شبکه و ارز دیجیتال کازماس؛ جهان جدیدی از سرویس‌های متصل

از همین ابتدای مقاله باید بگوییم که نام ارز دیجیتال کازماس، ATOM است و کازماس (CosMos) نام شبکه بلاکچینی این ارز است. بلاکچین کازماس

کازماس چیست؟

کازماس اینترنت دنیای بلاکچین است و شبکه‌ای متشکل از بلاکچین‌های مستقل از هم است که به صورت موازی و غیرمتمرکز کار می‌کنند. بلاکچین‌های فعال در شبکه ارز دیجیتال کازماس با استفاده از الگوریتم اجماع BFT فعالیت می‌کنند.

به عبارت دیگر کازماس، شبکه‌ای از چند بلاکچین است که به صورت متصل به یکدیگر و مقیاس‌پذیر باهم کار می‌کنند.

مشکلاتی که به کمک بلاکچین و ارز دیجیتال کازماس حل می‌شود

کازماس جزو آن دسته از ارزهایی است که هدف از توسعه آن، صرفا انجام معامله نبوده. اتم و شبکه بلاکچین کازماس آمده‌اند تا مشکلات دنیای بلاکچین را حل کنند. توسعه دهندگان این شبکه به کمک دیدگاه‌های فنی جدیدی که درباره تکنولوژی بلاکچین دارند، می‌خواهند مشکلات کنونی موجود در این شبکه را از بین ببرند.

 

یکی از مشکلاتی که تا پیش از کازماس وجود داشت این بود که بلاکچین‌های مختلف به نوعی ایزوله بودند و نمی‌توانستند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. آن‌ها مشکلات دیگری هم داشتند؛ ساخت بلاکچین‌ها کار بسیار سختی بود و سرعت زیادی هم نداشتند. تعداد تراکنش‌هایی که بلاکچین‌های قدیمی می‌توانستند در هر ثانیه پردازش کنند، بسیار محدود بود و پاسخ نیاز گسترده کاربران را نمی‌داد.

برای درک عملکرد شبکه و ارز دیجیتال کازماس، توصیه می‌شود ابتدا مقاله بلاکچین چیست را بخوانید تا با عملکرد این شبکه آشنا شوید.

عملکرد کازماس در بلاکچین

اولین بلاکچینی که در جهان ایجاد شد، بیت کوین بود که قصد داشت یک ارز دیجیتال همتا به همتا ارائه دهد و با الگوریتم اثبات کار (PoW) کار می‌کرد. بیت کوین اولین Dapp (اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز) را به دنیا معرفی کرد. بعد از مدتی مردم اهمیت استفاده از این برنامه‌ها را فهمیدند و رفته‌رفته تعداد آن‌ها افزایش پیدا کرد.

اما بیت کوین نمی‌توانست بستر مناسبی برای Dappها باشد؛ زیرا آن‌ها یا باید روی بلاکچین بیت کوین توسعه داده می‌شدند یا روی بخشی از پایگاه‌های آن. از طرف دیگر بیت کوین یک بلاکچین یکپارچه بود؛ یعنی هر سه قسمت شبکه، الگوریتم‌های اجماع و اپلیکیشن‌ها روی یک لایه ایجاد می‌شد و این سرعت کار را تا حد زیادی کم می‌کرد. مشکل دیگر هم این بود که زبان برنامه‌نویسی بیت کوین محدودیت‌های بسیاری داشت و نیاز کاربران را تأمین نمی‌کرد.

بعد از آن، بلاکچین اتریوم وارد بازار شد و قراردادهای هوشمند را معرفی کرد؛ آن‌ها بسیاری از مشکلات بلاکچین بیت کوین را حل کردند و Dappهای مختلفی بر بستر اتریوم کار خود را آغاز کردند. اما در این زمان هم خبری از بلاکچین و ارز دیجیتال کازماس نبود؛ به همین دلیل هنوز چند مشکل جدی وجود داشت:

• مقیاس‌پذیری
• انعطاف‌پذیری پایین (توسعه دهندگان Dappها مجبور بودند برنامه‌های خود را با چارچوب‌های اتریوم سازگار کنند).
• حق حاکمیت (همه Dappها به اتریوم وابسته بودند و هیچ استقلالی برای بهبود زیرساخت‌های خود نداشتند)

