Bitcoin İkinci Kat Ağı'nın Temel Bilgi Sistemi

Bitcoin yazıları, Bitcoin ekosistemine yeni bir soluk getirerek daha fazla kişinin Bitcoin'e yeniden odaklanmasını sağladı. Bitcoin ekosisteminin teknik gelişiminde, ikinci katman yapıları son derece önemlidir. Bu makale, Bitcoin ikinci katmanının temel bilgilerini özetlemekte ve umarım daha fazla kişinin ilgili düşünceleri geliştirmesine, bu alanın gelişimini teşvik etmesine yol açar.

Blok zinciri dünyası Bitcoin ile başlar, Bitcoin ekosistemi ile sona erer. Ethereum, Bitcoin'in bir yan zincir teknolojisi keşfi olarak da görülebilir.

Bu yazıda "ikincil katman inşası" ve "ikincil ağ inşası" kavramları temelde birbirinin yerine kullanılabilir, ancak ikincisi daha dar bir anlam taşır. Sektörde yaygın olarak kullanılan ifadelere uymak için yazıda "ikincil ağ inşası" kavramı da kullanılacaktır.

1. İkinci Kat Layer2'nin Misyonu

Bitcoin ikinci katman inşasının çözmesi gereken temel sorunları anlamak için öncelikle blok zinciri sisteminin temel özellikleri ile başlayalım.

1.1 Blok zincirinin temel özellikleri ve gereksinimleri

Vitalik'in kavramını ödünç alıyoruz: Blockchain, bir "dünya bilgisayarı"dır. Bu açıdan blockchain'in çeşitli özelliklerini anlamak daha net olacaktır. Daha sonra, bilgisayardaki von Neumann yapısına dayanarak bu "dünya bilgisayarı"nın gelişim olasılığını analiz edeceğiz.

Öncelikle bazı temel özellikleri özetleyelim:

Açık ve Şeffaf: Bu, blok zincirinin bu "dünya bilgisayarı"nın veri depolama ve talimatları yürütme özellikleridir, aynı zamanda dünya genelindeki birçok dağıtık düğümün birlikte hesaplamaya katılmasını gerektiren iç talep özelliğidir. Bu özellik, kullanıcıların verilere erişim hakkını tam olarak karşılamaktadır, bu da bu "dünya bilgisayarı"nın iç işbirliği gereksinimleri ile kullanıcıların dış taleplerinin ortak sonucudur.

Merkeziyetsizlik: Bu özellik, bu "dünya bilgisayarı"nın mimari özelliğidir; merkeziyetsizlik derecesi ve hata toleransı teorik olarak Bizans general teorisi ( katılımcılarının dürüst olmayabileceği durumlar, yani protokole uymadığı durumlar ) tarafından desteklenmektedir. Anti-Bizans general sistemleri teorik olarak blok zinciri sistemleri değildir, daha sonra katman iki inşasında blok zinciri olmayan sistemlerin iki durumunu göreceğiz. Merkeziyetsizlik derecesi, blok zincirinin güvenliğinin önemli bir göstergesidir ve bazı özelliklerin temelini oluşturur.

Güvenlik: Güvenlik, bu "dünya bilgisayarı"nın mimari özelliklerinden kaynaklanan içsel gereksinimlerin ve kullanıcıların ihtiyaç duyduğu dışsal gereksinimlerin birleşimidir. Mikro düzeyde güvenlik, kriptografi ile ilgili teknolojilerle sağlanırken, makro düzeyde mimarinin merkeziyetsizliği ile sağlanır, böylece mikro verilerin sahteciliği veya makro mimarinin tahrip edilmesi bu "dünya bilgisayarı"nın güvenliğini etkilemez.

Hesaplama Gücü: Blok zincirinin bu dünya bilgisayarının bir ana işlevi hesaplama gücüdür. Bu ölçütü değerlendirirken, genellikle Turing tam olup olmadığını inceliyoruz. Bazı zincirler, kendi ana özelliklerini korumak için kasıtlı olarak Turing tam olmayacak şekilde tasarlanmıştır. Örneğin, Bitcoin ağı, Satoshi Nakamoto sadece kod talimatlarını Turing tam olmaktan çıkarmakla kalmamış, aynı zamanda gelişim sürecinde bazı komut setlerini de kasıtlı olarak azaltmıştır, böylece istikrarını ve güvenliğini korumuştur. Tüm Turing tam teknolojileri, blok zincirinin hesaplama gücünü genişletmek içindir. Katmanlı tasarım fikrinden bakıldığında, basit sistemler alt katman olarak daha uygundur.

