Понимание блокчейн-решений уровня 1 и уровня 2: подробное руководство
Понимание блокчейн-решений уровня 1 и уровня 2: подробное руководство
By CoinUnited
27 May 2023
Понимание дилеммы блокчейна
Дилемма блокчейна, часто известная как трилемма блокчейна, представляет собой концепцию, которая подчеркивает проблемы, с которыми сталкивается система блокчейна при одновременном достижении трех конкретных характеристик. Считается, что любая данная система может достичь только двух из этих трех характеристик, что требует жертвы одной.
Характеристики дилеммы блокчейна
Конфликт возникает при попытке сбалансировать и добиться следующих особенностей в рамках единой блокчейн-системы:
1. Безопасность: обеспечение надежной защиты от атак, взломов и вредоносных действий. 2. Децентрализация: сохранение отсутствия централизованной власти, создание ненадежной системы и усиленный демократический контроль. 3. Масштабируемость. Позволяет системе обрабатывать большое количество транзакций и данных без ущерба для производительности или доступности.
Изучение примеров дилеммы блокчейна
Чтобы лучше понять сложность дилеммы блокчейна, давайте углубимся в несколько ярких примеров блокчейнов, которые столкнулись с этой проблемой.
Биткойн и проблема масштабируемости
Биткойн, пионер технологии блокчейн, успешно обеспечивает безопасность и децентрализацию, но борется с масштабируемостью. Его ограниченная скорость транзакций и медленное время подтверждения создают серьезные проблемы для широкого распространения в качестве глобальной платежной системы.
Эфириум и переход на Proof of Stake
Ethereum, популярная блокчейн-платформа для создания децентрализованных приложений, также сталкивается с дилеммой блокчейна. Как и Биткойн, первоначальный дизайн Эфириума делает упор на безопасность и децентрализацию, но сталкивается с ограничениями масштабируемости. Чтобы решить эту проблему, Ethereum переходит от алгоритма консенсуса Proof of Work к модели Proof of Stake, чтобы улучшить масштабируемость без ущерба для двух других характеристик.
EOS и компромисс централизации
EOS, альтернативная платформа для разработки децентрализованных приложений, решила отдать приоритет безопасности и масштабируемости. Чтобы достичь обоих, платформа внедрила механизм консенсуса под названием Delegated Proof of Stake, который ограничивает количество валидаторов в системе, эффективно жертвуя децентрализацией. Это означает, что сеть EOS более централизована, компенсируя преимущества децентрализованной системы ради более высокой масштабируемости и производительности.
Заключение: решение дилеммы блокчейна
Дилемма блокчейна продолжает оставаться препятствием для систем, основанных на блокчейне, в достижении идеального баланса безопасности, децентрализации и масштабируемости. В разных блокчейнах используются разные подходы к решению этой трилеммы, примером чего являются Биткойн, Эфириум и EOS. Будущие инновации в области блокчейна должны творчески подойти к решению этой задачи, чтобы создать безопасные, децентрализованные и масштабируемые системы, которые способствуют широкому внедрению и раскрывают весь потенциал технологии блокчейн.
Понимание децентрализации и безопасности Ethereum
Ethereum, децентрализованная и очень безопасная платформа, может похвастаться ошеломляющим количеством приблизительно 561 000 валидаторов. Эта надежная инфраструктура делает блокчейн практически неуязвимым для атак.
Сопротивление атакам на блокчейн
Злоумышленнику потребуется получить контроль над 51% валидаторов, чтобы нанести ущерб сети, что практически невозможно. Этот высокий уровень безопасности помогает обеспечить целостность и надежность платформы Ethereum.Проблемы масштабируемости
Однако с повышением безопасности приходится идти на компромисс с точки зрения масштабируемости. Известно, что сетевые сборы Ethereum резко возрастают в периоды высокой активности, что вызывает беспокойство у пользователей. По мере того, как платформа продолжает развиваться, будет возникать необходимость решения этой проблемы, чтобы обеспечить бесперебойную работу пользователей.Понимание смартчейна Binance (BNB Chain)
Binance Smart Chain (BNB Chain) — это современная инновационная блокчейн-платформа, представляющая собой альтернативу Ethereum. Он ориентирован на безопасность, масштабируемость и удобство для своих пользователей. Хотя он работает иначе, чем Ethereum, у него есть собственный набор преимуществ и функций, которые делают его предпочтительным выбором для многих в криптосообществе.
Ограничения на номера валидаторов
Основное различие между Ethereum и Binance Smart Chain (BNB Chain) заключается в количестве валидаторов, программно разрешенных на каждой платформе. BNB Chain имеет строгие ограничения на количество валидаторов, допуская максимум 21. Для сравнения, Ethereum не накладывает такого ограничения, что делает BNB Chain заметно менее децентрализованной.
