TL;DR
1. kiht viitab baasvõrgule, nagu Bitcoin, BNB Chain või Ethereum ja selle aluseks olevale infrastruktuurile. 1. kihi plokiahelad saavad tehinguid kinnitada ja lõpule viia ilma, et oleks vaja teist võrku. 1. kihi võrkude skaleeritavuse parandamine on keeruline, nagu oleme Bitcoini puhul näinud. Lahendusena loovad arendajad 2. kihi protokolle, mis tuginevad turvalisuse ja konsensuse tagamiseks 1. kihi võrgule. Bitcoini Lightning Network (Välkvõrk) on üks 2. kihi protokolli näide. See võimaldab kasutajatel vabalt tehinguid tehe enne põhiahelasse registreerimist.
Sissejuhatus
1. ja 2. kiht on terminid, mis aitavad meil mõista erinevate plokiahelate, projektide ja arendustööriistade arhitektuuri. Kui oled kunagi mõelnud Polygoni ja Ethereumi või Polkadoti ja selle para-ahelate suhete üle, aitab selles erinevate plokiahela kihtide tundmaõppimine.
Mis on 1. kiht?
1. kihi võrk on baasplokiahela teine nimetus. BNB Smart Chain (BNB), Ethereum (ETH), Bitcoin (BTC) ja Solana on kõik esimese kihi protokollid. Me nimetame neid 1. kihiks, kuna need on nende ökosüsteemi peamised võrgud. Erinevalt 1. kihist on meil ahelaväliseid ja teisi 2. kihi lahendusi, mis on ehitatud põhiahelate peale.
Teisisõnu, protokoll on 1. kiht, kui see töötleb ja lõpetab tehinguid omaenda plokiahelas. Neil on ka oma natiivne token, mida kasutatakse tehingutasude maksmiseks.
1. kihi skaleerimine
1. kihi võrkude tavaline probleem on nende suutmatus skaleeruda. Bitcoinil ja teistel suurtel plokiahelatel on suurenenud nõudluse ajal olnud raskusi tehingute töötlemisega. Bitcoin kasutab töötõenduse (PoW) konsensusmehhanismi, mis nõuab palju arvutusressursse.
Kui PoW tagab detsentraliseerimise ja turvalisuse, siis PoW võrgud kipuvad ka aeglustuma, kui tehingute maht on liiga suur. See pikendab tehingu kinnitamise aega ja muudab teenustasud kallimaks.
Plokiahela arendajad on skaleeritavuse lahenduste kallal töötanud juba aastaid, kuid parimate alternatiivide üle käib ikka veel palju arutelusid. 1. kihi skaleerimiseks on olemas mõned variandid.
1. Ploki suuruse suurendamine, mis võimaldab igas plokis töödelda rohkem tehinguid.
2. Kasutatava konsensusmehhanismi muutmine, näiteks eelseisva Ethereum 2.0 värskenduse puhul.
3. Killustamise rakendamine. Andmebaasi jaotamise vorm.
1. kihi täiustused nõuavad märkimisväärset tööd. Paljudel juhtudel ei nõustu kõik võrgukasutajad muudatusega. See võib viia kogukonna lõhenemiseni või isegi raskusteni, nagu juhtus Bitcoini ja Bitcoin Cashiga 2017. aastal.
SegWit
Üks näide 1. kihi lahendusest skaleerimiseks on Bitcoini SegWit (eraldatud tunnistaja). See suurendas Bitcoini läbilaskevõimet, muutes plokkide andmete korraldamise viisi (digitaalallkirjad ei ole enam tehingu sisestuse osa). Muudatus vabastas rohkem ruumi tehingute jaoks ploki kohta, ilma et see mõjutaks võrgu turvalisust. SegWit rakendati tagasiühilduva pehme kahvli kaudu. See tähendab, et isegi Bitcoini sõlmed, mida pole veel SegWiti kaasamiseks värskendatud, on endiselt võimelised tehinguid töötlema.
