Beth yw Haen 0, Haen 1, Haen 2, Haen 3 yn Blockchain? - Cryptopolitan

Blockchain yn dechnoleg chwyldroadol sy'n caniatáu cyfnewid data yn ddiogel ac yn dryloyw. Mae'n defnyddio cyfres o haenau i storio a phrosesu gwybodaeth, y cyfeirir atynt fel Haenau 0-3. Mae gan bob haen ei phwrpas a'i swyddogaeth ei hun, gan ganiatáu ar gyfer system gynhwysfawr a all drin amrywiaeth eang o drafodion.

Diffinnir Blockchain fel technoleg cyfriflyfr dosbarthedig (DLT) sy'n hwyluso cyfnewid asedau digidol yn ddiogel ac yn ddibynadwy rhwng dau barti neu fwy. Mae'n system unigryw sy'n gweithredu fel rhwydwaith agored, datganoledig ar gyfer storio data ar gyfrifiaduron lluosog ar unwaith.

Haen1

Er mwyn dilysu a chwblhau trafodion, Haen 1 yw'r blockchain sylfaen y gellir adeiladu haenau lluosog eraill arno. Gallant weithio'n annibynnol o blockchains eraill.

Gellir rhannu haen 1 yn dri rhan:

1. Haen Data - sy'n gyfrifol am storio'r holl ddata sy'n ymwneud â thrafodion o fewn y rhwydwaith. Mae hyn yn cynnwys pethau fel hanes trafodion, balansau, cyfeiriadau, ac ati. Mae'r haen hon hefyd yn helpu i ddilysu pob trafodiad trwy ddefnyddio algorithmau cryptograffig (hashing) i sicrhau cywirdeb a diogelwch.
2. Haen Rhwydwaith - yn gyfrifol am drin cyfathrebiadau rhwng defnyddwyr ar y rhwydwaith blockchain. Mae'n gyfrifol am ddarlledu trafodion a negeseuon eraill ar draws y rhwydwaith, yn ogystal â gwirio cywirdeb a chyfreithlondeb y negeseuon hyn.
3. Haen Consensws - yn caniatáu i'r blockchain ddod i gytundeb ar set o reolau y mae'n rhaid i bob defnyddiwr eu dilyn wrth gynnal trafodion. Mae'n sicrhau bod yr holl drafodion yn ddilys ac yn gyfredol trwy ddefnyddio algorithmau consensws megis Prawf o Waith, Prawf o Stake, neu Goddefgarwch Nam Bysantaidd.
4. Yr Haen Cais / Contract Smart yw lle mae'r rhan fwyaf o'r swyddogaethau'n digwydd o fewn rhwydwaith cadwyni bloc. Mae'r haen hon yn cynnwys cod (neu gontractau smart) y gellir eu defnyddio i adeiladu cymwysiadau sy'n rhedeg ar ben yr ecosystem blockchain. Mae'r cymwysiadau hyn yn gallu cyflawni trafodion a storio data mewn modd diogel, gwasgaredig. Nid oes gan bob protocol haen 1 ymarferoldeb contract smart.

Enghreifftiau o rwydweithiau o'r fath yw Bitcoin, Solana, Ethereum, a Cardano—y mae gan bob un eu tocyn brodorol eu hunain. Defnyddir y tocyn hwn yn lle ffioedd trafodion ac mae'n gymhelliant i gyfranogwyr rhwydwaith ymuno â rhwydwaith.

Er bod gan y darnau arian hyn enwadau gwahanol yn seiliedig ar y prosiect sylfaenol, nid yw eu pwrpas wedi newid: darparu mecanwaith cymorth economaidd ar gyfer ymarferoldeb y blockchain.

Mae gan rwydweithiau Haen 1 broblemau gyda graddio, wrth i'r blockchain frwydro i brosesu nifer y trafodion y mae'r rhwydwaith eu hangen. Mae hyn yn arwain at ffioedd trafodion yn cynyddu'n sylweddol.

Mae'r Blockchain Trilemma, term a fathwyd gan Vitalik Buterin, yn aml yn cael ei ddefnyddio wrth drafod atebion posibl i'r broblem hon; yn y bôn angen cydbwyso datganoli, diogelwch, a scalability.

Mae gan lawer o'r dulliau hyn eu cyfaddawdau eu hunain; megis uwchnodau ariannu – a thrwy hynny brynu uwchgyfrifiaduron a gweinyddwyr mawr – er mwyn cynyddu scalability ond creu blockchain sydd wedi’i chanoli’n gynhenid.

Dulliau o ddatrys y trilemma blockchain:

Cynyddu maint bloc

Gall cynyddu maint bloc rhwydwaith Haen 1 brosesu mwy o drafodion yn effeithiol. Fodd bynnag, nid yw'n ymarferol cynnal bloc anfeidrol o fawr gan fod blociau mwy yn golygu cyflymder trafodion arafach oherwydd y gofynion data cynyddol a llai o ddatganoli. Mae hyn yn cyfyngu ar scalability trwy gynyddu maint blociau, gan gyfyngu ar hwb perfformiad ar gost bosibl llai o ddiogelwch.

