Mis on kiht 0, kiht 1, kiht 2, kiht 3 plokiahelas? - krüptopoliit

plokk Chain on revolutsiooniline tehnoloogia, mis võimaldab turvalist ja läbipaistvat andmevahetust. See kasutab teabe salvestamiseks ja töötlemiseks kihtide seeriat, mida nimetatakse kihtideks 0–3. Igal kihil on oma eesmärk ja funktsioon, mis võimaldab luua terviklikku süsteemi, mis suudab käsitleda väga erinevaid tehinguid.

Blockchain on määratletud kui hajutatud pearaamatu tehnoloogia (DLT), mis hõlbustab digitaalsete varade turvalist ja usaldusväärset vahetamist kahe või enama osapoole vahel. See on ainulaadne süsteem, mis toimib avatud detsentraliseeritud võrguna andmete salvestamiseks korraga mitmesse arvutisse.

Layer1

Tehingute kinnitamiseks ja lõpuleviimiseks on 1. kiht põhiplokiahel, millele saab ehitada mitu muud kihti. Nad võivad töötada teistest plokiahelatest sõltumatult.

Kihti1 saab jagada kolmeks segmendiks:

1. Andmekiht – vastutab kõigi võrgus tehtavate tehingutega seotud andmete salvestamise eest. See hõlmab selliseid asju nagu tehingute ajalugu, saldod, aadressid jne. See kiht aitab ka iga tehingut valideerida, kasutades täpsuse ja turvalisuse tagamiseks krüptoalgoritme (räsimist).
2. Võrgukiht – vastutab kasutajatevahelise suhtluse haldamise eest plokiahela võrgus. See vastutab tehingute ja muude sõnumite levitamise eest kogu võrgus, samuti nende sõnumite täpsuse ja legitiimsuse kontrollimise eest.
3. Consensus Layer- võimaldab plokiahelal jõuda kokkuleppele reeglistikus, mida kõik kasutajad peavad tehingute tegemisel järgima. See tagab, et kõik tehingud on kehtivad ja ajakohased, kasutades konsensusalgoritme, nagu töötõend, panuse tõendamine või bütsantsi veataluvus.
4. Rakenduste / nutikate lepingute kiht on koht, kus suurem osa funktsioonidest toimub plokiahela võrgus. See kiht sisaldab koodi (või nutikaid lepinguid), mida saab kasutada plokiahela ökosüsteemi peal töötavate rakenduste loomiseks. Need rakendused suudavad sooritada tehinguid ja salvestada andmeid turvalisel ja hajutatud viisil. Kõigil kihi1 protokollidel pole nutika lepingu funktsiooni.

Selliste võrkude näideteks on Bitcoin, Solana, Ethereumja Cardano— neil kõigil on oma loomulik tunnus. Seda tunnust kasutatakse tehingutasude asemel ja see on võrgus osalejate stiimul võrguga liitumiseks.

Kuigi nendel müntidel on aluseks olevast projektist lähtuvalt erinevad nimiväärtused, jääb nende eesmärk muutumatuks: pakkuda plokiahela funktsionaalsusele majanduslikku tugimehhanismi.

Esimese kihi võrkudel on probleeme skaleerimisega, kuna plokiahelal on raskusi võrgu jaoks vajaliku arvu tehingute töötlemisega. Selle tulemusena tõusevad tehingutasud drastiliselt.

Selle probleemi võimalike lahenduste arutamisel kasutatakse sageli Vitalik Buterini loodud terminit Blockchain Trilemma; Põhimõtteliselt on vaja tasakaalustada detsentraliseerimist, turvalisust ja mastaapsust.

Paljudel neist lähenemisviisidest on omad kompromissid; näiteks supersõlmede rahastamine – seeläbi superarvutite ja suurte serverite ostmine –, et suurendada skaleeritavust, kuid luua loomupäraselt tsentraliseeritud plokiahela.

Lähenemisviisid plokiahela trilemma lahendamiseks:

Suurendage ploki suurust

Esimese kihi võrgu ploki suuruse suurendamine võib tõhusalt töödelda rohkem tehinguid. Lõpmatult suurt plokki pole siiski võimalik säilitada, kuna suuremad plokid tähendavad suuremate andmenõuete ja vähenenud detsentraliseerituse tõttu aeglasemat tehingukiirust. See piirab mastaapsust ploki suuruse suurendamise kaudu, piirates jõudluse suurendamist turvalisuse vähenemise potentsiaalse hinnaga.

