Статья, обобщающая базовую систему знаний V1.5 конструкции Bitcoin Layer 2.

Автор оригинала: Фу Шаоцин, SatoshiLab, All Things Island BTC Studio

Примечания к модификации версии V1.5:

(1) «Статья, обобщающая базовую систему знаний V1.0 построения второго уровня Биткойна (уровень 2)» была опубликована в феврале 2024 года. После написания в марте «Наблюдение второго уровня Биткойна с точки зрения конечного автомата» мы Вы можете получить статью «Дополнительные мысли и выводы», мы получили краткое описание характеристик различных вторых слоев. Будет легче читать, если мы суммируем ее в базовой системе знаний, поэтому мы выпустили версию V1.5.

(2) Изменено содержание текстовых выражений некоторых деталей, таких как технология соединения между первым и вторым уровнями.

(3) Поскольку часто возникают споры, три концепции: централизованное, децентрализованное и распределенное в разделе 2.4 объясняются более подробно.

(4) Второе изображение в разделе 2.4 было улучшено и изменено, чтобы сделать контраст более четким.

(5) Добавлен раздел 2.5, в котором обобщаются основные характеристики блокчейна и характеристики трех конструкций уровня 2, что упрощает понимание использования нескольких комбинированных структур.

Рост популярности Bitcoin Inscription придал новую жизнь экосистеме Биткойн, в результате чего все больше людей снова начали обращать внимание на Биткойн. Некоторые люди говорят, что это открыло ящик Пандоры экосистемы Биткойн. Среди множества технических разработок в экосистеме Биткойн построение второго уровня Биткойна является главным приоритетом. В этом направлении я опирался на некоторые известные статьи в Интернете, обмены мнениями со многими друзьями и опыт нашей команды в проектировании и разработке продуктов Web3, а также резюмировал статью о базовых знаниях второго слоя Биткойна. Этот метод легко обобщить и изучить, и из-за ограничений индивидуального познания я надеюсь, что он сможет привлечь больше людей к улучшению связанных идей и позволит этой области развиваться лучше.

**Мир блокчейна начинается с Биткойна и заканчивается экосистемой Биткойна. ** (Лично я согласен с резюме г-на Дашана из Waterdrop Capital.) Ethereum также является исследованием технологии боковой цепи Биткойна. В этой статье мы будем использовать термины «построение сети второго уровня» или «построение сети второго уровня» как взаимозаменяемые. Обычно термин «построение сети второго уровня» является относительно узким, а построение второго уровня — более широким понятием. Однако, чтобы адаптироваться к общим объяснениям, таким как сеть уровня 1 и сеть уровня 2, которые обычно обсуждаются в отрасли, мы также будем использовать концепцию «построения сети уровня 2». Эти два слова в данном документе представляют собой одно и то же понятие. статья.

1. Общие задачи, которые должен решать уровень 2

Чтобы понять основные проблемы, которые необходимо решить при построении второго уровня Биткойна. Давайте начнем с понимания основных характеристик системы блокчейн.

1.1.Основные характеристики и основные требования блокчейна

В данной статье используется концепция, предложенная Виталиком: блокчейн – это «мировой компьютер». С этой точки зрения нам будет яснее понять различные характеристики блокчейна. В последующих главах мы также проанализируем возможность разработки этого «мирового компьютера» на основе структуры фон Неймана в компьютерах.

Давайте сначала суммируем некоторые основные характеристики:

Примечание:

Спрос, создаваемый для поддержания нормальной работы «мирового компьютера» блокчейна, называется внутренним спросом;

*Потребности пользователей, использующих этот «мировой компьютер», называются внешними потребностями. *

Открытость и прозрачность: это характеристики хранения данных и выполнения инструкций «мирового компьютера» блокчейна. Это также внутреннее требование, требующее участия в вычислениях множества распределенных узлов по всему миру. Эта функция всего лишь удовлетворяет право пользователя на знание данных и является результатом внутренних требований к сотрудничеству самого «мирового компьютера» и внешних потребностей пользователя. Упомянутые ниже функции конфиденциальности предназначены для удовлетворения внешних потребностей пользователей, не разрушая при этом требований к совместной работе самого «мирового компьютера». Децентрализация: Эта особенность является архитектурной особенностью этого «мирового компьютера».Степень децентрализации и отказоустойчивости теоретически определяются теорией византийских генералов (возможность нечестности среди сотрудников, то есть несоблюдения соглашения) ситуации) поддерживается. Невизантийские общие системы в теории не являются блокчейн-системами. Позже мы увидим две ситуации неблокчейн-систем в конструкции второго уровня. Степень децентрализации является важным показателем безопасности блокчейна и лежит в основе определенных функций.

