دهم آگوست سال ۲۰۱۷ بود که «ویتالیک بوترین» و «جوزف پون»، اولین پیش‌نویس پروژه‌ای با عنوان «پلاسما» را منتشر کردند. پیش از شروع لازم به ذکر است که پلاسما، ساختار و استفاده‌هایی مشابه «شبکه لایتنینگ» دارد که در بلاک چین بیت کوین مورداستفاده قرارگرفته.
چرا وجود پلاسما ضروری است؟
همانطور که میدانید کاربرد واقعی ارزهای دیجیتال در آینده به مقیاس پذیری آنها (کارمزد کم و تراکنش های سریع) بستگی دارد. متأسفانه بیت کوین و اتریوم، به‌عنوان دو قطب اصلی در حوزه کریپتو، در بحث تعداد تراکنش‌ها در واحد زمان، با محدودیت‌های زیادی مواجه‌اند. از همین جهت، استفاده از شبکه‌های این ارزها در برخی از کاربردها، می‌تواند باعث به‌زانو درآوردن آنها شود.
پلاسما چیست؟
اتریوم پلاسما، راه‌حلی نوین در شبکه اتریوم است که به این بلاک چین امکان می‌دهد تا تراکنش‌های بسیار بیشتری را در واحد ثانیه به اتمام برساند. درست مانند لایتنینگ بیت کوین، پلاسما نیز تراکنش‌ها را به‌صورت «خارج از زنجیره» (Off-Chain) انجام می‌دهد و از شبکه بلاک چین اتریوم به برای تأمین امنیت تراکنش‌ها بهره می‌برد.
به همین دلیل می‌توان پلاسما را به‌مانند «ترو بایت» و تکنیک‌هایی نظیر «تغییر حالت» (State Channel)، راه‌حلی خارج بلاک چینی به‌حساب آورد. در چنین تکنیک‌هایی، عملیات‌های صورت گرفته از زنجیره اصلی اتریوم خارج و به‌صورت «آف چین» پردازش می‌شوند و در نهایت چنین کاری موجب خواهد شد تا تراکنش‌ها سریع‌تر انجام شده و مقیاس‌پذیری شبکه بالاتر رود. از طرف دیگر استفاده از فناوری‌های مشابه، می‌تواند امنیت و قطعیت عملیات‌های درون زنجیره‌ای را فراهم کند.
درعین‌حال پلاسما به شبکه اتریوم این امکان را می‌دهد تا یک بلاک چین کوچک‌تر و وابسته به زنجیره اصلی را ایجاد نماید که به‌اصطلاح «بلاک چین فرزند» (Child Blockchain) نامیده میشود. چنین زنجیره‌هایی، خود نیز می‌توانند زنجیره‌هایی وابسته را تولید کنند که آنها نیز از قابلیتی مشابه برخوردارند. پس می‌توان گفت که پلاسما در بستری از بلاک چین اصلی شاخه‌های مختلفی از آن را تولید می‌کند.
با این حال باعرضه پلاسما، نحوه اجرا و کنترل قراردادهای هوشمند توسط اتریوم تغییر چندانی نخواهد کرد بلکه با به‌کارگیری آن، تنها تراکنش‌های تکمیل شده بر روی بلاک چین اصلی اتریوم قرار خواهند گرفت. می‌توان این‌طور در نظر گرفت که شاخه‌های ایجادشده توسط پلاسما، در بازه‌های زمانی مشخصی، اطلاعات تراکنش‌ها را به زنجیره اصلی منتقل می‌کنند.در نتیجه عملیات‌های پیچیده‌تری امکان انجام بر روی زنجیره‌های وابسته را خواهند داشت که به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهند تا برنامه‌های کاملی را برای هزاران کاربر اجرا نمایند. زنجیره پلاسما می‌تواند با سرعتی بالاتر و کارمزد کمتر نسبت به زنجیره اصلی فعالیت کند چراکه نیازی به تکرار در تمام بلاک چین اتریوم ندارند.
پلاسما چگونه عمل می‌کند؟
پیش از اینکه به نحوه عملکرد پلاسما بپردازیم، لازم است تا استفاده‌های این فناوری در دنیای واقعی را شرح دهیم.
