Основы и анализ дорожной карты второго уровня сети Биткойн

Основы системы знаний второго уровня Биткойн-сети

Возрождение инскрипций Биткойна принесло новую жизнь экосистеме Биткойна, привлекло внимание большего числа людей к Биткойну. В техническом развитии экосистемы Биткойна строительство второго уровня имеет решающее значение. В данной статье подведены итоги основных знаний о втором уровне Биткойна, надеемся, это приведет к тому, что больше людей доработают соответствующие идеи и продвинут развитие этой области.

Мир блокчейна начинается с Биткойна и заканчивается экосистемой Биткойна. Эфириум также можно рассматривать как исследование технологии сайдчейн для Биткойна.

В данной статье понятия "вторичный уровень строительства" и "строительство вторичных сетей" в основном взаимозаменяемы, но последнее является более узким. Для соответствия общепринятым выражениям в отрасли в статье также будет использоваться понятие "строительство вторичных сетей".

1. Миссия второго уровня Layer2

Для понимания основных вопросов, которые необходимо решить при строительстве второго уровня Биткойн, начнем с базовых характеристик блокчейн-систем.

1.1 Основные характеристики и требования к блокчейну

Мы заимствовали концепцию Виталика: блокчейн — это "мировой компьютер". С этой точки зрения понимание различных характеристик блокчейна станет более ясным. Далее мы также проанализируем возможности развития этого "мирового компьютера" на основе структуры фон Неймана в компьютерах.

Сначала подведем некоторые основные характеристики:

Открытость и прозрачность: Это характеристика хранения данных и выполнения команд в блокчейне, этой "мировой вычислительной машине", а также внутренняя потребность в совместных вычислениях, требующих участия множества распределенных узлов по всему миру. Эта характеристика как раз удовлетворяет право пользователей на информацию о данных и является совместным результатом внутренних требований к сотрудничеству этой "мировой вычислительной машины" и внешних потребностей пользователей.

Децентрализация: Эта особенность является архитектурной характеристикой этой "мировой вычислительной машины", степень децентрализации и отказоустойчивость теоретически поддерживаются теорией византийских генералов ( при наличии недобросовестных участников, то есть в случае нарушения протокола ). Не-византийские генералы в теории не являются блокчейн-системами, и позже мы увидим два случая не-блокчейн-систем в строительстве второго уровня. Степень децентрализации является важным показателем безопасности блокчейна и основой для некоторых характеристик.

Безопасность: Безопасность является результатом внутреннего запроса, вызванного архитектурными особенностями этой «мировой вычислительной машины», и внешнего запроса, необходимого пользователям. На микроуровне безопасность обеспечивается технологиями, связанными с криптографией, а на макроуровне - децентрализацией архитектуры, что позволяет избежать влияния на безопасность этой «мировой вычислительной машины» из-за подделки микро danных или разрушения макроархитектуры.

Вычислительная способность: Одной из основных функций этой мировой вычислительной машины, блокчейна, является вычислительная способность. Для оценки этого показателя мы обычно используем, является ли он тюринговым полным. Некоторые цепочки специально разрабатываются как не тюринговые полные, чтобы сохранить свои основные характеристики. Например, в сети Биткойн, Сатоши Накамото не только сделал так, что его код не является тюринговым полным, но и сознательно удалил некоторые наборы инструкций в ходе развития, чтобы поддерживать его стабильность и безопасность. Все технологии, которые являются тюринговыми полными, предназначены для расширения вычислительной способности блокчейна. С точки зрения идеи многоуровневого проектирования, простые системы лучше подходят для нижнего уровня.

Производительность: При одинаковой вычислительной мощности производительность является еще одной основной способностью, оценивающей компьютер этого мира блокчейна. Обычно измеряется TPS, то есть количеством транзакций, обрабатываемых в секунду.

Хранение: Блокчейн описывается как "мировой компьютер", значит, он обязательно должен иметь функцию хранения, то есть способность записывать данные. В настоящее время данные в основном хранятся в блоках, более профессиональное хранение данных вне блоков на цепи еще находится в стадии разработки.

Конфиденциальность: Конфиденциальность является одной из подсистем "мирового компьютера", требующей соблюдения прав доступа производителей и пользователей данных в процессе вычислений и хранения. ( Мы также относим антикоррупционные меры к разделу конфиденциальности ). В основном это определяется внешними потребностями пользователей.

Есть еще один комплексный показатель — масштабируемость, который обычно относится к масштабируемости всей архитектуры. Эта характеристика влияет на большинство основных свойств. На уровне архитектуры масштабируемость системы является очень важным показателем. Также могут быть некоторые возможности подключения или другие специфические возможности для определенных сценариев, но здесь мы не будем углубляться в обсуждение; когда возникнут такие особые сценарии, мы проведем более детальный анализ.