**Безопасность: **Безопасность — это сочетание внутренних требований, порождаемых архитектурными характеристиками этого «мирового компьютера», и внешних требований, предъявляемых пользователями. На микроуровне безопасность гарантируется технологиями, связанными с криптографией, а на макроуровне – децентрализацией архитектуры, так что на этот «мировой компьютер» не повлияет подделка микроданных или уничтожение. макроархитектуры.безопасность.

Вычислительная мощность. Одной из основных функций мирового компьютера, блокчейна, является вычислительная мощность. Для измерения этого показателя мы обычно используем его, чтобы проверить, является ли он полным по Тьюрингу. Чтобы сохранить свои основные характеристики, некоторые цепи намеренно проектируются как неполные по Тьюрингу. Например, в сети Биткойн Сатоши Накамото не только сделал инструкции своего кода неполными по Тьюрингу, но и намеренно удалил некоторые наборы инструкций во время разработки, чтобы сохранить его стабильность и безопасность. Все полные технологии Тьюринга предназначены для расширения вычислительной мощности блокчейна. С точки зрения многоуровневого проектирования простые системы больше подходят для нижнего уровня.

Производительность: При той же вычислительной мощности производительность является еще одной важной характеристикой при изучении компьютеров в мире блокчейна. Обычно он измеряется TPS — количеством транзакций, обрабатываемых в секунду.

Хранение: Блокчейн описывается как «мировой компьютер», поэтому он должен иметь функцию хранения, то есть возможность записи данных. В настоящее время они в основном хранятся в блоке, а более профессиональное хранилище вне блока все еще находится в стадии разработки.

**Конфиденциальность: **Конфиденциальность — это подразделенное требование в «Мировом компьютере», которое требует, чтобы разрешения производителей и пользователей данных сохранялись в процессе расчета и хранения (мы также включили устойчивость к цензуре в часть конфиденциальности). В основном это обусловлено внешними потребностями пользователей.

Существует также комплексный показатель масштабируемость, который обычно относится к масштабируемости всей архитектуры. Эта функция влияет на большинство основных функций. На архитектурном уровне масштабируемость системы является очень важным показателем. Будут также некоторые другие возможности подключения или другие возможности для конкретных сценариев. Я не буду обсуждать их здесь слишком подробно. Я проанализирую их подробно при столкновении с этими особыми сценариями.

Среди основных характеристик этих блокчейнов большинство из них ограничены невозможными треугольниками. Например, гипотезы DSS — это децентрализация (Decentralization, D), безопасность (Security, S) и масштабируемость (Scalability, S). Как показано ниже:

В распределенных системах аналогичный невозможный треугольник представляет собой принцип CAP.CAP означает, что согласованность, доступность и устойчивость к разделению не могут быть достигнуты одновременно в распределенной системе. Система блокчейна представляет собой распределенную систему с проблемой византийских генералов, поэтому она также применима к принципу CAP.

Принцип CAP показан на рисунке ниже:

1.2 Роль второго этажа

Какие роли предстоит выполнять при строительстве второго этажа? Какие функции предусмотрены? Конструкция второго этажа должна устранять недостатки системы первого этажа: то, что не подходит для выполнения в системе первого этажа, можно достроить в конструкции второго этажа.

Из обобщенных выше характеристик блокчейна мы можем сделать предварительный вывод, который должен заключаться в расширении этих основных возможностей: **открытость и прозрачность, децентрализация, безопасность, вычислительная мощность, производительность (пропускная способность), хранение, конфиденциальность и т. д. ** . Помимо этих базовых возможностей с технической точки зрения, существует также очень важная экономическая проблема, которую необходимо решить, а именно снижение затрат.Обычно общая стоимость выполнения транзакций в одноуровневой сети относительно высока, а в двухуровневой сети Для снижения этих затрат необходимо использовать двухуровневую сеть.

