Биткойн второго уровня: принципы, типы и тенденции развития

Основы второго уровня сети Биткойн

Рост мемов Биткойн принес новую жизнь в экосистему Биткойн, заставив больше людей вновь обратить внимание на Биткойн. Существуют мнения, что это открыло Пандорину шкатулку экосистемы Биткойн. Среди многих технологических разработок в экосистеме Биткойн, строительство второго уровня особенно важно. Эта статья основана на некоторых известных статьях в сети, общении с несколькими профессионалами отрасли, а также на нашем опыте в проектировании и разработке продуктов Web3, и подводит итоги основам второго уровня Биткойн. Надеемся, что это привлечет внимание и вдохновит больше людей на доработку соответствующих идей и будет способствовать развитию этой области.

Существует мнение, что мир блокчейна начинается с Биткойна и заканчивается экосистемой Биткойна. Эфир на самом деле также является исследованием технологии побочной цепи Биткойна.

В данной статье "вторичный уровень строительства" и "строительство вторичных сетей" являются практически синонимами, при этом вторичный уровень строительства является более широким понятием. Чтобы сохранить согласованность с общепринятыми терминами в отрасли, в статье также будет использовано выражение "строительство вторичных сетей".

Одна статья о базовых знаниях сети второго уровня Биткойн

1. Миссия второго уровня сети

Чтобы понять, какие основные проблемы необходимо решить для строительства второго уровня Биткойн, начнем с базовых характеристик блокчейн-системы.

1.1 Основные характеристики и потребности блокчейна

Мы принимаем концепцию, предложенную Виталиком: блокчейн — это "мировой компьютер". С этой точки зрения понимание различных характеристик блокчейна станет более ясным. В дальнейшем также будет проведен анализ возможностей развития этого "мирового компьютера" на основе структуры фон Неймана в компьютере.

Некоторые основные характеристики блокчейна:

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

Децентрализация: Это архитектурная особенность этой "мировой вычислительной машины", степень децентрализации и отказоустойчивости теоретически основаны на теории византийских генералов. Невизантийские генералы теоретически не являются блокчейн-системами. Степень децентрализации является важным показателем безопасности блокчейна и основой для некоторых характеристик.

Безопасность: Безопасность формируется внутренними требованиями, возникающими из архитектурных особенностей этой "мировой вычислительной машины", и внешними требованиями пользователей. На микроуровне безопасность обеспечивается технологиями, связанными с криптографией, а на макроуровне — за счет децентрализации архитектуры, что позволяет избежать влияния на безопасность этой "мировой вычислительной машины" из-за подделки микро данных или разрушения макро архитектуры.

Вычислительная способность: Основная функция этой мировой вычислительной машины, блокчейн, заключается в вычислительной способности. Для оценки этого показателя мы обычно рассматриваем, является ли система тьюрингом полным. Некоторые цепочки специально проектируются так, чтобы оставаться не тьюрингом полными, чтобы сохранить свои основные характеристики. Например, в сети Биткойн Сатоши Накамото не только не сделал ее кодовые инструкции тьюрингом полными, но и намеренно удалил некоторые инструкции в процессе разработки, чтобы сохранить ее стабильность и безопасность. Все технологии, которые являются тьюрингом полными, направлены на расширение вычислительной способности блокчейна. С точки зрения иерархического проектирования простые системы лучше подходят для нижнего уровня.

Производительность: При равной вычислительной мощности производительность является еще одной важной характеристикой вычислителей в мире блокчейна. Обычно измеряется в TPS, то есть количестве транзакций, обрабатываемых в секунду.

Хранение: Блокчейн описывается как "мировой компьютер", значит, у него должна быть функция хранения, то есть способность записывать данные. В настоящее время данные в основном хранятся в блоках, более профессиональное хранение вне блоков, на цепочке, еще находится в стадии разработки.

Приватность: Приватность является подкатегорией потребностей в "мировом компьютере", требующей сохранения границ прав данных производителей и пользователей в процессе вычислений и хранения. Это в основном обусловлено внешними потребностями пользователей.

