Kas ir Layer0, Layer1, Layer2, Layer3 Blockchain? - Kriptopolīts

Blockchain ir revolucionāra tehnoloģija, kas nodrošina drošu un caurspīdīgu datu apmaiņu. Tas izmanto virkni slāņu, lai uzglabātu un apstrādātu informāciju, ko dēvē par slāņiem 0-3. Katram slānim ir savs mērķis un funkcija, kas ļauj izveidot visaptverošu sistēmu, kas var apstrādāt dažādus darījumus.

Blokķēde ir definēta kā izplatīta virsgrāmatas tehnoloģija (DLT), kas veicina drošu un uzticamu digitālo aktīvu apmaiņu starp divām vai vairākām pusēm. Tā ir unikāla sistēma, kas darbojas kā atvērts, decentralizēts tīkls datu glabāšanai vairākos datoros vienlaikus.

Slānis1

Lai apstiprinātu un pabeigtu darījumus, 1. slānis ir pamata blokķēde, uz kuras var veidot vairākus citus slāņus. Tie var darboties neatkarīgi no citām blokķēdēm.

Slāni1 var iedalīt trīs segmentos:

1. Datu slānis — atbild par visu datu glabāšanu, kas saistīti ar darījumiem tīklā. Tas ietver tādas lietas kā darījumu vēsture, atlikumi, adreses utt. Šis slānis arī palīdz apstiprināt katru darījumu, izmantojot kriptogrāfiskus algoritmus (jaukšanu), lai nodrošinātu precizitāti un drošību.
2. Tīkla slānis - atbild par saziņu starp lietotājiem blokķēdes tīklā. Tas ir atbildīgs par darījumu un citu ziņojumu apraidi visā tīklā, kā arī par šo ziņojumu precizitātes un likumības pārbaudi.
3. Vienprātības slānis- ļauj blokķēdei panākt vienošanos par noteikumu kopumu, kas jāievēro visiem lietotājiem, veicot darījumus. Tas nodrošina, ka visi darījumi ir derīgi un atjaunināti, izmantojot konsensa algoritmus, piemēram, darba apliecinājumu, likmes apliecinājumu vai bizantiešu kļūdu toleranci.
4. Lietojumprogrammu/viedā līguma slānis ir vieta, kur lielākā daļa funkcionalitātes notiek blokķēdes tīklā. Šis slānis satur kodu (vai viedos līgumus), ko var izmantot, lai izveidotu lietojumprogrammas, kas darbojas blokķēdes ekosistēmas augšdaļā. Šīs lietojumprogrammas spēj veikt darījumus un uzglabāt datus drošā, izplatītā veidā. Ne visiem 1. slāņa protokoliem ir viedā līguma funkcionalitāte.

Šādu tīklu piemēri ir Bitcoin, Solana, Ethereum, un Cardano— tiem visiem ir savs vietējais marķieris. Šis marķieris tiek izmantots darījumu maksu vietā un kalpo kā stimuls tīkla dalībniekiem pievienoties tīklam.

Lai gan šīm monētām ir dažādas nominālvērtības, pamatojoties uz pamatā esošo projektu, to mērķis paliek nemainīgs: nodrošināt blokķēdes funkcionalitātes ekonomiskā atbalsta mehānismu.

1. slāņa tīkliem ir problēmas ar mērogošanu, jo blokķēdei ir grūti apstrādāt tīklam nepieciešamo darījumu skaitu. Tā rezultātā darījumu maksas krasi palielinās.

Apspriežot iespējamos šīs problēmas risinājumus, bieži tiek piesaukts Blockchain Trilemma, termins, ko izdomājis Vitaliks Buterins; būtībā nepieciešams līdzsvarot decentralizāciju, drošību un mērogojamību.

Daudzām no šīm pieejām ir savi kompromisi; piemēram, finansēt supermezglus – tādējādi iegādājoties superdatorus un lielus serverus –, lai palielinātu mērogojamību, bet radītu pēc būtības centralizētu blokķēdi.

Pieejas blokķēdes trilemmas risināšanai:

Palieliniet bloka izmēru

Palielinot 1. slāņa tīkla bloka lielumu, var efektīvi apstrādāt vairāk darījumu. Tomēr nav iespējams uzturēt bezgalīgi lielu bloku, jo lielāki bloki nozīmē lēnāku transakciju ātrumu palielināto datu prasību un samazinātas decentralizācijas dēļ. Tas darbojas kā mērogojamības ierobežojums, palielinot bloka izmēru, ierobežojot veiktspējas palielināšanos uz iespējamām samazinātas drošības izmaksām.

