Kas ir 1. slāņa blokķēde?
Satura rādītājs
Ievads
Kas ir 1. slānis?
1. slāņa risinājumu mērogošana
Kas ir 1. slāņa slodzes dalīšana?
1. un 2. slānis
1. slāņa blokķēžu piemēri
Noslēgumā
Kas ir 1. slāņa blokķēde?
SākumlapaRaksti
Kas ir 1. slāņa blokķēde?

Kas ir 1. slāņa blokķēde?

Iesācējiem
Published Feb 22, 2022Updated Apr 6, 2022
9m

Īsumā

1. slānis ir pamata tīkls, piemēram, Bitcoin, BNB Chain vai Ethereum, un tā pamatā esošā infrastruktūra. 1. slāņa blokķēdes var apstiprināt un pabeigt darījumus, neizmantojot citu tīklu. Kā liecina Bitcoin piemērs, 1. slāņa tīklu mērogojamības uzlabošana ir sarežģīta. Kā risinājumu šai problēmai izstrādātāji piedāvā 2. slāņa protokolus, kuru drošības un konsensa mehānismi balstās uz 1. slāņa tīklu. Bitcoin Lightning tīkls ir viens no 2. slāņa protokola piemēriem. Tas ļauj lietotājiem brīvi veikt darījumus pirms to reģistrēšanas galvenajā ķēdē.


Ievads

Termini "1. slānis" un "2. slānis" palīdz izprast dažādu blokķēžu, projektu un izstrādes rīku uzbūvi. Ja mēdz prātot par to, kā darbojas saikne starp Polygon un Ethereum vai Polkadot un tā paraķēdēm, tev varētu noderēt zināšanas par dažādiem blokķēdes slāņiem.



Kas ir 1. slānis?

1. slāņa tīkls nozīmē pamata blokķēdi. BNB Smart Chain (BNB), Ethereum (ETH), Bitcoin (BTC) un Solana ir 1. slāņa protokoli. Tos sauc par 1. slāņa protokoliem, jo tie ir savu ekosistēmu galvenie tīkli. Tajā pat laikā pastāv ārpusķēdes un citi 2. slāņa risinājumi, kas tiek veidoti uz galvenās ķēdes pamata.
Citiem vārdiem sakot, protokols ir uzskatāms par 1. slāņa risinājumu tad, ja tas apstrādā un pabeidz darījumus savā blokķēdē. Šādiem protokoliem ir arī savs pamata tokens, kuru izmanto norēķiniem par darījumu komisijas maksām.


1. slāņa risinājumu mērogošana

1. slāņa tīkliem raksturīga problēma ir to ierobežotās mērogojamības iespējas. Bitcoin un citām lielām blokķēdēm mēdz būt grūtības nodrošināt darījumu apstrādi palielināta pieprasījuma periodos. Bitcoin izmanto darba apliecinājuma (PoW) konsensa mehānismu, kam nepieciešami apjomīgi skaitļošanas resursi. 

Lai arī PoW nodrošina tīkla decentralizāciju un drošību, PoW tīklu darbība parasti palēninās, ja darījumu apjoms kļūst pārāk liels. Tas palielina darījumu apstiprināšanas ilgumu un arī komisijas maksas.

Blokķēžu izstrādātāji jau daudzus gadus cenšas rast risinājumu mērogojamības problēmai, taču joprojām nav vienprātības par labākajām alternatīvām. 1. slāņa mērogošanas risinājumu piemēri:

1. Bloka izmēra palielināšana, lai katrā blokā varētu apstrādāt vairāk darījumu.
2. Izmantotā konsensa mehānisma maiņa – piemēram, gaidāmais Ethereum 2.0 jauninājums.

3. Slodzes dalīšanas ieviešana. Tas ir datubāzes sadalīšanas veids.

1. slāņa uzlabojumu ieviešanā ir jāiegulda daudz darba. Bieži vien netiek panākta visu tīkla lietotāju vienprātīga piekrišana izmaiņām. Rezultāts var būt domstarpības kopienā vai pat blokķēdes stingrā šķelšana, kā tas notika ar Bitcoin un Bitcoin Cash 2017. gadā.

SegWit

Viens no 1. slāņa mērogošanas risinājumu piemēriem ir Bitcoin SegWit (Segregated Witness). Tas palielināja Bitcoin tīkla caurlaidspēju, mainot bloka datu organizācijas veidu (darījuma ievades datos vairs neietilpst digitālie paraksti). Līdz ar šī uzlabojuma ieviešanu katrā blokā tika atbrīvota vieta papildu darījumiem, vienlaikus nemazinot tīkla drošību. SegWit tika ieviests, veicot atpakaļsaderīgu vieglo šķelšanu. Tas nozīmē, ka arī tie Bitcoin mezgli, kas vēl nav veikuši jauninājumu ar SegWit, joprojām var apstrādāt darījumus.