Performans: Aynı hesaplama gücünde, performans, blok zinciri dünyasındaki bilgisayarların başka bir ana yeteneğini değerlendirmektir. Genellikle TPS, yani saniyede işlenen işlem sayısı ile ölçülmektedir.

Depolama: Blockchain, "dünya bilgisayarı" olarak tanımlanıyorsa, kesinlikle bir depolama işlevine sahip olmalıdır; yani verileri kaydetme yeteneği. Şu anda temel olarak veriler blok içinde depolanmakta, daha profesyonel blok dışı zincir üzerindeki depolama ise hâlâ gelişim aşamasındadır.

Gizlilik: Gizlilik, "dünya bilgisayarı" içindeki bir alt ihtiyaçtır; yani, veri üreticisi ve kullanıcılarının yetki alanlarının hesaplama ve depolama sürecinde korunmasını talep eder. ( Sansüre karşı dayanıklılığı da gizlilik bölümüne koyuyoruz. ) Bu esasen kullanıcıların dış talepleri tarafından yönlendirilmektedir.

Ayrıca bir genel gösterge olan ölçeklenebilirlik var, genellikle tüm mimarinin ölçeklenebilirliği anlamına gelir, bu özellik çoğu temel özelliği etkiler, mimari düzeyde sistemin ölçeklenebilirliği çok önemli bir göstergedir. Diğer taraftan bazı bağlantı yetenekleri veya diğer belirli senaryolar için yetenekler de olacaktır, burada bunları fazla tartışmıyoruz, bu özel senaryolarla karşılaştığımızda daha ayrıntılı bir analiz yapacağız.

Bu blockchain'lerin temel özellikleri arasında, çoğu karşılıklı gelişim ilişkilerini sınırlayan imkansız üçgen tarafından belirlenir. Örneğin, DSS varsayımı yani merkeziyetsizlik ( Decentralization, D ) Güvenlik ( Security, S ) ve Ölçeklenebilirlik ( Scalability, S ).

Dağıtık sistemlerde benzer bir imkansız üçgen, CAP ilkesidir. CAP, bir dağıtık sistemde Konsistans (, Erişilebilirlik ) ve Bölünme toleransı ( üçlüsünün bir arada sağlanamayacağını ifade eder. Blok zinciri sistemleri, Bizans general problemi barındıran dağıtık sistemlerdir, bu nedenle CAP ilkesine de uygundur.

![Bitcoin ikinci katman ağına dair temel bilgi sistemi])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-afec9afaa32c50371c97fef06f76acca.webp(

) 1.2 İkincil katmanın rolü

İkinci katman inşa etmek için hangi roller tamamlanmalıdır? Hangi işlevleri sağlamalıdır? İkinci katman inşası, birinci katman sisteminin eksikliklerini gidermeli ve birinci katman sisteminde tamamlanması uygun olmayan işleri ikinci katman inşasında gerçekleştirmelidir.

Yukarıda özetlediğimiz blok zinciri özelliklerinden, bu temel yeteneklerin genişletilmesi gerektiği konusunda bir ön sonuç elde edebiliriz: kamuya açık şeffaflık, merkeziyetsizlik, güvenlik, hesaplama kapasitesi, performans (, verim ), depolama, gizlilik vb. Bu teknik açıdan temel yeteneklerin yanı sıra, çözülmesi gereken çok önemli bir ekonomik sorun da maliyetleri düşürmektir. Genellikle birinci katman ağının işlem gerçekleştirme maliyetleri oldukça yüksektir; bu maliyetleri düşürmek için ikinci katman ağları kullanılmalıdır.

Özetle, kapasiteyi artırmak, maliyetleri düşürmek ve özel özellikler açısından çözümler, ikinci katman inşasıdır. Özel özellikler için şu anda yeterince belirgin değil veya genellikle ilk iki özellik içinde gizleniyor, bu da bazı karmaşalara yol açıyor. Bunu şöyle anlayabiliriz: Birinci katman ağının özellikleri birçok uygulama için farklı derecelerde gereklidir ve ikinci katman üzerinde belirli uygulamalar için çeşitli özelliklerin uygulanabilirliğini yeniden ayarlamak mümkündür.

