Kiht 2 skaleerimislahenduste mõistmine

Plokiahela tehnoloogia, olles küll revolutsiooniline, seisab silmitsi märkimisväärse takistusega: skaleeritavusega. Bitcoin ja Ethereum, kaks suurimat krüptovaluutat, näevad vaeva suure tehingute mahu kiire ja taskukohase töötlemisega. See piirang takistab nende laialdast kasutuselevõttu ja piirab rakenduste tüüpe, mida saab nende peale ehitada. Kiht 2 skaleerimislahendused on esile kerkinud kui paljulubav lähenemisviis selle väljakutse lahendamiseks. See juhend annab põhjaliku ülevaate kiht 2 lahendustest, nende erinevatest tüüpidest, eelistest, väljakutsetest ja nende mõjust plokiahela ökosüsteemile, vaadatuna globaalsest vaatenurgast.

Mis on plokiahela skaleeritavus?

Plokiahela skaleeritavus viitab plokiahela võrgu võimele käsitleda suurt hulka tehinguid sekundis (TPS) ilma turvalisust, detsentraliseerimist või jõudlust kahjustamata. Skaleeritavuse peamisi väljakutseid nimetatakse sageli "Plokiahela trilemmaks", mis väidab, et kõiki kolme aspekti (skaleeritavus, turvalisus ja detsentraliseerimine) on raske üheaegselt optimeerida. Tehingute läbilaskevõime suurendamine toimub sageli kas turvalisuse või detsentraliseerimise arvelt.

Traditsioonilistel plokiahelatel, nagu Bitcoin, on piiratud TPS, mis sageli põhjustab aeglaseid tehinguaegu ja kõrgeid tehingutasusid, eriti kõrge võrgutegevuse perioodidel. Näiteks võivad tippaegadel Ethereumi gaasitasud (tehingukulud) muutuda ülemäära kalliks, muutes lihtsad tehingud majanduslikult kahjumlikuks. See piirab juurdepääsu kasutajatele kogu maailmas, eriti piirkondades, kus on madalam keskmine sissetulek.

Vajadus kiht 2 lahenduste järele

Kiht 2 lahenduste eesmärk on parandada plokiahela skaleeritavust, töödeldes tehinguid väljaspool peamist plokiahelat (kiht 1), säilitades samal ajal selle turvalisuse ja detsentraliseerimise. Need lahendused loovad tõhusalt "maanteed" peamise plokiahela "tee" kõrvale, võimaldades kiiremaid ja odavamaid tehinguid.

Kiht 2 skaleerimislahenduste peamised eesmärgid on:

• Suurendada tehingute läbilaskevõimet: töödelda rohkem tehinguid sekundis, parandades võrgu läbilaskevõimet.
• Vähendada tehingutasusid: alandada tehingute kulusid, muutes plokiahela rakendused kättesaadavamaks.
• Parandada kasutajakogemust: pakkuda kiiremaid tehingute kinnitusaegu, parandades üldist kasutajakogemust.

Kiht 2 skaleerimislahenduste tüübid

Kiht 2 lahendused võib laias laastus jagada mitmeks tüübiks, millest igaühel on oma tugevused ja nõrkused:

1. Oleku kanalid

Definitsioon: Oleku kanalid võimaldavad kahel või enamal osalejal teha mitu tehingut väljaspool ahelat, esitades samal ajal peamisele plokiahelale ainult kaks tehingut: ühe kanali avamiseks ja teise selle sulgemiseks. Kõiki vahepealseid tehinguid töödeldakse väljaspool ahelat, vähendades oluliselt koormust peamisele plokiahelale.

Kuidas see töötab: Pooled lukustavad teatud summa raha nutilepingusse peaahelas, et kanal avada. Seejärel saavad nad omavahel väljaspool ahelat tehinguid vahetada, värskendades kanali olekut. Kui nad on valmis, sulgevad nad kanali ja lõplik olek salvestatakse peaahelas.

Näited:

• Lightning Network (Bitcoin): Silmapaistev näide oleku kanalist, mis on mõeldud kiireteks ja odavateks Bitcoini tehinguteks, eriti mikromakseteks. See võimaldab kasutajatel teha arvukalt väikeseid makseid, ilma et peaks maksma kõrgeid ahelasiseseid tasusid.
• Raiden Network (Ethereum): Sarnaselt Lightning Networkile hõlbustab Raiden kiireid ja odavaid Ethereumi tehinguid.