Повышенная безопасность и масштабируемость в цепочке BNB
В то время как децентрализация часто считается активом в мире блокчейнов, ограниченное количество валидаторов позволяет цепочке BNB предлагать своим пользователям повышенную безопасность и масштабируемость. Сосредоточив внимание на обеспечении безопасности платформы в более контролируемой среде, она может лучше предотвращать мошеннические действия и защищать пользователей от потенциальных угроз. Кроме того, с меньшим количеством валидаторов сеть BNB может добиться лучшего времени отклика, повысив свою скорость и способность обрабатывать большие объемы транзакций.
Заключение: взвесив все за и против
Таким образом, Binance Smart Chain (BNB Chain) представляет собой другой подход к технологии блокчейна, чем Ethereum. Хотя он жертвует некоторой децентрализацией, он повышает безопасность и масштабируемость, что оказывается выгодным для некоторых пользователей. Таким образом, важно понимать эти различия при принятии решения о том, какую платформу использовать для конкретных крипто- и блокчейн-проектов.
Важность масштабируемости блокчейна
При обсуждении технологии блокчейн термин «масштабируемость», как правило, имеет разные определения среди экспертов. По своей сути масштабируемость блокчейна означает способность системы обеспечивать исключительный пользовательский опыт, независимо от общего количества пользователей в любой момент времени. Чтобы полностью понять его важность, необходимо изучить концепцию пропускной способности и изучить, как разработчики блокчейнов работают над повышением масштабируемости.
Пропускная способность транзакций в блокчейне
Понятие пропускной способности используется для описания количества транзакций, которые система способна обрабатывать в секунду. Для сравнения, известные компании и платежные каналы, такие как Visa, способны обрабатывать около 20 000 транзакций в секунду (TPS) в своей сети электронных платежей VisaNet. Напротив, основная цепочка Биткойн может выполнять только значительно меньшую цифру от 3 до 7 TPS.
Объяснение разницы в количестве транзакций
Такая большая разница в емкости транзакций между этими двумя системами может показаться тревожной, но факторы, влияющие на это, легко объяснимы. Биткойн использует децентрализованную систему, а VisaNet — централизованную. Децентрализованные системы, такие как Биткойн, требуют большей вычислительной мощности и времени для защиты конфиденциальности пользователей и обеспечения безопасности сети. Каждая транзакция должна пройти несколько этапов, включая принятие, добычу, распространение и проверку сетью узлов.
Увеличение масштабируемости блокчейна
Поскольку криптовалюта продолжает набирать обороты и, как ожидается, будет играть решающую роль в будущем бизнеса, разработчики блокчейна активно ищут способы расширить возможности обработки транзакций своих систем. Внедряя уровни блокчейна и оптимизируя решения масштабирования уровня 2, разработчики стремятся значительно увеличить время обработки и существенно увеличить объем транзакций в секунду.
В заключение следует отметить, что понимание масштабируемости блокчейна и решение этой проблемы необходимы для обеспечения того, чтобы эта революционная технология могла постоянно обеспечивать превосходный пользовательский опыт и обеспечивать постоянно растущее число пользователей и транзакций. Благодаря самоотверженным усилиям разработчиков по повышению масштабируемости блокчейн может стать жизненно важным активом в постоянно развивающемся мире технологий и бизнеса.
Решение проблем масштабируемости в технологии блокчейн
Использование Ethereum в качестве примера
В контексте технологии блокчейн механизм консенсуса служит отказоустойчивой системой, позволяющей договариваться об унифицированном состоянии сети между распределенными узлами. Эти протоколы обеспечивают консенсус между всеми участвующими узлами, поддерживая синхронизацию транзакций и делая блокчейн Ethereum очень устойчивым к атакам или попыткам перезаписи.Влияние стабильности и безопасности Ethereum
Стабильность и безопасность, предлагаемые Ethereum, вызвали безумие ICO (первичное предложение монет), побуждая людей устанавливать свои криптовалюты и децентрализованные приложения (DApps) на блокчейне. Приток новых пользователей и увеличение транзакций на Ethereum привели к перегрузке системы. В результате комиссия за транзакцию, также известная как газ, выплачиваемая организациям, обрабатывающим транзакции в сети Ethereum, увеличилась.Влияние перегрузки сети на транзакции в блокчейне
Когда сеть блокчейна становится перегруженной, ожидающие транзакции накапливаются в пуле памяти, вызывая задержки в обработке. В ответ майнеры отдают приоритет транзакциям с более высокими ценами на газ для подтверждения, непреднамеренно повышая минимальную стоимость, необходимую для выполнения транзакции.Порочный круг роста транзакционных издержек
Этот цикл повышения цен в конечном итоге приводит к резкому увеличению платы за газ, что усугубляет ситуацию для всех участников. Решения масштабирования уровня 2 направлены на решение этой проблемы, снижение стоимости транзакций и повышение общей эффективности сетей блокчейн.Понимание сетей блокчейна уровня 1
Блокчейн-сети уровня 1, также известные как сети базового уровня, являются фундаментальными платформами, на которых разрабатываются дополнительные блокчейны и децентрализованные приложения (DApps). Эти сети имеют решающее значение для обеспечения транзакций и операций, проводимых в блокчейне. Чтобы решить проблему масштабируемости, корректировки сети уровня 1 часто влекут за собой модификации базового кода или архитектуры блокчейна. Такие улучшения могут включать в себя увеличение скорости подтверждения блока или повышение потенциала переноса данных блока. Известные сети уровня 1 включают Ethereum, Binance Smart Chain и Solana.
