Основи та аналіз дорожньої карти другого рівня мережі Біткойн

Базова знань про другий рівень мережі Біткойн

Зростання інскрипцій Біткойна принесло нове життя екосистемі Біткойна, змусивши більше людей знову звернути увагу на Біткойн. У технічному розвитку екосистеми Біткойна будівництво другого рівня є надзвичайно важливим. У цій статті підсумовано основи другого рівня Біткойна, сподіваючись, що це спонукатиме більше людей удосконалювати відповідні ідеї та сприяти розвитку цієї сфери.

Світ блокчейн починається з Біткойн і завершується екосистемою Біткойн. Ефір також можна розглядати як дослідження технології сайдчейну Біткойн.

У цьому тексті поняття "другий рівень будівництва" та "будівництво мережі другого рівня" в основному є взаємозамінними, але друге є відносно вузьким. Для відповідності поширеним виразам в індустрії, у тексті також буде використовуватися поняття "будівництво мережі другого рівня".

1. Місія другого рівня Layer2

Щоб зрозуміти основні проблеми, які потрібно вирішити для побудови другого рівня Біткойн, почнемо з основних характеристик системи блокчейн.

1.1 Основні характеристики та вимоги до блокчейну

Ми запозичуємо концепцію Віталіка: блокчейн — це "світовий комп'ютер". З цієї точки зору зрозуміти різні характеристики блокчейну буде ясніше. Надалі також буде аналізуватися можливість розвитку цього "світового комп'ютера" на основі структури фон Неймана в комп'ютерах.

Спочатку підсумуємо деякі базові характеристики:

Відкритість і прозорість: Це особливість зберігання даних та виконання інструкцій блокчейну, цієї "світової обчислювальної машини", а також внутрішня вимога, яка потребує участі численних розподілених вузлів по всьому світу в обчисленнях. Ця особливість якраз відповідає праву користувачів на інформацію про дані, є спільним результатом внутрішніх вимог співпраці цієї "світової обчислювальної машини" та зовнішніх потреб користувачів.

Децентралізація: Ця характеристика є архітектурною особливістю цієї "світової обчислювальної машини", рівень децентралізації та стійкість до помилок теоретично визначаються теорією візантійських генералів (, де можливі випадки недобросовісності учасників, тобто ситуації, коли не дотримуються протоколу ). Невізантійські генераційні системи теоретично не є системами блокчейну, ми пізніше побачимо два випадки невізантійських систем у другому рівні. Рівень децентралізації є важливим показником безпеки блокчейну та основою певних характеристик.

Безпека: Безпека є спільним результатом внутрішніх вимог, що виникають з архітектурних особливостей цього "світового комп'ютера", та зовнішніх вимог користувачів. На мікрорівні безпеку забезпечують технології, пов'язані з криптографією, а на макрорівні - децентралізація архітектури, що дозволяє уникнути впливу на безпеку цього "світового комп'ютера" через підробку мікроданих або руйнування макроархітектури.

Обчислювальна потужність: Основна функція цієї світової обчислювальної машини - це обчислювальна потужність. Для вимірювання цього показника зазвичай використовують, чи є він тюрінгово завершеним. Деякі мережі спеціально розроблені так, щоб зберегти свої основні характеристики, не бути тюрінгово завершеними. Наприклад, у мережі Біткойн, Сатоші Накамото не тільки зробив так, що її код не є тюрінгово завершеним, але й навмисно скоротив деякі інструкції в процесі розвитку, щоб зберегти її стабільність та безпеку. Усі тюрінгово завершені технології призначені для розширення обчислювальної потужності блокчейну. З точки зору ідеї ієрархічного проектування, прості системи краще підходять для нижнього рівня.

Продуктивність: За однакової обчислювальної потужності продуктивність є ще однією основною характеристикою комп'ютера в світі блокчейну. Зазвичай це вимірюється TPS, тобто кількістю транзакцій, оброблюваних за секунду.

Зберігання: Блокчейн описується як "світовий комп'ютер", отже, він обов'язково має функцію зберігання, тобто здатність записувати дані. Наразі в основному зберігання відбувається в блоках, а більш професійне зберігання на ланцюгах поза блоками ще розвивається.

Приватність: Приватність є підрозділом вимог у "світовому комп'ютері", що вимагає зберігати межі прав виробників і користувачів даних під час обробки та зберігання ( ми також включаємо антикорупційність до частини про приватність ). Це в основному зумовлено зовнішніми вимогами користувача.

Є ще один комплексний показник – масштабованість, зазвичай це стосується масштабованості всієї архітектури, ця характеристика впливає на більшість базових характеристик, на рівні архітектури масштабованість системи є дуже важливим показником. Також можуть бути деякі можливості з'єднання або інші специфічні можливості в певних сценаріях, про які тут не будемо детально обговорювати, при виникненні цих специфічних ситуацій ми проведемо детальний аналіз.

У цих основних характеристиках блокчейнів, більшість з яких обмежуються неможливим трикутником у розвитку взаємозв'язків. Наприклад, припущення DSS, а саме децентралізація (Decentralization, безпека )Security, та масштабованість (Scalability.

