شبکه اتریوم در بین توسعه دهندگان و کاربران از محبوبیت بسیار بالایی برخوردار است اما به دلیل این که مقیاس پذیری پایینی دارد نمی تواند به نیاز کاربران و رشد روز افزون امور مالی غیرمتمرکز (Defi) و برنامه های غیرمتمرکز (DApp) پاسخ دهد. برای رفع مشکل

مقیاس پذیری، کارمزد بالا و سرعت پایین تراکنش ها در شبکه اتریوم، شبکه های لایه دوم از جمله Optimism ایجاد شدند. شبکه Optimism یک راهکار لایه دوم است که با هدف رفع مشکل مقیاس پذیری شبکه اتریوم راه اندازی شده است. Optimism به معنای خوش بینی می باشد که در رویکرد نیز از همین معنا الهام گرفته است. این شبکه برای افزایش مقیاس پذیری از راهکارهای خوش بینانه (Optimisitic Rollup) استفاده می کند. شبکه Optimism در این راهکار، تراکنش ها را در شبکه خود جمع آوری و اجرا می کند و آنها را در قالب یک تراکنش و به صورت فشرده به شبکه اتریوم ارسال می کند.

به این ترتیب باعث افزایش مقیاس پذیری و سرعت انجام تراکنش ها و همچنین کاهش کارمزدها می شود. همه تراکنش هایی که توسط اعتبارسنج های شبکه صحت سنجی می شوند، در رویکرد Optimisitic به صورت معتبر در نظر گرفته می شود و پردازش می شوند. این فرآیند سبب می شود که اعتبارسنجی تراکنش ها به صورت مجزا صورت نگیرد و زمان پردازش آنها کاهش یابد. همچنین ولیدیتورها یا هر یک از اعضای شبکه فرصت دارند تا فقط در طول یک هفته، مجموعه تراکنش های انجام شده را بررسی کنند و پاداشی را در صورت پیدا کردن تراکنش جعلی، دریافت کنند.

شبکه Optimism با هدف کارآمد ساختن و حل مشکلات مقیاس پذیری شبکه اتریوم ایجاد شده است. این شبکه بر اساس 4 ستون اصلی سادگی، عمل‌گرایی، پایداری و خوش‌بینی، طراحی شده است. این ویژگی ها به شبکه Optimism این امکان را می دهد تا به صورت موثر و ساده فعالیت کند و به کاربران و توسعه دهندگان امکانات مختلفی را ارائه دهد. شبکه آپتیمیزم Optimism؛ راه حلی جذاب برای مشکلات اتریوم شبکه آپتیمیزم به منظور از بین بردن مشکلات شبکه اتریوم ایجاد شد. در واقع شبکه اتریوم با وجود محبوبیت زیادی که دارد، نمی‌تواند به خوبی پاسخگوی نیاز کاربران باشد، چرا که مقیاس‌پذیری در آن پایین است. همچنین این شبکه توان پشتیبانی از پیشرفت و توسعه برنامه‌های غیرمتمرکز یا DApp و Defi را ندارد. شبکه Optimism در اینجا به کمک اتریوم می‌آید و مشکلاتی مثل کارمزد بالا، سرعت پایین تراکنش‌ها یا مقایس‌پذیری پایین را از بین می‌برد. شبکه op از تمام برنامه‌های غیرمتمرکز در شبکه اتریوم پشتیبانی می‌کند و از آن‌جا که محاسبات را خارج از زنجیره انجام می‌دهد، به سرعت انجام آن‌ها می‌افزاید و موجب کم شدن هزینه‌ها می‌شود.

شبکه آپتیمیزم چیست؟

همانطور که گفتیم شبکه آپتیمیزم برای حل برخی از مشکلات در شبکه بلاک‌چینی اتریوم ایجاد شد و هدف اصلی آن رفع مقایس‌پذیری پایین در این شبکه است. در شبکه Optimism به منظور رفع مشکلات مقیاس‌پذیری از رویکردی به نام Optimisitic Rollup استفاده می‌شود. با استفاده از این رویکرد، سرعت تراکنش‌ها و میزان کارمزدها کم می‌شوند و مقیاس‌پذیری هم کاهش می‌یابد. در واقع این شبکه با این رویکرد تراکنش‌ها را در خود جمع‌آوری و اجرا می‌کند و آن‌ها را به شکل یک تراکنش دیگر یا بهتر است بگوییم در حالت فشرده به شبکه اتریوم ارسال خواهد کرد.

