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.
- 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:
- 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:
- 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:
- 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/