آنچه توسعه دهندگان ارز دیجیتال کازماس به آن فکر می‌کنند

کازماس قصد دارد بستری ایجاد کند که در آن خود توسعه دهندگان برنامه‌های غیرمتمرکز بتوانند بلاکچین‌های مورد نیاز خود را نیز بسازند. برای دستیابی به این هدف باید کاری کنند که بین بلاکچین‌های ایجاد شده، ارتباط برقرار شود و به نوعی در دنیای بلاکچین هم اینترنت به وجود آید.

 

با رسیدن به این هدف، بلاکچین‌ها می‌توانند حق حاکمیت داشته باشند و علاوه بر لایه‌های رویی، زیرساخت‌هایشان را نیز کنترل خواهند کرد. همچنین سرعت پردازش تراکنش‌ها افزایش پیدا می‌کند و مشکل مقیاس‌پذیری از بین می‌رود. بلاکچین‌های فعال در شبکه کازماس، می‌توانند با یکدیگر ارتباط داشته باشند و این قابلیت باعث می‌شود برای کاربردهای مختلف مناسب باشند.

شبکه ارز دیجیتال کازماس به شکل منبع‌باز طراحی شده است و در آن از ابزارهای مختلفی استفاده می‌شود تا توسعه‌دهندگان بتوانند Dappهایی مطابق با نیاز مردم، امن و مقیاس‌پذیر بسازند که امکان تبادل اطلاعات با سایر برنامه‌ها را نیز داشته باشد.

ابزارهای مورد استفاده در شبکه کازماس

با توجه به آنچه تا اینجای مقاله گفتیم، متوجه شدید کازماس یک معماری فنی و اکوسیستم منحصر به فردی در دنیای بلاکچین است. این شبکه از ابزارهای منحصر به فردی برای دستیابی به اهداف خود استفاده می‌کند که در ادامه عملکرد آن‌ها را بررسی خواهیم کرد.

تا همین اواخر، هر بلاکچینی که ایجاد می‌شد باید از همان ابتدا سه لایه شبکه، اجماع و Dapp را می‌داشت. اتریوم با توسعه قراردادهای هوشمند کاری کرد که توسعه دهندگان Dappها بتوانند یک بلاکچینی ماشینی مجازی برای توسعه برنامه‌های خود داشته باشند؛ اما این کار به نوعی حذف صورت مسئله بود و مشکل اصلی را حل نکرد. اینجا بود که در سال ۲۰۱۴ جی کوان (Jae Kwon) Tendermint را معرفی کرد.

Tendermint چیست؟

Tendermint راهکار شبکه ارز دیجیتال کازماس است که دو لایه شبکه و اجماع مورد نیاز برای ساخت بلاکچین را به یک پکیج تبدیل می‌کند و آن را به عنوان یک دستگاه عمومی در اختیار توسعه‌دهندگان Dappها قرار می‌دهد.

4

استفاده از این پکیج این امکان را برای توسعه‌دهندگان فراهم می‌کند که به جای تمرکز روی پیچیدگی لایه‌های زیرین بلاکچین، تنها به توسعه برنامه خود و ویژگی‌های آن توجه داشته باشند. توسعه‌دهندگان با استفاده از این پکیج، صدها ساعت در زمان خود صرفه‌جویی کردند و از یک فرآیند بسیار پیچیده رها شدند. جالب است بدانید که Tendermint  می‌تواند با هر زبان برنامه‌نویسی سازگار باشد و توسعه‌دهندگان Dappها می‌توانند زبانی را انتخاب کنند که برای برنامه مورد نظرشان مناسب‌تر است.