İkincil katman inşasında, blok zincirinin temel yetenekleri farklı tercihlerle karşılaşacak, bazı özellikler azaltılacak veya hatta bazıları terk edilecek, bunun yerine belirli özelliklerin belirgin bir şekilde artırılması sağlanacaktır. Örneğin: bazı ikincil katmanlar, performansı artırmak için merkeziyetsizlik derecesini azaltacak, güvenliği düşürecektir; bazı ikincil katmanlar, örneğin Lightning Network, sistemin yapısını ve hesaplama yöntemini değiştirecektir. Diğerleri ise temel özellikleri azaltmadan, belirli bir özelliği artıracaktır; örneğin RGB işleme yöntemi, gizliliği ve sansüre karşı dayanıklılığı belirgin şekilde artırmıştır, ancak teknik uygulama zorluğunu artırmıştır. İlerideki örneklerde, birden fazla özelliği aynı anda azaltan veya değiştiren ikincil katman yapımlarını göreceğiz.

Maliyetlerin düşürülmesi, tüm ikinci kat inşaatlarının temel bir gereksinimi olmalıdır.

1.3 Neden katmanlı tasarım yapılmalıdır?

Katmanlı tasarım, karmaşık sistemleri ele almanın bir yolu ve metodolojisidir. Sistem, çok sayıda katman yapısına ayrılarak, katmanlar arasındaki ilişkilerin ve işlevlerin tanımlanması yoluyla modülerlik, bakım kolaylığı ve ölçeklenebilirlik sağlanır; böylece sistemin tasarım verimliliği ve güvenilirliği artırılır.

Geniş ve büyük bir protokol sisteminde, katmanlı yapıların kullanılması belirgin avantajlar sağlayacaktır. Bu, insanların anlamasını kolaylaştırır, iş bölümünü gerçekleştirmeyi kolaylaştırır ve modüler iyileştirmeler yapmayı kolaylaştırır. Bilgisayar ağlarındaki ISO/OSI'nin yedi katmanlı model tasarımı gibi, ancak belirli bir uygulamada bazı katmanlar birleştirilebilir; örneğin, belirli bir ağ protokolü olan TCP/IP dört katmanlı bir protokoldür.

Protokol katmanlarının avantajları hakkında daha spesifik olarak:

1.Her katman bağımsızdır. Bir katmanın, bir sonraki katmanın nasıl uygulandığını bilmesine gerek yoktur, yalnızca bu katmanın katmanlar arası arayüz aracılığıyla sağladığı hizmetleri bilmesi yeterlidir. Böylece, tüm problemin karmaşıklık seviyesi azalır. Yani, bir önceki katmanın çalışmasının nasıl gerçekleştiği, bir sonraki katmanın çalışmasını etkilemez; bu nedenle, her katmanın çalışma tasarımını yaparken arayüzün değişmezliğini sağlamak yeterlidir, katman içindeki çalışma şekillerini istediğimiz gibi ayarlayabiliriz.

2.İyi esneklik. Herhangi bir katmanda bir değişiklik gerçekleştiğinde, katlar arası arayüz ilişkisi değişmediği sürece, bu katın üzerindeki veya altındaki katlar etkilenmez. Bir katmanda teknik bir yenilik ortaya çıktığında veya bir katmanda çalışma sırasında bir sorun oluştuğunda, diğer katların işleyişi etkilenmez; sorunu giderirken sadece bu katın ayrı sorununu dikkate almak yeterlidir.

3.Yapısal olarak bölünebilir. Her kat, en uygun teknolojiyi uygulamak için kullanılabilir. Teknolojinin gelişimi genellikle asimetriktir, katmanlı bir ayrım, ahşap kova etkisini etkili bir şekilde önler ve bir alandaki teknolojinin eksikliği, genel çalışma verimliliğini etkilemez.

4.Uygulaması ve bakımı kolaydır. Bu yapı, büyük ve karmaşık bir sistemi uygulamayı ve hata ayıklamayı kolaylaştırır, çünkü tüm sistem birkaç nispeten bağımsız alt sisteme ayrılmıştır. Hata ayıklama ve bakım sırasında her katmanda ayrı ayrı hata ayıklama yapılabilir, yanlış sorunları bulma ve çözme durumunun önüne geçilir.

5.Standartlaşma çalışmalarını teşvik edebilir. Çünkü her katmanın işlevi ve sağladığı hizmetler hakkında kesin tanımlamalar yapılmıştır. Standartlaşmanın avantajı, belirli bir katmanın kolayca değiştirilmesini sağlamasıdır; bu da kullanım ve araştırma açısından oldukça pratiktir.

