مدت زمان مورد نیاز برای نهایی شدن (TTF) یک تراکنش در بلاکچین چیست؟

امروزه با افزایش تعداد و میزان فعالیت کاربران در حوزه رمز ارزها، کاربران و حتی برنامه‌های غیرمتمرکز، بیش از پیش نیاز به مقیاس‌پذیری را احساس کرده‌اند و علاقه آن‌ها نسبت به بلاکچین‌های مقیاس‌پذیر بشدت افزایش پیدا کرده است. یکی از معروف‌ترین معیار‌هایی که معمولاً برای بررسی میزان مقیاس‌پذیری یک شبکه بلاکچینی مورد بررسی قرار می‌گیرد میزان TPS یا همان تعداد پردازش تراکنش بر ثانیه می‌باشد. اما آیا تا به حال در رابطه با میزان TTF یک بلاکچین شنیده‌اید؟ آیا می‌دانید شاخص TTF در بلاکچین چیست؟

میزان TTF یا همان میزان زمان مورد نیاز برای نهایی شدن یک تراکنش، یکی دیگر از شاخص‌های مهم برای بررسی مقیاس‌پذیری یک بلاکچین می‌باشد. اما برای درک بهتر مفهوم این معیار ابتدا لازم است با نحوه ایجاد تراکنش‌ها و سپس نحوه ایجاد بلاک‌ها آشنا شویم تا سپس بتوانیم به راحتی به مفهوم خود شاخص TTF در بلاکچین بپردازیم. پس تا آخر این مقاله با بیتفا همراه باشید تا به سوال مدت زمان مورد نیاز برای نهایی شدن در بلاکچین (TTF) چیست پاسخ دهیم.

فرایند تایید و نهایی شدن یک تراکنش در بلاکچین به چه صورت می‌باشد؟

اولین موضوعی که برای درک بهتر معیار TTF بهتر است با آن آشنا شویم، فرایند تایید و نهایی شدن یک تراکنش در بلاکچین می‌باشد. فرایند اجرای یک تراکنش از زمانی شروع می‌شود که فرستنده میزان دارایی مورد انتقال و آدرس گیرنده را انتخاب کرده و یک تراکنش ایجاد می‌کند؛ سپس گره‌های بلاکچین بر روی بررسی صحت آن تراکنش به اجماع رسیده و تراکنش را تایید و آن را در یک بلاک ذخیره می‌کنند. در ادامه، این تراکنش برای نهایی شدن باید منتظر بماند تا بلاکی که تراکنش در آن ذخیره شده است، ایجاد شود و به زنجیره اصلی انتقال پیدا کند.

اما این بلاک‌ها چگونه ایجاد شده و به زنجیره اصلی انتقال پیدا می‌کنند؟

نحوه ایجاد بلاک در بلاکچین

بلاکچین‌ها زنجیره‌ای از بلاک‌ها می‌باشند که این بلاک‌ها به ترتیب و پشت سر هم ایجاد شده و به زنجیره اصلی اضافه می‌شوند. این بلاک‌ها توسط ماینرها (در بلاکچین‌هایی که از مکانیزم اجماع PoW استفاده می‌کنند) یا اعتبارسنج‌ها (در بلاکچین‌هایی که از مکانیزم اجماع PoS استفاده می‌کنند) ایجاد می‌شوند و داده‌هایی از جمله “زمان ایجاد بلاک، هش (هویت) بلاک قبلی، داده تراکنش‌های تایید شده و متغیر نانس” را در خود ذخیره می‌کنند.

هر بلاکچین بنا بر مکانیزم‌ اجماع مورد استفاده خود، زمان مشخصی برای ایجاد یک بلاک جدید صرف می‌کند و معمولاً این بلاک‌ها به ترتیب و با فاصله زمانی مشخصی ایجاد می‌شوند. بعد از آن که تراکنش توسط فرستنده ایجاد می‌شود، باید توسط گره‌های بلاکچین تایید شده و در یک بلاک ذخیره ‌شود. پس از ذخیره شدن یک تراکنش در بلاک، باید منتظر استخراج و اضافه شدن آن بلاک به زنجیره اصلی باشیم تا از برگشت ناپذیری بودن آن تراکنش اطمینان حاصل شود. در نظر داشته باشید که با ایجاد بلاک‌های جدید، اعتبار بلاک‌های قبلی افزایش یافته و هر چه یک بلاک قدیمی‌تری باشد، امنیت و برگشت ناپذیر بودن داده‌های ذخیره شده در آن محفوظ‌تر است.