Eelised:

• Suur kiirus: Tehinguid töödeldakse peaaegu koheselt väljaspool ahelat.
• Madalad tasud: Kaob vajadus maksta iga kanalis tehtava tehingu eest ahelasisest tehingutasu.
• Privaatsus: Kanalisisesed tehingud ei ole plokiahelas avalikult nähtavad.

Piirangud:

• Nõuab ahelasisest suhtlust: Kanalite avamine ja sulgemine nõuab ahelasiseseid tehinguid, mis võivad kõrge võrgukoormuse perioodidel olla kulukad.
• Piiratud kanaliosalistega: Tehinguid saab teha ainult kanali osalejate vahel.
• Kapitali tõhusus: Vahendid tuleb kanalisse lukustada, vähendades kapitali tõhusust.

2. Külgmised ahelad

Definitsioon: Külgmised ahelad on sõltumatud plokiahelad, mis töötavad paralleelselt peaahelaga ja on sellega ühendatud kahesuunalise lingi kaudu. Neil on oma konsensusmehhanismid ja ploki parameetrid ning neid saab optimeerida konkreetsete kasutusjuhtude jaoks.

Kuidas see töötab: Kasutajad saavad sillana kasutada varasid peaahelast külgmisesse ahelasse ja tagasi. Seejärel töödeldakse tehinguid külgmises ahelas, kasutades ära selle potentsiaalselt suuremat läbilaskevõimet ja madalamaid tasusid. Kui valmis, saab varad tagasi peaahelasse teisaldada.

Näited:

• Liquid Network (Bitcoin): Külgmine ahel, mis on mõeldud kiireteks ja konfidentsiaalseteks Bitcoini tehinguteks, mida kasutavad peamiselt börsid ja kauplejad.
• Polygon (varem Matic Network): Ethereumi külgmine ahel, mis pakub kiiremaid ja odavamaid tehinguid DeFi ja muude rakenduste jaoks.
• SKALE Network (Ethereum): Modulaarne külgmiste ahelate võrk, mis pakub Ethereumi rakendustele elastset skaleeritavust.

Eelised:

• Suurem läbilaskevõime: Külgmised ahelad saab optimeerida suurema tehingute läbilaskevõime jaoks.
• Kohandatav: Külgmisi ahelaid saab kohandada konkreetsete kasutusjuhtude jaoks, näiteks DeFi või mängimine.
• Madalamad tasud: Tehingutasud külgmistes ahelates on tavaliselt madalamad kui peaahelas.

Piirangud:

• Turvalisuse eeldused: Külgmistel ahelatel on oma konsensusmehhanismid, mis võivad olla vähem turvalised kui peaahel. Kasutajad peavad usaldama külgmise ahela turvalisust.
• Tsentraliseerimise riskid: Mõned külgmised ahelad võivad olla tsentraliseeritumad kui peaahel.
• Silla haavatavused: Peaahelat ja külgmist ahelat ühendav sild võib olla rünnakutele haavatav.

3. Koondrullid

Definitsioon: Koondrullid on kiht 2 skaleerimislahendused, mis teostavad tehinguid väljaspool ahelat, kuid postitavad tehinguandmed peaahelasse. See võimaldab neil pärida peaahela turvalisuse, saavutades samal ajal suurema läbilaskevõime ja madalamad tasud.

Kuidas see töötab: Tehingud pakitakse (rullitakse kokku) ühte tehingusse ja esitatakse peaahelale, vähendades ahelasiseselt töödeldavate andmete hulka. Koondrulle on kahte peamist tüüpi: Optimistlikud koondrullid ja nullteadmiste koondrullid (ZK-koondrullid).

Koondrullide tüübid:

a) Optimistlikud koondrullid

Mehhanism: Optimistlikud koondrullid eeldavad, et tehingud on kehtivad, kui pole tõestatud vastupidist. Nad postitavad tehinguandmed peaahelasse, kuid ei teosta tehinguid ahelasiseselt. Selle asemel lubavad nad vaidlustamisperioodi, mille jooksul igaüks võib tehingu kehtivust vaidlustada. Kui tehing osutub kehtetuks, rullitakse koondrull tagasi ja petturlikku tehingut karistatakse.