Изучение решений для масштабирования уровня 1
Изучение решений для масштабирования уровня 1
Введение в масштабирование уровня 1
По мере развития технологии блокчейн потребность в эффективных и масштабируемых решениях становится все более важной. Одним из подходов к расширению возможностей сетей блокчейна является использование решений для масштабирования уровня 1. Эти решения предназначены для повышения общей производительности блокчейна за счет оптимизации базовой инфраструктуры. Уделяя особое внимание повышению скорости транзакций и масштабируемости, решения для масштабирования уровня 1 открывают новые возможности для широкой интеграции и внедрения блокчейна.
Почему важны решения для масштабирования уровня 1?
Быстрый рост цифровых валют и блокчейн-приложений влечет за собой потребность в более эффективных и безопасных сетях. Масштабирующие решения уровня 1 имеют решающее значение для удовлетворения этих потребностей, поскольку они устраняют ограничения существующих систем блокчейна, реализуя оптимизацию на базовом уровне сети. Такой подход позволяет снизить комиссию за транзакции, повысить пропускную способность и, таким образом, сделать экосистему блокчейна более доступной и функциональной как для пользователей, так и для разработчиков.
Типы решений для масштабирования уровня 1
Существуют различные типы решений для масштабирования уровня 1, каждое из которых имеет свои уникальные преимущества и недостатки. Некоторые из наиболее известных решений включают:
1. Разделение
Разделение – это метод, при котором блок-цепочка разбивается на несколько более мелких управляемых частей, называемых "сегментами". Каждый сегмент способен обрабатывать транзакции независимо, тем самым увеличивая общую пропускную способность и пропускную способность сети. Поскольку сегменты взаимодействуют только с ограниченным числом других сегментов, сложность сети значительно снижается.
2. Сайдчейны
Боковые цепи — это вспомогательные сети, работающие параллельно основному блокчейну. Они позволяют разгрузить определенные транзакции и процессы из первичной цепочки, тем самым уменьшая перегрузку и обеспечивая улучшенную функциональность. Активы и данные беспрепятственно передаются между сайдчейном и основным блокчейном, гарантируя, что обе сети останутся взаимосвязанными и безопасными.
3. Государственные каналы
Каналы состояний — это каналы связи вне сети, которые позволяют осуществлять прямой обмен между сторонами без участия базовой цепочки блоков. Транзакции, проводимые в государственных каналах, записываются в блокчейн только тогда, когда канал закрыт. Такой подход не только сводит к минимуму нагрузку на сеть, но и устраняет необходимость взимать комиссию за транзакции, поскольку транзакции выполняются конфиденциально между участниками.
4. Оптимизированные алгоритмы консенсуса
Алгоритмы консенсуса играют решающую роль в определении общей эффективности и безопасности сети блокчейн. Оптимизируя алгоритмы консенсуса, такие как Proof of Stake (PoS) или Delegated Proof of Stake (DPoS), решения для масштабирования уровня 1 могут значительно повысить скорость транзакций и снизить потребление энергии, связанное с питанием сети блокчейна.
Заключение
Решения для масштабирования уровня 1 представляют собой жизненно важный подход к повышению производительности и удобства использования сетей блокчейн. Устраняя присущие текущей инфраструктуре блокчейна ограничения, эти решения прокладывают путь к более децентрализованному, безопасному и доступному будущему. Поскольку индустрия блокчейнов продолжает развиваться, разработчикам и заинтересованным сторонам крайне важно расставлять приоритеты и внедрять решения масштабирования уровня 1, чтобы способствовать широкому внедрению и интеграции.
Понимание механизмов консенсуса в блокчейне
Технология блокчейна имеет различные механизмы консенсуса, которые играют решающую роль в поддержании безопасности и консенсуса между участниками сети. Каждая сеть блокчейнов использует уникальный метод: некоторые выбирают Proof of Work (PoW), а другие выбирают Proof of Stake (PoS). Важно понимать различия и переход от одного механизма к другому, чтобы повысить эффективность сети.