Muuda konsensuse mehhanismi

Kuigi töö tõestamise (POW) mehhanismid on endiselt olemas, on need vähem jätkusuutlikud ja skaleeritavad kui nende panuse tõestamise (POS) kolleegid. See on põhjus, miks Ethereum läks üle POW-lt POS-ile; eesmärk on pakkuda turvalisemat ja usaldusväärsemat konsensusalgoritmi, mis annab skaleeritavuse osas paremaid tulemusi.

Varjutamine

Jagamine on andmebaasi jagamise tehnika, mida kasutatakse hajutatud andmebaaside jõudluse skaleerimiseks. Segmenteerides ja jaotades plokiahela pearaamatu mitme sõlme vahel, pakub sharding paremat skaleeritavust, mis suurendab tehingute läbilaskevõimet, kuna mitu killust saab tehinguid paralleelselt töödelda. Selle tulemuseks on parem jõudlus ja oluliselt vähenenud töötlemisaeg võrreldes traditsioonilise seeriaviisiga.

Sarnaselt viiludeks jagatud koogi söömisega. Sel viisil on killustatud võrgud isegi andmemahu suurenemise või võrgu ülekoormuse korral palju tõhusamad, kuna kõik osalevad sõlmed töötavad tehingute töötlemisel sünkroonselt.

Layer2

2. kihi protokollid on ehitatud 1. kihi plokiahela peale, et lahendada selle mastaapsuse probleeme ilma aluskihti üle koormamata.

Seda tehakse sekundaarse raamistiku loomisega, mida nimetatakse "ahelast väljas", mis võimaldab paremat suhtlust ja kiiremat tehinguaega, kui kiht 1 suudab toetada.

Layer 2 protokolle kasutades paraneb tehingute kiirus ja tehingute läbilaskevõime, mis tähendab, et määratud aja jooksul saab korraga töödelda rohkem tehinguid. See võib olla väga kasulik, kui esmane võrk on ülekoormatud ja aeglustub, kuna see aitab vähendada tehingutasude kulusid ja parandada üldist jõudlust.

Siin on mitu võimalust, kuidas Layer2s lahendab skaleeritavuse trillema:

Kanalid

Kanalid pakuvad 2. kihi lahendust, mis võimaldab kasutajatel sõlmida mitu tehingut väljaspool ahelat, enne kui sellest teatatakse baaskihis. See võimaldab kiiremaid ja tõhusamaid tehinguid. Kanaleid on kahte tüüpi: maksekanalid ja riigikanalid. Maksekanalid võimaldavad ainult makseid, riigikanalid aga palju laiemaid tegevusi, nagu need, mis tavaliselt plokiahelas toimuvad, näiteks arukate lepingutega tegelemine.

Negatiivne külg on see, et osalevad kasutajad peavad olema võrgule teada, seega avatud osalemine ei tule kõne allagi. Samuti peavad kõik kasutajad enne kanaliga suhtlemist lukustama oma märgid mitme märgiga nutika lepinguga.

Plasma

Joseph Pooni ja Vitalik Buterini loodud Plasma raamistik kasutab nutikaid lepinguid ja arvupuid, et luua "lapsahelaid", mis on algse plokiahela koopiad – tuntud ka kui "emakett".

See meetod võimaldab kanda tehingud esmasest ahelast eemale alamahelasse, parandades seeläbi tehingute kiirust ja vähendades tehingutasusid ning toimib hästi konkreetsete juhtumite puhul, näiteks digitaalsete rahakottide puhul.

Plasma arendajad on selle välja töötanud spetsiaalselt tagamaks, et ükski kasutaja ei saaks tehinguid teha enne, kui konkreetne ooteaeg on möödas.

Seda süsteemi ei saa aga kasutada üldotstarbeliste nutikate lepingute skaleerimiseks.

külgahelad

Külgahelatel, mis on peamise plokiahelaga või 1. kihiga paralleelselt töötavad plokiahelad, on mitu erinevat funktsiooni, mis eristavad neid klassikalistest plokiahelatest. Külgahelatel on oma sõltumatud plokiahelad, mis kasutavad sageli erinevaid konsensusmehhanisme ja millel on 1. kihist erinevad ploki suuruse nõuded.