Näited:

• Arbitrum (Ethereum): Optimistlik koondrull, mille eesmärk on pakkuda Ethereumi nutilepingute jaoks üldotstarbelist täitmiskeskkonda.
• Optimism (Ethereum): Teine Optimistlik koondrull, mis keskendub Ethereumi kasutajatele skaleeritava ja kasutajasõbraliku kogemuse pakkumisele.

Eelised:

• Skaleeritavus: Suurendab oluliselt tehingute läbilaskevõimet.
• Turvalisus: Pärib peaahela turvalisuse.
• EVM-i ühilduvus: Saab toetada Ethereumi virtuaalmasina (EVM) ühilduvaid nutilepinguid.

Piirangud:

• Vaidlustamisperiood: Väljavõtmised võivad vaidlustamisperioodi tõttu võtta suhteliselt kaua aega (nt 7 päeva).
• Pettuse tõendid: Nõuab pettuse tõendeid kehtetute tehingute tuvastamiseks ja parandamiseks.

b) Nullteadmiste koondrullid (ZK-koondrullid)

Mehhanism: ZK-koondrullid kasutavad nullteadmiste tõendeid, et tõestada tehingute kehtivust väljaspool ahelat, enne kui need peaahelasse esitatakse. Nad genereerivad krüptograafilise tõendi (SNARK või STARK), mis kontrollib tehingute korrektsust, avaldamata teavet tehingute endi kohta. See tõend postitatakse seejärel peaahelasse, võimaldades kiiremat ja turvalisemat tehingu kontrollimist.

Näited:

• zkSync (Ethereum): ZK-koondrull, mis pakub Ethereumi kasutajatele kiireid ja odavaid tehinguid.
• StarkWare (Ethereum): ZK-koondrull, mis pakub skaleeritavaid lahendusi erinevatele rakendustele, sealhulgas DeFi ja mängimine.
• Loopring (Ethereum): ZK-koondrull, mis on mõeldud detsentraliseeritud börsidele (DEX).

Eelised:

• Skaleeritavus: Tagab suure tehingute läbilaskevõime.
• Turvalisus: Pärib peaahela turvalisuse.
• Kiire lõplikkus: Tehingud lõpetatakse kiiresti tänu nullteadmiste tõendite kasutamisele.
• Privaatsus: Nullteadmiste tõendid võivad pakkuda tehingutele suuremat privaatsust.

Piirangud:

• Keerukus: ZK-koondrulle on keerulisem rakendada kui Optimistlikke koondrulle.
• Arvutuslikud kulud: Nullteadmiste tõendite genereerimine võib olla arvutuslikult kulukas.
• EVM-i ühilduvus: Täielik EVM-i ühilduvus on mõnede ZK-koondrullide puhul alles väljatöötamisel.

4. Validium

Definitsioon: Validium on sarnane ZK-koondrullidega selle poolest, et see kasutab nullteadmiste tõendeid tehingute valideerimiseks väljaspool ahelat. Erinevalt ZK-koondrullidest salvestab Validium aga tehinguandmed väljaspool ahelat, tavaliselt usaldusväärse kolmanda osapoole või detsentraliseeritud andmete kättesaadavuse komiteega.

Kuidas see töötab: Tehinguid töödeldakse väljaspool ahelat ja nende kehtivuse tõestamiseks genereeritakse nullteadmiste tõend. Tõend esitatakse seejärel peaahelasse, samal ajal kui tehinguandmed salvestatakse väljaspool ahelat. Kasutajad saavad tehinguandmed väljaspool ahelat asuvalt salvestusteenuse pakkujalt kätte.

Näited:

• StarkEx (Ethereum): StarkWare'i välja töötatud Validiumi lahendus, mida on kasutanud erinevad projektid, sealhulgas dYdX detsentraliseeritud tuletisinstrumentide kauplemiseks.