Механизм подтверждения работы (PoW)
Популярные блокчейны, такие как Биткойн, включают метод PoW в качестве механизма консенсуса. Системы PoW, известные своей исключительной безопасностью, могут страдать от низкой скорости обработки. Эта задержка связана с обширными вычислительными ресурсами, необходимыми для расшифровки сложных криптографических алгоритмов.
Переход Эфириума с PoW на PoS
Как и Биткойн, Эфириум изначально использовал механизм консенсуса PoW, но быстрый приток пользователей привел к значительной перегрузке сети. Чтобы решить эту проблему, Ethereum перешел на механизм консенсуса PoS посредством процесса под названием Слияние. Этот сдвиг теперь позволяет сети Ethereum достичь консенсуса в отношении обработки и проверки новых блоков с повышенной эффективностью.
Повышение скорости и безопасности с помощью PoS
После перехода на PoS скорость обработки транзакций Ethereum значительно увеличилась: с 10-20 транзакций в секунду (TPS) до впечатляющих 20 000 TPS. Впечатляет то, что это значительное улучшение достигается без ущерба для важнейших аспектов, таких как децентрализация и уровни безопасности в сети. Следовательно, механизм консенсуса PoS способствовал общему улучшению экосистемы Ethereum, сохраняя при этом доверие своей пользовательской базы.
Разветвления цепи
Команды разработчиков, стоящих за сетями блокчейнов, часто внедряют решения для масштабирования уровня 1, чтобы повысить свою производительность. Одним из таких методов является разветвление цепочки или, другими словами, обновление или настройка блокчейна. Существует два основных типа форков: мягкие форки и хардфорки. Важно понимать разницу между ними, чтобы понять влияние форка цепи на конкретную цепочку блоков.
Софтфорки
Софт-форки относятся к архитектурным изменениям, совместимым с существующей сетью блокчейнов. Эти модификации не конфликтуют с предыдущими версиями блокчейна, и в результате сеть может продолжать работать без проблем. Примером успешного софт-форка является реализация SegWit в сети Биткойн. SegWit, или Segregated Witness, увеличил производительность сети примерно с 1600 транзакций на блок до 3000 транзакций. Это улучшение было достигнуто за счет удаления данных подписи, тем самым освободив больше места для транзакций в каждом блоке.
Хардфорки
Напротив, хард-форки предполагают изменения в архитектуре блокчейна, которые заметно отличаются от существующей модели. Эти существенные изменения несовместимы с предыдущими версиями, что часто приводит к расколу сети. Следовательно, создается новая и отдельная сеть блокчейнов с другими правилами и обновлениями протокола. Одним из примеров сценария, в котором потребуется хард-форк, является увеличение размера блока Биткойн с нынешних 1 МБ до 8 МБ. Это изменение потребует хард-форка, фактически создающего две отдельные сети Биткойн — обновленную версию и исходную.
Таким образом, форки цепочек позволяют обновлять и настраивать сети блокчейнов либо с помощью софтфорков для незначительных изменений, которые остаются совместимыми, либо хардфорков для значительных изменений, которые создают отдельные сети. Оба типа форков играют решающую роль в улучшении и адаптации технологий блокчейна для удовлетворения меняющихся потребностей.
Понимание шардинга в технологии блокчейн
Введение в шардинг
Разделение — это передовая технология масштабирования, используемая в области технологии блокчейн. Его основная цель — разделить массивные наборы транзакций на более управляемые меньшие наборы данных, называемые «осколками». Этот инновационный метод способствует более эффективной и быстрой обработке, поскольку сеть может работать с этими осколками одновременно и параллельно. В результате несколько транзакций могут обрабатываться одновременно, в отличие от традиционной последовательной обработки каждой транзакции.
Механизм сегментирования и сетевые узлы
Дополнительное преимущество этого подхода заключается в хранении информации о блокчейне. Вместо того, чтобы требовать, чтобы каждый узел в сети поддерживал полную копию всей цепочки блоков, сегментирование назначает каждый узел определенному сегменту. Следовательно, требования к хранилищу для отдельных узлов значительно снижаются.
Общение между сегментами
Разделения связаны друг с другом с помощью протоколов обмена данными между осколками. Это обеспечивает эффективный обмен важными данными, такими как адреса, балансы и общие состояния между различными сегментами. Для обеспечения согласованности и безопасности эти сегменты также предоставляют доказательства основной цепи, обеспечивая общую целостность.
Примеры блокчейна и реализация шардинга
Некоторые заслуживающие внимания примеры блокчейнов, которые включили сегментацию в свои системы, включают Zilliqa и Tezos. Однако важно признать, что шардинг еще предстоит полностью опробовать на практике, поскольку он остается экспериментальным методом. На сегодняшний день ни одно решение уровня 1 не интегрировало сегментирование.