ویژگی‌های Tendermint

آنچه پیش از این گفتیم، تنها ویژگی‌های Tendermint  نیست. سایر ویژگی‌های این ابزار شبکه ارز دیجیتال کازماس عبارتند از:

ایجاد بلاکچین خصوصی یا عمومی آماده

Tendermint لایه‌های شبکه و اجماع بلاکچین را مدیریت می‌کند؛ این بدان معناست که نودها می‌توانند به تراکنش‌ها را توسعه دهند و اعتبارسنج‌ها نیز باید تراکنش‌ها را برای اضافه شدن به شبکه بلاکچین تایید کنند. لایه اپلیکیشن موجود در شبکه نیز مشخص می‌کند که اعتبارسنج‌ها چگونه ایجاد شوند. بنابراین توسعه‌دهندگان هم می‌توانند بلاکچین‌های خصوصی بسازند و هم بلاکچین‌های عمومی.

 

اگر Dapp مشخص کند که اعتبارسنج‌ها بر اساس تعداد توکن‌هایی که در شبکه دارند، انتخاب شوند، بلاکچین ساخته شده بر اساس الگوریتم اثبات سهام (PoF) کار می‌کند. در مقابل اگر اپلیکیشن مشخص کند که تنها تعداد محدودی از اعضای از پیش مجاز شده می‌توانند به عنوان اعتبارسنج انتخاب شوند، بلاکچین ساخته شده بر اساس مجوزها کار می‌کند و خصوصی است. توسعه‌دهندگان این امکان را دارند که قوانینی را تعیین کنند که اعتبارسنج‌ها با توجه به آن‌ها انتخاب شوند یا تغییر کنند.

عملکرد فوق‌العاده

Tendermint می‌تواند بلوک‌ها را در کوتاه‌ترین زمان ممکن پردازش کند و تا هزاران تراکنش را در یک ثانیه انجام دهد.

تایید سریع

تراکنش‌ها در الگوریتم اجماع Tendermint به سرعت تایید و نهایی می‌شوند. البته تا زمانی که بیش از یک سوم از اعتبارسنج‌ها یک تراکنش را تایید نکنند، نهایی نمی‌شود. منظور از تایید سریع این است که به محض تکمیل تعداد اعتبارسنج‌های تایید کننده، تراکنش نهایی و ثبت می‌شود. این ویژگی در بلاکچین‌هایی که با الگوریتم اثبات کار فعالیت می‌کنند (مثل بیت کوین و اتریوم) وجود ندارد.

SDK شبکه ارز دیجیتال کازماس و سایر لایه‌های فریم ورک اپلیکیشن‌ها

Tendermint می‌تواند زمان ایجاد یک شبکه بلاکچین را کاهش دهد و از چند سال به چند هفته برساند؛ اما یکی از موانع موجود ایجاد برنامه‌ای است که بتواند بین Dapp و Tendermint ارتباط برقرار کند. طراحی چنین برنامه‌ای از ابتدا کار بسیار سختی است و به همین دلیل ابزار دیگری به نام SDK در شبکه ارز دیجیتال کازماس وجود دارد.

 

SDK یک فریم ورک عمومی است که امکان پیاده‌سازی برنامه‌های توسعه‌دهندگان روی Tendermint را فراهم می‌کند. این فریم ورک ابزارهای کاربردی مختلفی برای ایجاد خط فرمان (CLI)، سرورهای REST و چند کتابخانه کاربردی دیگر هم دارد. SDK بر اساس دو اصل مهم بنا شده است:

بهره‌مندی از ماژول‌ها (Modularity)

هدف اصلی SDK کازماس ایجاد ماژول‌هایی است که توسعه‌دهندگان بتوانند به کمک آن بلاکچین‌های انحصاری برنامه‌هایشان را کنترل کنند و نیازی نداشته باشند برای هر عملکرد، به صورت مجزا از ابتدا کد بنویسند.

 

همه توسعه‌دهندگان می‌توانند برای کازماس ماژول بنویسند یا از ماژول‌هایی که قبلا نوشته شده، برای برنامه‌هایشان استفاده کنند. به عنوان مثال در حال حاضر تیم Tendermint در حال نوشتن چند ماژول اساسی است که در Cosmos Hub به کار می‌رود. اما بعد از نوشتن این ماژول‌ها، سایر توسعه‌دهندگان نیز می‌توانند از آن‌ها استفاده کنند.

با توسعه شبکه ارز دیجیتال کازماس، شبکه ماژول‌های SDK گسترده‌تر می‌شود و توسعه Dappهای پیچیده در بستر بلاکچین به کار ساده‌تری تبدیل خواهد شد.