Katmanlı modüler tasarım düşüncesi, teknik alanda büyük bir işlevselliğe sahip, birden fazla kişinin işbirliği yaptığı ve sürekli olarak geliştirilen mühendislik projelerine karşı yaygın bir yaklaşım olup, pratikte test edilmiş ve etkili bir yöntemdir.

2. Bitcoin Layer2'nin çeşitli inşa yaklaşımları

Biz, Bitcoin'in ikinci katman inşasını bir örnek olarak alarak ilgili analizler yapıyoruz. Bitcoin'in ikinci katmanının üç belirgin ikinci katman inşa yolu vardır:

###1(Bir tür, zincir tabanlı genişleme yoludur ve EVM'nin ikinci katmanına çok benzer, blok zinciri yapısıdır;

)2( Dağıtık bir yapıya dayanan bir yol türüdür ve Lightning Network ile temsil edilmektedir.

)3( Ayrıca merkezi sistemlere dayalı bir yol daha vardır, merkezi indeksin temsil ettiği merkezi bir yapıdadır.

İki yöntem de kendine özgü özelliklere sahip, zaten bazıları kullanılan ürünler ve keşfedilen ürünler var. Birinci yöntem için, Ethereum'un hızlı gelişimi ve diğer Bitcoin taklit zincirlerinin keşfi sayesinde, zincir tabanlı ikinci katman genişlemesi görece daha kolay, referans alınabilecek daha fazla örnek var. İkinci yöntem ise dağıtık bir yapıya dayandığı için genellikle daha zordur, gelişimi de biraz daha yavaş, Lightning Network örnek olarak gösterilebilir. Üçüncü yöntem oldukça tartışmalı, çünkü ikinci katman inşası gibi görünmüyor ama sanki ikinci katman inşası işlevini tamamlamış gibi.

Hangi ikinci kat inşa planı daha iyidir? Bir pazar test sonucunu ölçüt olarak alalım, hangi ikinci kat ağının toplam kilitli değeri TVL)Total Value Locked( yüksekse, o plan en iyi plandır. Zaman ve teknolojinin gelişimi ile bu en iyi plan değişken bir süreç olacaktır.

Bitcoin'in ikinci katman ağı tanımı için, sadece Bitcoin ağına dayanmak ve Bitcoin ağı ile teknik bir ilişki kurmak yeterlidir. Bazı özelliklerin Bitcoin'in birinci katman ağından daha iyi olduğu durumlar da Bitcoin'in ikinci katman ağı inşası olarak kabul edilir. Başka bir deyişle: BTC'yi gaz olarak tüketen, BTC'yi temel varlık olarak kullanan ve Bitcoin'in performansını genişleten sistemler de ikinci katman inşası olarak sayılır. Bu değerlendirmeye dayanarak, merkezi yapıdaki bir ikinci katman inşasını üçüncü bir ikinci katman inşası olarak kabul etmeliyiz.

Bitcoin'in kendine ait teknolojisinin geliştirilmesi, OP_RETURN, Taproot, Schnorr imzaları, MAST, Tapscript gibi değişiklikler, birinci katman ve ikinci katmanı bağlama amacıyla tasarlanmalıdır. Bu teknolojilerin fazla işlev geliştirmek için kullanılmaması gerekir, çünkü birinci katman ağı ne kadar genişletilirse genişletsin, niteliksel bir sıçrama sağlanamaz; ikinci katman inşası gereklidir. Ancak daha iyi bir Bitcoin ikinci katman ürünü bulunmadığı sürede, bu birinci katman ve ikinci katman bağlantı teknolojik yetenekleri bir süre aşırı kullanılacaktır.

![Bitcoin ikinci katman ağına dair temel bilgi sisteminin özeti])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-086a074fde8e4b3baab62f0dd9a0726c.webp(

) 2.1 Zincir Üzerine İkincil Yapı İnşası

Erken dönem Bitcoin taklit zincirleri birçok keşif yaptı, "Colorcoin"( renkli madeni paralar), "CovertCoins" ve "MasterCoin" gibi; çeşitli genişletme Bitcoin taklit zincirleri, BCH###Bitcoin Cash(, BSV)Bitcoin SV(, BTG)Bitcoin Gold( gibi; çeşitli yan zincir teknolojileri zincirin genişletilmesine dayanan inşa örnekleridir, geniş anlamda ikinci katman olarak adlandırılabilir.

Ethereum'i de kapsayan, Bitcoin'e dayalı bir iyileştirme keşfidir. Vitalik, diğer proje ekiplerini ikna etme çabalarının sonuçsuz kalması durumunda, Bitcoin'in eksikliklerine yönelik olarak...