Bitcoin ikinci katman ağına dair temel bilgi sistemi

Bitcoin'in yazılımlarının yükselişi, Bitcoin ekosistemine yeni bir canlılık kazandırdı ve daha fazla insanın Bitcoin'e yeniden odaklanmasını sağladı. Bazı görüşler, bunun Bitcoin ekosisteminin Pandora'nın kutusunu açtığını düşünüyor. Bitcoin ekosistemindeki birçok teknik gelişim içinde, ikinci katman yapıları özellikle önemlidir. Bu makale, çevrimiçi bazı tanınmış makalelere, birçok sektörden kişiyle yapılan görüşmelere ve ekibimizin Web3 ürün tasarımı ve geliştirmesi konusundaki keşif deneyimlerine dayanmaktadır ve Bitcoin ikinci katmanının temel bilgilerini özetlemektedir. Umut ediyoruz ki bu, daha fazla insanı ilgili düşünceleri geliştirmeye çekerek bu alanın gelişimini teşvik eder.

B bazı görüşler, blok zinciri dünyasının Bitcoin ile başladığını ve Bitcoin ekosistemi ile sona erdiğini savunuyor. Ethereum aslında Bitcoin'in bir yan zincir teknolojisi keşfi olarak da değerlendirilebilir.

Bu metindeki "İkinci katman inşası" ve "ikinci katman ağ inşası" temelde eş anlamlıdır, ikinci katman inşası daha geniş bir kavramdır. Sektörde yaygın olarak kullanılan ifadelerle tutarlı kalmak için, metinde "ikinci katman ağ inşası" ifadesi de kullanılacaktır.

1. İkinci Kat Ağı'nın Misyonu

Bitcoin ikinci katman inşasının hangi temel sorunları çözmesi gerektiğini anlamak için önce blockchain sisteminin temel özelliklerinden başlayalım.

1.1 Blok zincirinin temel özellikleri ve gereksinimleri

Vitalik'in önerdiği kavramı benimsiyoruz: blok zinciri bir "dünya bilgisayarı"dır. Bu açıdan blok zincirinin çeşitli özelliklerini anlamak daha net olacaktır. Sonrasında, bilgisayardaki Von Neumann yapısına dayalı olarak bu "dünya bilgisayarı"nın gelişim olasılığını analiz edeceğiz.

Blockchain'ın bazı temel özellikleri:

Açık ve Şeffaf: Bu, blok zincirinin bu "dünya bilgisayarı"nın veri depolama ve talimat yürütme özellikleridir ve aynı zamanda dünya çapında birçok dağıtılmış düğümün birlikte hesaplama yapma ihtiyacının içsel bir özelliğidir. Bu özellik, kullanıcıların veriler hakkında bilgi alma hakkını tam olarak karşılar ve bu "dünya bilgisayarı"nın iç işbirliği gereksinimleri ile kullanıcıların dış taleplerinin ortak bir sonucudur.

Merkeziyetsizlik: Bu, bu "dünya bilgisayarı"nın mimari özelliğidir, merkeziyetsizliğin derecesi ve hata toleransı teorik olarak Bizans Generali Teorisi'ne dayanır. Non-Bizans General sistemleri teorik olarak blok zinciri sistemleri değildir. Merkeziyetsizlik derecesi, blok zincirinin güvenliğinin önemli bir göstergesidir ve bazı özelliklerin temelini oluşturur.

Güvenlik: Güvenlik, bu "dünya bilgisayarı"nın mimari özelliklerinden kaynaklanan içsel gereksinimler ile kullanıcıların ihtiyaç duyduğu dışsal gereksinimlerin birleşiminden oluşur. Mikroskopik düzeyde güvenlik, kriptografi ile ilgili teknolojilerle garanti edilirken, makroskopik düzeyde mimarinin merkeziyetsizliği ile sağlanır; böylece mikro verilerin sahteciliği veya makro mimarinin bozulması bu "dünya bilgisayarı"nın güvenliğini etkilemez.