В этих базовых характеристиках блокчейнов большинство ограничивается невозможным треугольником, который сдерживает взаимные отношения развития. Например, гипотеза DSS, а именно децентрализация ( Decentralization, D ) безопасность ( Security, S ) и масштабируемость ( Scalability, S ).

В распределенных системах аналогом невозможного треугольника является принцип CAP. CAP обозначает, что в распределенной системе Consistency( согласованность), Availability( доступность) и Partition tolerance( устойчивость к разделению) невозможно достичь одновременно. Блокчейн-системы являются распределенными системами с проблемой византийских генералов, поэтому к ним также применим принцип CAP.

Однообразное изложение базовых знаний о втором уровне сети Биткойн

1.2 Роль строительства второго уровня

Какие роли должны быть выполнены в строительстве второго уровня? Какие функции он должен предоставлять? Строительство второго уровня должно компенсировать недостатки системы первого уровня, выполняя те задачи, которые не подходят для выполнения в системе первого уровня.

Из вышеизложенного можно сделать предварительный вывод, что необходимо расширить эти базовые возможности: публичность и прозрачность, децентрализация, безопасность, вычислительная мощность, производительность ( пропускная способность ), хранение, конфиденциальность и т.д. Кроме этих базовых возможностей с технической точки зрения, существует еще одна важная экономическая проблема, которую необходимо решить, а именно снижение затрат. Обычно совокупные затраты на выполнение транзакций в сети первого уровня довольно высоки, и для снижения этих затрат необходимо использовать сеть второго уровня.

В одной фразе это означает, что решения для увеличения ёмкости, снижения затрат и кастомизации являются строительством второго уровня. Что касается кастомизации, она пока не так очевидна или часто скрывается за двумя первыми характеристиками, что вызывает некоторые недоумения. Мы можем понять это так: характеристики сети первого уровня требуют разной степени для многих приложений, и можно на втором уровне заново настроить степень реализации различных характеристик для некоторых приложений.

В строительстве второго уровня базовые возможности блокчейна будут иметь свои компромиссы, что приведет к снижению некоторых характеристик, а даже к отказу от них в обмен на значительное улучшение других характеристик. Например: некоторые вторые уровни, чтобы повысить производительность, будут снижать уровень децентрализации и безопасность; некоторые вторые уровни, чтобы увеличить пропускную способность, такие как сеть Lightning, изменят структуру системы и способы расчетов. Есть и такие, которые усиливают определенные характеристики без снижения базовых характеристик, например, способ обработки RGB, который значительно увеличивает конфиденциальность и устойчивость к цензуре, но повышает сложность технической реализации. В последующих примерах мы увидим строительство второго уровня, которое одновременно снижает или изменяет несколько характеристик.

Снижение затрат должно быть основным требованием для всех построек второго уровня.

1.3 Почему необходимо делать многоуровневый дизайн?

Уровневая архитектура является средством и методологией, с помощью которых человек обрабатывает сложные системы, разделяя систему на несколько уровней и определяя отношения и функции между ними, чтобы достичь модульности, удобства обслуживания и расширяемости системы, что повышает эффективность и надежность проектирования системы.

Для обширной и масштабной системы протоколов использование многоуровневой структуры имеет явные преимущества. Это упрощает понимание, облегчает распределение задач и улучшение модулей. Подобно семиуровневой модели ISO/OSI в компьютерных сетях, однако в конкретной реализации можно объединить некоторые уровни, например, конкретный сетевой протокол TCP/IP является четырехуровневым протоколом.

Конкретно о преимуществах многоуровневых протоколов:

1.Каждый уровень независим. Один уровень не нуждается в знании того, как реализован следующий уровень, а лишь должен знать, какие услуги предоставляет этот уровень через интерфейсы между уровнями. Таким образом, общая сложность проблемы снижается. То есть, как выполняется работа на предыдущем уровне, не влияет на работу следующего уровня, и поэтому при проектировании работы каждого уровня мы можем свободно настраивать способы работы внутри уровня, лишь бы интерфейсы оставались неизменными.

2.Хорошая гибкость. Когда происходит изменение на любом уровне, если межуровневые интерфейсные отношения остаются неизменными, то ни верхние, ни нижние уровни не затрагиваются. Когда на одном уровне происходит техническая инновация или возникают проблемы в работе этого уровня, это не повлияет на работу других уровней, и при устранении проблем нужно рассматривать только вопросы, касающиеся этого уровня.

3.Структурно разделимо. Каждый уровень может использовать наиболее подходящую технологию для реализации. Развитие технологий часто несимметрично, и иерархическое деление эффективно избегает эффекта бочки, не позволяя недостаткам технологий в одной области влиять на общую эффективность работы.

4.Легко реализовать и поддерживать. Эта структура делает реализацию и отладку большой и сложной системы более управляемой, поскольку вся система уже разделена на несколько относительно независимых подсистем. При отладке и обслуживании можно проводить отдельную отладку на каждом уровне, что позволяет избежать ситуации, когда невозможно найти и решить неправильные проблемы.