Подводя итог в одном предложении, все трехмерные решения представляют собой двухслойную конструкцию с целью увеличения емкости, снижения затрат и настройки функций. Что касается возможностей настройки, то они пока недостаточно очевидны или часто спрятаны в первых двух функциях и несколько сбивают с толку. Мы можем понять, что характеристики сети первого уровня требуются в разной степени для многих приложений, а реализация различных характеристик может быть перенастроена для определенных приложений на втором уровне.

В конструкции второго уровня базовые возможности блокчейна будут иметь компромиссы, а некоторые функции будут сокращены или даже отброшены в обмен на значительные улучшения определенных функций. Например: чтобы повысить производительность, некоторые вторые уровни снизят степень децентрализации и снизят безопасность; чтобы увеличить пропускную способность, некоторые вторые уровни, такие как Lightning Network, изменят структуру системы и метод расчетов. Есть также некоторые, которые улучшают определенные функции, не уменьшая базовые функции, такие как метод обработки RGB, который, очевидно, увеличивает конфиденциальность и устойчивость к цензуре, но увеличивает сложность технической реализации. В более поздних случаях мы увидим двухэтажную конструкцию, которая одновременно уменьшает или изменяет несколько свойств.

Среди них снижение затрат должно быть основной потребностью при любом строительстве вторых этажей. (Есть ли вторые этажи, которые не снижают затраты? Я их еще не видел.)

1.3 Зачем нужен многоуровневый дизайн?

Многоуровневое проектирование — это средство и методология, позволяющая людям работать со сложными системами. Он обеспечивает модульность, удобство обслуживания и масштабируемость системы за счет разделения системы на несколько иерархических структур и определения связей и функций между каждым уровнем. Тем самым повышается эффективность проектирования и надежность системы.

Для широкой и большой системы протоколов использование многоуровневого протоколирования дает очевидные преимущества. Это облегчает понимание людьми, облегчает реализацию за счет разделения труда и облегчает улучшение с помощью модулей. Например, семиуровневая модель ISO/OSI в компьютерных сетях, но в конкретной реализации некоторые уровни могут быть объединены.Например, конкретный сетевой протокол TCP/IP является четырехуровневым протоколом. Как показано ниже:

В частности, преимущества многоуровневого протокола:

1. **Каждый уровень независим. **Определенному уровню не обязательно знать, как реализован уровень ниже него, ему достаточно знать только услуги, предоставляемые этим уровнем через интерфейс между уровнями. Таким образом, снижается сложность всей проблемы. Другими словами, то, как выполняется работа верхнего слоя, не влияет на работу следующего слоя. Таким образом, пока интерфейс остается неизменным при проектировании работы каждого слоя, мы можем корректировать методы работы внутри слой по желанию.
2. **Хорошая гибкость. **При изменении любого слоя, пока интерфейсные отношения между слоями остаются неизменными, слои выше или ниже этого слоя не будут затронуты. Когда на определенном уровне происходит технологическое нововведение или возникает проблема в работе определенного уровня, это не влияет на работу других слоев.При устранении неполадок необходимо учитывать только проблемы только этого уровня.
3. **Конструктивно разборные. **Каждый слой может быть реализован с использованием наиболее подходящей технологии. Развитие технологий часто бывает асимметричным, и иерархическое разделение эффективно позволяет избежать эффекта ствола, а несовершенство технологии в одном аспекте не повлияет на общую эффективность работы.
4. **Простота внедрения и обслуживания. **Эта структура упрощает реализацию и отладку большой и сложной системы, поскольку вся система разбита на несколько относительно независимых подсистем. При отладке и обслуживании каждый уровень можно отлаживать независимо, чтобы избежать ситуации, когда не найдена или не решена неправильная проблема.
5. **Может способствовать работе по стандартизации. **Поскольку функции каждого уровня и предоставляемые ими услуги точно описаны. Преимущество стандартизации в том, что один из слоев можно заменить по желанию, что очень удобно для использования и исследования.

Идея иерархического модульного проектирования — это распространенный в технической области метод работы с проектом, имеющим огромную функцию и требующим сотрудничества многих людей и постоянного совершенствования инженерных проектов.Это эффективный метод, проверенный на практике.