Newid mecanwaith consensws

Er bod mecanweithiau prawf-o-waith (POW) yn dal i fodoli, maent yn llai cynaliadwy a graddadwy na'u cymheiriaid prawf-o-fanwl (POS). Dyma pam y trawsnewidiodd Ethereum o POW i POS; y bwriad yw darparu algorithm consensws mwy diogel a dibynadwy sy'n cynhyrchu canlyniadau gwell o ran scalability.

sharding

Mae rhannu yn dechneg rhannu cronfa ddata a ddefnyddir i raddfa perfformiad cronfeydd data dosranedig. Trwy segmentu a dosbarthu cyfriflyfr blockchain ar draws nodau lluosog, mae rhannu'n cynnig gwell graddfa sy'n cynyddu trwybwn trafodion gan y gall darnau lluosog brosesu trafodion ochr yn ochr. Mae hyn yn arwain at berfformiad gwell a llai o amser prosesu yn sylweddol o'i gymharu â'r dull cyfresol traddodiadol.

Yn debyg i fwyta cacen wedi'i rannu'n dafelli. Yn y modd hwn, hyd yn oed gyda chynnydd mewn cyfaint data neu unrhyw dagfeydd rhwydwaith, mae rhwydweithiau wedi'u torri'n llawer mwy effeithlon gan fod yr holl nodau sy'n cymryd rhan yn gweithio gyda'i gilydd yn gydamserol ar brosesu trafodion.

Haen2

Mae protocolau Haen 2 yn cael eu hadeiladu ar ben y blockchain Haen 1 i fynd i'r afael â'i faterion scalability heb orlwytho'r haen sylfaenol.

Gwneir hyn trwy greu fframwaith eilaidd, y cyfeirir ato fel “oddi ar y gadwyn”, sy'n caniatáu gwell trwybwn cyfathrebu ac amseroedd trafodion cyflymach nag y gall Haen 1 ei gefnogi.

Gan ddefnyddio protocolau Haen 2, mae cyflymder trafodion yn cael eu gwella ac mae trwybwn trafodion yn cynyddu, sy'n golygu y gellir prosesu mwy o drafodion ar unwaith o fewn cyfnod amser diffiniedig. Gall hyn fod yn hynod fuddiol pan fydd y rhwydwaith cynradd yn mynd yn orlawn ac yn arafu, gan ei fod yn helpu i leihau costau ffioedd trafodion a gwella perfformiad cyffredinol.

Dyma sawl ffordd y mae Layer2s yn datrys y trillema scalability:

Sianeli

Mae sianeli yn darparu datrysiad Haen 2 sy'n caniatáu i ddefnyddwyr ymgymryd â thrafodion lluosog oddi ar y gadwyn cyn iddo gael ei adrodd ar yr haen sylfaenol. Mae hyn yn caniatáu ar gyfer trafodion cyflymach a mwy effeithlon. Mae dau fath o sianeli: sianeli talu a sianeli gwladwriaeth. Mae sianeli talu yn galluogi taliadau yn unig, tra bod sianeli gwladwriaeth yn galluogi gweithgareddau llawer ehangach fel y rhai a fyddai fel arfer yn digwydd ar y blockchain, megis delio â chontractau smart.

Yr anfantais yw bod yn rhaid i'r defnyddwyr sy'n cymryd rhan fod yn hysbys i'r rhwydwaith, felly mae cyfranogiad agored allan o'r cwestiwn. Yn ogystal, bydd yn rhaid i bob defnyddiwr gloi eu tocynnau mewn contract smart aml-sig cyn ymgysylltu â'r sianel.

Plasma

Wedi'i greu gan Joseph Poon a Vitalik Buterin, mae'r fframwaith Plasma yn defnyddio contractau smart a choed rhifiadol i greu “cadwyni plant”, sef copïau o'r blockchain gwreiddiol - a elwir hefyd yn “gadwyn riant”.

Mae'r dull hwn yn caniatáu i drafodion gael eu trosglwyddo i ffwrdd o'r gadwyn gynradd i'r gadwyn blant, a thrwy hynny wella cyflymder trafodion a lleihau ffioedd trafodion, ac mae'n gweithio'n dda gydag achosion penodol fel waledi digidol.

Mae datblygwyr Plasma wedi ei ddylunio'n benodol i wneud yn siŵr na all unrhyw ddefnyddiwr drafod cyn i gyfnod aros penodol ddod i ben.

Fodd bynnag, ni ellir defnyddio'r system hon i helpu i raddio contractau smart pwrpas cyffredinol.

Sidechains

Mae gan Sidechains, sef cadwyni bloc sy'n gweithredu ochr yn ochr â'r prif blockchain neu Haen 1, nifer o nodweddion gwahanol sy'n eu gosod ar wahân i gadwyni bloc clasurol. Mae cadwyni ochr yn dod â'u cadwyni bloc annibynnol eu hunain, yn aml yn defnyddio gwahanol fecanweithiau consensws ac mae ganddynt ofynion maint bloc gwahanol o Haen 1.