شبکه آپتیمیزم از یک راهکار با نام آپتیمیستیک استفاده می‌کند. در این راهکار تراکنش‌هایی که صحت و اعتبارشان تایید می‌شود، وارد پروسه پردازش می‌شوند. با رویکرد آپتیمیستیک هیچ تراکنشی به صورت مجزا پردازش نخواهد شد و‌ به همین دلیل سرعت پردازش آن‌ها تا حد زیادی کم می‌شود.

شبکه op دارای اعضا یا ولیدیتور است، این ولیدیتور‌ها باید مجموع تراکنش‌ها را بررسی کنند تا چنانچه تراکنش جعلی وجود داشت، آن را شناسایی و گزارش دهند. آن‌ها در ازای گزارش شبکه‌های جعلی، پاداش نیز دریافت می‌کنند.

حالا شبکه آپتیمیزم یکی از عوامل رشد و پیشرفت شبکه اتریوم به شمار می‌رود و با ارائه کردن انواع امکانات به توسعه‌دهنده‌ها و کاربران، تاثیر به سزایی در مشکلات مقیاس‌پذیری شبکه اتریوم و افزایش کاربرد و بازدهی آن دارد. Optimism فعالیت خود را بر اساس ۴ اصل مهم ادامه می‌دهد که به شرح زیر هستند:

عمل‌گرایی پایداری خوش‌بینی سادگی بنیانگذار شبکه آپتیمیزم سازنده شبکه آپتیمیزم، کوین هو (Kevin Ho) است. او توانست در دانشگاه پنسیلوانیا در رشته علوم کامپیوتری گرایش طراحی رسانه تحصیل کند و تحصیلات خود را در همان جا به اتمام برساند. جینگلان وانگ (Jinglan Wang) در کنار کوین هو نقش به سزایی در ‌راه‌اندازی و تاسیس شبکه آپتیمیزم دارد. آنها می‌خواهند توسعه‌ای را خلق کنند که شاید در نظر بنیانگذاران اتریوم نبوده. نحوه کار شبکه Optimism این شبکه در ساختار خود از چندین بخش مختلف از جمله ذخیره‌سازی بلاک‌ها، تولید بلاک، اجرای بلاک، بریج دارایی‌ها بین اتریوم و آپتیمیزم و ایجاد امنیت در شبکه بهره می برد ذخیره سازی همه بلاک های Optimism در یک قرارداد هوشمند ویژه در اتریوم به نام CTC (CanonicalTransactionChain) صورت می گیرد. بلاک هایی که در شبکه Optimism ایجاد شده اند، در یک فهرست ضمیمه در داخل CTC ذخیره و نگهداری می شوند که این فهرست تشکیل دهنده بلاک چین Optimism می باشد.

CTC شامل کدهایی می باشد که تضمین می کند لیست موجود در بلاک ها توسط تراکنش های جدید اتریوم غیر قابل تغییر هستند. با این حال در صورت سازماندهی شدن مجدد بلاک چین اتریوم و تغییر یافتن ترتیب تراکنش های گذشته اتریوم، این تضمین می تواند از بین برود. شبکه اصلی Optimism طوری پیکربندی شده است که ایمنی کاملی در برابر سازماندهی مجدد بلاک تا 50 بلاک در شبکه اتریوم را دارد.

بنابراین در صورتی که تراکنش‌ها در شبکه اتریوم، سازماندهی مجدد بزرگتر از این را تجربه کند، در شبکه Optimism نیز این اتفاق خواهد افتاد. البته در شبکه اتریوم این اتفاق زمانی رخ می دهد که حمله 51 درصدی صورت گرفته باشد. البته به دلیل غیرمتمرکز بودن و مکانیسم اجماع ایمن اتریوم، رخ دادن چنین حالتی دور از ذهن است. بنابراین می توان گفت امنیت شبکه Optimism تا حد خیلی زیادی وابسته به امنیت شبکه اتریوم می باشد.