2. Несколько идей построения биткойнского уровня 2

Мы принимаем конструкцию второго уровня Биткойна в качестве аргумента для проведения соответствующего анализа. Есть три очевидных маршрута построения второго слоя Биткойна:

(1) Один из них — это маршрут расширения на основе цепочки, который очень похож на второй уровень EVM и представляет собой структуру блокчейна;

(2) Один основан на распределенном маршруте, представленном сетью Lightning Network, которая представляет собой распределенную структуру.

(3) Существует также маршрут, основанный на централизованной системе, представленной централизованным индексом, который представляет собой централизованную структуру.

Первые два метода весьма своеобразны, и некоторые продукты уже используются и находятся в стадии исследования. Для первого метода, из-за бурного развития Ethereum и исследования других цепочек, имитирующих Биткойн, расширение второго уровня на основе цепочки относительно проще, и существует больше эталонных случаев. Второй распределенный метод обычно сложнее и развивается медленнее, представленный Lightning Network. Третий способ очень спорный, поскольку не похож на двухэтажное здание, но как будто выполняет функцию двухэтажного здания.

Какой план двухэтажной постройки лучше? Мы используем результаты рыночного тестирования в качестве индикатора измерения.Какая бы сеть второго уровня ни имела более высокий TVL (общая заблокированная стоимость), этот план является оптимальным. С развитием времени и технологий этим оптимальным решением станет процесс изменений.

Что касается определения сети второго уровня Биткойна, то, пока она опирается на сеть Биткойн, устанавливает техническую связь с сетью Биткойн и имеет некоторые функции, которые лучше, чем у сети первого уровня Биткойна, она считается второй сетью Биткойна. ярусное построение сети. Другими словами, пока BTC потребляется как газ, система, которая использует BTC в качестве базового актива и расширяет возможности Биткойна, считается конструкцией второго уровня. На основании этого суждения следует признать третий тип построения сети второго уровня, т. е. построение второго уровня централизованной структуры.

Разработка собственных технологий Биткойна, таких как модифицированная OP_RETURN, SegWit (Segregated Witness), Taproot (обновленная версия Segregated Witness), подпись Шнора, MAST и Tap, должна быть разработана с целью соединения первого и второго уровней и не следует использовать. Эти технологии имеют слишком много функций развития, потому что сколько бы ни расширялась сеть первого эшелона, качественного прорыва не будет, и необходимо осуществлять строительство второго эшелона. Однако из-за отсутствия более эффективных продуктов биткойнов второго уровня эти технические возможности, соединяющие первый и второй уровни, будут в течение определенного периода времени чрезмерно использоваться.

2.1. Цепное построение второго слоя.

Ранние цепочки имитации Биткойна проводили различные исследования, такие как «Colorcoin» (цветные монеты), «CovertCoins» и «MasterCoin»; различные расширенные цепочки имитации Биткойна, такие как BCH (Bitcoin Cash), BSV (Bitcoin SV), 5 BTG (Bitcoin Gold); Различные технологии сайдчейнов основаны на вариантах построения расширения цепи, что можно назвать вторым слоем в широком смысле.

Включая Ethereum, который также является исследованием улучшений на основе Биткойна. После того, как другие команды проекта оказались безрезультатными, Виталик сформировал свою собственную команду для публикации официального документа и разработки нового поколения блокчейна с учетом недостатков Биткойна: безучетной системы UTXO, не-Тьюринговой полноты языка исполнения, плохой масштабируемости и другие вопросы Система блокчейн. Хотя такого рода исследование Эфириума не является прямой конструкцией второго уровня Биткойна, это своего рода исследование цепного построения в широком смысле.

Исследование Эфириумом улучшений недостатков Биткойна, а также разработка и проверка второго уровня Эфириума представляют собой эталонный пример для разработки цепочек сетей второго уровня в Биткойне. Различные решения Rollup, кросс-чейн решения, технология канала сообщений и собственная технология шардинга Ethereum* (с точки зрения многоуровневого мышления при работе со сложными системами, возможно, эта идея решения множества проблем на одном уровне неверна). *, что привело к процветанию технологической экосистемы Ethereum, заставив многих людей поверить в то, что направление развития и будущее публичной цепи определены и что экология, представленная Ethereum, победила.На самом деле, это также относительно зрелая стадия конструкции второго слоя на основе цепочки. Однако цепное строительство второго слоя - это только один из методов строительства второго слоя, он имеет свои преимущества и недостатки, а также необходимы другие технологии второго слоя для улучшения всей экологии второго слоя.