(برای اطلاعات بیشتر در رابطه با نحوه ایجاد بلاک‌ها، پیشنهاد می‌کنم مقاله “نحوه کار بلاکچین” را از سایت بیتفا مطالعه کنید)

میزان زمان مورد نیاز برای نهایی شدن (TTF) چیست؟

اکنون که با موارد مورد نیاز برای درک مفهوم TTF آشنا شدیم، زمان آن است تا به خود موضوع اصلی یعنی شاخص TTF یا همان شاخص Time to Finality در بلاکچین بپردازیم.

در دنیای فناوری بلاکچین، “TTF” مخفف عبارت Time To Finality به معنای میزان زمان مورد نیاز برای نهایی شدن می‌باشد؛ این نهایی شدن در اصل به نهایی شدن یک تراکنش در بلاکچین اشاره دارد. یک تراکنش زمانی نهایی می‌شود که احتمال تغییر و برگشت آن تقریباً صفر باشد. فرایند نهایی شدن تراکنش می‌تواند بعد از ایجاد و تایید یک بلاک و یا حتی در بعضی بلاکچین‌ها پس از ایجاد چند بلاک انجام شود.

لحظه نهایی شدن یک تراکنش، لحظه‌ای است که هر دو طرف درگیر در تراکنش (فرستنده و گیرنده) از تکمیل شدن و برگشت ناپذیر بودن تراکنش اطمینان حاصل کنند. معیار TTF یک شاخص در جهت سنجش میزان زمان مورد نیاز برای نهایی شدن تراکنش‌ها در یک بلاکچین می‌باشد؛ معیار TTF در اصل به میزان تاخیر میان ایجاد شدن یک تراکنش تا نهایی شدن آن در یک بلاکچین اشاره دارد و هر چقدر این تاخیر کمتر باشد، شاخص TTF آن بلاکچین نیز پایین‌تر بوده و در نتیجه این بلاکچین از مقیاس‌پذیری بالاتری بهره خواهد برد. این معیار یکی از اصلی‌ترین شاخص‌ها برای بررسی و مقایسه میزان مقیاس‌پذیری در بلاکچین‌های مختلف می‌باشد و بسیار حائز اهمیت می‌باشد.

بررسی مفهوم TTF در بلاکچین‌هایی با مکانیرم اجماع اثبات کار

بعضی افراد و حتی بعضی تحلیلگران بزرگ، میزان TTF یک بلاکچین را برابر با مدت زمان مورد نیاز برای تشکیل یک بلاک در آن بلاکچین می‌دانند، در حالی که این موضوع در تمامی بلاکچین‌ها صحت نداشته و یک تفاوت کوچک میان این دو موضوع وجود دارد. همانطور که بالاتر به آن اشاره کردیم، TTF مدت زمان مورد نیاز برای اطمینان حاصل کردن از نهایی شدن یک تراکنش می‌باشد. در بعضی از بلاکچین‌ها مخصوصاً بلاکچین‌هایی که از مکانیزم اجماع اثبات کار استفاده می‌کنند (برای مثال بلاکچین بیتکوین)، توصیه می‌شود تا برای اطمینان حاصل کردن از نهایی شدن تراکنش، تا ایجاد ۶ بلاک منتظر بمانید. این موضوع به دلیل آن است که از آن‌جایی که ماینرها در مکانیزم PoW به صورت همزمان فعالیت می‌کنند، امکان دارد دو بلاک هم‌زمان ایجاد شوند و در این شرایط باید منتظر ماند تا بلاک بعدی نیز ایجاد شده و بررسی کرد که بلاک جدید با توجه به داده‌های کدام یک از دو بلاکی که همزمان استخراج شده بودند، ایجاد شده است. سپس بلاکی که بلاک جدید با توجه به داده‌های آن ایجاد شده است، در زنجیره اصلی قرار گرفته و بلاک دیگر از زنجیره کنار گذاشته شده، به یک بلاک یتیم تبدیل می‌شود و تراکنش‌های تایید شده در آن بی‌ارزش می‌شوند.