У розподілених системах подібний неможливий трикутник – це принцип CAP. CAP означає, що в розподіленій системі Consistency) узгодженість(, Availability) доступність( та Partition tolerance) толерантність до розділення( не можуть бути досягнуті одночасно. Блокчейн-системи є розподіленими системами з проблемою візантійських генералів, тому вони також підпадають під принцип CAP.

![Огляд основ знань про другий рівень мережі Біткойн])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-afec9afaa32c50371c97fef06f76acca.webp(

) 1.2 Роль будівництва другого рівня

Які ролі повинні бути виконані в будівництві другого рівня? Які функції повинні бути надані? Будівництво другого рівня має обов'язково заповнити недоліки системи першого рівня, виконуючи ті завдання, які не підходять для виконання в системі першого рівня.

Ми можемо зробити попередній висновок на основі вищезазначених характеристик блокчейну, що потрібно розширити ці базові можливості: відкритість і прозорість, децентралізація, безпека, обчислювальна потужність, продуктивність ( пропускна здатність ), зберігання, конфіденційність тощо. Окрім цих базових можливостей з технічної точки зору, також є дуже важливе економічне питання, яке потрібно вирішити, а саме зниження витрат, зазвичай загальні витрати на виконання транзакцій у мережі першого рівня є досить високими, і потрібно використовувати мережу другого рівня для зниження цих витрат.

Підсумовуючи в одне речення, рішення для збільшення потужності, зниження витрат і налаштування характеристик всі є розробкою другого рівня. Щодо налаштування характеристик, наразі це ще не досить очевидно або часто приховано під двома першими характеристиками, що викликає деякі непорозуміння. Ми можемо зрозуміти це так: характеристики мережі першого рівня для багатьох застосувань потребують різного ступеня, і можна на другому рівні переналаштувати реалізацію різних характеристик для певних застосувань.

У будівництві другого рівня базові можливості блокчейну будуть мати свої компроміси, деякі характеристики будуть знижені, навіть деякі з них будуть відкинуті, щоб досягти суттєвого підвищення певних характеристик. Наприклад: деякі другі рівні, щоб підвищити продуктивність, будуть знижувати рівень децентралізації, будуть знижувати безпеку; деякі другі рівні, щоб збільшити пропускну здатність, як-от мережа Lightning, змінять структуру системи та спосіб розрахунків. Інші ж, не знижуючи базових характеристик, посилять певну характеристику, наприклад, спосіб обробки RGB явно підвищить конфіденційність і опір до цензури, але збільшить складність технічної реалізації. У наступних прикладах ми побачимо будівництво другого рівня, яке одночасно знижує або змінює кілька характеристик.

Серед них зниження витрат має бути основною вимогою всіх будівель другого рівня.

1.3 Чому потрібно робити шарову архітектуру?

Покрокове проектування є способом і методологією, якими людина обробляє складні системи, шляхом поділу системи на кілька рівнів і визначення відносин та функцій між цими рівнями, з метою досягнення модульності, підтримуваності та розширюваності системи, що, у свою чергу, підвищує ефективність і надійність проектування систем.

Для великої та обширної системи протоколів використання ієрархії має очевидні переваги. Це робить систему зрозумілішою, полегшує розподіл завдань та впровадження модульних покращень. Як у семи шаровій моделі ISO/OSI в комп'ютерних мережах, але в конкретній реалізації деякі ієрархії можуть бути об'єднані, наприклад, конкретний мережевий протокол TCP/IP є чотирьохшаровим протоколом.

Конкретно про переваги шаруватих протоколів:

1.Кожен рівень незалежний. Один рівень не повинен знати, як реалізований його наступний рівень, а лише повинен знати, які послуги надаються через інтерфейси між рівнями. Таким чином, загальна складність питання зменшується. Іншими словами, те, як виконується робота попереднього рівня, не впливає на роботу наступного рівня, отже, при проектуванні роботи кожного рівня, ми повинні лише гарантувати незмінність інтерфейсу та можемо вільно налаштовувати способи роботи всередині рівня.

2.Гнучкість. Коли будь-який рівень зазнає змін, якщо лише зв'язок між рівнями залишається незмінним, то це не вплине на інші рівні вище чи нижче. Коли на якомусь рівні відбувається технологічна інновація або виникає проблема під час роботи, це не вплине на роботу інших рівнів; при усуненні проблеми потрібно розглядати лише окрему проблему цього рівня.

3.Структурно роздільний. Кожен рівень може використовувати найбільш відповідну технологію для реалізації. Розвиток технологій часто є асиметричним, а рівневе розподілення ефективно уникає ефекту діжки, не дозволяючи недолікам у певній сфері технологій вплинути на загальну ефективність роботи.

4.Легкість у реалізації та обслуговуванні. Ця структура робить реалізацію та налагодження великої та складної системи легшою, оскільки вся система вже розділена на кілька відносно незалежних підсистем. Під час налагодження та обслуговування можна окремо налагоджувати кожен рівень, уникаючи ситуацій, коли неможливо знайти або вирішити неправильні проблеми.

