Ի՞նչ է Layer0, Layer1, Layer2, Layer3 բլոկչեյնում: – Կրիպտոպոլիտ

Blockchain հեղափոխական տեխնոլոգիա է, որը թույլ է տալիս տվյալների անվտանգ և թափանցիկ փոխանակում: Այն օգտագործում է մի շարք շերտեր տեղեկատվության պահպանման և մշակման համար, որը կոչվում է 0-3 շերտեր: Յուրաքանչյուր շերտ ունի իր նպատակն ու գործառույթը, որը թույլ է տալիս ստեղծել համապարփակ համակարգ, որը կարող է կարգավորել գործարքների լայն տեսականի:

Բլոկչեյնը սահմանվում է որպես բաշխված մատյան տեխնոլոգիա (DLT), որը հեշտացնում է թվային ակտիվների անվտանգ և վստահելի փոխանակումը երկու կամ ավելի կողմերի միջև: Այն եզակի համակարգ է, որը գործում է որպես բաց, ապակենտրոնացված ցանց՝ միաժամանակ բազմաթիվ համակարգիչների վրա տվյալների պահպանման համար:

Layer1

Գործարքները վավերացնելու և վերջնականացնելու համար Շերտը 1-ը բազային բլոկչեյն է, որի վրա կարող են կառուցվել մի քանի այլ շերտեր: Նրանք կարող են աշխատել անկախ այլ բլոկչեյններից:

Շերտը 1-ը կարելի է բաժանել երեք հատվածի.

  1. Տվյալների շերտ - պատասխանատու է ցանցի ներսում գործարքների հետ կապված բոլոր տվյալների պահպանման համար: Սա ներառում է այնպիսի բաներ, ինչպիսիք են գործարքների պատմությունը, մնացորդները, հասցեները և այլն: Այս շերտը նաև օգնում է վավերացնել յուրաքանչյուր գործարք՝ օգտագործելով կրիպտոգրաֆիկ ալգորիթմներ (հեշինգ)՝ ապահովելու ճշգրտությունը և անվտանգությունը:
  2. Ցանցային շերտ- պատասխանատու է բլոկչեյն ցանցի օգտատերերի միջև հաղորդակցության համար: Այն պատասխանատու է ցանցով գործարքների և այլ հաղորդագրությունների հեռարձակման, ինչպես նաև այդ հաղորդագրությունների ճշգրտության և օրինականության ստուգման համար:
  3. Consensus Layer- թույլ է տալիս բլոկչեյնին համաձայնության գալ մի շարք կանոնների շուրջ, որոնք բոլոր օգտվողները պետք է հետևեն գործարքներ իրականացնելիս: Այն ապահովում է, որ բոլոր գործարքները վավեր են և արդիական՝ օգտագործելով կոնսենսուսային ալգորիթմներ, ինչպիսիք են Աշխատանքի ապացույցը, Ցցերի ապացույցը կամ Բյուզանդական սխալների հանդուրժողականությունը:
  4. Application/Smart Contract Layer-ն այն է, որտեղ ֆունկցիոնալության մեծ մասը տեղի է ունենում բլոկչեյն ցանցում: Այս շերտը պարունակում է կոդ (կամ խելացի պայմանագրեր), որոնք կարող են օգտագործվել բլոկչեյն էկոհամակարգի վերևում աշխատող հավելվածներ ստեղծելու համար: Այս հավելվածներն ի վիճակի են իրականացնել գործարքներ և պահպանել տվյալները ապահով, բաշխված եղանակով: Ոչ բոլոր layer1 արձանագրություններն ունեն խելացի պայմանագրային գործառույթ:

Նման ցանցերի օրինակներ են՝ Bitcoin, Solana, Ethereum, եւ Cardano— որոնք բոլորն ունեն իրենց բնիկ նշանը: Այս նշանն օգտագործվում է գործարքների վճարների փոխարեն և ծառայում է որպես ցանցի մասնակիցների համար ցանցին միանալու խթան:

Թեև այս մետաղադրամներն ունեն տարբեր անվանական արժեքներ՝ հիմքում ընկած նախագծի հիման վրա, դրանց նպատակը մնում է անփոփոխ՝ ապահովելով բլոկչեյնի ֆունկցիոնալության համար տնտեսական աջակցության մեխանիզմ:

1-ին շերտի ցանցերը մասշտաբավորման հետ կապված խնդիրներ ունեն, քանի որ բլոկչեյնը պայքարում է ցանցի պահանջվող գործարքների քանակի մշակման համար: Սա հանգեցնում է գործարքների վճարների կտրուկ աճին:

The Blockchain Trilemma, տերմին, որը հորինել է Վիտալիկ Բուտերինը, հաճախ օգտագործվում է այս խնդրի հնարավոր լուծումները քննարկելիս. էապես անհրաժեշտ է հավասարակշռել ապակենտրոնացումը, անվտանգությունը և մասշտաբայնությունը:

Այս մոտեցումներից շատերն ունեն իրենց սեփական փոխզիջումները. ինչպես, օրինակ, գերհանգույցների ֆինանսավորումը, այդպիսով գնելով սուպերհամակարգիչներ և մեծ սերվերներ, որպեսզի մեծացնեն մասշտաբայնությունը, բայց ստեղծեն ներհատուկ կենտրոնացված բլոկչեյն:

Բլոկչեյնի եռապատկերի լուծման մոտեցումներ.

Մեծացնել բլոկի չափը

Շերտ 1 ցանցի բլոկի չափի մեծացումը կարող է արդյունավետորեն մշակել ավելի շատ գործարքներ: Այնուամենայնիվ, հնարավոր չէ պահպանել անսահման մեծ բլոկ, քանի որ ավելի մեծ բլոկները նշանակում են ավելի դանդաղ գործարքների արագություն՝ պայմանավորված տվյալների պահանջների ավելացման և ապակենտրոնացման նվազմամբ: Սա գործում է որպես մասշտաբայնության սահման՝ բլոկի չափի մեծացման միջոցով՝ սահմանափակելով կատարողականի բարձրացումը՝ անվտանգության նվազման հնարավոր գնով:

Փոխել կոնսենսուսի մեխանիզմը

Չնայած աշխատանքի ապացուցման (POW) մեխանիզմները դեռ գոյություն ունեն, դրանք ավելի քիչ կայուն և մասշտաբային են, քան իրենց ցցերի ապացույցի (POS) գործընկերները: Ահա թե ինչու Ethereum-ը POW-ից անցում կատարեց POS-ի. նպատակն է ապահովել ավելի ապահով և հուսալի կոնսենսուսի ալգորիթմ, որն ավելի լավ արդյունքներ է տալիս մասշտաբայնության առումով:

Shading

Sharding-ը տվյալների բազայի բաժանման տեխնիկա է, որն օգտագործվում է բաշխված տվյալների բազաների կատարողականությունը չափելու համար: Սեգմենտավորելով և բաշխելով բլոկչեյնի մատյանը մի քանի հանգույցների վրա՝ շարադրումն առաջարկում է ընդլայնված մասշտաբայնություն, որը մեծացնում է գործարքների թողունակությունը, քանի որ մի քանի բեկորներ կարող են զուգահեռ մշակել գործարքները: Սա հանգեցնում է բարելավված կատարողականի և զգալիորեն կրճատվում է մշակման ժամանակը, երբ համեմատվում է ավանդական սերիական մոտեցման հետ:

Նման է ուտելու տորթ, որը բաժանված է կտորների: Այս կերպ, նույնիսկ տվյալների ծավալի ավելացման կամ ցանցի ցանկացած գերբեռնվածության դեպքում, բեկորային ցանցերը շատ ավելի արդյունավետ են, քանի որ բոլոր մասնակից հանգույցները միասին աշխատում են սինխրոն գործարքների մշակման ժամանակ:

Layer2

2-րդ շերտի արձանագրությունները կառուցված են Շերտ 1 բլոկչեյնի վերևում՝ լուծելու դրա մասշտաբայնության խնդիրները՝ առանց բազային շերտը ծանրաբեռնելու:

Դա արվում է երկրորդական շրջանակ ստեղծելու միջոցով, որը կոչվում է «շղթայից դուրս», որը թույլ է տալիս ավելի լավ հաղորդակցության թողունակություն և գործարքների ավելի արագ ժամանակներ, քան 1-ին շերտը կարող է աջակցել:

Օգտագործելով 2-րդ շերտի արձանագրությունները, գործարքների արագությունը բարելավվում է և գործարքների թողունակությունը մեծանում է, ինչը նշանակում է, որ ավելի շատ գործարքներ կարող են միանգամից մշակվել սահմանված ժամկետում: Սա կարող է աներևակայելի շահավետ լինել, երբ առաջնային ցանցը դառնում է ծանրաբեռնված և դանդաղում, քանի որ այն օգնում է նվազեցնել գործարքի վճարների ծախսերը և բարելավել ընդհանուր կատարումը:

Ահա մի քանի եղանակներ, որոնցով Layer2s-ը լուծում է մասշտաբայնության տրիլլեման.