با مثالی شروع میکنیم ،بیایید این‌گونه تصور کنیم که شما قصد دارید تا یک بازی جمع‌آوری اشیای دیجیتالی را در پلتفرم اتریوم راه‌اندازی کنید. اشیای جمع‌آوری‌شده نیز توکن های ERC-721 هستند که نمونه‌های دیگری از آنها وجود ندارد (درست مانند بازی کریپتوکیتیز). اما درعین‌حال قابلیت‌هایی در بازی وجود دارد که به بازیکنان این امکان را می‌دهند که رو به روی یکدیگر قرار گیرند (مانند بازی پوکمون گو). اجرای عملیات‌هایی چنین پیچیده بر روی زنجیره اصلی هزینه‌بر خواهد بود، به همین دلیل شما تصمیم می‌گیرید که از پلاسما برای اجرای بازی خود بهره بگیرید.
در حقیقت قراردادهای هوشمند بر روی زنجیره اصلی اتریوم ایجاد می‌شوند. این قراردادهای هوشمند درست مانند ریشه‌های زنجیره وابسته پلاسما عمل می‌کنند. این بخش از زنجیره اصلی، قوانین پایه و فهرست گزارش هش های زنجیره وابسته را در خود دارد و کاربران این اجازه را می‌دهد تا دارایی‌های خود را میان زنجیره اصلی و زنجیره وابسته اتریوم جابجا نمایند.
با ایجاد زنجیره وابسته در بستری از زنجیره اصلی ، زنجیره وابسته دارای الگوریتم اجماعی مستقل از زنجیره اصلی اتریوم خواهد بود. در این مثال از «اثبات سهام» استفاده میکنیم. این مکانیزم اجماع بر پایه قدرت ماینرها در هش کردن بلاک چین ایجاد نمی‌شود، بلکه در اینجا تعداد بلاک‌های ایجادشده ملاک خواهد بود. از طرف دیگر در صورت رعایت نکردن قوانین و ایجاد بلاکی مشکوک، تراکنش از بین خواهد رفت. چنین الگوریتمی از نمونه «اثبات کار» سریع‌تر خواهد بود و امکان ایجاد سریع‌تر بلاک‌ها را فراهم می‌کند.حال با شروع زنجیره وابسته، می‌توان قوانین اصلی بازی را تعیین نمود و قرارداد هوشمند بازی را به همراه تمامی جزئیات آن بر روی زنجیره وابسته گسترش داد. در اینجا توکن ها همچنان ERC721 خواهند بود که ابتدا بر روی زنجیره اصلی اتریوم ایجاد و سپس به‌وسیله پلاسما، به زنجیره وابسته منتقل‌شده‌اند.
پس از اجرای کامل زنجیره وابسته، ایجادکنندگان بلاک در بازه‌های زمانی مشخص اعتبار زنجیره و سالم بودن تراکنش‌ها بر اساس قوانین اجماع را بر روی زنجیره اصلی تائید می‌کنند. در اینجا هر کاربری که بازی را انجام می‌دهد، درواقع بدون ارتباط مستقیم با زنجیره اصلی، نرم‌افزار را اجرا خواهد کرد.
حال این سوال مطرح میشود که آیا پلاسما امنیت دارد؟
باز هم با مثالی مطلب را شرح میدهیم: فرض می‌گیریم که یک موسسه یا فرد خاص کنترل صد در صدی بر تولید و نظارت زنجیره وابسته داشته باشد و بتواند هش ریت ها، سهام‌ها و … را کنترل نماید. در اینجا پلاسما ضمانت می‌کند که هر فردی در هر زمانی که تمایل داشته باشد می‌تواند سرمایه‌های خود را به بلاک چین اصلی منتقل نماید. از این رو حتی اگر یک هکر بخواهد کنترل شبکه را به‌دست بگیرد، در بدترین حالت تنها می‌تواند شما را وادار به ترک زنجیره وابسته نماید.
مکانیزم امنیتی اصلی پلاسما، «خروجی‌های پلاسما» (Plasma exits) نام دارد. به‌وسیله این قابلیت تمام شرکت‌کنندگانی که از پلاسما استفاده می‌کنند، می‌توانند هرزمانی که بخواهند دارایی‌های خود را از زنجیره‌های وابسته خارج کرده و به زنجیره اصلی اتریوم بازگردند.
