ازدحام شبکه (Network Congestion) به چه معناست؟

آیا تا به حال در شبکه‌های بلاکچینی مختلف با مشکل سرعت پایین پردازش یا کارمزد بالا مواجه شده‌اید؟ معمولا کاربران در هنگام شلوغی شبکه بلاکچین یا ازدحام شبکه، با این مشکلات روبرو می‌شوند. اما چرا این اتفاق می‎‌افتد؟ هر بلاکچین می‌تواند تعداد تراکنش‌های مشخصی را در هر ثانیه (TPS) پردازش نماید و در‌صورتی‌که تعداد تراکنش‌های شبکه، بیش از ظرفیت آن باشد، ازدحام شبکه (Network Congestion) اتفاق می‌افتد.

چرا ازدحام شبکه در بلاکچین اتفاق می‌افتد؟

هر شبکه بلاکچین نرخ تراکنش در ثانیه (TPS Rate) مشخصی دارد که نشان‌دهنده تعداد تراکنش‌هایی می باشد که نودهای آن بلاکچین می‌توانند در هر ثانیه پردازش نمایند. ازدحام شبکه که گاهی به آن ازدحام بلاکچین هم گفته می‌شود، هنگام تعاملات بیش‌ازحد شبکه اتفاق می‌افتد.

در نتیجه، مدت زمانی که نود باید صرف پردازش تراکنش کند، به مقدار قابل‌توجهی افزایش پیدا می‌ نماید. معمولا دلیل اصلی این اضافه بار، افزایش تعداد کاربرانی می باشد که از شبکه استفاده می‌کنند. توسعه‌دهندگان برای رفع مشکل ازدحام شبکه در بلاکچین‌هایی مانند بیت کوین (Bitcoin) و اتریوم (Ethereum) فناوری‌های کارآمدی مانند شاردینگ (Sharding) را توسعه‌داده‌اند. شبکه سولانا (Solana) هم اخیرا به دلیل مشکل ازدحام شبکه و تاثیر آن بر TPS و قابلیت استفاده (Usability)، اعلام کرد برای حل این مشکل، سرویس پرداختی را ارائه می‌ نماید تا استفاده مستقیم از ارزهای دیجیتال با پشتوانه دلار ایالات متحده را امکان‌پذیر کند.

اثرات ازدحام شبکه چیست؟

ازدحام شبکه همانند ترافیک شهری، مشکلات و چالش‌های فراوانی را به‌وجود می‌آورد. قطعا اگر بدانید در زمان شلوغی شبکه با این چالش‌ها روبرو می‌شوید، زمان مناسبی را برای انجام تراکنش در شبکه اتریوم یا هر بلاکچین دیگر انتخاب می‌ نمایید.

1 - کارمزد بالای تراکنش‌ها

اثر عرضه و تقاضا (Supply and Demand) در شبکه بلاکچین، شبیه به اثری می باشد که در حوزه تجارت و کسب‌وکار دارد. هرچه تقاضا برای نودها و پردازش تراکنش‌ها بیشتر باشد، کارمزد تراکنش‌ها هم بیشتر می‌شود. در برخی موارد کاربران به دلیل ازدحام شبکه بیت کوین، مجبور هستند برای پردازش یک تراکنش بیش از ۲۰۰ دلار بپردازند.

2 - سرعت پایین پردازش تراکنش در هر ثانیه 

همانطور که اشاره شد منظور از TPS، تعداد تراکنش‌هایی می باشد که بلاکچین در هر ثانیه پردازش می‌ نماید. به طور مثال نرخ پردازش در هر ثانیه بلاکچین اتریوم، حدود ۱۵TPS  است. بلاکچین‌های پیشرفته‌تر مانند پالیگان (Polygon) و سولانا می‌توانند بدون به‌خطرانداختن امنیت و حریم خصوصی کاربران، هزاران تراکنش را در هر ثانیه پردازش کنند.  هنگامی که یک شبکه بلاکچین ازدحام پیدا می‌کند، TPS شبکه با مشکل مواجه می‌شود. بنابراین ممکن است کاربران مجبور شوند ساعت‌ها منتظر تکمیل تراکنش بمانند یا با پرداخت هزینه اضافی، نوبت پردازش تراکنش‌ خود را در اولویت قراردهند.