تولید بلاک

واحدی به نام ترتیب‌دهنده (Sequencer)، تولید بلاک در شبکه Optimism را مدیریت می کند و خدماتی از جمله تایید تراکنش‌ها و به‌ روزرسانی وضعیت شبکه، ارسال تراکنش‌های کاربران به L1 و همچنین ساخت و اجرای بلاک‌های L2 را در این شبکه ارائه می دهد. Mempool در واحد ترتیب دهنده ها وجود ندارد و تراکنش ها طبق ترتیبی که دریافت می شوند، فورا تایید یا رد می شوند. پس از ارسال تراکنش ها به ترتیب دهنده توسط کاربران، اعتبار تراکنش ها توسط ترتیب دهنده ها بررسی می شود و پس از آن تراکنش را در حالت معلق و همچنین به عنوان یک بلاک در انتظار ثبت می کند.

به صورت دوره ای بلاک های معلق در دسته های بزرگ برای نهایی شدن به اتریوم ارسال می شوند. فرآیند دسته‌بندی با توزیع هزینه‌های ثابت بر روی تمام تراکنش‌های یک دسته معین، بطور قابل‌ توجهی کارمزد کلی تراکنش را کاهش می‌دهد. همچنین ترتیب‌دهنده برای به حداقل رساندن میزان داده‌های منتشر شده در شبکه اتریوم، برخی از تکنیک‌های فشرده‌سازی اولیه را اعمال می‌کند. کاربران همچنین می‌توانند ترتیب‌دهنده را به طور کامل از فرآیند انجام تراکنش حذف کنند و مستقیما از طریق تراکنش از شبکه اتریوم به CTC، تراکنش‌ های خود را ارسال کنند.

در این روش به دلیل این که پرداخت هزینه ارسال تراکنش به طور کامل توسط کاربر صورت می گیرد و بین تراکنش‌های مختلف توزیع نمی‌شود، برای کاربران معمولا گران‌تر است و آنها باید کارمزد بیشتری را بپردازند. Optimism PBC در حال حاضر تنها تولید کننده بلاک در شبکه Optimism است و اداره این شبکه به صورت متمرکز صورت می گیرد؛ اما در نظر دارد در آینده به یک شبکه غیرمتمرکز تبدیل شود تا امکان مشارکت همه افراد در آن وجود اشته باشد. نودهای شبکه اتریوم از شبکه همتا‌ به‌ همتا اتریوم، بلاک‌ها را دانلود می‌کنند؛ اما نودهای این شبکه، مستقیما از فهرست بلاک‌های موجود در قرارداد CanonicalTransactionChain بلاک‌ها را دانلود می‌کنند. در این شبکه فرآیند ثبت ایجاد بلاک‌های جدید و انجام تراکنش‌ها توسط نودهای این شبکه انجام می‌پذیرد.

ذخیره سازی بلاک‌ها

شبکه اتریوم دارای یک قرارداد هوشمند به نام Canonical Transaction Chain است. در این قرارداد که نام اختصاری آن CTC است، بلاک‌های شبکه آپتیمیزم ذخیره می‌شوند. در واقع این قرارداد دارای یک فهرست ضمیمه است که بلاک‌ها را در آن‌جا نگهداری می‌کند. با این فهرست، بلاک‌چین شبکه op نیز معنا پیدا می‌کند. قرارداد CTC کدهایی دارد که ضامن عدم تغییر لیست موجود در بلاک‌ها به وسیله تراکنش‌های جدید در اتریوم می‌شود. اما اگر ترتیب تراکنش‌های قبلی در شبکه اتریوم دچار تغییر و بلاک‌چین آن سازماندهی شود، این ضمانت هم از بین خواهد رفت. خدمات شبکه آپتیمیزم شبکه آپتیمیزم خدمات مختلفی به توسعه‌دهندگان ارائه می‌کند اما در کنار خدمات منحصر به فردی برای کاربران هم در نظر دارد. کاربران از طریق این شبکه می‌توانند برای تبدیل توکن به ERC20 یا بالعکس استفاده کنند و وضعیت تراکنش‌هایی که اجرا می‌کنند را هم بررسی نمایند. علاوه بر این در شبکه خدمات دیگری هم ارائه می‌شود که به شرح زیر هستند:

بریج یا پل بلاک‌چین

اشاره کردیم با دخالت بریج یا پل بلاک‌چین در شبکه Optimism امکان انتقال توکن‌ها از اتریوم به این شبکه وجود دارد. کاربران می‌توانند توکن‌های خود را با این ویژگی به شبکه آپتیمیزم منتقل کنند و از آن‌ها برای برنامه‌های دیگر استفاده نمایند. با خدمات بریج یا پل بلاک‌چین امکان انتقال توکن‌ها از آپتیمیزم به اتریوم نیز امکان‌پذیر است، منتهی زمان انجام این کار می‌تواند حتی به مدت یک هفته هم به طول بیانجامد.

مرورگر بلاک‌چینی

شبکه بلاک‌چین دارای یک مرورگر است که به کاربران امکان پیگیری و بررسی تراکنش‌ها را می‌دهد. در واقع کاربران به وسیله این مروگر امکان دسترسی به اطلاعات را خواهند داد.

کوین OP چیست؟

این شبکه دارای یک کوین حاکمیتی به نام OP است. توسعه‌دهندگان شبکه OP با‌ راه‌اندازی این کوین آن را از طریق ایر دراپ بین کاربران‌شان توزیع کردند. هدف از‌ راه‌اندازی این کوین شرکت کردن در پروسه‌های حاکمیتی‌ و امکان ساخت و مدیریت کردن حساب‌های چند امضایی در شبکه آپتیمیزم است. زمانی که کوین OP کاربردی شود و بین کاربران مختلف توزیع شود، شبکه OP به سمت غیرمتمرکز شدن گام بر می‌دارد.

به محض اینکه شبکه OP غیرمتمرکز شد، کاربران می‌توانند نقش نود را در این شبکه ایفا کنند و بلاک‌هایی را بسازند یا تراکنش‌های مختلف را اجرایی کنند. در واقع با این کار کاربران می‌توانند در تصمیم‌گیری‌های حاکمیتی مربوط به شبکه Optimism مشارکت کنند. پس از اینکه کوین OP شروع به فعالیت کرد، انتظار می‌رود که از آن برای پرداخت کارمزد تراکنش‌ها در این شبکه استفاده شود. نحوه دریافت ایردراپ کوین OP زمانی که کوین OP توزیع شد، این کوین به افراد مختلفی تعلق گرفت که در زیر به به آن‌ها اشاره می‌کنیم:

کاربرانی که در شبکه آپتیمیزم حضور داشتند کاربرانی که به صورت مداوم از این شبکه استفاده می‌کردند کسانی که در DAO مشارکت داشتند مولتی‌ساینرهایی که بیشترشان جزو تولیدکنندگان DAOها هستند کسانی که در پلتفرم گیت‌کوین مشارکت داشتند کاربرانی که در دنیای کریپتوکارنسی همچنان در شبکه اتریوم باقی ماندند و از آن استفاده می‌کردند نودهای فهرست کننده داده‌های اتریوم نودهای Optimism شامل 2 جزء اصلی، نرم‌افزار کلاینت آپتیمیزم (Optimism client software) و فهرست‌کننده داده‌های اتریوم می باشد. فهرست‌کننده داده‌های اتریوم یا همان لایه انتقال داده (Data Transport Layer) یا DTL، اقدام به بازسازی بلاک چین Optimism از بلاک‌های منتشر شده در قرارداد CTC می‌کند.

DTL رویدادهایی را که در قرارداد CanonicalTransactionChain منتشر می‌شود را جست و جو می کند و همچنین بلاک‌های جدیدی را که در شبکه Optimism منتشر شده‌اند را نشان می‌دهد. سپس اقدام به بررسی تراکنش‌هایی می کند که این رویدادها را منتشر کرده‌اند تا در قالب استاندارد در شبکه اتریوم، بلاک‌های منتشر شده را بازسازی کند.