تأمین امنیت بر اساس قابلیت‌ها

قابلیت‌ها، مرزهای مشخصی بین ماژول‌ها ایجاد می‌کنند. این ویژگی SDK باعث می‌شود توسعه‌دهندگان راحت‌تر بتوانند درباره ترکیب ماژول‌ها تصمیم بگیرند. در نتیجه این موضوع، تعداد تعاملات مخرب یا غیرقابل انتظار در شبکه کاهش پیدا می‌کند.

SDK مانند سایر ابزارهای موجود در شبکه ارز دیجیتال کازماس به صورت ماژولار و بر اساس کدهای Tendermint طراحی شده است. اما احتمالا می‌تواند به عنوان رابط بین سایر بلاکچین‌ها با Dappها نیز عمل کند. انتظار می‌رود در آینده SDKهای دیگری با معماری‌های متفاوت و قابلیت‌های منحصر به فرد وارد دنیای بلاکچین شوند و با پکیج‌های اجماع مختلف سازگار باشند.

بلاکچین‌ها چگونه در کازماس به هم متصل می‌شوند؟

تا اینجای مقاله متوجه شدیم که توسعه‌دهندگان اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز می‌توانند بلاکچین‌های منحصر به فردی ایجاد کنند. اما اکنون سوال این است که این بلاکچین‌ها چگونه به یکدیگر متصل خواهند شد؟

ارتباط بلاکچین‌ها از طریق پروتکل بین بلاکچینی که با نام اختصاری IBC شناخته می‌شود، صورت می‌گیرد. IBC از اهرم تایید سریع در Tendermint استفاده می‌کند تا بتواند با سرعت زیادی داده‌ها را بین دو یا چند بلاکچین انتقال دهد.

 

بلاکچین‌های هتروژنیک، زنجیره‌هایی هستند که ویژگی‌های منحصر به فردی دارند و حتی شبکه و اجماع آن‌ها نیز ممکن است متفاوت باشد. اما در دو ویژگی مشترک هستند و آن هم تایید سریع و حق حاکمیت است. بنابراین شبکه‌های بیت کوین و اتریوم جزو بلاکچین‌های هتروژنیک محسوب نمی‌شوند.

IBC امکان تبادل داده و توکن‌ها را بین بلاکچین‌های هتروژنیک فراهم می‌کند. بنابراین آن‌ها می‌توانند با سایر اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز و اعتبارسنج‌های سایر بلاکچین‌ها ارتباط برقرار کنند. به عنوان مثال یک بلاکچین عمومی و یک بلاکچین خصوصی با استفاده از IBC می‌توانند توکن‌های مختلف را به یکدیگر منتقل کنند. در حال حاضر هیچ فریم ورک بلاکچینی دیگری نتوانسته است تا این سطح بین چند زنجیره ارتباط برقرار کند.

IBC چگونه کار می‌کند؟

عملکرد IBC نسبتا ساده است. بیایید با یک مثال عملکرد آن بررسی کنیم. فرض کنید قصد داریم ۱۰ توکن ATOM (ارز دیجیتال کازماس) را از حساب موجود روی بلاکچین A به حسابی در بلاکچین B منتقل کنیم.

ردیابی

عناوین دو بلاکچین A و B به صورت مداوم به یکدیگر ارسال می‌شود. با این کار دو زنجیره می‌توانند مجموع اعتبارسنج‌های یکدیگر را ردیابی کنند. در اصل هنگام اجرای این مرحله هرکدام از بلاکچین‌ها کدهای light-client دیگری را اجرا می‌کنند.

رهن کردن

هنگامی که فرایند IBC اجرا می‌شود، توکن‌های اتم روی بلاکچین A قفل می‌شوند و اصطلاحا بلاکچین آن‌ها را رهن می‌کند.

 

فرایند اثبات

در این مرحله بلاکچین A دوباره تاییدیه‌ای از اینکه ۱۰ توکن اتم را رهن کرده است، به بلاکچین B ارسال می‌کند.