Eelised:

• Skaleeritavus: Tagab väga suure tehingute läbilaskevõime.
• Turvalisus: Toetub tehingu valideerimisel nullteadmiste tõenditele.
• Madalamad ahelasisesed kulud: Vähendab ahelasiseseid kulusid, salvestades tehinguandmed väljaspool ahelat.

Piirangud:

• Andmete kättesaadavus: Toetub väljaspool ahelat asuva andmesalvestuse kättesaadavusele. Kui andmed pole saadaval, ei pruugi kasutajad oma rahale juurde pääseda.
• Usalduse eeldused: Tutvustab usalduse eeldusi, mis on seotud väljaspool ahelat asuva andmesalvestusteenuse pakkujaga.

Õige kiht 2 lahenduse valimine

Parima kiht 2 skaleerimislahenduse valik sõltub mitmest tegurist, sealhulgas konkreetsest kasutusjuhtumist, soovitud turvalisuse tasemest, vajalikust tehingute läbilaskevõimest ja vastuvõetavast keerukuse tasemest. Kaaluge järgmisi küsimusi:

• Mis on peamine kasutusjuhtum? (nt DeFi, mängimine, maksed)
• Mis on nõutav turvalisuse tase?
• Mis on soovitud tehingute läbilaskevõime?
• Mis on rakendamise ja hoolduse eelarve?
• Kas on vaja EVM-i ühilduvust?

Rakenduste puhul, mis nõuavad kõrget turvalisust ja kiiret lõplikkust, võivad olla parim valik ZK-koondrullid või Validium. Rakenduste puhul, mis seavad prioriteediks EVM-i ühilduvuse ja on valmis aktsepteerima pikemat väljavõtmise aega, võivad Optimistlikud koondrullid olla sobivamad. Lihtsate makserakenduste jaoks võivad olla piisavad oleku kanalid. Külgmised ahelad pakuvad paindlikkust, kuid nõuavad hoolikat kaalumist nende turvalisuse ja tsentraliseerimise riskide suhtes.

Kiht 2 ökosüsteem ja koostalitlusvõime

Kuna kiht 2 ökosüsteem kasvab jätkuvalt, muutub koostalitlusvõime erinevate kiht 2 lahenduste vahel üha olulisemaks. Kasutajad peaksid saama sujuvalt teisaldada varasid ja suhelda rakendustega erinevates kiht 2 võrkudes, ilma et nad peaksid kogema olulist hõõrdumist. Käimas on mitu algatust kiht 2 koostalitlusvõime parandamiseks, sealhulgas:

• Ristkett-sillad: Võimaldavad varade ülekandmist erinevate kiht 2 võrkude vahel.
• Aatomi vahetused: Võimaldavad varade vahetamist erinevate kiht 2 võrkude vahel ilma usaldusväärse vahendaja vajaduseta.
• Standardiseeritud sõnumsideprotokollid: Hõlbustavad suhtlust ja andmete jagamist erinevate kiht 2 võrkude vahel.

Kiht 2 skaleerimislahenduste tulevik

Kiht 2 skaleerimislahendused mängivad plokiahela tehnoloogia tulevikus otsustavat rolli. Kuna plokiahela kasutuselevõtt kasvab jätkuvalt, muutub vajadus skaleeritavate ja tõhusate lahenduste järele veelgi pakilisemaks. Kiht 2 lahendused pakuvad paljutõotavat teed skaleeritavuse saavutamiseks, mis on vajalik paljude rakenduste toetamiseks, alates DeFi ja mängimisest kuni maksete ja tarneahela haldamiseni. Kuna kiht 2 tehnoloogia küpseb ja koostalitlusvõime paraneb, võime oodata kiht 2 lahenduste kasutuselevõtu ja nende integreerimise suurenemist laiemasse plokiahela ökosüsteemi.

Kiht 2 skaleerimislahenduste väljatöötamine ja kasutuselevõtt on olulised plokiahela tehnoloogia kogu potentsiaali realiseerimiseks ja selle eeliste toomiseks ülemaailmsele publikule. Alates kiirematest tehinguaegadest kuni madalamate tasudeni pakuvad kiht 2 lahendused kasutajatele kogu maailmas kättesaadavamat ja kasutajasõbralikumat kogemust. Kuna tehnoloogia areneb, on oluline olla kursis viimaste arengute ja parimate tavadega, et tagada kiht 2 lahenduste tõhus ja turvaline rakendamine.

