Blockchain гэта рэвалюцыйная тэхналогія, якая дазваляе бяспечна і празрыста абменьвацца данымі. Ён выкарыстоўвае шэраг слаёў для захоўвання і апрацоўкі інфармацыі, якія называюцца слаямі 0-3. Кожны ўзровень мае сваё ўласнае прызначэнне і функцыю, што дазваляе стварыць комплексную сістэму, якая можа апрацоўваць шырокі спектр транзакцый.
Блокчэйн вызначаецца як тэхналогія размеркаванай кнігі (DLT), якая спрыяе бяспечнаму і надзейнаму абмену лічбавымі актывамі паміж двума або больш бакамі. Гэта ўнікальная сістэма, якая функцыянуе як адкрытая дэцэнтралізаваная сетка для захоўвання дадзеных на некалькіх кампутарах адначасова.
Layer1
Для праверкі і завяршэння транзакцый Узровень 1 з'яўляецца базавым блокчейном, на якім могуць быць пабудаваны некалькі іншых узроўняў. Яны могуць працаваць незалежна ад іншых блокчейнов.
Layer1 можна разбіць на тры сегменты:
- Узровень дадзеных - адказвае за захоўванне ўсіх даных, звязаных з транзакцыямі ў сетцы. Гэта ўключае ў сябе такія рэчы, як гісторыя транзакцый, балансы, адрасы і г.д. Гэты ўзровень таксама дапамагае правяраць кожную транзакцыю з дапамогай крыптаграфічных алгарытмаў (хэшавання) для забеспячэння дакладнасці і бяспекі.
- Сеткавы ўзровень - адказвае за апрацоўку сувязі паміж карыстальнікамі ў сетцы блокчейн. Ён адказвае за трансляцыю транзакцый і іншых паведамленняў па сетцы, а таксама за праверку дакладнасці і законнасці гэтых паведамленняў.
- Узровень кансенсусу - дазваляе блокчейну дамовіцца аб наборы правілаў, якім павінны прытрымлівацца ўсе карыстальнікі пры правядзенні транзакцый. Ён гарантуе, што ўсе транзакцыі з'яўляюцца сапраўднымі і актуальнымі, выкарыстоўваючы алгарытмы кансенсусу, такія як Proof of Work, Proof of Stake або Byzantine Fault Tolerance.
- Узровень прыкладання/смарт-кантракту - гэта месца, дзе большасць функцыянальных магчымасцей выконваецца ў сетцы блокчейн. Гэты ўзровень змяшчае код (або смарт-кантракты), які можна выкарыстоўваць для стварэння прыкладанняў, якія працуюць на экасістэме блокчейн. Гэтыя прыкладанні здольныя выконваць транзакцыі і захоўваць даныя бяспечным размеркаваным спосабам. Не ўсе пратаколы ўзроўню 1 маюць функцыянальнасць смарт-кантракту.
Прыкладамі такіх сетак з'яўляюцца Bitcoin, Solana, Эфириума, і Кардана—усе яны маюць сваю родную лексему. Гэты токен выкарыстоўваецца замест платы за транзакцыі і служыць стымулам для ўдзельнікаў сеткі далучацца да сеткі.
Хоць гэтыя манеты маюць розныя наміналы ў залежнасці ад асноўнага праекта, іх прызначэнне застаецца нязменным: забеспячэнне эканамічнага механізму падтрымкі функцыянальнасці блокчейна.
У сетак ўзроўню 1 узнікаюць праблемы з маштабаваннем, паколькі блокчейн з цяжкасцю апрацоўвае колькасць транзакцый, неабходнае сетцы. У выніку плата за транзакцыі рэзка ўзрастае.
Трылема блокчэйна, тэрмін, уведзены Віталікам Бутериным, часта выкарыстоўваецца пры абмеркаванні магчымых рашэнняў гэтай праблемы; па сутнасці неабходна збалансаваць дэцэнтралізацыю, бяспеку і маштабаванасць.
Многія з гэтых падыходаў маюць свае ўласныя кампрамісы; напрыклад, фінансаванне супервузлоў - такім чынам, купля суперкампутараў і вялікіх сервераў - для таго, каб павялічыць маштабаванасць, але стварыць цэнтралізаваны па сваёй сутнасці блокчейн.
Падыходы да вырашэння трылемы блокчейна:
Павялічыць памер блока
Павелічэнне памеру блока сеткі ўзроўню 1 можа эфектыўна апрацоўваць больш транзакцый. Аднак падтрымліваць бясконца вялікі блок немагчыма, паколькі большыя блокі азначаюць меншую хуткасць транзакцый з-за павышаных патрабаванняў да даных і зніжэння дэцэнтралізацыі. Гэта дзейнічае як абмежаванне маштабаванасці праз павелічэнне памеру блока, абмяжоўваючы павышэнне прадукцыйнасці патэнцыйнай цаной зніжэння бяспекі.