5.Способствует работе по стандартизации. Поскольку функции каждого уровня и предоставляемые им услуги уже имеют точные описания. Преимущества стандартизации заключаются в том, что можно произвольно заменять какой-либо уровень, что очень удобно для использования и исследований.

Идея модульного проектирования по слоям является распространённым методом обработки больших функций в технической области, требующих совместной работы нескольких человек и постоянного улучшения проектов, который был проверен на практике и оказался эффективным.

Обзор основных знаний о втором уровне сети Биткойн

2. Несколько подходов к строительству Layer2 для Биткойн

Мы используем строительство второго уровня Биткойна в качестве примера для проведения соответствующего анализа. У Биткойна есть три заметных направления строительства второго уровня:

(1)Один из них — это расширенный маршрут на основе цепочки, очень похожий на второй уровень EVM, это структура блокчейна;

(2)Один из них основан на распределенном маршруте, представленном сетью Lightning, это распределенная структура.

(3) Есть также вариант, основанный на централизованной системе, представленный централизованным индексом, что является централизованной структурой.

Два первых способа имеют свои особенности, уже есть несколько используемых продуктов и продуктов в стадии исследования. Что касается первого способа, то благодаря бурному развитию Эфириума и исследованиям других цепочек, имитирующих Биткойн, основанные на цепочке решения второго уровня относительно легче, и больше примеров для ссылки. Второй способ, основанный на распределенных системах, обычно более сложен и развивается медленнее, с представителем в виде сети Lightning. Третий способ является спорным, потому что он не выглядит как строительство второго уровня, но, похоже, выполняет функции второго уровня.

Какой из вариантов построения второго уровня лучше? Мы используем результаты проверки рынка в качестве критерия, какой из вторичных сетей имеет более высокую общую заблокированную стоимость TVL( Total Value Locked), тот вариант будет оптимальным. С течением времени и развитием технологий этот оптимальный вариант будет изменяться.

Определение второго уровня сети Биткойн таково: если оно основывается на сети Биткойн и устанавливает техническую связь с ней, а некоторые характеристики превосходят уровень первого Биткойн, то это считается строительством второго уровня Биткойн. Другими словами: если используется BTC в качестве газа и BTC является базовым активом, система, которая расширяет функциональность Биткойн, считается строительством второго уровня. Исходя из этого критерия, мы должны признать третий тип строительств второго уровня, а именно централизацию второго уровня.

Развитие технологий Биткойна, таких как модификация OP_RETURN, Taproot, подписи Schnorr, MAST и Tapscript, должно быть спроектировано для соединения первого и второго уровней. Не следует чрезмерно использовать эти технологии для разработки функций, потому что даже при любом расширении первого уровня не будет качественного прорыва, необходимо развивать второй уровень. Однако в отсутствие более удобных продуктов второго уровня Биткойна, эти технологические возможности для соединения первого и второго уровней будут чрезмерно использоваться в течение некоторого времени.

Обзор основных знаний о втором уровне сети Биткойн

2.1 Строительство второго уровня на основе цепочки

Ранние имитации Биткойна проводили различные исследования, такие как "Colorcoin"(цветные токены), "CovertCoins" и "MasterCoin"; различные имитации Биткойна с увеличенной пропускной способностью, такие как BCH(Bitcoin Cash), BSV(Bitcoin SV), BTG(Bitcoin Gold); различные технологии побочных цепей основаны на расширении цепочки, можно сказать, что это своего рода широкое вторичное решение.

Включая Эфириум, который также является улучшенной исследовательской разработкой на основе Биткойна. Виталик, не добившись успеха в убеждении других команд проектов, сосредоточился на недостатках Биткойна.

BTC-4.17%
Посмотреть Оригинал
На этой странице может содержаться сторонний контент, который предоставляется исключительно в информационных целях (не в качестве заявлений/гарантий) и не должен рассматриваться как поддержка взглядов компании Gate или как финансовый или профессиональный совет. Подробности смотрите в разделе «Отказ от ответственности» .
  • Награда
  • 4
  • Репост
  • Поделиться
комментарий
0/400
RektButAlivevip
· 08-13 09:39
Биткойн天下第一,другие все мусор
Посмотреть ОригиналОтветить0
LiquidationWatchervip
· 08-13 09:37
не ваши ключи - не ваши токены... l2 не спасет вас от еще одного mtgox, если честно
Посмотреть ОригиналОтветить0
MEVHunterBearishvip
· 08-13 09:35
надпись надоела, btc — это вечность
Посмотреть ОригиналОтветить0
FloorSweepervip
· 08-13 09:35
L2 — это будущее, btc на луну.
Посмотреть ОригиналОтветить0
  • Закрепить