Основанная на цепочке конструкция второго уровня в Биткойне примерно включает в себя два типичных типа цепочек: одна — это модель учетной записи, совместимая с EVM, а другая — подобная Биткойну модель UTXO. Существующие случаи (мы используем обобщенное определение второго уровня) включают в себя: Ethereum, Polygon, Bsc, Arbitrum и т. д. — все модели учетных записей EVM, а CKB (Nervos) и Chia — все модели UTXO.

В следующих главах некоторые случаи будут представлены более подробно при представлении реализованных проектов второго уровня Биткойн.

Кроме того, проекты второго уровня, добившиеся успеха на Ethereum, также будут добавлены к цепочке второго уровня Биткойна. Для этих проектов второго уровня на Эфириуме рабочая нагрузка и проблемы преобразования во второй уровень на Биткойне будут меньше. Основываясь на разработках и теоретических достижениях зрелости и модульности Ethereum, этот метод построения второго уровня станет основным направлением дискуссий по расширению, а также самым быстрым и эффективным решением.

Насколько успешной будет эта трансформация? Экспериментальные испытания остаются. Мы можем сделать некоторые предварительные суждения, исходя из преимуществ и недостатков этой цепной конструкции второго слоя.

**Каковы преимущества и недостатки цепной конструкции второго слоя? **

Недостаток этого решения в том, что второй уровень на основе цепочки, как правило, ограничен ограничениями блокчейна, и прирост производительности ограничен: либо система становится более централизованной, либо сокращается интервал генерации блоков, а емкость блока снижается. увеличивается. , безопасность обычно снижается. В результате родилось двухэтажное здание выше второго этажа, которое еще называют Layer 3 или Layer 4.

Преимущество состоит в том, что это решение сохраняет большинство основных характеристик блокчейна и в целом решает задачу Тьюринга, транзакционные издержки также значительно снижаются и в определенной степени расширяют возможности сети первого уровня. Более того, это решение имеет множество вариантов построения, а техническая реализация относительно проста. Уже существует много случаев исследования, и миграция приложений верхнего уровня также очень удобна. Это более быстрый метод реализации. Я считаю, что этот метод будет производить больше подержанных решений.уровневая сеть.

Грубо говоря, из-за ограничений расширения этого метода на втором этаже должно быть много проектов на основе цепочной структуры.В каждом вертикальном поле может быть один или несколько вторых этажей.Каждый проект должен завершить свою уникальную конструкцию второго этажа. ., для удовлетворения потребностей определенных приложений. Его стоимость также будет определяться количеством и общей стоимостью поданных на него заявок.

2.2.Построение второго уровня на основе распределенной системы.

Во втором ярусе конструкции также присутствуют конструкции на основе распределенных систем. В этом решении структура и структура второго уровня больше не являются структурами блокчейна, а являются распределенной системой, основанной на Channel. Lightning Network — типичный представитель.

Распределенная система состоит из ограниченного набора процессов и ограниченного набора каналов. Для доставки сообщений в распределенной системе данные, события и каналы, которыми необходимо управлять, уже представляют собой относительно сложный набор проблем. Канал, о котором мы здесь говорим, — это концепция канала верхнего уровня, такая как канал оплаты в сети Lightning и канал сообщений в Nostr, а не базовая концепция конкретного технологического канала в распределенной сети.

В построении второго уровня распределенных систем есть две категории:

(1) Завершается только передача стоимости, как в сети Lightning;

(2) Не только полная передача значений, но и полная по Тьюрингу технология, такая как RGB;

В распределенном двухуровневом решении, поскольку это передача значений, существует множество трудностей, которые превосходят исходную передачу сообщения.Например, общая емкость значения в канале, строгость транзакций и невозможность потребления дважды - все это за пределами передачи сообщения. Поэтому развитие распределенного строительства второго уровня происходит не так быстро, как развитие цепного строительства второго уровня, и зрелых случаев не так много.