Kas ir 1. slāņa slodzes dalīšana?

Slodzes dalīšana ir populārs 1. slāņa mērogošanas risinājums, kuru izmanto darījumu caurlaidspējas palielināšanai. Šī metode būtībā paredz datubāzes sadalīšanu, ko var veikt blokķēdes sadalītajām virsgrāmatām. Tīkls un tā mezgli tiek sadalīti vairākos segmentos, lai tādējādi sadalītu kopējo slodzi un uzlabotu darījumu apstrādes ātrumu. Katrs segments pārvalda kopējās tīkla aktivitātes apakškopu, kas nozīmē, ka tam ir savi darījumi, mezgli un atsevišķi bloki.

Ieviešot slodzes dalīšanu, katram mezglam nav jāglabā visas blokķēdes pilna kopija. Tā vietā katrs mezgls ziņo galvenajai ķēdei par padarīto darbu, informējot par lokālo datu stāvokli, tostarp par adrešu atlikumu un citiem svarīgākajiem rādītājiem.


1. un 2. slānis

Ne visus uzlabojumus ir iespējams veikt 1. slānī. Tehnoloģisko ierobežojumu dēļ noteiktas izmaiņas ir grūti vai pat neiespējami ieviest blokķēdes galvenajā tīklā. Piemēram, Ethereum veic pāreju uz likmes apliecinājumu (PoS), taču šim procesam ir bijuši nepieciešami vairāki gadi.
Mērogojamības problēmu dēļ dažus lietojuma aspektus nav iespējams īstenot, izmantojot 1. slāņa risinājumus. Blokķēdes spēles praksē nevarētu izmantot Bitcoin tīklu, jo darījumu apstrādes laiks tajā ir pārāk ilgs. Tomēr šādas spēles joprojām varētu iegūt 1. slāņa drošību un decentralizāciju. Labākais risinājums būtu izstrādāt 2. slāņa risinājumu uz attiecīgā tīkla pamata.

Lightning tīkls

2. slāņa risinājumi tiek izstrādāti uz 1. slāņa pamata un darījumu izpildē balstās uz tā. Populārs piemērs ir Lightning tīkls. Bitcoin tīklā augstas noslodzes apstākļos darījumu apstrāde var ilgt vairākas stundas. Lightning tīklā lietotāji var ātri izpildīt maksājumus, pārvietojot savus Bitcoin ārpus galvenās ķēdes un pēc darījumu veikšanas ziņojot atpakaļ galvenajai ķēdei par galīgo atlikumu. Visi darījumi būtībā tiek apkopoti vienā ierakstā, tādējādi ietaupot laiku un resursus. 


1. slāņa blokķēžu piemēri

Tagad, kad esam noskaidrojuši, kas ir 1. slānis, aplūkosim dažus piemērus. Ir daudz dažādu 1. slāņa blokķēžu, un daudzām no tām ir unikālas izmantošanas iespējas. Bitcoin un Ethereum nebūt nav vienīgās blokķēdes, un katram tīklam ir atšķirīgi risinājumi blokķēdes tehnoloģiju trilemmai – decentralizācjiai, drošībai un mērogojamībai.

Elrond

Elrond ir 1. slāņa tīkls, kas tika izveidots 2018. gadā un izmanto slodzes dalīšanu, lai uzlabotu veiktspēju un mērogojamību. Elrond blokķēde var apstrādāt vairāk nekā 100 000 darījumu sekundē. Tai ir raksturīgas divas pamata iezīmes – droša likmes apliecinājuma (SPoS) konsensa protokols un adaptīvā stāvokļa slodzes dalīšana.

Adaptīvā stāvokļa slodzes dalīšana nozīmē, ka, tīklam iegūstot vai zaudējot lietotājus, tā segmenti sadalās un apvienojas. Visa tīkla struktūra ir sadalīta, tostarp arī tā stāvoklis un darījumi. Arī validētāji pārvietojas starp tīkla segmentiem, tādējādi mazinot tīkla segmenta ļaunprātīgas pārņemšanas risku.

Elrond pamata tokenu EGLD izmanto darījumu komisijas maksu segšanai, decentralizēto lietotņu ieviešanai un lietotāju atalgošanai par dalību tīkla validācijas mehānismā. Turklāt Elrond tīkls ir sertificēts kā "oglekļa negatīvs" – tas kompensē vairāk CO2 izmešu, nekā rada tā PoS mehānisms.