Mainīt vienprātības mehānismu

Lai gan joprojām pastāv darba pierādīšanas (POW) mehānismi, tie ir mazāk ilgtspējīgi un mērogojami nekā to līdzinieki, kas ir pierādījuši savu naudu (POS). Tāpēc Ethereum pārgāja no POW uz POS; mērķis ir nodrošināt drošāku un uzticamāku vienprātības algoritmu, kas sniedz labākus rezultātus mērogojamības ziņā.

Sharding

Dalīšana ir datu bāzes sadalīšanas paņēmiens, ko izmanto, lai palielinātu izplatīto datu bāzu veiktspēju. Segmentējot un sadalot blokķēdes virsgrāmatu vairākos mezglos, sadalīšana nodrošina uzlabotu mērogojamību, kas palielina transakciju caurlaidspēju, jo vairāki fragmenti var apstrādāt darījumus paralēli. Tas nodrošina uzlabotu veiktspēju un ievērojami samazinātu apstrādes laiku, salīdzinot ar tradicionālo sērijveida pieeju.

Līdzīgi kā ēdot šķēlēs sadalītu kūku. Tādā veidā, pat palielinoties datu apjomam vai tīkla pārslodzei, sadalītie tīkli ir daudz efektīvāki, jo visi iesaistītie mezgli sinhroni strādā kopā, apstrādājot transakcijas.

Slānis2

2. slāņa protokoli ir veidoti virs 1. slāņa blokķēdes, lai risinātu tās mērogojamības problēmas, nepārslogojot pamata slāni.

Tas tiek darīts, izveidojot sekundāro ietvaru, ko dēvē par “no ķēdes”, kas nodrošina labāku saziņas caurlaidspēju un ātrāku darījumu laiku, nekā to var atbalstīt 1. slānis.

Izmantojot 2. slāņa protokolus, tiek uzlabots darījumu ātrums un palielināta darījumu caurlaidspēja, kas nozīmē, ka noteiktā laika periodā var apstrādāt vairāk darījumu vienlaikus. Tas var būt neticami izdevīgi, ja primārais tīkls kļūst pārslogots un palēninās, jo tas palīdz samazināt darījumu maksas izmaksas un uzlabot vispārējo veiktspēju.

Tālāk ir norādīti vairāki veidi, kā Layer2s atrisina mērogojamības trillemu.

Kanāli

Kanāli nodrošina 2. slāņa risinājumu, kas lietotājiem ļauj veikt vairākus darījumus ārpus ķēdes, pirms par to tiek ziņots pamata slānī. Tas ļauj veikt ātrākus un efektīvākus darījumus. Ir divu veidu kanāli: maksājumu kanāli un valsts kanāli. Maksājumu kanāli nodrošina tikai maksājumus, savukārt valsts kanāli nodrošina daudz plašākas darbības, piemēram, tās, kas parasti notiktu blokķēdē, piemēram, viedo līgumu risināšana.

Negatīvā puse ir tāda, ka iesaistītajiem lietotājiem ir jābūt tīklam zināmiem, tāpēc atklāta dalība nav iespējama. Tāpat visiem lietotājiem būs jāslēdz savi marķieri vairāku parakstu viedā līgumā, pirms viņi sāks izmantot kanālu.

Plazma

Džozefs Pūns un Vitaliks Buterins izveidoja Plasma sistēmu, kas izmanto viedos līgumus un ciparu kokus, lai izveidotu “bērnu ķēdes”, kas ir oriģinālās blokķēdes kopijas, kas pazīstamas arī kā “vecāku ķēde”.

Šī metode ļauj pārsūtīt darījumus no primārās ķēdes uz atvasināto ķēdi, tādējādi uzlabojot darījumu ātrumu un samazinot transakcijas maksu, un tā labi darbojas īpašos gadījumos, piemēram, digitālajos makos.

Plasma izstrādātāji to ir īpaši izstrādājuši, lai nodrošinātu, ka neviens lietotājs nevar veikt darījumus, pirms ir beidzies konkrēts gaidīšanas periods.

Tomēr šo sistēmu nevar izmantot, lai palīdzētu mērogot vispārējas nozīmes viedos līgumus.

Sidechains

Sānu ķēdēm, kas ir blokķēdes, kas darbojas paralēli galvenajai blokķēdei vai 1. slānim, ir vairākas atšķirīgas iezīmes, kas tās atšķir no klasiskajām blokķēdēm. Sānu ķēdēm ir savas neatkarīgas blokķēdes, bieži izmantojot dažādus vienprātības mehānismus un kurām ir atšķirīgas bloka lieluma prasības no 1. slāņa.