Заключение
Подводя итог, можно сказать, что сегментирование – это многообещающий и инновационный метод масштабирования, который может значительно сократить время и эффективность обработки транзакций в сетях блокчейнов. Хотя он обладает значительным потенциалом, потребуются более успешные реализации, чтобы полностью продемонстрировать его осуществимость и эффективность в домене блокчейна.
Введение в решения уровня 2
Решения уровня 2 – это технологии, повышающие масштабируемость и эффективность протокола блокчейна за счет работы поверх него. Они позволяют проводить транзакции во внешней параллельной сети, отдельной от протокола уровня 1. Это достигается за счет агрегирования многочисленных транзакций из основной цепочки, их обработки вне цепочки, а затем возврата объединенных результатов обратно на уровень 1. Перекладывая большую часть обработки данных на вспомогательные системы, блокчейны уровня 1 становятся менее перегруженными, что позволяет им обрабатывать больше. транзакции и более эффективное масштабирование.
Как работают решения уровня 2
Эти технологии второго уровня работают, абстрагируя большую часть обработки данных от базового уровня блокчейна. Они работают на платформе, работающей параллельно с основной сетью, что позволяет основной цепочке блоков продолжать обработку транзакций, не зависая из-за возросшего объема.
Обработка транзакций на уровне 2
Для эффективного выполнения транзакций решения уровня 2 собирают пакеты транзакций из основной цепочки и обрабатывают их отдельно. Консолидируя эти транзакции вне сети, система может обрабатывать большие объемы данных, не перегружая блокчейн уровня 1. После обработки решения уровня 2 отправляют агрегированные результаты обратно на уровень 1, что помогает поддерживать общую безопасность и целостность базовой цепочки блоков.
Яркие примеры уровня 2
За последние годы появилось несколько известных решений уровня 2, каждое из которых отличается уникальным подходом к повышению масштабируемости протоколов блокчейна. Некоторые из них включают:
<ул>
Заключение
Решения уровня 2 предлагают многообещающие способы удовлетворения растущего спроса на лучшую масштабируемость и эффективность протоколов блокчейна. Работая вне сети и параллельно с первичной цепью, эти инновационные технологии могут помочь уменьшить перегрузку и повысить пропускную способность транзакций в основной цепочке блоков. Поскольку все больше решений уровня 2 продолжают разрабатываться и совершенствоваться, они, вероятно, будут играть важную роль в принятии и общем успехе технологии блокчейн.
Изучение решений для масштабирования уровня 2
В области технологии блокчейн решения для масштабирования уровня 2 стали ключевыми разработками для повышения производительности и возможностей транзакций. В этой статье мы углубимся в различные эти решения, проливая свет на их значение в современных сетях блокчейна.
Понимание решений масштабирования уровня 2
Решения для масштабирования уровня 2 направлены на расширение сетей блокчейна за счет улучшения обработки транзакций, скорости и функциональности. Работая на вторичном уровне, эти решения взаимодействуют с протоколом базового уровня без внутренних ограничений, связанных со структурой уровня 1. В результате они эффективно расширяют возможности сети, сохраняя при этом свойства безопасности оригинального блокчейна.
Различные решения для масштабирования уровня 2
Решения для масштабирования уровня 2 можно разделить на различные категории в зависимости от их уникальных характеристик и функциональных возможностей. Некоторые распространенные типы решений уровня 2:
1. Каналы состояний. Каналы состояний способствуют быстрым и безопасным транзакциям вне сети между участвующими узлами. В этих каналах транзакций вне сети средства блокируются смарт-контрактами, что позволяет пользователям проводить несколько транзакций, пока канал не будет закрыт. После закрытия окончательный баланс рассчитывается по основной цепочке. Эта обработка вне сети значительно снижает перегрузку сети.
2. Боковые цепи. Другой известный метод масштабирования уровня 2 включает создание параллельных цепочек блоков или сайдчейнов. Эти блокчейны работают вместе с основным блокчейном и могут быть адаптированы для конкретных случаев использования. Сайдчейны позволяют передавать активы из основной цепочки, обеспечивая взаимодействие между отдельными цепочками. После завершения транзакций активы могут быть перемещены обратно в исходную цепочку блоков, используя безопасность и оптимизацию.
3. Plasma: Plasma — это решение уровня 2, в котором представлена иерархическая древовидная структура для расширения возможностей обработки сетей блокчейна. Дочерние цепочки являются ответвлениями от основной цепочки, повышая масштабируемость и эффективность при сохранении функций безопасности основной цепочки. Каждая дочерняя цепочка может независимо обрабатывать транзакции, разгружая накладные расходы на обработку и повышая общую пропускную способность сети блокчейна.
4. Объединения. Объединения — еще одно ключевое решение уровня 2, направленное на улучшение масштабируемости. Используя методы сжатия данных, накопительные пакеты позволяют объединять несколько транзакций в одну транзакцию в сети. Результатом является повышение пропускной способности, увеличение скорости транзакций и снижение затрат.