Harmony

Harmony ir efektīvā likmes apliecinājuma (EPoS) 1. slāņa tīkls, kas atbalsta slodzes dalīšanu. Blokķēdes galvenajā tīklā ir četri segmenti, katrs no kuriem paralēli veido un verificē jaunus blokus. Katrs segments var to darīt savā ātrumā, tādējādi katrā no tiem var būt atšķirīgs bloka augstums.
Pašlaik Harmony izmanto "starpķēžu finanšu" stratēģiju, lai piesaistītu izstrādātājus un lietotājus. Nozīmīga loma ir savienojošajiem kanāliem ar Ethereum (ETH) un Bitcoin bez nepieciešamības uzticēties, kā rezultātā lietotāji var veikt tokenu apmaiņu bez ierastajiem līdzekļu pārvaldības riskiem, kas raksturīgi citiem savienojošajiem kanāliem. Harmony galvenā pieeja attiecībā uz Web3 mērogošanu balstās decentralizētajās autonomajās organizācijās (DAO) un nulles zināšanu apliecinājumos.
Izskatās, ka decentralizēto finanšu (DeFi) nākotne ir saistīta ar vairākķēžu un starpķēžu risinājumiem, tāpēc Harmony savienojošo kanālu pakalpojumi ir saistoši lietotājiem. Uzmanība galvenokārt tiek pievērsta NFT infrastruktūrai, DAO instrumentiem un protokolus savienojošajiem kanāliem.

Tīkla pamata tokenu ONE izmanto norēķiniem par tīkla darījumu komisijas maksām. To var arī ieguldīt steikingā, lai piedalītos Harmony konsensa mehānismā un tīkla pārvaldībā. Tādējādi veiksmīgiem validētājiem tiek nodrošināta bloka atlīdzība un darījumu komisijas maksas.

Celo

Celo ir 1. slāņa tīkls, kas 2017. gadā tika atvasināts no Go Ethereum (Geth). Tomēr tajā ir veiktas dažas nozīmīgas izmaiņas, tostarp ieviests PoS mehānisms un unikāla adrešu sistēma. Celo Web3 ekosistēma ietver DeFi, NFT un maksājumu risinājumus ar vairāk nekā 100 miljoniem apstiprinātu darījumu. Celo tīklā jebkurš var izmantot tālruņa numuru vai e-pasta adresi kā publisko atslēgu. Blokķēdes darbību var viegli nodrošināt, izmantojot standarta datorus, un nav nepieciešama nekāda īpaša aparatūra.
Celo pamata tokens ir CELO – tas ir standarta funkcionālais tokens, kuru izmanto darījumiem, drošībai un atlīdzībām. Celo tīklā tiek izmantotas arī tādas stabilās kriptovalūtas kā cUSD, cEUR un cREAL. Šīs kriptovalūtas ģenerē lietotāji, un to vērtības piesaiste tiek nodrošināta, izmantojot MakerDAO DAI līdzīgu mehānismu. Turklāt par darījumiem, izmantojot Celo stabilās kriptovalūtas, var norēķināties ar jebkuru citu Celo aktīvu.

CELO adrešu sistēmas un stabilo kriptovalūtu mērķis ir veicināt kriptovalūtu pieejamību un plašāku izmantošanu. Daudzus jaunpienācējus var atturēt kriptovalūtu tirgus svārstīgums un sarežģītība.

THORChain

THORChain ir starpķēžu, bezatļauju decentralizētā birža (DEX). Tas ir 1. slāņa tīkls, kas izveidots, izmantojot Cosmos SDK. Arī tas darījumu apstiprināšanai izmanto Tendermint konsensa mehānismu. THORChain galvenais mērķis ir nodrošināt decentralizētu starpķēžu likviditāti bez aktīvu vērtības piesaistes. Vairākķēžu investoriem aktīvu vērtības piesaiste nozīmē papildu risku.

Faktiski THORChain darbojas kā līdzekļu pārvaldnieks, kurš uzrauga iemaksas un izmaksas. Tas palīdz nodrošināt decentralizētu likviditāti un ļauj izslēgt no procesa centralizētus starpniekus. THORChain pamata tokens ir RUNE, kuru izmanto darījumu komisijas maksu segšanai, kā arī pārvaldībai, drošībai un darījumu apstiprināšanai. 