Tomēr, neskatoties uz to, ka sānu ķēdēm ir savas neatkarīgas ķēdes, tās joprojām savienojas ar 1. slāni, izmantojot koplietotu virtuālo mašīnu. Tas nozīmē, ka visi līgumi vai darījumi, ko var izmantot 1. slāņa tīklos, ir pieejami izmantošanai arī sānu ķēdēs, radot plašu sadarbspējas infrastruktūru starp diviem ķēžu veidiem.

Apkopojumi

Apkopojumi veic mērogošanu, grupējot vairākus darījumus sānu ķēdē vienā darījumā pamata slānī un izmantojot SNARK (īss neinteraktīvs zināšanu arguments) kā kriptogrāfiskus pierādījumus.

Lai gan ir divu veidu apkopojumi — ZK apkopojumi un Optimistiskie apkopojumi, atšķirības slēpjas to spējā pārvietoties starp slāņiem.

Optimistiskajos apkopojumos tiek izmantota virtuālā mašīna, kas ļauj vieglāk migrēt no 1. slāņa uz 2. slāni, savukārt ZK apkopojumos tiek izmantota šī funkcija, lai nodrošinātu lielāku efektivitāti un ātrumu.

Slānis0

0. slāņa protokoliem ir galvenā loma, lai nodrošinātu līdzekļu kustību, pilnveidotu lietotāja pieredzi un samazinātu šķēršļus, kas saistīti ar starpķēžu savietojamību. Šie protokoli nodrošina blokķēdes projektiem 1. slānī efektīvu risinājumu, lai novērstu galvenās problēmas, piemēram, grūtības pārvietoties starp 1. slāņa ekosistēmām.

Layer0 protokolu kopai nav tikai viens dizains; Atšķirīgus vienprātības mehānismus un bloku parametrus var pieņemt diferencēšanas nolūkos. Daži Layer0 marķieri kalpo kā efektīvs pretsurogātpasta filtrs, jo lietotājiem ir jāapstiprina šie marķieri, lai viņi varētu piekļūt saistītajām ekosistēmām.

Cosmos ir Layer 0 protokols, kas ir slavens ar savu atvērtā pirmkoda rīku komplektu, kas sastāv no Tendermint, Cosmos SDK un IBC. Šie piedāvājumi ļauj izstrādātājiem nemanāmi izveidot savus blokķēdes risinājumus sadarbspējīgā vidē; savstarpējā arhitektūra ļauj komponentiem brīvi mijiedarboties savā starpā. Šī sadarbības vīzija par virtuālo pasauli ir īstenojusies Cosmoshood, kā to ar mīlestību radīja tās uzticīgie piekritēji, ļaujot blokķēdes tīkliem attīstīties neatkarīgi, taču pastāvēt kolektīvi, iemiesojot “Blockchain internetu”.

Vēl viens izplatīts piemērs ir Polkadot.

Slānis3

Trešais slānis ir protokols, kas nodrošina blokķēdes risinājumus. Parasti to dēvē par “lietojumprogrammas slāni”, tajā ir sniegti norādījumi, kā apstrādāt 3. slāņa protokolus. Tas ļauj pareizi darboties dapps, spēles, sadalīta krātuve un citas lietojumprogrammas, kas izveidotas uz blokķēdes platformas.

Bez šīm lietojumprogrammām 1. slāņa protokoli vien būtu diezgan ierobežoti. 3. slānis ir būtisks to jaudas atbloķēšanai.

Layer4?

Layer4 neeksistē, apspriestie slāņi tiek saukti par četriem blokķēdes slāņiem, bet tas ir tāpēc, ka mēs programmēšanas pasaulē sākam skaitīt no 0.

Secinājumi

Blokķēdes tīklu mērogojamība ir ļoti atkarīga no to arhitektūras un izmantotās tehnoloģiju kopas. Katrs tīkla slānis kalpo svarīgam mērķim, nodrošinot lielāku caurlaidspēju un sadarbspēju ar citām blokķēdēm. 1. slāņa protokoli veido pamata slāni vai galveno blokķēdi, savukārt sānu ķēdes, apkopojumi un 0. slāņa protokoli nodrošina papildu atbalstu mērogošanai.

3. slāņa protokoli sniedz norādījumus, kas ļauj lietotājiem piekļūt lietojumprogrammām, kas izveidotas uz visas sistēmas. Visi šie elementi kopā palīdz izveidot jaudīgu, uzticamu infrastruktūru, kas spēj droši apstrādāt liela mēroga darījumus.