Змяніць механізм кансенсусу
Нягледзячы на тое, што механізмы пацверджання працы (POW) усё яшчэ існуюць, яны менш устойлівыя і маштабуюцца, чым іх аналогі з пацвярджэннем долі (POS). Вось чаму Ethereum перайшоў з POW на POS; мэта складаецца ў тым, каб забяспечыць больш бяспечны і надзейны алгарытм кансенсусу, які дае лепшыя вынікі з пункту гледжання маштабаванасці.
Sharding
Шардынг - гэта метад падзелу базы дадзеных, які выкарыстоўваецца для маштабавання прадукцыйнасці размеркаваных баз дадзеных. Сегментуючы і размеркаваўшы рэестр блокчейна па некалькіх вузлах, шардынг прапануе палепшаную маштабаванасць, якая павялічвае прапускную здольнасць транзакцый, паколькі некалькі шардаў могуць апрацоўваць транзакцыі паралельна. Гэта прыводзіць да павышэння прадукцыйнасці і значнага скарачэння часу апрацоўкі ў параўнанні з традыцыйным паслядоўным падыходам.
Падобна ўжыванню торта, падзеленага на лустачкі. Такім чынам, нават пры павелічэнні аб'ёму даных або любой перагрузцы сеткі, сегментаваныя сеткі нашмат больш эфектыўныя, паколькі ўсе вузлы, якія ўдзельнічаюць, сінхронна працуюць над апрацоўкай транзакцый.
Layer2
Пратаколы ўзроўню 2 пабудаваны на аснове блокчейна ўзроўню 1 для вырашэння праблем з яго маштабаванасцю без перагрузкі базавага ўзроўню.
Гэта робіцца шляхам стварэння другаснай структуры, якая называецца "па-за ланцугом", якая забяспечвае лепшую прапускную здольнасць сувязі і больш хуткі час транзакцый, чым можа падтрымліваць узровень 1.
Выкарыстоўваючы пратаколы ўзроўню 2, хуткасць транзакцый паляпшаецца, а прапускная здольнасць павялічваецца, што азначае, што больш транзакцый можа быць апрацавана адначасова на працягу пэўнага перыяду часу. Гэта можа быць неверагодна карысным, калі асноўная сетка перагружаецца і запавольваецца, бо дапамагае знізіць выдаткі на транзакцыйныя зборы і палепшыць агульную прадукцыйнасць.
Вось некалькі спосабаў, як Layer2s вырашае трылему маштабаванасці:
Каналы
Каналы забяспечваюць рашэнне ўзроўню 2, якое дазваляе карыстальнікам заключаць некалькі транзакцый па-за ланцужком, перш чым пра гэта паведамляецца на базавым узроўні. Гэта дазваляе больш хутка і эфектыўна праводзіць транзакцыі. Каналы бываюць двух тыпаў: аплатныя і дзяржаўныя. Аплатныя каналы дазваляюць толькі плацяжы, у той час як дзяржаўныя каналы дазваляюць значна больш шырокія дзеянні, такія як тыя, якія звычайна адбываюцца ў блокчейне, такія як праца са смарт-кантрактамі.
Недахопам з'яўляецца тое, што карыстальнікі, якія ўдзельнічаюць, павінны быць вядомыя сетцы, таму адкрытае ўдзел выключана. Акрамя таго, усе карыстальнікі павінны будуць зафіксаваць свае токены ў смарт-кантракце з некалькімі подпісамі перад тым, як падключыцца да канала.
Плазма
Створаная Джозэфам Пунам і Віталікам Бутэрыным структура Plasma выкарыстоўвае смарт-кантракты і лікавыя дрэвы для стварэння «даччынных ланцугоў», якія з'яўляюцца копіямі зыходнага блокчейна — таксама вядомага як «бацькоўскі ланцужок».
Гэты метад дазваляе пераносіць транзакцыі з першаснай ланцужкі ў даччыную, тым самым павялічваючы хуткасць транзакцый і зніжаючы камісію за транзакцыі, і добра працуе ў пэўных выпадках, такіх як лічбавыя кашалькі.
Распрацоўшчыкі Plasma распрацавалі яе спецыяльна, каб пераканацца, што ні адзін карыстальнік не можа здзейсніць транзакцыю да заканчэння пэўнага перыяду чакання.
Аднак гэтая сістэма не можа быць выкарыстана для дапамогі ў маштабаванні смарт-кантрактаў агульнага прызначэння.
бакавыя ланцугу
Бакавыя ланцужкі, якія ўяўляюць сабой блокчейны, якія працуюць паралельна асноўнаму блокчейну або ўзроўню 1, маюць некалькі адметных асаблівасцяў, якія адрозніваюць іх ад класічных блокчейнов. Сайдчэйны пастаўляюцца са сваімі ўласнымі незалежнымі блокчейнами, часта з выкарыстаннем розных механізмаў кансенсусу і патрабаваннямі да памеру блока, якія адрозніваюцца ад ўзроўню 1.