Vaatamata asjaolule, et külgahelatel on oma sõltumatud ahelad, ühenduvad nad siiski jagatud virtuaalmasina abil 1. kihiga. See tähendab, et kõik lepingud või tehingud, mida saab kasutada Layer 1 võrkudes, on saadaval kasutamiseks ka külgahelates, luues kahe tüüpi ahelate vahel ulatusliku koostalitlusvõime infrastruktuuri.

Rullikud

Koondistused teostavad skaleerimist, rühmitades mitu külgahela tehingut üheks tehinguks aluskihil ja kasutades krüptograafiliste tõenditena SNARK-e (teadmiste kokkuvõtlik mitteinteraktiivne argument).

Kuigi on kahte tüüpi koondfaile – ZK koondid ja Optimistlikud koondfailid –, on erinevused nende võimes kihtide vahel liikuda.

Optimistlikud koondfailid kasutavad virtuaalmasinat, mis võimaldab lihtsamalt üle minna kihilt 1 kihile 2, samas kui ZK koondfailid loobuvad sellest funktsioonist suurema tõhususe ja kiiruse tagamiseks.

Layer0

Layer 0 protokollid mängivad keskset rolli varade liikumise võimaldamisel, kasutajakogemuse täiustamisel ja ahelatevahelise koostalitlusvõimega seotud takistuste vähendamisel. Need protokollid pakuvad 1. kihi plokiahela projektidele tõhusat lahendust suurte probleemide lahendamiseks, nagu näiteks 1. kihi ökosüsteemide vahel liikumise raskused.

Layer0 protokollide komplekti jaoks pole ainult üks kujundus; Diferentseerimise eesmärgil saab kasutada erinevaid konsensusmehhanisme ja ploki parameetreid. Mõned Layer0 märgid toimivad tõhusa rämpspostivastase filtrina, kuna kasutajad peavad need märgid panustama, enne kui saavad seotud ökosüsteemidele juurde pääseda.

Cosmos on kihi 0 protokoll, mis on tuntud oma avatud lähtekoodiga tööriistakomplekti poolest, mis koosneb Tendermintist, Cosmos SDK-st ja IBC-st. Need pakkumised võimaldavad arendajatel koostalitlusvõimelises keskkonnas sujuvalt luua oma plokiahela lahendusi; vastastikune arhitektuur võimaldab komponentidel üksteisega vabalt suhelda. See koostööl põhinev nägemus virtuaalsest maailmast on Cosmoshoodis teoks saanud, kuna selle lõid armastusega selle pühendunud järgijad – võimaldades plokiahela võrgustikel iseseisvalt areneda, kuid eksisteerida kollektiivselt, kehastades „plokiahela Internetti”.

Teine levinud näide on Polkadot.

Layer3

Kolmas kiht on protokoll, mis toidab plokiahelal põhinevaid lahendusi. Tavaliselt nimetatakse seda "rakenduskihiks", see annab juhiseid 3. kihi protokollide töötlemiseks. See võimaldab dappidel, mängudel, hajutatud salvestusruumil ja muudel plokiahela platvormile ehitatud rakendustel korralikult töötada.

Ilma nende rakendusteta oleks 1. kihi protokollide kasulikkus üsna piiratud; Kolmas kiht on nende jõu vabastamiseks hädavajalik.

Kiht4?

Layer4 ei eksisteeri, käsitletud kihte nimetatakse plokiahela neljaks kihiks, kuid see on tingitud sellest, et programmeerimismaailmas hakkame loendama nullist.

Järeldus

Plokiahela võrkude skaleeritavus sõltub suuresti nende arhitektuurist ja kasutatavast tehnoloogiavirust. Igal võrgukihil on oluline eesmärk, võimaldades suuremat läbilaskevõimet ja koostalitlusvõimet teiste plokiahelatega. 1. kihi protokollid moodustavad aluskihi ehk peamise plokiahela, samas kui külgahelad, koondprotokollid ja kihi 0 protokollid pakuvad skaleerimisel täiendavat tuge.

3. kihi protokollid pakuvad juhiseid, mis võimaldavad kasutajatel pääseda juurde kogu süsteemi peale ehitatud rakendustele. Kõik need elemendid koos aitavad luua võimsa usaldusväärse infrastruktuuri, mis suudab suuremahulisi tehinguid turvaliselt käsitleda.