Перспективы решений масштабирования второго уровня
Поскольку индустрия блокчейнов продолжает развиваться, решения масштабирования уровня 2, несомненно, будут играть решающую роль в решении проблем с производительностью сети и обработкой транзакций. Благодаря многочисленным технологиям уровня 2, которые в настоящее время находятся в разработке, будущее сетей распределенных реестров получит огромную выгоду от этих революционных инноваций.
Вложенные блокчейны
Вложенные блокчейны — это инновационный подход к масштабированию в мире блокчейн-технологий. Это решение уровня 2 включает в себя включение вторичных цепей в основной протокол блокчейна или поверх него. Эта структура повышает эффективность, скорость и масштабируемость за счет распределения вычислительной нагрузки и ответственности между взаимосвязанными блокчейнами.
Вложенная архитектура блокчейна
Вложенная архитектура блокчейна включает родительскую (основную) цепочку и одну или несколько дочерних (вторичных) цепочек. Родительская цепочка определяет правила и параметры для всей сети, а ее дочерние цепочки управляют транзакциями и выполняют их. Эта взаимосвязанная сеть цепочек обеспечивает повышенную масштабируемость без перегрузки основного блокчейна.
Обработка транзакций во вложенных цепочках
Во вложенном блокчейне родительская цепочка делегирует транзакционные задачи своим дочерним цепочкам. Дочерние цепочки эффективно обрабатывают эти транзакции, а затем сообщают о результатах родительской цепочке. Когда эти транзакции завершены, родительская цепочка информирует уровень 1 о результатах. Примечательно, что базовый блокчейн не участвует в сетевых операциях вложенных цепочек, если только не требуется разрешение споров.
Преимущества вложенных блокчейнов
Масштабируемость. Вложенные блокчейны — один из наиболее эффективных методов масштабирования, поскольку они распределяют вычислительную нагрузку между несколькими цепочками. Этот совместный подход снижает операционную нагрузку на первичную цепочку, что приводит к значительному улучшению масштабируемости.
Скорость. Благодаря разделению труда вложенные блокчейны обеспечивают более быстрое время обработки транзакций. Эта повышенная эффективность обеспечивает более быстрое распространение информации по сети.
Экономичность. Распределяя задачи между несколькими цепочками, вложенные блокчейны могут обеспечить более низкие транзакционные издержки. Это преимущество не только снижает эксплуатационные расходы, но и повышает общую доступность сети.
Реальное применение: проект OMG Plasma
Примером вложенного блокчейна в действии является проект OMG Plasma, который служит блокчейном уровня 2 для Ethereum. В этом проекте используются вложенные цепочки для расширения возможностей обработки транзакций Ethereum, что приводит к более быстрым и экономичным транзакциям в сети Ethereum. В результате проект OMG Plasma демонстрирует потенциальные преимущества и практичность вложенных блокчейнов в сегодняшнем развивающемся цифровом ландшафте.
Введение в каналы состояния
Каналы состояния обеспечивают средства двусторонней связи между блокчейном и транзакционными каналами вне цепочки. В качестве смежного с сетью ресурса каналы состояний облегчают действия с использованием механизмов мультиподписи или смарт-контрактов, не требуя проверки узлами уровня 1.
Увеличенная скорость транзакций и пропускная способность сети
Одним из основных преимуществ каналов состояний является то, что транзакции могут выполняться без отправки данных транзакции на уровень 1. После завершения транзакций на уровень 1 для проверки отправляется только окончательное состояние канала. Такой подход повышает скорость транзакций и увеличивает общую пропускную способность сети, обеспечивая беспрецедентную скорость и конфиденциальность.
Благодаря отсутствию необходимости в сторонних посредниках, таких как майнеры, государственные каналы представляют собой одно из наиболее эффективных существующих решений масштабирования.
Примеры: сеть Raiden и сеть Lightning
Сеть Raiden в Ethereum и сеть Lightning в биткойне являются яркими примерами государственных каналов в действии. Эти сети используют каналы состояний, выполняемые хешированными контрактами с временной блокировкой (HTLC). В то время как сеть Lightning позволяет пользователям выполнять многочисленные микротранзакции за короткий период, сеть Raiden также позволяет пользователям выполнять смарт-контракты через свои каналы.
Преимущества безопасности и конфиденциальности
Государственные каналы, такие как Lightning Network, обеспечивают исключительную безопасность, поскольку только участники знают о транзакциях. Напротив, блокчейн Ethereum Layer 1 записывает все транзакции в общедоступный реестр, обеспечивая полную прозрачность, но потенциально жертвуя некоторой конфиденциальностью.
В заключение, государственные каналы представляют многообещающий подход к повышению скорости транзакций и пропускной способности сети при сохранении надежной безопасности и конфиденциальности. Как показали Raiden Network и Lightning Network, эта технология может значительно улучшить масштабируемость и эффективность блокчейна.