Есть еще один интегральный показатель - масштабируемость, который в общем случае относится к масштабируемости всей архитектуры. Эта особенность влияет на большинство базовых характеристик. 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, а при встрече с такими специальными сценариями проведем детальный анализ.

В этих основных характеристиках блокчейна большинство из них ограничены взаимным развитием с помощью невозможного треугольника. Например, гипотеза DSS подразумевает децентрализацию (Decentralization, безопасность )Security и масштабируемость (Scalability.

В распределённых системах аналогом невозможного треугольника является принцип CAP, где CAP означает, что в распределённой системе невозможно одновременно обеспечить Consistency) согласованность(, Availability) доступность( и Partition tolerance) устойчивость к разделению(. Блокчейн-система является распределённой системой с проблемой византийских генералов, поэтому к ней также применим принцип CAP.

![Один текст, систематизирующий основы второго уровня Биткойна])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-ad899d00cda3df50aead693947e770bc.webp(

) 1.2 Роль строительства второго уровня

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

Мы можем сделать предварительный вывод из вышеизложенных характеристик блокчейна, что необходимо расширить эти основные возможности: открытость 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 нужно решить, а именно снижение затрат; как правило, совокупные затраты на выполнение транзакций в одноуровневой сети достаточно высоки, и необходимо использовать двухуровневую сеть для снижения этих затрат.

В общем, можно сказать, что решения для увеличения емкости, снижения затрат и настройки характеристик относятся к построению второго уровня. Что касается настройки характеристик, то в настоящее время это еще не так явно, или часто скрывается под первыми двумя характеристиками, что вызывает некоторые недоумения. Мы можем понять это так: характеристики первого уровня для многих приложений необходимы в разной степени, и на втором уровне можно перенастроить степень реализации различных характеристик для конкретных приложений.

В строительстве второго уровня базовые возможности блокчейна будут иметь свои компромиссы, некоторые характеристики будут снижены или даже отброшены в обмен на значительное улучшение определенных характеристик. Например: некоторые второго уровня для повышения производительности будут снижать степень децентрализации и безопасность; некоторые второго уровня для увеличения пропускной способности, такие как сеть Lightning, изменят структуру системы и способы расчетов. Есть и такие, которые не снижают базовые характеристики, но усиливают какую-то из них, например, способ обработки RGB, который явно увеличивает конфиденциальность и устойчивость к цензуре, но увеличивает 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.

![Один документ по основам второй сети Биткойн]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-086a074fde8e4b3baab62f0dd9a0726c.webp(

) 1.3 Почему необходимо делать многоуровневый дизайн?

Слоящаяся архитектура – это метод и методология, с помощью которых человечество справляется со сложными системами, разделяя систему на несколько уровней и определяя отношения и функции между уровнями, чтобы достичь модульности, поддерживаемости и масштабируемости системы, тем самым повышая эффективность и надежность проектирования системы.

Для обширной и сложной системы протоколов использование иерархии имеет очевидные преимущества. Это облегчает понимание, разделение труда и модульное улучшение. Как в семиуровневой модели ISO/OSI в компьютерных сетях, но 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 должен знать, как реализован следующий уровень, а лишь должен знать, какие услуги предоставляет этот уровень через интерфейсы между уровнями. Таким образом, сложность всей проблемы снижается. Это означает, что то, как выполняется работа на предыдущем уровне, не влияет на работу следующего уровня, поэтому при проектировании работы на каждом уровне мы можем свободно изменять способы работы внутри уровня, лишь бы интерфейсы оставались неизменными.

2.Хорошая гибкость. Когда какая-либо из слоев изменяется, если взаимосвязь между слоями остается неизменной, то это не влияет на слои выше или ниже. Когда в каком-либо слое происходит техническая инновация или возникают проблемы в работе этого слоя, это не затрагивает работу других слоев, и при устранении проблем нужно учитывать только проблемы этого слоя.