 

اعتبارسنجی

اثبات توسط بلاکچین B بر اساس عناوین ارسال شده از سوی بلاکچین A تایید می‌شود و اگر اعتبار داشته باشد، ۱۰ توکن اتم در بلاکچین B ایجاد خواهد شد.

 

نکته‌ای که باید به آن توجه کنید این است که اتم‌های ایجاد شده در بلاکچین B واقعی نیستند و نمادی از اتم‌های موجود در بلاکچین A هستند. همچنین مدارکی مبتنی بر اینکه ده توکن اتم اصلی در بلاکچین A ذخیره شده‌اند، وجود دارد. در صورتی که ۱۰ اتم بخواهد دوباره به بلاکچین A بازگشت داده شود، فرایند مشابهی طی خواهد شد.

شبکه ارز دیجیتال کازماس و طراحی اینترنت دنیای بلاکچین

IBC به ما کمک می‌کند بین دو بلاکچین مختلف تبادل توکن و داده داشته باشیم. اما چگونه می‌توان شبکه‌ای از بلاکچین‌ها ایجاد کرد که با یکدیگر ارتباط داشته باشند؟

یکی از راهکارها این است که تمام بلاکچین‌ها با استفاده از IBC به یکدیگر متصل شوند. مشکلی که در این زمینه پیش می‌آید این است که تعداد اتصالات شبکه به صورت مجذور تعداد بلاکچین‌های موجود در شبکه رشد خواهد کرد. اگر فرض کنیم تنها ۱۰۰ بلاکچین در شبکه وجود دارد که با استفاده از IBC به یکدیگر متصل می‌شوند، آنگاه به ۴۹۵۰ اتصال نیاز خواهیم داشت که کنترل این تعداد اتصال غیرممکن است.

شبکه ارز دیجیتال کازماس برای حل این مشکل یک معماری ماژولار با دو کلاس Hubs و Zones را پیشنهاد می‌دهد. Zones مجموعه‌ای از بلاکچین‌های هتروژنیک منظم هستند و Hubs بلاکچین‌هایی هستند که مخصوصا برای ایجاد اتصال بین Zonesها طراحی شده‌اند. زمانی که یک Zone به یک Hub متصل می‌شود، می‌تواند با تمام Zoneهای متصل به آن Hub تبادل داده و توکن داشته باشد. در نتیجه هر Zone باید تنها با تعداد کمی Hub ارتباط برقرار کند تا به سایر Zoneها دسترسی داشته باشد.

 

اولین Hubی که در شبکه کازماس راه‌اندازی شد، Cosmos Hub نام داشت. این هاب، همان بلاکچینی است که ما آن را به عنوان شبکه ارز دیجیتال کازماس می‌شناسیم و توکن بومی آن ATOM است و می‌تواند با چند ارز دیجیتال مختلف مبادله شود. راه‌اندازی کازماس هاب، می‌تواند مسیر دستیابی به هدف شبکه بزرگ کازماس که اینترنت دنیای بلاکچین است را هموار کند.

کازماس بین تمام بلاکچین‌ها ارتباط برقرار می‌کند

آنچه تاکنون گفتیم، درباره اتصال بلاکچین‌های Tendermint به یکدیگر بود. اما جالب است بدانید که کاربرد کازماس به اتصال بین این نوع بلاکچین محدود نیست و تمام انواع بلاکچین‌ها می‌توانند با استفاده از کازماس به یکدیگر متصل شوند.

بلاکچین‌هایی که ویژگی تایید سریع را داشته باشند، می‌توانند به راحتی با IBC کار کنند و مطابق با آنچه پیش از این گفتیم، با سایر بلاکچین‌ها ارتباط داشته باشند. اما بلاکچین‌هایی که سرعت تایید آن‌ها زیاد نیست و با الگوریتم اثبات کار فعالیت می‌کنند، باید فرایند پیچیده‌تری طی شود. برای این دسته از بلاکچین‌ها، نوعی پروکسی روی زنجیره به نام Peg-Zone تعریف می‌شود. این پروکسی قابلیت تایید سریع را دارد و با IBC سازگار است. بنابراین هنگام ردیابی در فرایند IBC، Peg-Zone به جای بلاکچین اصلی در معامله معرفی می‌شود و با این کار ارتباط بین دو بلاکچین برقرار خواهد شد.