Изучение сайдчейнов
Понимание роли сайдчейнов в блокчейн-сетях
Боковые цепи, часто используемые в крупных пакетных транзакциях, относятся к отдельным сетям блокчейнов, каждая из которых характеризуется своим уникальным набором валидаторов и механизмов консенсуса. Эти отдельные сети функционируют параллельно с системой уровня 1, эффективно повышая ее скорость и масштабируемость. Как правило, основной ролью сети уровня 1 является обеспечение общей безопасности, проверка подлинности записей пакетных транзакций и разрешение любых конфликтов, которые могут возникнуть.
Блокировка ресурсов и сетевое взаимодействие
Когда сайдчейн завершает обработку транзакций из основной цепочки, задействованные активы блокируются. Чтобы обеспечить точность и целостность взаимодействия между основной сетью и сайдчейном, в большинстве сайдчейнов используется либо федерация, либо другая независимая третья сторона, которая проверяет действия для выявления любых несоответствий. Федерация может состоять из смарт-контрактов или участников-людей.
Противопоставление сайдчейнов и каналов состояния
Существует два основных различия между сайдчейнами и каналами состояния:
Обзор накопительных пакетов: выдающееся решение для масштабирования блокчейна
Поскольку экосистема блокчейна продолжает развиваться, накопительные пакеты стали популярным подходом к масштабированию, повышающим производительность сетей уровня 1. Объединяя транзакции, обрабатывая их вне сети, а затем интегрируя их обратно в основную цепочку, накопительные пакеты уменьшают потребность в сетях уровня 1 для индивидуального управления каждой транзакцией. Этот инновационный метод повышает масштабируемость и эффективность платформ, таких как Ethereum, а также предлагает различные методы работы, включая оптимистический подход и процедуру с нулевым разглашением. В этой статье мы рассмотрим два типа накопительных пакетов и их преимущества, такие как увеличение пропускной способности транзакций, более широкий доступ для участников и снижение платы за газ для пользователей.
Общие сведения о накопительных пакетах: технология повышения масштабируемости
Коллапы — это оригинальный метод повышения производительности и масштабируемости блокчейн-сетей. За счет консолидации и обработки транзакций вне сети перед интеграцией результатов обратно в основной блокчейн накопительные пакеты облегчают нагрузку на сети уровня 1, в результате чего система становится более эффективной.
Оптимистичные накопительные пакеты и накопительные пакеты с нулевым разглашением
Хотя накопительные пакеты обычно функционируют путем объединения транзакций и их обработки вне сети, их можно разделить на два различных типа в зависимости от их основного подхода:
<ол>
Преимущества агрегирования в блокчейне
Повышение производительности транзакций
Коллапы значительно повышают пропускную способность транзакций в сетях блокчейнов, обрабатывая одновременно несколько транзакций вне основной цепи. Эта возможность не только повышает общую производительность сети, но и позволяет платформе выполнять большее количество транзакций.
Открытое участие и улучшенная доступность
Технология агрегирования обеспечивает большую доступность для участников экосистемы блокчейна, облегчая вход для новых пользователей и разработчиков. Благодаря более масштабируемой и эффективной сети те, кто заинтересован в присоединении к платформе, могут воспользоваться преимуществами улучшенной производительности.
Сниженная плата за газ для пользователей
Поскольку накопительные пакеты объединяют транзакции и обрабатывают их вне сети, они помогают снизить комиссию, связанную с каждой транзакцией, обычно называемую комиссией за газ. Это снижение затрат обеспечивает пользователям более экономичный опыт работы с сетью блокчейнов.
Заключение
Подводя итоги, можно сказать, что накопительные пакеты играют решающую роль в оптимизации производительности сетей блокчейна за счет упрощения обработки транзакций. Имея два разных типа — оптимистичные и с нулевым разглашением — каждый из них предлагает уникальные преимущества, которые удовлетворяют потребности разных пользователей и вариантов использования. Накопительные пакеты могут изменить ландшафт блокчейна за счет увеличения пропускной способности транзакций, содействия открытому участию и снижения транзакционных издержек для пользователей.
Понимание ограничений решений уровня 1 и уровня 2 в блокчейне
Преимущества многоуровневого блокчейна
Технология блокчейна представляет собой многоуровневый подход к решению различных проблем, связанных со скоростью и масштабируемостью. Решения уровня 1 и уровня 2 предлагают определенные преимущества для разработчиков и пользователей. Например, преимущества решений уровня 1 заключаются в том, что не нужно ничего добавлять к существующей архитектуре, поскольку изменения вносятся непосредственно в базовый уровень. Это упрощает процесс внедрения улучшений.
С другой стороны, решения масштабирования уровня 2 гарантируют, что протокол базового уровня останется неизменным. Эти решения предназначены для выполнения множества небольших транзакций без высоких комиссий за транзакции для пользователей и без задержек из-за времени проверки майнерами.