THORChain automatizētā tirgus veidotāja (AMM) modelis izmanto RUNE kā pamata valūtu pāri, kas nozīmē, ka RUNE var apmainīt pret jebkuru citu atbalstīto aktīvu. Šis projekts savā ziņā darbojas kā starpķēžu Uniswap, un RUNE tiek izmantots kā norēķinu un drošības līdzeklis likviditātes fondiem.

Kava

Kava ir 1. slāņa blokķēde, kas apvieno Cosmos ātrumu un sadarbspēju ar Ethereum izstrādātāju atbalstu. Izmantojot "kopķēdes" uzbūvi, Kava tīkls piedāvā atsevišķu blokķēdi EVM un Cosmos SDK izstrādes vidēm. Apvienojumā ar IBC atbalstu Cosmos kopķēdē tas sniedz izstrādātājiem iespēju izmantot decentralizētās lietotnes, kas nodrošina nevainojamu sadarbību starp Cosmos un Ethereum ekosistēmām. 

Kava izmanto Tendermint PoS konsensa mehānismu, nodrošinot lietotnēm EVM kopķēdē iespaidīgu mērogojamību. Izmantojot KavaDAO finansējumu, Kava tīklā tiek piedāvāti arī atklāti, ķēdē balstīti motivācijas rīki izstrādātājiem, lai atalgotu 100 nozīmīgākos projektus katrā kopķēdē pēc to lietojuma. 

Kava tīklam ir savs pamata funkcionālais un pārvaldības tokens KAVA un stabilā kriptovalūta USDX ar vērtības piesaisti ASV dolāram. KAVA tiek izmantots norēķiniem par darījumu komisijas maksām un steikingam validētājiem, lai nodrošinātu tīkla konsensu. Lietotāji var deleģēt savus ieguldītos KAVA validētājiem, lai atlīdzībā saņemtu daļu no izdotajiem KAVA. Ieguldītāji un validētāji var arī balsot par pārvaldības priekšlikumiem, kas nosaka tīkla darbības parametrus. 

IoTeX

IoTeX ir 1. slāņa tīkls, kas tika dibināts 2017. gadā un ir vērsts uz blokķēdes apvienošanu ar lietu internetu. Tas sniedz lietotājiem kontroli pār viņu ierīču ģenerētajiem datiem, ļaujot izmantot "mašīnu nodrošinātas decentralizētās lietotnes, aktīvus un pakalpojumus". Tavi personas dati ir vērtīgi, un to pārvaldība, izmantojot bokķēdi, garantē drošas īpašumtiesības.

IoTeX aparatūras un programmatūras kombinācija piedāvā jaunu risinājumu privātuma un datu kontrolei, nesarežģījot ikdienu lietotājam. Sistēmu, kas ļauj lietotājiem pelnīt digitālos aktīvus, izmantojot savus reālās pasaules datus, sauc par MachineFi.

IoTeX ir laidis klajā divus būtiskus aparatūras produktus – Ucam un Pebble Tracker. Ucam ir uzlabota mājokļa drošības kamera, ar kuru lietotāji var uzraudzīt savus mājokļus no jebkuras vietas, nodrošinot pilnīgu privātumu. Pebble Tracker ir vieds GPS pakalpojums ar 4G atbalstu un virzības izsekošanas funkcionalitāti. Tas reāllaikā reģistrē ne vien GPS datus, bet arī vides datus, tostarp temperatūru, mitruma līmeni un gaisa kvalitāti.

No blokķēdes arhitektūras skatpunkta uz IoTeX pamata ir izveidoti vairāki 2. slāņa protokoli. Šī blokķēde piedāvā rīkus pielāgotu tīklu izveidei, kas finalizēšanai izmanto IoTeX. Šīs ķēdes var arī savstarpēji mijiedarboties un kopīgot informāciju, izmantojot IoTeX. Izstrādātāji var ērti izveidot jaunu apakšķēdi atbilstoši konkrēto lietu interneta (IoT) ierīču specifiskajām vajadzībām. IoTeX kriptovalūtu IOTX izmanto darījumu komisijas maksām, steikingam, pārvaldībai un tīkla darījumu apstiprināšanai.



Noslēgumā

Mūsdienu blokķēdes ekosistēmā ir vairāki 1. slāņa tīkli un 2. slāņa protokoli. Šajā informācijā ir viegli apjukt, taču, apgūstot pamatjēdzienus, saprotamāka kļūst arī vispārējā struktūra un arhitektūra. Šīs zināšanas var noderēt, pētot jaunus blokķēžu projektus, – jo īpaši tad, ja šie projekti ir orientēti uz tīklu sadarbspēju un starpķēžu risinājumiem.