تیم توسعه دهنده کازماس در حال حاضر روی ایجاد یک Peg-Zone برای بلاکچین اتریوم کار می‌کنند که peggy نام دارد. جالب است بدانید که با استفاده از peggy می‌توان هر نوع توکن یا کوینی که در بلاکچین ارز دیجیتال کازماس ذخیره شده است را به اتریوم انتقال داد.

حل مشکل مقیاس‌پذیری با کازماس

بعد از گذر از مشکل ایجاد ارتباط بین بلاکچین‌ها به یک مانع نهایی در شبکه می‌رسیم و آن چیزی نیست جز مقیاس‌پذیری.

 

مقیاس‌پذیری عمودی

در این بخش، مقیاس‌پذیری خود بلاکچین‌ها افزایش پیدا می‌کند و این کار با تغییر الگوریتم اجماع PoW به استفاده از روش اجماع Tendermint انجام می‌شود. با استفاده از Tendermint امکان پردازش هزار تراکنش در ثانیه وجود خواهد داشت.

مقیاس‌پذیری افقی

حتی در بهترین حالت الگوریتم‌های اجماع هم محدودیت وجود دارد و اگر بلاکچین بخواهد توسط همه کاربران دنیا مورد استفاده قرار بگیرد، مقیاس‌پذیری عمودی پاسخگوی نیاز نیست. روش حل این مشکل استفاده از معماری‌های چند زنجیره‌ای است. ایده این معماری می‌گوید یک برنامه روی چند بلاکچین موازی راه‌اندازی شود و چند اعتبارسنج مشترک روی آن کار کنند. از نظر تئوری این موضوع باعث می‌شود مقیاس‌پذیری بلاکچین به بی‌نهایت برسد. البته پیاده‌سازی مقیاس‌پذیری افقی به این سادگی نیست و بیان جزییات آن از حوصله این مقاله خارج است.

کازماس در حال حاضر پیشرفت خوبی در زمینه مقیا‌س‌پذیری عمودی داشته و با استفاده IBC توانسته به مراحلی برسد که تا پیش از این هیچ بلاکچینی آن را انجام نداده بود. توسعه‌دهندگان این شبکه قصد دارند بعد از تکمیل ماژول‌های IBC به سراغ راهکارهای اجرای مقیاس‌پذیری افقی بروند.

ارز دیجیتال کازماس یا ATOM

اولین خبرها از کازماس و ارز دیجیتال اتم در ۲۸ آوریل ۲۰۱۹ توسط صرافی بایننس منتشر شد و این صرافی اعلام کرد که از این روز توکن جدیدی به لیست خود اضافه کرده است. با توجه به آنچه تا اینجا درباره شبکه بلاکچین کازماس خواندید، دیگر صحبت درباره اینکه چرا این شبکه به یک توکن هم نیاز دارد، بسیار ابتدایی است.

14

ارز دیجیتال اتم با استفاده از الگوریتم PoS به دست می‌آید و استخراج نمی‌شود. ارز اولیه این توکن که در ۶ آوریل ۲۰۱۹ انجام شد، ۱۷.۳ میلیون دلار سرمایه جذب کرد و به عنوان یکی از بهترین ICOهای تاریخ ارزهای دیجیتال شناخته شد. در حال حاضر ارز دیجیتال ATOM در صرافی‌های مختلف مبادله می‌شود و می‌توانید این ارز را در والت‌های مختلف دیجیتال نگهداری کنید.

کلام آخر

آنچه خواندید، معرفی نامه جامع کازماس بود و مهم‌ترین نکته‌ای که از آن برمی‌داریم این است که ارز دیجیتال کازماس برای ورود به بازار طراحی نشده است و می‌خواهد یک اکوسیستم باشد. توسعه‌دهندگان این شبکه در تلاشند با ارتقای ابزارهایی که اکنون در اختیار دارند و ایجاد ابزارهای جدید در آینده، رویاهای تکنولوژی بلاکچین را به واقعیت تبدیل کنند. ابزارهای کازماس، اولین نشانه‌هایی هستند که از اینترنت غیرمتمرکز و سیستم مالی جهانی آینده می‌بینیم.