Mis on 1. kihi killustamine?
Killustamine on populaarne 1. kihi skaleerimislahendus, mida kasutatakse tehingute läbilaskevõime suurendamiseks. See meetod on andmebaasi jaotamise vorm, mida saab rakendada plokiahela hajusraamatutele. Töökoormuse hajutamiseks ja tehingukiiruse parandamiseks on võrk ja selle sõlmed jagatud erinevateks kildudeks. Iga killuke haldab kogu võrgu tegevuse alamhulka, mis tähendab, et sellel on oma tehingud, sõlmed ja eraldi plokid.
Killustamise korral ei pea iga sõlm säilitama kogu plokiahela täielikku koopiat. Selle asemel annab iga sõlm tehtud tööst aru põhiahelale, et jagada oma kohalike andmete, sealhulgas aadresside saldo ja muude põhimõõdikute olekut.
1. kiht vs 2. kiht
Mis puutub täiustustesse, siis mitte kõik ei ole 1. kihil lahendatav. Tehnoloogiliste piirangute tõttu on teatud muudatusi plokiahela põhivõrgus keeruline või peaaegu võimatu teha. Näiteks Ethereum läheb üle versioonile panuse tõendus (PoS), kuid selle protsessi arendamine on võtnud aastaid.
Mõned kasutusjuhtumid lihtsalt ei tööta 1. kihiga skaleeritavuse probleemide tõttu. Plokiahela mäng ei saanud pikkade tehinguaegade tõttu Bitcoini võrku reaalselt kasutada. Mäng võib siiski soovida kasutada 1. kihi turvalisust ja detsentraliseerimist. Parim variant on ehitada võrk peale 2. kihi lahendusega.
Lightning Network (välkvõrk)
2. kihi lahendused põhinevad 1. kihil ja tuginevad sellele tehingute lõpuleviimisel. Üks kuulus näide on Lightning Network. Tiheda liiklusega Bitcoini võrgus võib tehingute töötlemiseks kuluda tunde. Lightning Network võimaldab kasutajatel teha kiireid makseid, kui nende Bitcoin on põhiahelast väljas, ja lõppsaldo teatatakse hiljem põhiahelale tagasi. See koondab sisuliselt kõigi tehingud üheks lõplikuks kirjeks, säästes aega ja ressursse.
1. kihi plokiahela näited
Nüüd, kui me teame, mida 1. kiht endast kujutab, vaatame mõnda näidet. 1. kihi plokiahelaid on tohutult palju ja paljud toetavad ainulaadseid kasutusjuhtumeid. See pole ainult Bitcoin ja Ethereum. Igal võrgul on detsentraliseerimise, turvalisuse ja skaleeritavuse plokiahela tehnoloogia kolmiklahendused erinevad.
Elrond
Elrond on 2018. aastal asutatud 1. kihi võrk, mis kasutab oma jõudluse ja skaleeritavuse parandamiseks killustamist. Elrondi plokiahel suudab töödelda üle 100 000 tehingu sekundis (TPS). Selle kaks ainulaadset põhifunktsiooni on SPoS (Secure Proof of Stake) konsensusprotokoll ja Adaptive State Sharding.
Adaptive State Sharding toimub killu jagamise ja ühendamise kaudu, kui võrk kaotab või saab kasutajaid juurde. Kogu võrgu arhitektuur, sealhulgas selle olek ja tehingud, on killustatud. Valideerijad liiguvad ka kildude vahel, vähendades killu pahatahtliku ülevõtmise võimalust.
Elrondi natiivset tokenit EGLD-i kasutatakse tehingutasude maksmiseks, DAppide juurutamiseks ja võrgu valideerimismehhanismis osalevate kasutajate premeerimiseks. Samuti on Elrondi võrk süsiniknegatiivse sertifikaadiga, kuna see kompenseerib rohkem CO2, kui selle PoS mehhanism väljutab.