3.Структурно можно разделить. Каждый уровень может использовать наиболее подходящую технологию для реализации. Развитие технологий, как правило, несимметрично, и иерархическое деление эффективно избегает эффекта бочки, и не будет влиять на общую рабочую эффективность из-за несовершенства технологий в одной из областей.

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

5.Способствует стандартизации. Потому что функции каждого уровня и предоставляемые им услуги уже были точно описаны. Преимущества стандартизации заключаются в том, что можно свободно заменять любой из уровней, что очень удобно для использования и исследования.

Идея модульного дизайна с многоуровневой структурой является распространенным способом обращения в технической области с крупными функциями, требующими совместной работы нескольких человек и постоянного совершенствования инженерных проектов, и это метод, проверенный на практике и эффективный.

Один документ, который систематизирует основные знания о втором уровне сети Биткойн

2. Несколько подходов к строительству Layer2 для Биткойн

У Биткойна есть три заметных направления развития второго уровня:

###1(Расширенная цепочка, основанная на блокчейне, очень похожа на вторичный уровень EVM и является структурой блокчейна;

)2(На основе распределенного маршрута, представленном сетью Lightning, является распределенной структурой.

)3(На основе централизованной системы, представленной централизованным индексом, является централизованной структурой.

Первые два способа имеют свои особенности, уже есть некоторые используемые продукты и продукты в стадии исследования. Что касается первого способа, то благодаря бурному развитию Эфириума и исследованию других цепочек, имитирующих Биткойн, расширение второго уровня на основе цепочки относительно проще, можно больше сослаться на примеры. Второй способ, основанный на распределенной системе, обычно более сложен, развитие также идет медленнее, с представителем в лице сети Lightning. Третий способ вызывает много споров, так как он не выглядит как строительство второго уровня, но, похоже, выполняет функции второго уровня.

Какой из вариантов построения второго уровня лучше? Мы используем результаты рыночного тестирования в качестве критерия оценки: сеть второго уровня с наибольшим общим заблокированным капиталом (TVL)) является оптимальным вариантом. С течением времени и развитием технологий этот оптимальный вариант будет изменяться.

Что касается определения второго уровня сети Биткойн, то все, что основано на сети Биткойн и имеет техническую связь с ней, а также обладает некоторыми характеристиками, превышающими характеристики первого уровня Биткойн, считается строительством второго уровня Биткойн. Другими словами: если используется BTC в качестве газа и BTC является базовым активом, системы, которые расширяют функциональность Биткойн, также считаются строительством второго уровня. Исходя из этого определения, мы должны признать третий тип строительства второго уровня, а именно централизованную структуру второго уровня.

Развитие технологий самого Биткойна, таких как изменение OP_RETURN, Taproot, Schnnor-подписи, MAST, Tapscript, должно быть направлено на соединение первого и второго уровней, и не должно использоваться слишком много для разработки функций, потому что сеть первого уровня, как бы она ни расширялась, не даст качественного прорыва, необходимо заниматься строительством второго уровня. Однако в отсутствие более удобных продуктов второго уровня Биткойна, эти технологии соединения первого и второго уровней будут чрезмерно использоваться в течение некоторого времени.

Одна статья, систематизирующая основные знания о втором уровне сети Биткойн

( 2.1 Строительство второго уровня на основе цепочки

Ранние цепочки, имитирующие Биткойн, проводили различные эксперименты, такие как "Colorcoin")

BTC2.78%
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
PebbleHandervip
· 08-12 07:15
Аниме - это не популярность, популярность - это бездомная собака.
Посмотреть ОригиналОтветить0
EyeOfTheTokenStormvip
· 08-12 07:13
В каждом регионе завершилось колебание на дне, делать T на высоких уровнях — вот истинный путь!
Посмотреть ОригиналОтветить0
SnapshotLaborervip
· 08-12 06:52
Кто еще помнит BTC Сеть Lighting
Посмотреть ОригиналОтветить0
StealthDeployervip
· 08-12 06:45
layer2 когда На луну
Посмотреть ОригиналОтветить0
  • Закрепить