Аднак, нягледзячы на тое, што бакавыя ланцужкі маюць свае ўласныя незалежныя ланцужкі, яны па-ранейшаму падключаюцца да ўзроўню 1 з дапамогай агульнай віртуальнай машыны. Гэта азначае, што любыя кантракты або транзакцыі, якія могуць быць выкарыстаны ў сетках ўзроўню 1, таксама даступныя для выкарыстання ў бакавых ланцужках, што стварае шырокую інфраструктуру ўзаемадзеяння паміж двума тыпамі ланцугоў.
Зборкі
Аб'яднанне выконвае маштабаванне шляхам групоўкі некалькіх транзакцый на бакавой ланцугу ў адну транзакцыю на базавым узроўні і выкарыстання SNARK (сціслага неінтэрактыўнага аргумента ведаў) у якасці крыптаграфічных доказаў.
Нягледзячы на тое, што ёсць два тыпы збораў - зборы ZK і аптымістычныя зборы - адрозненні заключаюцца ў іх здольнасці перамяшчацца паміж пластамі.
Аптымістычныя зводныя пакеты выкарыстоўваюць віртуальную машыну, якая дазваляе лягчэй пераходзіць з узроўню 1 на ўзровень 2, у той час як зводныя пакеты ZK адмаўляюцца ад гэтай функцыі для большай эфектыўнасці і хуткасці.
Layer0
Пратаколы ўзроўню 0 гуляюць ключавую ролю ў забеспячэнні перамяшчэння актываў, удасканаленні карыстальніцкага досведу і зніжэнні перашкод, звязаных з узаемадзеяннем паміж ланцужкамі. Гэтыя пратаколы забяспечваюць блокчейн-праекты на ўзроўні 1 эфектыўным рашэннем для барацьбы з асноўнымі праблемамі, такімі як цяжкасці перамяшчэння паміж экасістэмамі ўзроўню 1.
Існуе не толькі адзін дызайн для набору пратаколаў Layer0; розныя механізмы кансенсусу і параметры блока могуць быць прыняты для мэт дыферэнцыяцыі. Некаторыя токены Layer0 служаць эфектыўным фільтрам супраць непажаданай пошты, таму што карыстальнікі павінны зрабіць стаўку на гэтыя токены, перш чым атрымаць доступ да звязаных экасістэм.
Cosmos - гэта пратакол ўзроўню 0, вядомы сваім наборам інструментаў з адкрытым зыходным кодам, які складаецца з Tendermint, Cosmos SDK і IBC. Гэтыя прапановы дазваляюць распрацоўнікам бесперашкодна ствараць уласныя блокчэйн-рашэнні ў сумяшчальнай асяроддзі; мутуалістычная архітэктура дазваляе кампанентам свабодна ўзаемадзейнічаць адзін з адным. Гэта сумеснае бачанне віртуальнага свету ўвасобілася ў Cosmoshood, так як яно было з любоўю прыдумана яго адданымі прыхільнікамі - дазваляючы сеткам блокчэйн развівацца незалежна, але існаваць калектыўна, увасабляючы «Інтэрнэт блокчэйна».
Яшчэ адзін распаўсюджаны прыклад Polkadot.
Layer3
Узровень 3 - гэта пратакол, які забяспечвае рашэнні на аснове блокчейна. Звычайна яго называюць «прыкладным узроўнем», ён дае інструкцыі для апрацоўкі пратаколаў узроўню 1. Гэта дазваляе прылажэнням, гульням, размеркаваным сховішчам і іншым праграмам, пабудаваным на платформе блокчейн, працаваць належным чынам.
Без гэтых прыкладанняў толькі пратаколы ўзроўню 1 былі б даволі абмежаваныя па карыснасці; Узровень 3 неабходны для раскрыцця іх магутнасці.
Слой 4?
Layer4 не існуе, пласты, якія абмяркоўваюцца, называюцца чатырма пластамі блокчейна, але гэта таму, што мы пачынаем адлік з 0 у свеце праграмавання.
заключэнне
Маштабаванасць сетак блокчейн моцна залежыць ад іх архітэктуры і стэка тэхналогій, якія яны выкарыстоўваюць. Кожны ўзровень сеткі служыць важнай мэты, забяспечваючы большую прапускную здольнасць і ўзаемадзеянне з іншымі блокчейнами. Пратаколы ўзроўню 1 утвараюць базавы ўзровень або асноўны блокчейн, у той час як бакавыя ланцугі, зводныя пратаколы і пратаколы ўзроўню 0 забяспечваюць дадатковую падтрымку для маштабавання.
Пратаколы ўзроўню 3 прадастаўляюць інструкцыі, якія дазваляюць карыстальнікам атрымліваць доступ да праграм, створаных на аснове ўсёй сістэмы. Разам усе гэтыя элементы спрыяюць стварэнню магутнай недавернай інфраструктуры, здольнай бяспечна апрацоўваць буйнамаштабныя транзакцыі.
Крыніца: https://www.cryptopolitan.com/what-is-layer0-layer1-layer2-layer3-in-blockchain/