Hesaplama Gücü: Blok zincirinin bu dünya bilgisayarının bir ana işlevi hesaplama gücüdür. Bu ölçütü değerlendirirken genellikle Turing tamlığına bakarız. Bazı zincirler, ana özelliklerini korumak için kasıtlı olarak Turing tam olmayan şekilde tasarlanmıştır. Örneğin, Bitcoin ağı, Satoshi Nakamoto sadece kod talimatlarını Turing tam olmayan hale getirmekle kalmamış, aynı zamanda gelişim sürecinde bazı talimat setlerini kasıtlı olarak kaldırarak kararlılığını ve güvenliğini korumuştur. Tüm Turing tam teknolojileri, blok zincirinin hesaplama gücünü artırmak için tasarlanmıştır. Katmanlı tasarım anlayışından bakıldığında, basit sistemler alt katman için daha uygundur.

Performans: Aynı hesaplama gücünde, performans blockchain dünyasındaki bilgisayarların başka bir ana yeteneğini değerlendirmektir. Genellikle TPS, yani saniyede işlenen işlem sayısı ile ölçülmektedir.

Depolama: Blockchain, "dünya bilgisayarı" olarak tanımlanıyorsa, kesinlikle bir depolama işlevine sahip olmalıdır; yani verileri kaydetme yeteneği. Şu anda temel olarak veriler blok içinde depolanmakta, daha profesyonel blok dışındaki zincir üstü depolama ise hala gelişim aşamasındadır.

Gizlilik: Gizlilik, "dünya bilgisayarı" içindeki bir alt gereksinimdir; bu, veri üreticileri ve kullanıcılarının yetki alanlarının hesaplama ve depolama sürecinde korunmasını gerektirir. Bu esasen kullanıcıların dış taleplerinden kaynaklanmaktadır.

Ayrıca bir toplam gösterge olan ölçeklenebilirlik, genellikle tüm mimarinin ölçeklenebilirliğini ifade eder, bu özellik çoğu temel özelliği etkiler, mimari düzeyde sistemin ölçeklenebilirliği çok önemli bir göstergedir. Bunun dışında bazı bağlantı yetenekleri veya diğer belirli senaryolar için yetenekler de olacaktır, burada bunları fazla tartışmayacağım, bu özel senaryolarla karşılaştığımızda daha ayrıntılı analiz yaparım.

Bu blok zincirlerinin temel özellikleri arasında, çoğu karşılıklı gelişim ilişkilerini sınırlayan imkansız üçgen bulunmaktadır. Örneğin, DSS varsayımı yani merkeziyetsizlik (Decentralization, güvenlik )Security, ve ölçeklenebilirlik (Scalability.

Dağıtık sistemlerde benzer bir imkansız üçgen, CAP ilkesidir. CAP, bir dağıtık sistemde Tutarlılık), Kullanılabilirlik( ve Bölünme toleransı) üçlüsünün bir arada bulunamayacağını belirtir. Blok zinciri sistemleri, Bizans general problemi içeren dağıtık sistemlerdir, bu nedenle CAP ilkesine de uygulanabilir.

( 1.2 İkincil katmanın önemi

İkinci katmanın inşası hangi rolleri tamamlamalıdır? Hangi işlevleri sağlamalıdır? İkinci katmanın inşası, birinci katmanın sistemindeki eksiklikleri genişletmek zorundadır ve birinci katman sisteminde tamamlanamayacak işleri ikinci katman inşasında tamamlamalıdır.

Yukarıda özetlenen blok zinciri özelliklerinden, bu temel yeteneklerin genişletilmesi gerektiği konusunda öncelikli bir sonuç çıkarabiliriz: açık ve şeffaflık, merkeziyetsizlik, güvenlik, hesaplama gücü, performans ) işlem hacmi (, depolama, gizlilik vb. Bu teknik açıdan temel yeteneklerin yanı sıra, çözülmesi gereken çok önemli bir ekonomik sorun daha var, o da maliyetleri düşürmektir. Genellikle birinci katman ağlarının işlem gerçekleştirme maliyetleri oldukça yüksektir, bu maliyetleri düşürmek için ikinci katman ağlarının kullanılması gerekmektedir.

Özetle, kapasite artışı, maliyet düşürme ve özel özellikler açısından çözümler her zaman ikinci katman yapılarıdır. Özel özellikler için ise, şu anda yeterince belirgin değil ya da genellikle ilk iki özellik arasında gizleniyor, bu da bazı kafa karışıklıklarına yol açıyor. Bunu şöyle anlayabiliriz: Birinci katman ağının özellikleri birçok uygulama için farklı derecelerde gerekli olup, ikinci katman üzerinde belirli uygulamalar için çeşitli özelliklerin uygulanabilirliğini yeniden ayarlamak mümkündür.