Harmony
Harmony on Effective Proof of Stake'i (EPoS) 1. kihi võrk, mis toetab killustamist. Plokiahela mainnetis on neli kildu, millest igaüks loob ja kontrollib paralleelselt uusi plokke. Kild saab seda teha oma kiirusega, mis tähendab, et neil kõigil võib olla erinev plokikõrgus.
Harmony kasutab praegu arendajate ja kasutajate meelitamiseks strateegiat „Cross-Chain Finance“. Usaldusetud sillad Ethereumi (ETH) ja Bitcoiniga mängivad võtmerolli, võimaldades kasutajatel vahetada oma tokeneid ilma sildadega kaasnevate tavaliste haldusriskideta. Harmony peamine nägemus Web3 skaleerimisel tugineb detsentraliseeritud autonoomsete organisatsioonide (DAO-de) ja teadmise puudumise tõenditele.
DeFi (detsentraliseeritud rahanduse) tulevik näib olevat seatud mitme ahela ja ahelatevahelistele võimalustele, muutes Harmony sillateenused kasutajatele atraktiivseks. NFT infrastruktuur, DAO tööriistad ja protokollidevahelised sillad on peamised fookusvaldkonnad.
Selle natiivset tokenit ONE-i kasutatakse võrgu tehingutasude maksmiseks. Samuti võib panustada osalemiseks Harmony konsensusmehhanismis ja juhtimises. See pakub edukatele valideerijatele plokipreemiaid ja tehingutasusid.
Celo
Celo on 2017. aastal Go Ethereumi (Gethi) poolt harutatud 1. kihi võrk. Siiski on see teinud mõned olulisi muudatusi, sealhulgas PoS-i ja ainulaadse aadressisüsteemi rakendamine. Celo Web3 ökosüsteem hõlmab DeFit, NFT-sid ja makselahendusi ning millel on enam kui 100 miljonit kinnitatud tehingut. Celos saab igaüks kasutada telefoninumbrit või e-posti aadressi avaliku võtmena. Plokiahelat on lihtne käivitada tavaliste arvutitega ja see ei vaja spetsiaalset riistvara.
Celo peamine token on CELO, standardne kasutustoken tehingute, turvalisuse ja preemiate jaoks. Celo võrgus on stabiilsusrahadena ka cUSD, cEUR ja cREAL. Neid loovad kasutajad ja nende ühendusi hooldab MakerDAO DAI-ga sarnane mehhanism. Samuti saab Celo stabiilsusrahadega tehtud tehingute eest tasuda mis tahes muu Celo varaga.
CELO aadressisüsteemi ja stabiilsusraha eesmärk on muuta krüpto kättesaadavamaks ja parandada selle kasutuselevõttu. Krüptoturu volatiilsus ja uute tulijate raskused võivad paljusid heidutada.
THORChain
THORChain töötab ahelateülesel loatul detsentraliseeritud börsil (DEX-il). See on Cosmos SDK abil loodud 1. kihi võrk. Samuti kasutab see tehingute kinnitamiseks Tenderminti konsensuse mehhanismi. THORChaini peamine eesmärk on võimaldada detsentraliseeritud ahelatevahelist likviidsust, ilma et oleks vaja varasid siduda või mähkida. Mitme ahelaga investorite jaoks lisab sidumine ja mähkimine protsessile täiendavat riski .
Tegelikult toimib THORChain varahaldurina, mis jälgib sisse- ja väljamakseid. See aitab luua detsentraliseeritud likviidsust, eemaldades tsentraliseeritud vahendajad. RUNE on THORChaini algne token, mida kasutatakse tehingutasude maksmiseks ning ka juhtimiseks, turvalisuseks ja valideerimiseks.
THORChaini automatiseeritud turutegija (AMM) mudel kasutab põhipaarina RUNE, mis tähendab, et RUNE-t saab vahetada mis tahes muu toetatud vara vastu. Mõnes mõttes toimib projekt nagu ahelatevaheline Uniswap, kus RUNE on likviidsusfondide arveldus- ja tagatisvara.