نودهای Optimism Client Software نرم‌افزار کلاینت آپتیمیزم (Optimism Client Software) را بخش دوم نودهای Optimism اجرا می‌کند. Optimism Client Software یک نسخه تقریبا مشابه با Geth می باشد. در واقع ساختار آن تقریبا مشابه نرم‌افزار اتریوم است. شبکه Optimism از همان حساب و ساختار وضعیت، ماشین مجازی اتریوم (EVM)، مکانیسم اندازه‌گیری میزان کارمزد تراکنش‌ها و همچنین برنامه هزینه بهره می برد. معماری استفاده شده در ساختار شبکه Optimism را EVM Equivalence یا منطبق با EVM نیز می نامند.

نرم‌افزار کلاینت Optimism بر بلاک‌های جدید فهرست شده در Data Transport Layer به صورت مداوم نظارت می کند و زمانی که در آن یک بلاک جدید فهرست می‌شود، اقدام به دانلود کردن آن می کند و سپس تراکنش‌هایی را که در آن موجود هستند را اجرایی می‌کند. فرآیند اجرای تراکنش در Optimism مشابه فرآیند اجرای تراکنش در شبکه اتریوم می باشد و طی مراحل زیر صورت می گیرد:

1- بارگذاری وضعیت شبکه Optimism

2- انجام شدن تراکنش و سپس ثبت تغییرات

3- تکرار این فرآیند برای هر بلاک جدید که توسط Data Transport Layer فهرست شده است. طراحی شبکه Optimism به صورتی است که این امکان را به کاربران می دهد تا پیام‌های دلخواه خود را میان قراردادهای هوشمند در شبکه Ethereum و شبکه Optimism بتوانند ارسال کنند. این قابلیت می تواند انتقال دارایی‌هایی مانند توکن‌های ERC-20 را میان دو شبکه میسر نماید. با توجه به جهتی که پیام‌ها و توکن‌ ها ارسال می‌شوند، مکانیسم دقیق این ارتباط نیز متفاوت است.

شبکه Optimism با استفاده از این قابلیت در بریج دارایی‌ها این امکان را به کاربران خود می دهد تا آنها بتوانند دارایی‌ها خود را با استاندارد ERC-20 و همچنین ETH را از شبکه اتریوم به شبکه Optimism واریز کنند و بتوانند آن‌ها را از این شبکه به شبکه اتریوم برداشت نمایند. بریج بین شبکه اتریوم و شبکه Optimism به 2 صورت انجام می‌شود:

انتقال دارایی از شبکه Optimism به اتریوم کاربران برای ارسال پیام از اتریوم به Optimism، فقط باید اقدام به فعال سازی قرارداد CTC در اتریوم کنند تا در شبکه Optimism یک بلاک جدید ایجاد شود. بلاک‌های ایجاد شده توسط کاربر نشات گرفته از آدرس کیف پولی ست که توسط آن بلاک ایجاد شده است.

انتقال دارایی از شبکه اتریوم به شبکه Optimism فرآیند ارسال داده‌ها از شبکه Optimism به شبکه اتریوم از حالت قبلی پیچیده‌تر می باشد، زیرا قراردادهای هوشمند بر بستر شبکه Optimism نمی توانند در شبکه اتریوم به راحتی تراکنش ایجاد کنند در صورتی که عکس این موضوع صادق است. در این فرآیند به جای این که به صورت خودکار تراکنش های احراز هویت شده ایجاد شود، باید برای قراردادهای موجود در اتریوم، وضعیت قابل اثباتی در مورد وضعیت شبکه Optimism ایجاد کرد.

ایجاد اظهارات در مورد وضعیت این شبکه که قابل اثبات باشد به یک تعهد رمزنگاری شده نیاز دارد. پس از ایجاد هر بلاک، وضعیت Optimism به روز می‌شود، بنابراین پس از هر بلاک، نحوه اثبات وضعیت آن تغییر می‌کند. تعهدات و وضعیت شبکه برای یک قرارداد هوشمند در اتریوم به نام StateCommitmentChain به طور منظم (تقریبا یک یا دو بار در ساعت) منتشر می‌شوند. کاربران می‌توانند برای ایجاد اثبات درخت مرکل در مورد وضعیت Optimism از این تعهدات استفاده کنند. انتشار وضعیت شبکه در آپتیمیستیک رول آپ‌ها، بدون هیچ مدرک مستقیمی مبنی ‌بر اعتبار تراکنش‌ها در اتریوم صورت می گیرد. در عوض، برای مدتی این تراکنش‌ها به صورت معلق در نظر گرفته می‌شوند. اگر تراکنش‌های انجام شده بدون هیچ مشکلی در یک مدت زمان معین (در حال حاضر ۷ روز) باقی بمانند، به صورت نهایی در نظر گرفته می‌شوند. قراردادهای هوشمند در اتریوم می‌توانند زمانی که یک تعهد به صورت نهایی در نظر گرفته شود، شواهدی را در مورد وضعیت شبکه Optimism بر اساس آن تعهد به آسانی بپذیرند.