Globaalne mõju ja kasutuselevõtt

Kiht 2 lahenduste mõju ulatub kaugemale kui lihtsalt tehnilised täiustused. Need on võti plokiahela tehnoloogia kättesaadavaks muutmiseks laiemale ülemaailmsele publikule. Siin on mõned näited, kuidas need kujundavad globaalset maastikku:

• Finantsiline kaasatus: Madalamad tehingutasud muudavad mikrotehingud ja piiriülesed maksed elujõulisemaks, eriti arengumaade inimeste jaoks, kellel ei pruugi olla juurdepääsu traditsioonilistele pangateenustele. Kujutage ette, et Kagu-Aasia põllumees saab makseid otse Euroopa ostjatelt, ilma et peaks maksma ülemäära suuri tasusid.
• Detsentraliseeritud rahanduse (DeFi) juurdepääs: Skaleerimislahendused muudavad DeFi tavakasutajale kättesaadavamaks. Kõrged gaasitasud kiht 1 Ethereumis on paljud potentsiaalsed kasutajad välja tõrjunud. Kiht 2 lahendused võimaldavad rohkematel inimestel kogu maailmas osaleda laenamises, laenu võtmises ja kauplemises.
• Mängimine ja NFT-d: Kiht 2 on ülioluline plokiahela-põhiste mängude ja mitteasendatavate žetoonide (NFT) võimaldamiseks. Võime teha mängusiseseid tehinguid kiiresti ja odavalt parandab kasutajakogemust ja avab uusi võimalusi digitaalseks omandiks. Mõelge mängijatele Lõuna-Ameerikas, kes kauplevad mängusiseste varadega sujuvalt Põhja-Ameerika mängijatega.
• Ettevõtete kasutuselevõtt: Ettevõtted uurivad üha enam plokiahelat tarneahela haldamise, andmehalduse ja muude rakenduste jaoks. Kiht 2 lahendused muudavad need rakendused praktilisemaks ja kulutõhusamaks, julgustades laiemat ettevõtete kasutuselevõttu erinevates piirkondades.

Väljakutsed ja kaalutlused

Kuigi kiht 2 lahendused pakuvad mitmeid eeliseid, on oluline olla teadlik võimalikest väljakutsetest:

• Turvalisuse riskid: Kuigi enamik kiht 2 lahendusi kasutab kiht 1 turvalisust, on alati potentsiaalseid riske, mis on seotud sillaprotokollide ja ahelaväliste komponentidega.
• Keerukus: Kiht 2 rakendamine ja mõistmine võib olla keeruline, nõudes arendajatelt ja kasutajatelt uute tehnoloogiate ja kontseptsioonide õppimist.
• Killustatud likviidsus: Likviidsus võib olla killustatud erinevate kiht 2 võrkude vahel, muutes varadega kauplemise raskemaks.
• Tsentraliseerimise mured: Mõned kiht 2 lahendused võivad olla tsentraliseeritumad kui teised, tekitades muret tsensuuriresistentsuse pärast.

Järeldus

Kiht 2 skaleerimislahendused on plokiahela tehnoloogia tuleviku jaoks hädavajalikud. Lahendades kiht 1 plokiahelate skaleeritavuse väljakutsed, muudavad need plokiahela kättesaadavamaks, taskukohasemaks ja kasutajasõbralikumaks ülemaailmsele publikule. Kuigi väljakutsed jäävad, parandavad käimasolevad arendused ja uuringud pidevalt nende lahenduste jõudlust, turvalisust ja koostalitlusvõimet. Kuna plokiahela tehnoloogia areneb jätkuvalt, mängivad kiht 2 skaleerimislahendused kahtlemata võtmerolli selle transformatiivse potentsiaali realiseerimisel.

Olenemata sellest, kas olete arendaja, investor või lihtsalt plokiahela entusiast, on kiht 2 skaleerimislahenduste mõistmine ülioluline plokiahela tehnoloogia pidevalt arenevas maailmas navigeerimiseks. Olles kursis viimaste arengute ja parimate tavadega, saate aidata kaasa plokiahela kasvule ja kasutuselevõtule ülemaailmses ulatuses.