Kava
Kava on 1. kihi plokiahel, mis ühendab Cosmose kiiruse ja koostalitlusvõime Ethereumi arendaja toega. Kaasahela arhitektuuri kasutades on Kava võrgul nii EVM-i kui ka Cosmos SDK arenduskeskkondade jaoks eraldi plokiahel. Koos Cosmose kaasahela IBC toega võimaldab see arendajatel juurutada detsentraliseeritud rakendusi, mis toimivad sujuvalt Cosmose ja Ethereumi ökosüsteemide vahel.
Kava kasutab Tendermint PoS konsensusmehhanismi, pakkudes EVM-i kaasahela rakendustele võimsat skaleeritavust. KavaDAO asutatud Kava Network pakub ka avatud, ahelasiseseid arendajatele mõeldud stiimuleid, mille eesmärk on kasutuse põhjal premeerida 100 iga kaasahela parimat projekti.
Kaval on natiivne utiliidi- ja juhtimistoken KAVA ja USA dollariga seotud stabiilsusraha USDX. KAVA-t kasutatakse tehingutasude maksmiseks ja valideerijad panustavad selle võrgu konsensuse saavutamiseks. Kasutajad saavad oma panustatud KAVA delegeerida valideerijatele, et teenida osa KAVA heitkogustest. Panustajad ja valideerijad saavad hääletada ka juhtimisettepanekute üle, mis dikteerivad võrgu parameetreid.
IoTeX
IoTeX on 2017. aastal asutatud 1. kihi võrk, mis keskendub plokiahela ühendamisele Asjade internetiga. See annab kasutajatele kontrolli nende seadmete genereeritavate andmete üle, võimaldades „masintoetatud DA-rakendusi, varasid ja teenuseid“. Sinu isikuandmetel on väärtus ja nende haldamine plokiahela kaudu tagab turvalise omandiõiguse.
IoTeXi riist- ja tarkvarakombinatsioon pakub inimestele uut lahendust oma privaatsuse ja andmete kontrollimiseks ilma kasutajakogemust ohverdamata. Süsteemi, mis võimaldab kasutajatel oma reaalsete andmetega digitaalseid varasid teenida, nimetatakse MachineFi-ks.
IoTeX andis välja kaks märkimisväärset riistvaratoodet, mida tuntakse Ucam ja Pebble Trackeri nime all. Ucam on täiustatud koduvalvekaamera, mis võimaldab kasutajatel jälgida oma kodusid kõikjal ja täieliku privaatsusega. Pebble Tracker on nutikas GPS, millel on 4G tugi ning jälgimis- ja jälitamisvõimalused. See mitte ainult ei jälgi GPS-i andmeid, vaid ka reaalajas keskkonnaandmeid, sealhulgas temperatuuri, õhuniiskust ja -kvaliteeti.
Plokiahela arhitektuuri osas on IoTeXil mitu 2. kihi protokolli, mis on selle peale ehitatud. Plokiahel pakub tööriistu kohandatud võrkude loomiseks, mis kasutavad lõpetamiseks IoTeXi. Need ahelad saavad ka üksteisega suhelda ja teavet IoTeXi kaudu jagada. Seejärel saavad arendajad hõlpsasti luua uue alamahela, mis vastab nende Asjade interneti-seadme konkreetsetele vajadustele. IoTeXi münti IOTX-i kasutatakse tehingutasude, panustamise, juhtimise ja võrgu valideerimise jaoks.
Lõppmärkused
Tänapäeva plokiahela ökosüsteemis on mitu 1. kihi võrku ja 2. kihi protokolli. See võib olla segadust tekitav, kuid niipea, kui saad põhimõistetest aru, muutub üldise struktuuri ja arhitektuuri mõistmine lihtsamaks. Need teadmised võivad olla kasulikud uute plokiahelaprojektide uurimisel, eriti kui need keskenduvad võrgu koostalitlusvõimele ja ahelaülestele lahendustele.