این فرایند امکان دارد تا بلاک ششم نیز ادامه داشته باشد، پس در نتیجه در بعضی از بلاکچین‌ها برای سنجش میزان زمان مورد نیاز برای نهایی شدن (TTF)، به جای بررسی مدت زمان مورد نیاز برای ایجاد یک بلاک، مدت زمان مورد نیاز برای ایجاد ۶ بلاک را مورد بررسی قرار می‌دهند. در واقع تراکنش زمانی نهایی می‌شود که بلاک‌های کافی به منظور اطمینان حاصل کردن از برگشت ناپذیر بودن تراکنش ایجاد شوند. پس ممکن است در بعضی بلاکچین‌ها TTF برابر با مدت زمان مورد نیاز برای استخراج چند بلاک به جای یک بلاک باشد.

(برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با آن که چرا برای اطمینان حاصل کردن از نهایی شدن یک تراکنش در بعضی بلاکچین‌ها نیاز است تا ۶ بلاک جدید ایجاد شوند، پیشنهاد می‌کنم مقاله‌های “آشنایی با بلاک‌ یتیم در بلاکچین” و  “دو بار خرج کردن در بلاکچین چگونه اتفاق می‌افتد” را از سایت بیتفا مطالعه کنید.)

TPS در بلاکچین چیست؟

معیار TPS یکی دیگر از معیارهای مهم برای بررسی میزان مقیاس پذیری یک بلاکچین به حساب می‌آید که البته این معیار تفاوت‌هایی با معیار TTF دارد. معیار TPS مخفف عبارت transaction per second به معنای تراکنش بر ثانیه می‌باشد و به میزان توان یک بلاکچین در تایید تراکنش‌ها در یک ثانیه اشاره دارد. میزان TPS در یک بلاکچین از فرمول زیر محاصبه می‌شود :

TPS         =             زمان مورد نیاز برای ایجاد یک بلاک بر حسب ثانیه       /              حداکثر تعداد تراکنش در یک بلاک

حداکثر تعداد تراکنش‌هایی که می‌توان در یک بلاک ذخیره شد نیز از فرمول زیر محاسبه می‌شود :

حداکثر تعداد تراکنش در یک بلاک    =             حجم یک تراکنش                /              ظرفیت ذخیره سازی یک بلاک

برای آشنایی بیشتر با میزان TPS بلاکچین‌های مختلف پیشنهاد می‌کنم روی این لینک کلیک کنید!

بررسی تفاوت میان TPS و TTF

همانطور که بالاتر اشاره کردیم معیار TTF به مدت زمان موردن نیاز برای نهایی شدن یک تراکنش اشاره دارد، درحالی که معیار TPS میزان توان یک بلاکچین در تایید تعداد تراکنش‌ها را مورد بررسی قرار می‌دهد. برای درک بهتر تفاوت این دو به مثال زیر توجه کنید :

میزان TPS بلاکچین بیتکوین برابر با ۷ می‌باشد، به این معنا که در این بلاکچین به طور متوسط در هر ثانیه ۷ تراکنش تایید و نهایی می‌شوند. اکنون فرض کنید بلاکچین بیتکوین کاملاً خلوت باشد و هیچ تراکنشی بر آن ایجاد نشده باشد. اگر فردی در این شرایط یک تراکنش بر بستر بیتکوین ایجاد کند، آیا این تراکنش به صورت آنی تایید می‌شود؟ خیر!

در حالی که در بلاکچین بیتکوین متوسط به ازای هر ثانیه ۷ تراکنش تایید می‌شوند، اما میزان TTF یا همان مدت زمان مورد نیاز برای نهایی شدن تراکنش بر بستر بیتکوین برابر ۶۰ دقیقه می‌باشد (هر بلاک در ۱۰ دقیقه ایجاد می‌شود و برای نهایی شدن یک تراکنش به ایجاد ۶ بلاک نیاز است). البته در نظر داشته باشید تایید شدن یک تراکنش با نهایی شدن آن تفاوت دارد!