Fodd bynnag, er gwaethaf y ffaith bod gan gadwyni ochr eu cadwyni annibynnol eu hunain, maent yn dal i gysylltu â Haen 1 trwy ddefnyddio peiriant rhithwir a rennir. Mae hyn yn golygu bod unrhyw gontractau neu drafodion y gellir eu defnyddio ar rwydweithiau Haen 1 hefyd ar gael i'w defnyddio ar gadwyni ochr, gan greu seilwaith eang o ryngweithredu rhwng y ddau fath o gadwyn.

rholiau

Mae Rollups yn cyflawni graddio trwy grwpio trafodion lluosog ar y gadwyn ochr yn un trafodiad ar yr haen sylfaenol a defnyddio SNARKs (dadl gwybodaeth gryno anrhyngweithiol) fel proflenni cryptograffig.

Er bod dau fath o rolups - ZK rollups a Optimistic rollups - mae gwahaniaethau yn eu gallu i symud rhwng haenau.

Mae rollups optimistaidd yn defnyddio peiriant rhithwir sy'n caniatáu ar gyfer mudo haws o Haen 1 i Haen 2, tra bod rollups ZK yn ildio'r nodwedd hon ar gyfer mwy o effeithlonrwydd a chyflymder.

Haen0

Mae protocolau Haen 0 yn chwarae rhan ganolog wrth alluogi symud asedau, perffeithio profiad y defnyddiwr, a lleihau'r rhwystrau sy'n gysylltiedig â rhyngweithrededd traws-gadwyn. Mae'r protocolau hyn yn darparu prosiectau blockchain yn Haen 1 gydag ateb effeithlon i fynd i'r afael â materion mawr, megis yr anhawster i symud rhwng ecosystemau Haen 1.

Nid un cynllun yn unig sydd ar gyfer set o brotocolau Haen0; gellir mabwysiadu mecanweithiau consensws gwahanol a pharamedrau bloc at ddibenion gwahaniaethu. Mae rhai tocynnau Layer0 yn ffilter gwrth-spam effeithiol, yn yr ystyr bod yn rhaid i ddefnyddwyr gymryd y tocynnau hyn cyn y gallant gael mynediad i ecosystemau cysylltiedig.

Mae Cosmos yn brotocol Haen 0, sy'n enwog am ei gyfres offer ffynhonnell agored, sy'n cynnwys Tendermint, Cosmos SDK ac IBC. Mae'r cynigion hyn yn caniatáu i ddatblygwyr adeiladu eu datrysiadau blockchain eu hunain yn ddi-dor o fewn amgylchedd rhyngweithredol; mae'r bensaernïaeth gydfuddiannol yn galluogi cydrannau i ryngweithio â'i gilydd yn rhydd. Mae'r weledigaeth gydweithredol hon o fyd rhithwir wedi dod i ben yn Cosmoshood, wrth iddo gael ei fathu'n gariadus gan ei ymlynwyr ymroddedig - gan ganiatáu i rwydweithiau blockchain ffynnu'n annibynnol ond eto i fodoli ar y cyd, gan ymgorffori 'Rhyngrwyd Blockchain'.

Enghraifft gyffredin arall yw polkadot.

Haen3

Haen 3 yw'r protocol sy'n pweru atebion sy'n seiliedig ar blockchain. Cyfeirir ato'n nodweddiadol fel yr “haen ymgeisio”, mae'n darparu cyfarwyddiadau i brotocolau Haen 1 eu prosesu. Mae hyn yn galluogi dapiau, gemau, storfa ddosbarthedig, a chymwysiadau eraill sydd wedi'u hadeiladu ar ben platfform cadwyni i weithredu'n iawn.

Heb y cymwysiadau hyn, byddai protocolau Haen 1 yn unig yn eithaf cyfyngedig o ran defnyddioldeb; Mae Haen 3 yn hanfodol ar gyfer datgloi eu pŵer.

Haen4?

Nid yw Layer4 yn bodoli, cyfeirir at yr haenau a drafodir fel y pedair haen o blockchain, ond mae hyn oherwydd ein bod yn dechrau cyfrif o 0 yn y byd rhaglennu.

Casgliad

Mae scalability rhwydweithiau blockchain yn dibynnu'n fawr ar eu pensaernïaeth a'r pentwr technoleg y maent yn ei ddefnyddio. Mae pob haen o rwydwaith yn cyflawni pwrpas pwysig wrth ganiatáu ar gyfer mwy o fewnbwn a rhyngweithrededd â blockchains eraill. Mae protocolau Haen 1 yn ffurfio'r haen sylfaenol neu'r prif gadwyn bloc, tra bod cadwyni ochr, rholio-ups, a phrotocolau Haen 0 yn darparu cefnogaeth ychwanegol ar gyfer graddio.

Mae protocolau Haen 3 yn darparu cyfarwyddiadau sy'n galluogi defnyddwyr i gael mynediad at gymwysiadau sydd wedi'u hadeiladu ar ben y system gyfan. Gyda'i gilydd, mae'r elfennau hyn i gyd yn cyfrannu at greu seilwaith pwerus di-ymddiried sy'n gallu trin trafodion ar raddfa fawr yn ddiogel.