İkincil katman inşasında, blockchain'in temel yetenekleri her bir farklılık gösterecek, bazı özellikler düşürülecek veya hatta bazı özellikler terk edilecek, bunun karşılığında bazı özelliklerin belirgin bir şekilde artırılması sağlanacaktır. Örneğin: bazı ikincil katmanlar performansı artırmak için merkeziyetsizlik derecesini düşürecek, güvenliği azaltacaktır; bazı ikincil katmanlar, örneğin Lightning Network, verimliliği artırmak amacıyla sistemin yapısını ve hesaplama yöntemlerini değiştirecektir. Ayrıca bazıları, temel özellikleri azaltmadan belirli bir özelliği artıracaktır; örneğin, RGB işleme yöntemi, gizliliği ve sansüre karşı direnci belirgin şekilde artırırken, teknik gerçekleştirme zorluğunu artırmıştır. İlerleyen örneklerde, birden fazla özelliği aynı anda azaltan veya değiştiren ikincil katman inşalarını göreceğiz.

Bunlar arasında maliyetlerin düşürülmesi, tüm ikinci katman inşaatlarının temel bir ihtiyacı olmalıdır.

![Bitcoin ikinci katman ağına dair temel bilgi sistemi])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-086a074fde8e4b3baab62f0dd9a0726c.webp(

) 1.3 Neden katmanlı tasarım yapılmalı?

Katmanlı tasarım, karmaşık sistemleri yönetmenin bir yolu ve metodolojisidir. Sistem, birden fazla katman yapısına bölünerek, katmanlar arasındaki ilişkilerin ve işlevlerin tanımlanması yoluyla modülerlik, bakım kolaylığı ve genişletilebilirlik sağlanır; böylece sistemin tasarım verimliliği ve güvenilirliği artırılır.

Geniş ve büyük bir protokol sistemi için katmanlı yapı kullanmanın belirgin avantajları vardır. Bu, insanların anlamasını kolaylaştırır, iş bölümünü gerçekleştirmeyi kolaylaştırır ve modüler iyileştirmeler gibi avantajlar sağlar. Bilgisayar ağlarındaki ISO/OSI yedi katman model tasarımı gibi, ancak spesifik uygulamalarda bazı katmanlar birleştirilebilir; örneğin, spesifik ağ protokolü TCP/IP dört katmanlı bir protokoldür.

Protokol katmanlarının avantajları:

1.Her katman bağımsızdır. Bir katmanın bir sonraki katmanın nasıl gerçekleştirildiğini bilmesine gerek yoktur, yalnızca bu katmanın katmanlar arası arayüzle sunduğu hizmetleri bilmesi yeterlidir. Böylece, tüm sorunun karmaşıklık düzeyi azalır. Yani, bir önceki katmanın çalışmasının nasıl yapıldığı, bir sonraki katmanın çalışmasını etkilemez; bu nedenle her katmanın çalışma tasarımını gerçekleştirirken, arayüzü değiştirmediğimiz sürece, katman içindeki çalışma yöntemini istediğimiz gibi ayarlayabiliriz.

2.İyi esneklik. Herhangi bir katmanda bir değişiklik meydana geldiğinde, katmanlar arası arayüz ilişkisi değişmediği sürece, bu katmanın üzerindeki veya altındaki katmanlar etkilenmez. Bir katmanda teknik yenilikler ortaya çıktığında veya bir katmanda iş sırasında sorunlar çıktığında, diğer katmanların çalışmasını etkilemez; sorunları giderirken sadece bu katmanın sorununu dikkate almak yeterlidir.

3.Yapısal olarak bölünebilir. Her katman en uygun teknolojiyi kullanarak uygulanabilir. Teknolojinin gelişimi genellikle asimetrik olup, katmanlı bir ayrım, varil etkisini etkili bir şekilde önler ve belirli bir alandaki teknolojinin eksikliği, genel çalışma verimliliğini etkilemez.

4.Uygulaması ve bakımı kolay. Bu yapı, büyük ve karmaşık bir sistemin uygulanmasını ve hata ayıklamasını kolaylaştırır, çünkü tüm sistem, nispeten bağımsız birkaç alt sisteme ayrılmıştır. Hata ayıklama ve bakım sırasında her bir katman ayrı ayrı hata ayıklanabilir, böylece sorunları bulamama ve yanlış sorunları çözme durumunun önüne geçilir.