در این شبکه زمانی که کاربر برای انجام یک تراکنش درخواستی را ثبت می‌کند، در این شبکه یک بلاک جدید تولید می‌شود، اعتبار‌سنج‌ های شبکه اقدام به سنجیدن اعتبار تراکنش درخواستی می کنند و آن را پس از انجام تراکنش در شبکه ثبت می نمایند. تراکنش‌ها پس از انجام این مراحل تجمیع می شوند و در اتریوم ثبت می‌شوند. این فرآیند باعث افزایش سرعت تراکنش‌ها و کاهش کارمزد انجام آنها در مقایسه با زنجیره اصلی اتریوم می شود.

در شبکه‌هایی که از فناوری آپتیمیستیک رول آپ استفاده می‌کنند، برای تبدیل شدن به نود، مبلغی به عنوان وثیقه صحت در انجام تراکنش‌ها باید توسط نودها پراخت شود. تراکنش‌ها توسط نودها انجام می شود و سپس در شبکه اتریوم ثبت می‌شوند. کاربران شبکه و سایر نودها، پس از انجام این فرایند تراکنش‌های انجام شده را بررسی می کنند. در صورتی که شواهدی مبنی ‌بر عدم انجام درست تراکنش پیدا شود، نود خاطی جریمه می شود و از وثیقه او مبلغی تحت عنوان جریمه کسر و به فردی که این موضوع را اثبات کرده است، پرداخت می‌شود. بنابراین فرآیند تایید و ثبت تراکنش ها در شبکه اتریوم در راهکارهای لایه ۲ یک فرآیند زمان بر می باشد و به یک هفته زمان برای برگشت تراکنش از لایه دوم‌ها به زنجیره اصلی اتریوم نیاز است. سرویس های ارائه شده توسط این شبکه شامل دو بخش می باشد: 1- پلتفرم هایی که بر روی شبکه Optimism ساخته شده اند. 2- سرویس ها و خدماتی که توسط شبکه Optimism به کاربران ارائه می شود. در ادامه به بررسی هر کدام می پردازیم.

1- سرویس‌های ساخته شده بر بستر شبکه Optimism از جمله سرویس‌های ساخته شده بر بستر این شبکه می توان به کیف پول‌ها، توکن‌های بی‌همتا (NFT)، دیفای، بریج‌ها، ابزار مختلف و دائوها (DAO) اشاره کرد. همه ی پلتفرم‌های مبتنی بر شبکه اتریوم می‌توانند اپلیکیشن‌های خود را به راحتی بر بستر Optimism نیز ایجاد کنند.

پلتفرم‌های تورنادو کش، کروفایننس، سوشی سواپ، یونی سواپ، و Aave از جمله معروف‌ترین سرویس‌های دیفای ساخته شده بر بستر Optimism می باشند. همچنین در بستر Optimism مجموعه NFT های متعددی ایجاد شده است؛ برای نمونه Optipunks بر بستر Optimism مجموعه‌ای از NFT ها را ایجاد کرده است.

2- سرویس‌هایی که توسط Optimism ارائه می‌شوند. خدمات متعددی توسط شبکه Optimism در اختیار توسعه‌دهندگان قرار می‌گیرد، علاوه بر این کاربران این شبکه می‌توانند برای پیگیری وضعیت تراکنش‌های خود و تبدیل توکن‌های ERC-20 خود یا برعکس از خدمات آن استفاده کنند. خدماتی که این شبکه به کاربران خود ارائه می‌دهد،