Если вы хотите выполнить Тьюринг-полные вычисления на таком втором уровне, то есть построить Тьюринг-полную систему виртуальных машин на Channel, это будет еще сложнее. Как и протокол RGB, он реализует полные по Тьюрингу вычисления в распределенной системе посредством проверки клиента и однократного запечатывания.

Что касается построения второго уровня распределенных распределенных систем в Биткойне, существующие случаи включают в себя: Lightning Network, RGB, есть ли еще известные случаи? Если посмотреть на это по стандарту обобщенной двухуровневой конструкции, принадлежит ли Nostr также к второй ярусной конструкции распределенных систем с канальным механизмом? Разбираясь в информации Ethereum, я видел случаи использования Channels в документах Ethereum: Connext, Raiden и Perun, которые можно использовать в качестве направлений исследования для углубленных исследователей.

В следующих главах будет представлен уже работающий проект второго уровня Биткойн, а также более подробно представлены Lightning Network и RGB.

**Каковы преимущества и недостатки распределенных систем? **

Преимущества этого решения, как правило, заключаются в том, что система более децентрализована, сеть второго уровня может вмещать бесчисленное количество узлов, имеет лучшую конфиденциальность и устойчивость к цензуре, а также неограниченную масштабируемость, так что теоретически производительность становится чрезвычайно высокой.

Недостаток этого решения в том, что техническая реализация сложна, а алгоритм маршрутизации, алгоритмы разделения значений и инкапсуляции в огромной распределенной системе относительно сложны. По сравнению с передачей информации, по-прежнему не хватает опыта инженерной реализации и инфраструктуры для передачи ценностей. Это также одна из причин, почему считается, что Lightning Network развивается медленно.

Кроме того, очень сложно реализовать Тьюринг-полную систему в такой системе, то есть вычислениях Channel+. Это определенно может быть реализовано в теории, но на практике это все еще находится на ранней экспериментальной стадии. RGB является типичным представителем такой ситуации.

Как только будет достигнут прорыв в построении второго уровня на основе распределенных методов, это будет значительно способствовать развитию приложений верхнего уровня. Возможности децентрализации, сформированные огромными распределенными узлами, и возможности выполнения полного по Тьюрингу кода будут лучше поддерживать следующее поколение интернет-приложений, то есть сценарий «массового внедрения», о котором все говорят.

Грубо можно судить, что второй уровень распределенной структуры на базе Channel обычно имеет лишь несколько параллельных проектов, и на это есть две основные причины: одна - возможность неограниченного расширения этой системы, а другая - техническая сложность реализации. Следовательно, такая система должна быть более открытой по дизайну и концепции, и в ней может участвовать больше людей и команд. И на основе этой инфраструктуры второго уровня команда разработчиков приложений также будет способствовать развитию этого второго уровня, например, проекта BiHelix на основе RGB.

2.3.Построение второго уровня на основе централизованной системы.

*Хотите эту категорию? Должна быть полемика. *

Централизованные структуры индексов, такие как порядковые номера или индексаторы определенных функциональных узлов, являются централизованными структурами и также представляют собой идею двухуровневого построения. Однако эта идея построения будет менее признана, поскольку второй уровень слишком централизован, а расширение сети первого уровня очень ограничено. В конструкции второго уровня этой централизованной структуры основные характеристики различных блокчейнов зависят от сети первого уровня.Второй уровень выполняет только некоторые простые расчетные и статистические функции.Второй уровень иногда кажется необязательным.Временное существование может быть заменен еще одним вторым этажом в любой момент, и его важность не кажется такой уж высокой. Но с точки зрения On-Chain и Off-Chain, а также с точки зрения улучшения возможностей сети первого уровня, эта централизованная структура также является расширением второго уровня.

Помимо ординалов, примеры таких систем должны включать централизованные биржи. Проекты в данной ситуации не будут внедряться в следующих случаях.

Преимущества и недостатки второго ярусного строительства на основе централизованной системы:

Преимущество состоит в том, что централизованная система очень зрелая, имеет бесчисленное множество доступных вариантов и решений по оптимизации, полностью завершена по Тьюрингу и имеет отличную производительность.

Недостатком является то, что второй уровень чрезвычайно централизован, и все основные функции блокчейна зависят от сети первого уровня.