5.Standartlaşma çalışmalarını teşvik edebilir. Çünkü her katmanın işlevi ve sağladığı hizmetler için kesin tanımlar yapılmıştır. Standartlaşmanın avantajı, bu katmanlardan birinin kolayca değiştirilmesi, kullanım ve araştırma açısından oldukça rahatlık sağlamasıdır.

Katmanlı modüler tasarım düşüncesi, teknik alanda büyük bir işlevselliğe sahip, birden fazla insanın işbirliği yapması gereken ve sürekli olarak geliştirilen mühendislik projelerine yaklaşmanın yaygın bir yöntemidir ve pratikte test edilmiş, etkili bir yöntemdir.

![Bitcoin ikinci katman ağına dair temel bilgi sisteminin özeti]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-aacf9b18cc5ef94cda4d153a96836ffe.webp(

2. Bitcoin Layer2'nin bazı inşa yaklaşımları

Bitcoin'in ikinci katmanında üç belirgin inşa yolu vardır:

)1(Zincir tabanlı genişleme yolunu, EVM'nin ikinci katmanına çok benzer, blok zinciri yapısıdır;

)2### dağıtık bir yapı olarak, Lightning Network'ü temsil eden dağıtılmış bir rota üzerine kuruludur.

(3) merkezi sistemlere dayanan bir yol haritası, merkezi indeksin temsil ettiği gibi, merkezi bir yapıdır.

İlk iki yöntem oldukça kendine özgü ve halihazırda kullanılan bazı ürünler ve keşif aşamasındaki ürünler var. İlk yöntemde, Ethereum'un hızlı gelişimi ve diğer Bitcoin taklit zincirlerinin keşfi sayesinde, zincir tabanlı ikinci katman genişlemesi nispeten daha kolay, daha fazla örnek vaka mevcut. İkinci dağıtık tabanlı yöntem genellikle daha zorlayıcıdır, gelişimi de biraz daha yavaştır, Lightning Network bunun örneğidir. Üçüncü yöntem oldukça tartışmalıdır, çünkü bir ikinci katman inşası gibi görünmüyor, ancak bir şekilde ikinci katman inşasının işlevlerini tamamlamış gibi görünüyor.

Hangi ikinci kat inşa planı daha iyidir? Bir piyasa test sonucunu ölçüt olarak alarak, hangi ikinci kat ağının toplam kilitli değeri TVL( Total Value Locked) daha yüksekse, o plan en iyi plandır. Zaman ve teknoloji geliştikçe, bu en iyi plan değişen bir süreç olacaktır.

Bitcoin'in ikinci katman ağı tanımına göre, yalnızca Bitcoin ağına dayanıyorsa ve Bitcoin ağı ile teknik bir bağlantı kuruyorsa, bazı özellikleri Bitcoin'in birinci katman ağından daha üstünse, bunlar Bitcoin'in ikinci katman ağı inşaatı olarak kabul edilir. Başka bir deyişle: BTC'yi gaz olarak tüketen, BTC'yi temel varlık olarak kullanan ve Bitcoin'in performansını genişleten sistemler, ikinci katman inşaatı olarak kabul edilir. Bu değerlendirmeye dayanarak, merkezi yapıdaki üçüncü tür ikinci katman inşaatını da kabul etmeliyiz.

Bitcoin'in kendine özgü teknolojisinin gelişimi, OP_RETURN'ı değiştirmek, Taproot, Schnorr imzası, MAST, Tapscript gibi, birinci ve ikinci katmanları bağlamak amacıyla tasarlanmalıdır; bu teknolojileri fazla geliştirme işlevi için kullanmamalıdır, çünkü birinci katman ağı ne kadar genişletilirse genişletsin, niteliksel bir sıçrama olmayacaktır, ikinci katman inşası gereklidir. Ancak daha iyi bir Bitcoin ikinci katman ürünü olmadığı durumda, bu birinci ve ikinci katmanları bağlayan teknolojik yetenekler, bir süreliğine aşırı şekilde kullanılacaktır.

( 2.1 Zincir Üzerine İkincil Yapıların İnşası

Erken dönem Bitcoin taklit zincirleri çeşitli keşifler yaptı, "Colorcoin") gibi.