پس در نتیجه حتی در شرایطی که هیچ تراکنشی بر روی بلاکچین بیتکوین وجود نداشته باشد، تراکنش به صورت آنی نهایی نمی‌شود و همین موضوع تفاوت میان TPS و TTF را نشان می‌دهد. تفاوت این دو معیار در آن است که معیار TTF بیشتر به بررسی میزان سرعت یک بلاکچین اشاره دارد در حالی که معیار TPS بیشتر بر روی بررسی توان عملیاتی آن بلاکچین تمرکز کرده است.

اکثر تحلیلگران معیار خود برای بررسی مقیا‌س‌پذیری بلاکچین‌ها را میزان TPS آن بلاکچین‌ها قرار می‌دهند اما این درحالی است که میزان تاخیر میان ایجاد تراکنش تا نهایی شدن آن اهمیت خیلی بالایی دارد و بلاکچینی می‌تواند کارایی بالاتری داشته باشد که تاخیر کمتری در میان این دو فرایند داشته باشد. درواقع این میزان تاخیر همان شاخص TTF یک بلاکچین می‌باشد و هر چه TTF یا همان شاخص Time to Finality در بلاکچینی پایین‌تر باشد، از سرعت و مقیاس‌پذیری بالاتری بهره خواهد برد.

بررسی TTF در پروژه بلاکچینی فانتوم (FANTOM)

پروژه فانتوم با اهداف فراهم کردن مقیاس‌پذیری بشدت بالا ایجاد شد و تا حدودی نیز در رسیدن به اهداف خود موفق عمل کرد. همین موفقیت باعث راه‌اندازی تعداد زیادی برنامه غیرمتمرکز بر بستر آن و ایجاد همکاری‌های زیادی حتی با بعضی ارگان‌های دولتی شد که در نتیجه آن شاهد رشد قیمتی بالای رمزارز بومی آن یعنی رمزارز FTM در سال ۲۰۲۱ بودیم. اما مزیت فانتوم چی بود که باعث رشد چشمگیر آن شد.

مزیت فانتوم در TTF بشدت پایین می‌باشد؛ پروژه فانتوم با بهره‌گیری از نوعی مکانیزم اجماع مبتنی بر DAG به نام لکسیس (Lachesis) و استفاده از aBFT، توانست نیاز به ایجاد شدن بلاک‌ها برای نهایی شدن تراکنش‌ها را حذف کرده و به امکان نهایی کردن لحظه‌ای تراکنش‌ها دست پیدا کند و به همین دلیل فانتوم خود را سریع‌ترین پروتکل بلاکچینی جهان می‌نامد. بعد از پیشرفت‌های چشمگیر فانتوم به دلیل تاخیر پایین خود در نهایی کردن تراکنش‌ها، پروژه‌های بلاکچینی تمرکز خود بر روی بهینه کردن میزان TTF و کم کردن تاخیر تا نهایی شدن تراکنش‌ها را افزایش دادند و امروزه شاخص TTF به یکی از مهمترین معیارها برای بررسی مقیاس‌پذیری بلاکچین‌ها تبدیل شده است.

جمع‌بندی

امروزه بیش از همیشه نیاز به مقیاس‌پذیری بالا در پروتکل‌های بلاکچینی حس می‌شود و این بلاکچین‌ها برای افزایش کارایی خود نیاز به کم کردن مدت زمان مورد نیاز برای نهایی شدن تراکنش‌ها دارند. شاخص TTF در بلاکچین یک معیار برای سنجش همین موضوع می‌باشد؛ درواقع TTF میزان تاخیر میان ایجاد شدن و نهایی شدن تراکنش‌ها را می‌سنجد. بلاکچین‌ها هر چه میزان TTF پایین‌تری داشته باشند، از توان اجرایی سریع‌تری بهره خواهند برد و چنین بلاکچین‌هایی می‌توانند در آینده کاربرد بسیار گسترده‌ای در حوزه‌های مختلف داشته باشند.