Kaj je Layer0, Layer1, Layer2, Layer3 v Blockchainu? – Kriptopolitan

Blockchain je revolucionarna tehnologija, ki omogoča varno in pregledno izmenjavo podatkov. Za shranjevanje in obdelavo informacij uporablja niz plasti, ki se imenujejo plasti 0-3. Vsaka plast ima svoj namen in funkcijo, kar omogoča celovit sistem, ki lahko obravnava najrazličnejše transakcije.

Blockchain je opredeljen kot tehnologija porazdeljene knjige (DLT), ki omogoča varno in zaupanja vredno izmenjavo digitalnih sredstev med dvema ali več strankami. Gre za edinstven sistem, ki deluje kot odprto, decentralizirano omrežje za shranjevanje podatkov na več računalnikih hkrati.

Sloj1

Za potrditev in dokončanje transakcij je sloj 1 osnovna veriga blokov, na kateri je mogoče zgraditi več drugih slojev. Delujejo lahko neodvisno od drugih verig blokov.

Plast1 lahko razdelimo na tri segmente:

1. Podatkovna plast - odgovorna za shranjevanje vseh podatkov, povezanih s transakcijami znotraj omrežja. To vključuje stvari, kot so zgodovina transakcij, stanja, naslovi itd. Ta plast pomaga tudi pri preverjanju vsake transakcije z uporabo kriptografskih algoritmov (zgoščevanje), da se zagotovi natančnost in varnost.
2. Omrežna plast - odgovorna za upravljanje komunikacij med uporabniki v omrežju blockchain. Odgovoren je za oddajanje transakcij in drugih sporočil po omrežju ter za preverjanje točnosti in legitimnosti teh sporočil.
3. Plast soglasja - omogoča verigi blokov, da doseže dogovor o nizu pravil, ki jih morajo upoštevati vsi uporabniki pri izvajanju transakcij. Zagotavlja, da so vse transakcije veljavne in posodobljene z uporabo soglasnih algoritmov, kot so dokaz o delu, dokaz o deležu ali bizantinska toleranca napak.
4. Sloj aplikacije/pametne pogodbe je tisto, kjer se večina funkcionalnosti odvija znotraj omrežja blockchain. Ta plast vsebuje kodo (ali pametne pogodbe), ki jo je mogoče uporabiti za izdelavo aplikacij, ki delujejo na vrhu ekosistema blockchain. Te aplikacije lahko izvajajo transakcije in shranjujejo podatke na varen, porazdeljen način. Vsi protokoli sloja 1 nimajo funkcije pametne pogodbe.

Primeri takih omrežij so Bitcoin, Solana, Ethereumin Cardano— vsi imajo svoj izvorni žeton. Ta žeton se uporablja namesto transakcijskih provizij in služi kot spodbuda za udeležence omrežja, da se pridružijo omrežju.

Čeprav imajo ti kovanci različne apoene glede na osnovni projekt, njihov namen ostaja nespremenjen: zagotavljanje mehanizma ekonomske podpore za funkcionalnost verige blokov.

Omrežja plasti 1 imajo težave s skaliranjem, saj veriga blokov težko obdela število transakcij, ki jih zahteva omrežje. Zaradi tega se provizije za transakcije drastično povečajo.

Trilema blokovne verige, izraz, ki ga je skoval Vitalik Buterin, se pogosto sklicuje med razpravo o možnih rešitvah tega problema; v bistvu je treba uravnotežiti decentralizacijo, varnost in razširljivost.

Mnogi od teh pristopov imajo lastne kompromise; kot je financiranje supervozlišč – s tem nakup superračunalnikov in velikih strežnikov – da bi povečali razširljivost, vendar ustvarili inherentno centralizirano verigo blokov.

Pristopi k reševanju trileme blockchain:

Povečajte velikost bloka

Povečanje velikosti bloka omrežja 1. ravni lahko učinkovito obdela več transakcij. Vendar pa ni mogoče vzdrževati neskončno velikega bloka, saj večji bloki pomenijo počasnejše transakcijske hitrosti zaradi povečanih podatkovnih zahtev in zmanjšane decentralizacije. To deluje kot omejitev razširljivosti s povečanjem velikosti bloka, kar omejuje povečanje zmogljivosti ob potencialni ceni zmanjšane varnosti.