Грубо говоря, на втором этаже должно быть меньше проектов, основанных на централизованной структуре или даже поэтапном существовании. После того, как распределенная структура, основанная на цепной структуре и Канале, созреет и усовершенствуется, большая часть конструкции второго уровня централизованных структур исчезнет или останется только централизованный второй уровень с меньшим количеством характерных сценариев. На текущем этапе, поскольку централизованная система очень зрелая, она вполне может соответствовать сценариям данных в цепочке и вычислений вне цепочки, когда она может записывать данные в базовую цепочку.Это проще всего реализовать для основных приложений в Текущая модель экосистемы Биткойн широко используется.

2.4. Более широкие концепции второго уровня и приложения более высокого уровня.

Анализируя структуру вышеупомянутой двухуровневой конструкции, можно выделить структуру блокчейна, структуру распределенной системы и структуру централизованной системы. **Это наша общая классификация системных структур: Централизованная, Децентрализованная, Распределенная. С этой точки зрения нам легче понять характеристики и применимые сценарии каждого типа. Все три типа второго уровня имеют свои преимущества и недостатки.В будущей полной экосистеме Биткойн все три типа должны распределяться по разным сценариям.

Я использовал эту диаграмму со ссылкой на статью Виталика: Значение децентрализации, URL ссылки: 76 a 274.

По поводу этой картинки в Китае часто возникают споры: считается, что логотипы «Децентрализованный» и «Распределенный» перепутаны местами. С точки зрения контроля и принятия решений мы должны быть в состоянии устранить это противоречие и лучше понять децентрализованное и распределенное. Что касается централизованного (А) на рисунке, то здесь не должно быть споров между всеми с разных точек зрения, поэтому мы сравниваем только децентрализованное и распределенное. Децентрализация Децентрализация на самом деле представляет собой своего рода многоцентровость, а ее контроль и принятие решений также требуют участия определенных центральных узлов.В это время контроль и принятие решений называются консенсусом. Например, только полные узлы с возможностями майнинга в Биткойне имеют возможность определять генерацию новых блоков и контент, записываемый в новые блоки.Эти узлы без возможностей майнинга являются узлами только для чтения или узлами проверки. В цепочках POS и DPOS эта ситуация будет более очевидной: только узел консенсуса может решить, что генерировать и записывать в новый блок. Разница между синхронными и асинхронными алгоритмами в консенсусных протоколах также более очевидна, что будет определять количество узлов, которые могут быть размещены в сети блокчейна. В распределенной системе вообще нет явного центра, есть только узлы. Любой узел может присоединиться к сети или выйти из нее в любое время, а его контроль и принятие решений являются локальными. Это также одна из причин, почему распределенные системы могут достичь очень высокая производительность.. Устраняет ли это объяснение распространенные споры между децентрализованным и распределенным?

Кроме того, участники блокчейна часто обсуждают уровень 3 или даже уровень 4 выше конструкции второго уровня, которая представляет собой обобщенную конструкцию второго уровня. Уровень 3 и уровень 4 — это концепции, совершенно отличающиеся от пятиуровневой структуры технологического стека Web3, предложенной Гэвином Вудом. Уровень 3 и уровень 4 в стеке технологий Web3 — это методы классификации протоколов приложений.

Какое влияние эти конструкции второго этажа окажут на приложения верхнего уровня? Благодаря основным функциям, предоставляемым системой блокчейн: открытость и прозрачность, децентрализация, безопасность, вычислительная мощность, пропускная способность, хранение, конфиденциальность и т. д., приложения верхнего уровня будут построены на этих расширениях второго уровня и взаимодействиях. будут разбросаны по этим вторым этажам. Расширение второго уровня, основанное на структуре блокчейна, расширение второго уровня распределенной структуры, расширение второго уровня централизованной структуры и некоторых централизованных приложений создадут настоящие крупномасштабные приложения Web3.0.

2.5. Краткое изложение основных характеристик блокчейна и характеристик трех конструкций уровня 2.

Содержание этого раздела взято из другой статьи, которую я написал: «Наблюдая за вторым слоем Биткойна с точки зрения конечного автомата, вы можете получить больше мыслей и выводов». Информацию о системной архитектуре приложений Web3.0 также можно найти в этой статье.

