کانال‌های مستقیم، تنها یک ثانیه زمان خواهد برد.
سازمان‌های استانداردهای بلاک‌چین اقدام به بررسی الگوریتم‌های جامع PoS کرده‌اند. به‌عنوان مثال، سال گذشته اتریوم یک سازوکار PoS برای تست نت (یک محیط آزمایشی بلاک‌چین) به نام «Casper» معرفی کرد.
منظور از فناوری‌های لایه ۱، بلاک‌چین هسته‌ای است که همه چیز، از سازوکار اجماع گرفته تا ساختارهای داده‌ای و پشته‌های شبکه‌ای، را در بر می‌گیرد. بخش مهمی از توسعه‌ها و تحقیق‌هایی که در زمینه‌ی بلاک‌چین انجام شده‌اند، به موضوع لایه ۱ پرداخته‌اند. لایه ۲ نیز فناوری‌هایی را توصیف می‌کند که از بلاک‌چین پایه برای ساختن اپلیکیشن‌ها استفاده می‌کنند
پروتکل اجماع PoS «تاییدکننده‌های پیوندی» را ایجاد می‌کند که به کاربرانی اطلاق می‌شود که قبل از اینکه بتوانند به‌عنوان بخشی از اجماع بلاک‌چین یا جامعه‌ی رای‌دهنده عمل کنند، باید سپرده‌گذاری‌های امنیتی انجام بدهند. مادامی که این دسته از کاربران عملکردی صادقانه در بلاک‌چین دارند، می‌توانند در میان این جامعه باقی بمانند؛ اما اگر بخواهند سر سیستم را کلاه بگذارند، همه‌چیز خود را (پول‌هاشان) را از دست خواهند داد. سیستم PoS کاسپر اتریوم برای پردازش تراکنش‌های جدید در حدود چهار ثانیه، یک سازوکار اجماع ایجاد می‌کند.
جولیا فانتی، پژوهشگر صاحب نام DTR و استادیار مهندسی برق و کامپیوتر در دانشگاه کارنگی ملون، در بیانیه‌ای اعلام کرد:
Unit-e از یک سازوکار جدید برای به‌اشتراک‌گذاری، به‌نام «PolyShard» استفاده می‌کند که یک راه‌حل محاسباتی و ذخیره‌سازی است که با بیشتر شدن کاربرانش، بدون آنکه از امنیتش کاسته شود، به کارایی آن اضافه می‌شود. نکته‌ی مهم در این زمینه، آن است که این سازوکار، داده‌هایی را که از کاربران مختلف و تراکنش‌های متفاوت به دست می‌آورد به‌گونه‌ای با هم ادغام می‌کند که همچنان، امکان بازیابی دقیق اطلاعات فراهم است.
ایده‌هایی که PolyShard برای به‌اشتراک‌گذاری استفاده می‌کند، برگرفته از نظریه‌های برنامه‌نویسی برای دست یافتن به تضمین‌های مطلوب در خصوص حفظ امنیت، بهره‌وری در ذخیره‌سازی و کارایی محاسباتی است. مهم‌ترین نکته در این سازوکار به‌اشتراک‌گذاری داده‌ها، آن است که گره‌ها نباید داده‌های تکراری ذخیره کنند؛ بلکه این کار باید به‌صورت ترکیب‌های خطی شامل داده‌های کدگذاری‌شده انجام بشود
Unit-e، برای آنکه تبدیل به یک سیستم پرداخت فراگیر در سطح جهانی بشود، هنوز راه زیادی در پیش دارد و باید ثابت کند که این توانایی را دارد که پنج شرط مهم زیر را به شیوه‌ای کاملا توزیع‌شده برآورده سازد:
- امنیت؛ سیستم باید از انجام پرداخت‌های غیرمجاز یا نامعتبر جلوگیری کند.
- تأخیر؛ تراکنش‌ها باید به‌صورت یکپارچه و در ازای هر ثانیه، پردازش بشوند.
- توان عملیاتی؛ به‌طور کلی یک شبکه باید بتواند چندین هزار تراکنش را در هر ثانیه تأیید کند.
- کاربردپذیری؛ این سیستم باید همیشه در دسترس کاربران قرار داشته باشد، هزینه‌های کم و پیش‌بینی‌شده‌ای داشته باشد، اجرای آن در شبکه بهای کمی بطلبد و همچنین، تجربه‌ای عالی و قابل‌پیش‌بینی برای کاربر فراهم کند.
- حریم خصوصی؛ این سیستم باید بتواند از دسترسی افراد غیرمجاز به پیشینه‌ی تراکنش‌های ثبت‌شده جلوگیری کند.
بابک دستمالچی، رئیس انجمن بنیاد DTR، در بیانیه‌ای گفت:
نظرات