 3 - کاهش مقیاس‌پذیری

مقیاس‌پذیری (Scalability) یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های شبکه‌های بلاکچین بیت کوین و اتریوم می باشد چرا که در مقایسه با سایر بلاکچین‌های نسل جدید مقیاس‌پذیری کمتری دارند. به عبارت دیگر شبکه بیت کوین و اتریوم می‌توانند فقط تعداد معینی از کاربران و تراکنش‌ها را به‌طور همزمان بپذیرند.

ازدحام شبکه چه افرادی را تحت تاثیر قرار می‌دهد؟

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 مشکل ازدحام شبکه

خوشبختانه برای حل مشکل ازدحام شبکه‌های بلاکچینی چندین راه‌حل وجود دارد. سه راه اصلی برای حل موثر Network Congestion عبارتند از:

• شارد چین‌ها (Shard Chains)

زنجیره‌های شارد (Shard) زیرمجموعه‌هایی از یک شبکه بلاکچین اصلی، مانند اتریوم ۱.۰ هستند. از آنجایی که شارد چین‌ها به طور مستقل فعالیت می‌کنند؛ می‌توانند خودشان تراکنش‌ها را پردازش کنند و فقط برای اعتبارسنجی آن‌ها به شبکه بیکن (Beacon Network) متکی هستند. در حقیقت شارد چین‌ها بار بلاکچین اصلی را کاهش می‌دهند.

• شبکه لایتنینگ (Lightning Network)

لایتنینگ نتورک (Lightning Network) یک پروتکل پرداخت لایه ۲ نسل جدید است که با هدف افزایش سرعت تراکنش به یک بلاکچین اضافه می‌شود. کانال‌های مستقل دو طرف که در یک تراکنش درگیر هستند، به یکدیگر می‌پیوندند و به این ترتیب شبکه‌ای قوی از نودهای لایتنینگ (Lightning Node) با ظرفیت پردازش سریع‌ و امن شکل می‌گیرد.

• پروپزال‌های بهبود اتریوم (EIP)

پروپزال‌های بهبود اتریوم (Ethereum Improvement Proposals) پیشنهاداتی از سوی کاربران برای افزودن ویژگی‌ها و فرایند‌های جدیدی است که می‌توانند عملکرد و کارایی بلاکچین اتریوم را افزایش دهند. همه کاربران بلاکچین اتریوم می‌توانند پیشنهادات و پروپزال‌های خود را به گیت‌هاب اتریوم ارسال کنند تا مورد بحث، بررسی و تایید اعضای کامیونیتی شبکه قرار بگیرد. 

سوالات متداول (FAQ)

• ازدحام شبکه چیست؟

زمانی که شبکه بلاکچینی با درخواست‌های بیش از حد توانش مواجه شود و به اصطلاح Overload شود، شبکه دچار ازدحام شبکه یا Network Congestion می‌شود.

• ازدحام شبکه چه اثراتی دارد؟

بروز ازدحام شبکه باعث افزایش کارمزد، کاهش سرعت انجام تراکنش‌ها و در کل کاهش مقیاس‌پذیری شبکه می‌شود.

سخن پایانی

هر شبکه بلاکچین می‌تواند در هر ثانیه تعداد مشخصی تراکنش را پردازش کند. زمانی که تقاضای کاربران زیاد باشد، شبکه بلاکچین به دلیل بارگذاری بیش‌از حد با مشکل ازدحام شبکه (Network Congestion) مواجه می‌شود. در چنین مواقعی، کاربران با مشکلاتی مانند سرعت پایین تراکنش یا کارمزد بالا روبه‌رو خواهند بود. هرچه مقیاس‌پذیری شبکه بیشتر باشد، راحت‌تر از عهده تراکنش‌های بیش‌از‌حد برمی‌آید. به همین دلیل بلاکچین‌هایی مانند بیت کوین و اتریوم که نسبت به بلاکچین‌های نسل جدید مقیاس‌پذیری کمتری دارند، برای حل این مشکل از راهکارهایی مانند؛ شاردینگ و پروپزال‌های بهبود استفاده می‌کنند.