Spremenite mehanizem soglasja

Čeprav mehanizmi dokazila o delu (POW) še vedno obstajajo, so manj trajnostni in razširljivi kot njihovi primerki dokazila o deležu (POS). Zato je Ethereum prešel iz POW v POS; namen je zagotoviti bolj varen in zanesljiv algoritem soglasja, ki daje boljše rezultate v smislu razširljivosti.

Ostriženje

Sharding je tehnika particioniranja baze podatkov, ki se uporablja za povečanje zmogljivosti porazdeljenih baz podatkov. S segmentiranjem in distribucijo glavne knjige verige blokov po več vozliščih ponuja razdeljevanje izboljšano razširljivost, ki poveča prepustnost transakcij, saj lahko več drobcev vzporedno obdeluje transakcije. Posledica tega je izboljšana zmogljivost in znatno skrajšan čas obdelave v primerjavi s tradicionalnim serijskim pristopom.

Podobno kot bi jedli torto, razdeljeno na rezine. Na ta način so razdrobljena omrežja tudi s povečanjem količine podatkov ali kakršno koli prezasedenostjo omrežja veliko bolj učinkovita, saj vsa sodelujoča vozlišča sinhrono sodelujejo pri obdelavi transakcij.

Sloj2

Protokoli plasti 2 so zgrajeni na vrhu verige blokov plasti 1, da bi rešili njene težave z razširljivostjo brez preobremenitve osnovne plasti.

To se naredi z ustvarjanjem sekundarnega ogrodja, imenovanega "izven verige", ki omogoča boljšo komunikacijsko prepustnost in hitrejše transakcijske čase, kot jih lahko podpira sloj 1.

Z uporabo protokolov sloja 2 se izboljšajo hitrosti transakcij in poveča prepustnost transakcij, kar pomeni, da je v določenem časovnem obdobju mogoče obdelati več transakcij hkrati. To je lahko izjemno koristno, ko postane primarno omrežje preobremenjeno in se upočasni, saj pomaga zmanjšati stroške transakcijskih provizij in izboljša splošno delovanje.

Tukaj je več načinov, kako Layer2s rešuje trilemo razširljivosti:

Kanali

Kanali zagotavljajo rešitev plasti 2, ki uporabnikom omogoča vstop v več transakcij zunaj verige, preden se o tem poroča na osnovni plasti. To omogoča hitrejše in učinkovitejše transakcije. Obstajata dve vrsti kanalov: plačilni kanali in državni kanali. Plačilni kanali omogočajo samo plačila, medtem ko državni kanali omogočajo veliko širše dejavnosti, kot so tiste, ki bi običajno potekale na blockchainu, kot je obravnavanje pametnih pogodb.

Slaba stran je, da morajo biti sodelujoči uporabniki omrežju znani, zato odprta udeležba ne pride v poštev. Prav tako bodo morali vsi uporabniki zakleniti svoje žetone v pametni pogodbi z več podpisi, preden se vključijo v kanal.

Plazma

Ogrodje Plasma, ki sta ga ustvarila Joseph Poon in Vitalik Buterin, uporablja pametne pogodbe in številčna drevesa za ustvarjanje "otroških verig", ki so kopije prvotne verige blokov - znane tudi kot "nadrejena veriga".

Ta metoda omogoča, da se transakcije prenesejo iz primarne verige v podrejeno verigo, s čimer se izboljša hitrost transakcij in zmanjšajo provizije za transakcije, ter dobro deluje v posebnih primerih, kot so digitalne denarnice.

Razvijalci Plasme so jo zasnovali posebej za zagotovitev, da noben uporabnik ne more izvesti transakcije, preden se določeno čakalno obdobje konča.

Vendar tega sistema ni mogoče uporabiti za pomoč pri povečanju splošnih pametnih pogodb.

Sidechains

Stranske verige, ki so verige blokov, ki delujejo vzporedno z glavno verigo blokov ali slojem 1, imajo več različnih lastnosti, ki jih ločujejo od klasičnih verig blokov. Stranske verige so opremljene s svojimi neodvisnimi verigami blokov, ki pogosto uporabljajo različne mehanizme soglasja in imajo drugačne zahteve glede velikosti blokov od ravni 1.