Channels

Ալիքներն ապահովում են 2-րդ շերտի լուծում, որը թույլ է տալիս օգտատերերին մի քանի գործարքներ կատարել շղթայից դուրս՝ նախքան դրա մասին ծանուցումը բազային շերտում: Սա թույլ է տալիս ավելի արագ և արդյունավետ գործարքներ իրականացնել: Կան երկու տեսակի ալիքներ՝ վճարային ալիքներ և պետական ​​ալիքներ: Վճարային ալիքները հնարավորություն են տալիս պարզապես վճարումներ կատարել, մինչդեռ պետական ​​ալիքները հնարավորություն են տալիս շատ ավելի լայն գործողություններ, ինչպիսիք են, որոնք սովորաբար տեղի են ունենում բլոկչեյնում, օրինակ՝ խելացի պայմանագրերի հետ գործ ունենալը:

Բացասական կողմն այն է, որ մասնակից օգտատերերը պետք է հայտնի լինեն ցանցին, ուստի բաց մասնակցությունը բացառվում է: Բացի այդ, բոլոր օգտատերերը ստիպված կլինեն փակել իրենց նշանները բազմակողմանի խելացի պայմանագրում, նախքան ալիքի հետ ներգրավվելը:

Պլազմա

Ջոզեֆ Փունի և Վիտալիկ Բուտերինի կողմից ստեղծված Plasma շրջանակը օգտագործում է խելացի պայմանագրեր և թվային ծառեր՝ ստեղծելու «մանկական շղթաներ», որոնք բնօրինակ բլոկչեյնի պատճեններն են, որը նաև հայտնի է որպես «ծնող շղթա»:

Այս մեթոդը թույլ է տալիս գործարքները փոխանցել հիմնական շղթայից հեռու մանկական շղթա՝ դրանով իսկ բարելավելով գործարքների արագությունը և նվազեցնելով գործարքների վճարները, և լավ է աշխատում կոնկրետ դեպքերի հետ, ինչպիսիք են թվային դրամապանակները:

Plasma-ի մշակողները հատուկ մշակել են այն, որպեսզի համոզվեն, որ ոչ մի օգտատեր չի կարող գործարքներ կատարել նախքան որոշակի սպասման ժամկետի ավարտը:

Այնուամենայնիվ, այս համակարգը չի կարող օգտագործվել ընդհանուր նշանակության խելացի պայմանագրերի մասշտաբավորման համար:

Sidechains

Կողմնակի շղթաները, որոնք բլոկչեյններ են, որոնք գործում են հիմնական բլոկչեյնին կամ 1-ին շերտին զուգահեռ, ունեն մի քանի հստակ առանձնահատկություններ, որոնք դրանք առանձնացնում են դասական բլոկչեյններից: Կողային շղթաները գալիս են իրենց անկախ բլոկչեյններով՝ հաճախ օգտագործելով կոնսենսուսի տարբեր մեխանիզմներ և ունեն բլոկի չափի տարբեր պահանջներ Շերտ 1-ից:

Այնուամենայնիվ, չնայած այն հանգամանքին, որ կողային շղթաներն ունեն իրենց անկախ շղթաները, նրանք դեռ միանում են 1-ին շերտին՝ օգտագործելով ընդհանուր վիրտուալ մեքենա: Սա նշանակում է, որ ցանկացած պայմանագրեր կամ գործարքներ, որոնք կարող են օգտագործվել Շերտ 1 ցանցերում, հասանելի են նաև կողմնակի շղթաներում օգտագործելու համար՝ ստեղծելով երկու տեսակի շղթաների միջև փոխգործունակության ընդարձակ ենթակառուցվածք:

Գլանափաթեթներ

Կոլլապներն իրականացնում են մասշտաբում՝ կողային շղթայի վրա մի քանի գործարքներ խմբավորելով բազային շերտի մեկ գործարքի մեջ և օգտագործելով SNARK-ները (գիտելիքի հակիրճ ոչ ինտերակտիվ փաստարկը) որպես ծածկագրային ապացույցներ:

Թեև գոյություն ունեն երկու տեսակի համախմբումներ՝ ZK համախմբում և լավատեսական միավորում, տարբերությունները կայանում են շերտերի միջև շարժվելու ունակության մեջ:

Լավատեսական հավաքագրումներն օգտագործում են վիրտուալ մեքենա, որը թույլ է տալիս ավելի հեշտ տեղափոխել Layer1-ից դեպի Layer2, մինչդեռ ZK հավաքագրումները հրաժարվում են այս հատկությունից՝ ավելի մեծ արդյունավետության և արագության համար:

Layer0

0-րդ շերտի արձանագրությունները առանցքային դեր են խաղում ակտիվների տեղաշարժը հնարավոր դարձնելու, օգտագործողների փորձի կատարելագործման և խաչաձեւ շղթայական փոխգործունակության հետ կապված խոչընդոտները նվազեցնելու գործում: Այս արձանագրություններն ապահովում են բլոկչեյն նախագծերը Շերտ 1-ում` արդյունավետ լուծումով` դիմակայելու հիմնական խնդիրներին, ինչպիսիք են Layer1 էկոհամակարգերի միջև տեղաշարժվելու դժվարությունը:

Layer0 արձանագրությունների հավաքածուի համար միայն մեկ ձևավորում չկա. Կոնսենսուսի հստակ մեխանիզմներ և բլոկային պարամետրեր կարող են ընդունվել տարբերակման նպատակներով: Որոշ Layer0 թոքեններ ծառայում են որպես արդյունավետ հակասպամի զտիչ, քանի որ օգտվողները պետք է տեղադրեն այս նշանները, նախքան նրանք կարողանան մուտք գործել հարակից էկոհամակարգեր:

Cosmos-ը Layer 0 արձանագրություն է, որը հայտնի է իր բաց կոդով գործիքների փաթեթով, որը բաղկացած է Tendermint-ից, Cosmos SDK-ից և IBC-ից: Այս առաջարկները թույլ են տալիս մշակողներին անխափան կերպով կառուցել իրենց սեփական բլոկչեյն լուծումները փոխգործունակ միջավայրում. փոխադարձ ճարտարապետությունը թույլ է տալիս բաղադրիչներին ազատորեն փոխազդել միմյանց հետ: Վիրտուալ աշխարհի այս համատեղ տեսլականը տեղի է ունեցել Cosmoshood-ում, քանի որ այն սիրով ստեղծվել է իր նվիրված հետևորդների կողմից՝ թույլ տալով բլոկչեյն ցանցերին զարգանալ անկախ, բայց միասին գոյություն ունենալ՝ մարմնավորելով «Blockchain-ի ինտերնետը»:

Մեկ այլ ընդհանուր օրինակ է polkadot.

Layer3

Շերտը 3-ը արձանագրությունն է, որն ապահովում է բլոկչեյնի վրա հիմնված լուծումները: Սովորաբար կոչվում է «կիրառման շերտ», այն տալիս է ցուցումներ Շերտի 1 արձանագրությունների մշակման համար: Սա թույլ է տալիս dapp-ներին, խաղերին, բաշխված պահեստին և բլոկչեյն հարթակի վրա կառուցված այլ հավելվածներին ճիշտ գործելու:

Առանց այս հավելվածների, միայն 1-ին շերտի արձանագրությունները բավականին սահմանափակ կլինեն օգտակարության մեջ. Շերտը 3-ը կարևոր է դրանց հզորությունը բացելու համար:

Շերտ 4?

Layer4-ը գոյություն չունի, քննարկված շերտերը կոչվում են բլոկչեյնի չորս շերտեր, բայց դա պայմանավորված է նրանով, որ մենք սկսում ենք հաշվել 0-ից ծրագրավորման աշխարհում:

Եզրափակում

Բլոկչեյն ցանցերի մասշտաբայնությունը մեծապես կախված է դրանց ճարտարապետությունից և կիրառվող տեխնոլոգիական փաթեթից: Ցանցի յուրաքանչյուր շերտ ծառայում է կարևոր նպատակի՝ թույլ տալով ավելի մեծ թողունակություն և փոխգործունակություն այլ բլոկչեյնների հետ: 1-ին շերտի արձանագրությունները կազմում են բազային շերտը կամ հիմնական բլոկչեյնը, մինչդեռ կողային շղթաները, հավաքակազմերը և 0-րդ շերտի արձանագրությունները լրացուցիչ աջակցություն են ապահովում մասշտաբավորման համար:

3-րդ շերտի արձանագրությունները տալիս են հրահանգներ, որոնք թույլ են տալիս օգտվողներին մուտք գործել հավելվածներ, որոնք կառուցված են ամբողջ համակարգի վերևում: Այս տարրերը միասին նպաստում են հզոր անվստահելի ենթակառուցվածքի ստեղծմանը, որն ի վիճակի է անվտանգ իրականացնել լայնածավալ գործարքները:

Աղբյուր՝ https://www.cryptopolitan.com/what-is-layer0-layer1-layer2-layer3-in-blockchain/