Изучение ограничений блокчейн-решений уровня 1 и уровня 2
Несмотря на свои заметные преимущества, блокчейн-решения уровня 1 и уровня 2 имеют определенные ограничения, которые следует тщательно учитывать как разработчикам, так и пользователям. Эти ограничения связаны с особенностями конструкции этих решений и их влиянием на общую функциональность системы на основе блокчейна.
Расширение текущих протоколов блокчейна
Основная задача улучшения уровней блокчейна заключается в их включении в установленные протоколы. И Биткойн, и Эфириум могут похвастаться рыночной капитализацией в миллиарды долларов, а пользователи совершают ежедневные транзакции на общую сумму в миллионы. Следовательно, нелогично усложнять процесс лишним кодированием и экспериментами, поскольку это потребует значительного финансирования.
Сохранение простоты при улучшении протоколов
Технология блокчейна развивается экспоненциально, а ее приложения в цифровых валютах, таких как биткойн и эфириум, демонстрируют значительный потенциал в изменении отрасли. Однако перспектива расширения этих протоколов сопряжена с различными проблемами. Главной задачей является сохранение простоты и эффективности при реализации новых слоев.
Экономические последствия
Перспектива добавления новых уровней к существующим протоколам блокчейна вызывает экономические опасения. Поскольку на криптовалютных рынках ежедневно обмениваются миллионы долларов, усложнение системы может привести к непредвиденным и дорогостоящим последствиям. Осторожный подход к внедрению улучшений оправдан, учитывая высокие ставки на рынке криптовалют.
Нахождение баланса между инновациями и стабильностью
Разработка технологии блокчейн требует тонкого баланса между внедрением инноваций и сохранением стабильности существующих систем. Несмотря на стремление к совершенствованию существующих протоколов, приоритетом должно оставаться обеспечение безопасного, эффективного и удобного взаимодействия для тех, кто участвует в криптовалютных транзакциях. В результате процесс улучшения уровней блокчейна должен выполняться с пристальным вниманием к деталям, чтобы обеспечить минимальное нарушение существующего протокола.
Изучение будущего за пределами уровня 1 и уровня 2
Масштабируемость: ключ к широкому распространению криптовалют
В настоящее время масштабируемость является основным барьером, препятствующим массовому внедрению криптовалют в индустрии блокчейнов. По мере роста спроса на цифровую валюту необходимость масштабирования протоколов блокчейна становится все более актуальной. Как уровень 1, так и уровень 2 имеют свои ограничения, что требует разработки ориентированного на будущее протокола, способного решить трилемму масштабируемости.Определение ограничений протоколов уровня 1 и уровня 2
Уровень 1 включает базовую инфраструктуру блокчейна, формируя основу для различных криптовалют. Он отвечает за проверку данных и обработку транзакций, но сталкивается с присущими ему ограничениями масштабируемости, что в конечном итоге ограничивает пропускную способность сети.Уровень 2 действует как дополнительный уровень, построенный на существующей инфраструктуре уровня 1. Его роль заключается в повышении пропускной способности транзакций, решении проблем с задержкой и реализации других улучшений. Тем не менее, решения уровня 2 также сталкиваются с проблемами, связанными с безопасностью, децентрализацией и сложностью.
Взгляд в будущее: протокол, ориентированный на масштабируемость
Чтобы обойти существующие ограничения протоколов уровня 1 и уровня 2, требуется новый подход. Это влечет за собой разработку и реализацию надежного протокола, который может решить трилемму масштабируемости, эффективно уравновешивая следующие три аспекта:<ол>
Хорошо спроектированный, готовый к будущему протокол может не только решить проблемы масштабируемости, связанные с существующими уровнями блокчейна, но и расчистить путь для массового внедрения криптовалют. Этот инновационный подход откроет новую эру цифровых валют, позволяя индустрии блокчейнов полностью раскрыть свой потенциал.
Оптимизация масштабируемости блокчейна: важная задача
Когда дело доходит до устранения узких мест, упомянутых ранее, появляются два основных решения: 1) непосредственное решение проблемы масштабирования или 2) изучение возможных альтернатив. В настоящее время разработчики блокчейнов предпочитают первый подход, тяготея к Layer. 2 реализации масштабирования, такие как в Ethereum.
Текущее состояние развития блокчейна
На данный момент системы блокчейна продолжают развиваться и совершенствоваться. В связи с этим возникает важный вопрос для будущего этой технологии: Будут ли слои блокчейна и решения масштабирования уровня 2 служить временными мерами или они станут постоянными элементами в ландшафте блокчейна? Понимание последствий этих стратегий и их потенциальная долговечность необходима для постоянной эволюции и расширения приложений на основе блокчейна.
Последние Статьи