Kljub dejstvu, da imajo stranske verige svoje neodvisne verige, se še vedno povezujejo s slojem 1 z uporabo skupnega virtualnega stroja. To pomeni, da so vse pogodbe ali transakcije, ki jih je mogoče uporabiti v omrežjih na ravni 1, na voljo tudi za uporabo v stranskih verigah, kar ustvarja obsežno infrastrukturo interoperabilnosti med obema vrstama verig.

Rollupi

Združitve dosegajo skaliranje z združevanjem več transakcij na stranski verigi v eno samo transakcijo na osnovni plasti in uporabo SNARK (jedrnat neinteraktiven argument znanja) kot kriptografskih dokazov.

Čeprav obstajata dve vrsti skupnih paketov – ZK skupni in Optimistični skupni – razlike so v njihovi zmožnosti premikanja med plastmi.

Optimistični skupni paketi uporabljajo navidezni stroj, ki omogoča lažjo selitev iz Layer1 v Layer2, medtem ko ZK zbirni paketi opustijo to funkcijo zaradi večje učinkovitosti in hitrosti.

Sloj0

Protokoli plasti 0 igrajo ključno vlogo pri omogočanju gibanja sredstev, izpopolnjevanju uporabniške izkušnje in zmanjševanju ovir, povezanih z interoperabilnostjo med verigami. Ti protokoli zagotavljajo blockchain projektom na ravni 1 učinkovito rešitev za reševanje večjih težav, kot je težava pri premikanju med ekosistemi plasti 1.

Ni samo ene zasnove za niz protokolov Layer0; za namene diferenciacije je mogoče sprejeti različne mehanizme soglasja in blokovne parametre. Nekateri žetoni Layer0 služijo kot učinkovit filter za zaščito pred neželeno pošto, saj morajo uporabniki te žetone zastaviti, preden lahko dostopajo do povezanih ekosistemov.

Cosmos je protokol ravni 0, znan po svoji odprtokodni zbirki orodij, ki jo sestavljajo Tendermint, Cosmos SDK in IBC. Te ponudbe razvijalcem omogočajo brezhibno ustvarjanje lastnih rešitev blockchain v interoperabilnem okolju; vzajemna arhitektura omogoča komponentam svobodno medsebojno interakcijo. Ta skupna vizija virtualnega sveta se je uresničila v Cosmoshoodu, saj so jo ljubeče skovali njeni predani privrženci – omogoča omrežjem blockchain, da uspevajo neodvisno, vendar obstajajo kolektivno, kar uteleša "Internet of Blockchain".

Drug pogost primer je polkadot.

Sloj3

Layer 3 je protokol, ki poganja rešitve, ki temeljijo na verigi blokov. Običajno imenovan "plast aplikacije" zagotavlja navodila za obdelavo protokolov ravni 1. To omogoča, da aplikacije, igre, porazdeljeno shranjevanje in druge aplikacije, zgrajene na vrhu platforme blockchain, pravilno delujejo.

Brez teh aplikacij bi bila uporabnost samih protokolov ravni 1 precej omejena; Plast 3 je bistvena za odklepanje njihove moči.

Layer4?

Plast 4 ne obstaja, obravnavane plasti se imenujejo štiri plasti verige blokov, vendar je to zato, ker v svetu programiranja začnemo šteti od 0.

zaključek

Razširljivost omrežij blockchain je močno odvisna od njihove arhitekture in tehnološkega sklopa, ki ga uporabljajo. Vsaka plast omrežja ima pomemben namen, saj omogoča večjo prepustnost in interoperabilnost z drugimi verigami blokov. Protokoli plasti 1 tvorijo osnovno plast ali glavno verigo blokov, medtem ko stranske verige, zbiranje in protokoli plasti 0 zagotavljajo dodatno podporo za skaliranje.

Protokoli plasti 3 zagotavljajo navodila, ki uporabnikom omogočajo dostop do aplikacij, zgrajenih na vrhu celotnega sistema. Vsi ti elementi skupaj prispevajo k ustvarjanju zmogljive nezaupljive infrastrukture, ki lahko varno upravlja transakcije velikega obsega.