5.Може сприяти стандартизації роботи. Тому що функції кожного рівня та послуги, які він надає, вже мають точний опис. Перевага стандартизації полягає в тому, що можна вільно замінювати будь-який з рівнів, що дуже зручно для використання та дослідження.

Ідея модульного дизайну є поширеним методом у технічній сфері для роботи з великими функціями, що вимагають співпраці багатьох людей та постійного вдосконалення інженерних проектів, і є перевіреним на практиці ефективним методом.

Огляд основ знань про другий рівень мережі Біткойн

2. Кілька підходів до будівництва Layer2 для Біткойн

Ми використовуємо побудову другого рівня Біткойну як приклад для відповідного аналізу. У Біткойна є три помітні напрямки побудови другого рівня:

###1(Один з варіантів - це розширений маршрут на основі ланцюга, який дуже схожий на другий рівень EVM, є структурою блокчейну;

)2(Один з варіантів - це маршрут, оснований на розподіленій структурі, представлений мережою Lightning, яка є розподіленою структурою.

)3( Є ще один маршрут, який базується на централізованій системі, представлений централізованим індексом, є централізованою структурою.

Перші два способи мають свої особливості, вже існує кілька продуктів, які використовуються, і продуктів, що знаходяться в стадії дослідження. Щодо першого способу, завдяки бурхливому розвитку Ethereum та дослідженню інших ланцюгів, що імітують Біткойн, на основі ланцюга другий рівень розширення є відносно легшим, більше випадків для посилання. Другий спосіб, заснований на розподіленій структурі, зазвичай є більш складним, розвиток також дещо повільніший, з прикладом мережі Lightning. Третій спосіб викликає багато суперечок, оскільки виглядає не як будівництво другого рівня, але, здавалося б, виконує функції будівництва другого рівня.

Яка з пропозицій для будівництва другого рівня є кращою? Ми використовуємо результати ринку як критерій оцінки: яка мережа другого рівня має вищу загальну заблоковану вартість TVL)Total Value Locked(, та пропозиція є найкращою. З розвитком часу та технологій, ця найкраща пропозиція буде змінюватися.

Щодо визначення другого рівня мережі Біткойна, все, що спирається на мережу Біткойна, встановлює технічні зв'язки з мережею Біткойна, і деякі характеристики перевищують перший рівень мережі Біткойна, вважається будівництвом другого рівня Біткойна. Іншими словами: все, що споживає BTC як газ, з BTC як базовим активом, що розширює функціональність Біткойна, вважається будівництвом другого рівня. Відповідно до цього судження, ми повинні визнати третій тип будівництва другого рівня, а саме централізовану структуру другого рівня.

Розвиток технологій самого Біткойна, таких як зміна OP_RETURN, Taproot, підписи Schnorr, MAST, Tapscript, повинен бути спроектований для з'єднання першого і другого рівнів, а не для надмірного розвитку функцій за допомогою цих технологій, оскільки, як би не розширювалася перша мережа, якісного прориву не буде, необхідно проводити будівництво другого рівня. Але в умовах відсутності кращих продуктів другого рівня Біткойна ці технологічні можливості з'єднання першого і другого рівнів будуть надмірно використовуватися протягом певного часу.

![Огляд основ знань про другий рівень Біткойну])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-086a074fde8e4b3baab62f0dd9a0726c.webp(

) 2.1 Будівництво другого рівня на основі ланцюга

Ранні моделі Біткойн-ланцюга проводили різні дослідження, такі як "Colorcoin"( кольорові монети), "CovertCoins" та "MasterCoin"; різні ланцюги, що імітують Біткойн, такі як BCH### Bitcoin Cash(, BSV) Bitcoin SV(, BTG) Bitcoin Gold(; різні технології бічних ланцюгів базуються на розширенні ланцюга, їх можна вважати своєрідними другими рівнями.

включаючи Ефір, також є дослідженням вдосконалення, заснованим на Біткойн. Віталік, не зумівши переконати інші команди проектів, звернувся до недоліків Біткойн.

BTC-0.24%
Переглянути оригінал
Ця сторінка може містити контент третіх осіб, який надається виключно в інформаційних цілях (не в якості запевнень/гарантій) і не повинен розглядатися як схвалення його поглядів компанією Gate, а також як фінансова або професійна консультація. Див. Застереження для отримання детальної інформації.
  • Нагородити
  • 4
  • Репост
  • Поділіться
Прокоментувати
0/400
RektButAlivevip
· 08-13 09:39
Біткойн天下第一,інші монети - сміття
Переглянути оригіналвідповісти на0
LiquidationWatchervip
· 08-13 09:37
не ваші ключі, не ваші монети... l2 не врятує вас від ще одного mtgox, якщо чесно
Переглянути оригіналвідповісти на0
MEVHunterBearishvip
· 08-13 09:35
напис набрид, btc - це вічність
Переглянути оригіналвідповісти на0
FloorSweepervip
· 08-13 09:35
L2 — це майбутнє, btc має До місяця.
Переглянути оригіналвідповісти на0
  • Закріпити