وقتی یکی از کاربران پلاسما چین بخواهد دارایی‌های خود را به زنجیره اصلی بازگرداند، می‌تواند از گزینه «تراکنش خروج» استفاده نماید. به‌واسطه این تراکنش و به‌وسیله گزارش‌ها و سوابق تراکنش، تائید اصالت حساب انجام خواهد گرفت و کاربر می‌تواند دارایی‌های خود را به زنجیره اصلی بازگرداند. در اینجا بخشی با عنوان «مدت‌زمان چالش» وجود خواهد داشت. این مکانیزم در بسیاری از راه‌حل‌های خارج زنجیره‌ای مانند لایتنینگ شبکه بیت کوین نیز وجود دارد. در اینجا شما به تمام افراد حاضر این اجازه را می‌دهید که ادعای شما مبنی بر صحیح بودن اصالت دارایی‌ها را به چالش کشیده و آن را تائید نماید. در پلاسما این تائید می‌تواند به‌وسیله سوابق تراکنش صورت گیرد، درحالی‌که لایتنینگ یک پیام امضاشده از فردی دیگر را به‌منزله تائید در نظر خواهد گرفت.
به‌علاوه برای اینکه افراد دیگر را تشویق به تائید سوابق خود کنید، ملزم به قرار دادن مبلغی اندک به‌عنوان جایزه خواهید بود. این حالت درست مانند زمانی خواهد بود که شما مالی را دزدیده باشید و بگویید «پنج دلار به شما می‌دهم اگر بتوانید من را دستگیر کنید!»
در حالت عادی اگر «جیمز» بخواهد X مقدار اتریوم را به زنجیره اصلی منتقل کند، می‌بایست تراکنش خروجی را انتخاب کرده و به‌عنوان تضمین، وجهی را به‌صورت جایزه تعیین نماید. اگر فردی این تراکنش را به چالش نکشد، مقدار اتریوم موردنظر به زنجیره اصلی منتقل خواهد شد. اگر تراکنش نتواند از چالش با موفقیت عبور کند، تراکنش صورت نمی‌گیرد و جایزه به فردی که آن را به چالش کشیده، تعلق خواهد گرفت. پس تمام کاربران پلاسما از گزارش بلاک‌های مشکل‌دار بر روی زنجیره وابسته، جایزه دریافت خواهند کرد.
و اما مزایای پلاسما
- پلاسما این امکان را به بلاک چین اتریوم می‌دهد تا تراکنش‌های بیشتر از میزان فعلی را انجام دهد.
- به‌وسیله پلاسما، بسیاری از برنامه‌های کاربردی رقابتی که در ازای شرکت، سود مالی برای کاربران خواهند داشت، به لطف بالا رفتن ظرفیت تراکنش‌ها، امکان ایجاد پیدا خواهند کرد. از طرف دیگر سرعت تراکنش‌ها به‌اندازه‌ای بالا خواهد رفت که نرم‌افزارهای غیرمتمرکز نگران انباشت سفارش‌ها و تراکنش‌ها نخواهند بود.
- به دلیل کمتر شدن قابل‌توجه نودها، پروسه انجام تراکنش‌ها، تسریع شده و کارمزدها به کمترین میزان خواهند رسید.
- به‌وسیله پلاسما، زنجیره اصلی از شر اطلاعات اضافی راحت خواهد شد. از همین رو قدرت پردازشی بسیاری بر نودهای اتریوم مهیا میشود.
- پلاسما با بسیاری از راه‌حل‌های مقیاس‌پذیری درون زنجیره‌ای (On-Chain) سازگار است. «شاردینگ» و تغییر در سایز بلاک‌ها و … ازجمله این تکنیک‌ها هستند.
- پلاسما می‌تواند مقیاس‌پذیری دفتر کل را بهبود ببخشید. در نتیجه فضای ذخیره‌سازی بیشتری برای نرم‌افزارهای مبتنی بر اتریوم مهیا میشود.
جدای از مزایای پلاسما ، یکی از اصلی‌ترین نگرانی‌ها در مورد طرح پلاسما این بوده که اگر تمام افراد که از زنجیره وابسته استفاده می‌کنند، به‌یک‌باره تصمیم به خروج از این زنجیره را بگیرند، چه اتفاقی خواهد افتاد. در صورتی که حجم گسترده‌ای از برداشت سرمایه‌ها از زنجیره وابسته صورت گیرد، ممکن است زنجیره اصلی اتریوم توانایی پردازش همه آنها را در مدت‌زمان چالش را نداشته باشد، این مسئله یعنی این احتمال وجود دارد که برخی کاربران سرمایه‌های خود را از دست بدهند. خوشبختانه تکنیک‌های بسیاری برای فائق آمدن بر این مشکل وجود دارد.