С помощью приведенной выше таблицы мы можем грубо обобщить характеристики структуры блокчейна, структуры распределенной системы и централизованной структуры.

(1) Структура блокчейна

Самым большим преимуществом структуры блокчейна является то, что она решает проблемы, связанные с доверием (роль реестра), и может записывать процесс изменения данных (переход состояний), поэтому данные и правила вычислений становятся доверенными данными и доверенными вычислениями.

Самая большая проблема структуры блокчейна — низкая производительность. Для этого есть две причины: во-первых, структура блокчейна не может исключить сценарии частичных вычислений, и все запросы обрабатываются в режиме полного расчета. Например, частичный расчет и глобальный расчет, локальные данные и глобальные данные, временные данные и постоянные данные. Во-вторых, структура блокчейна имеет очевидный верхний предел производительности. Если расширение уровня 2 выполняется через цепочку, количество поддерживаемых транзакций также очень ограничено.

Для расширения производительности структур, содержащих блокчейн, требуется многоуровневое построение, и его необходимо использовать совместно с гетерогенными системами.

Судя по приведенной выше таблице, только структура блокчейна может реализовать функцию не требующего доверия реестра. Поэтому, если система хочет реализовать функцию не требующего доверия реестра, она должна включать в себя систему блокчейна. Однако из-за требований к производительности крупномасштабных приложений систему блокчейна необходимо комбинировать с другими системами для удовлетворения потребностей.

(2) Распределенная система

В приведенной выше таблице мы видим очевидные преимущества распределенных систем: децентрализация, производительность и масштабируемость превосходны, но в реализации функций есть более сложные особенности. Кроме того, распределенные системы не имеют возможности доверять реестру.

Следовательно, если мы сможем использовать распределенную систему в конструкции второго уровня, основанной на функции реестра первого уровня Биткойна, мы теоретически сможем добиться неограниченного расширения производительности, сохраняя при этом основные характеристики блокчейна. Примером в этой области является Биткойн + Lightning Network.Производительность этой комбинации составляет 7 TPS Биткойна * ∞.

Причина достижения полноты по Тьюрингу в распределенной системе заключается в том, что стоимость записи и выполнения смарт-контрактов в системе блокчейна очень высока, поскольку это глобальные данные и глобальный код. Следовательно, смарт-контракты также подходят для многоуровневой теории, которая ограничивает хранение кода и выполнение смарт-контрактов участниками.

(3) Централизованная система

Из приведенной выше таблицы мы видим, что преимущество централизованной системы заключается в относительной простоте инженерной реализации, что связано с простым внутренним логическим управлением и простыми расчетами. Точно так же централизованные системы не могут доверять реестрам. Преимущества централизованной системы не являются выдающимися: если вы обрабатываете небольшие данные или обрабатываете временные данные и временные расчеты, она будет относительно подходящей.

Строительство второго этажа централизованной системы может использоваться как дополнительное или переходное решение к двум другим методам.

(4) Комплексный анализ

В эпоху ценностей из приведенного выше содержания мы видим, что трудно добиться эффекта удовлетворения потребностей, полагаясь только на одну систему. Это также практическая необходимость для второго уровня экологического развития Биткойна. Но то, как объединить эти три системы, требует большого изучения. Давайте сначала проанализируем это теоретически. Столкнувшись с разными потребностями, будут разные структуры объединения.

Прежде всего, с точки зрения концепции многоуровневого протоколирования, сеть Биткойн не требует полноты по Тьюрингу. Основываясь на этом самом базовом требовании, набор инструкций Биткойна можно свести к минимуму. Остальные функции оставлены на усмотрение расширений верхнего уровня.

Как правило, небольшие приложения необходимо выполнять только на одном блокчейне. Чуть более крупные системы подходят для доработки на конструкции второго уровня блокчейн + блокчейн. Но для крупномасштабных приложений предпочтительным решением является использование системы блокчейн + распределенная система.

Благодаря сочетанию структур нескольких систем можно преодолеть ограничения базовой теории одной системы. Например, система блокчейна ограничена ограничениями невозможного треугольника DSS, но если используется система блокчейн + распределенная система, невозможный треугольник децентрализации D, безопасности S и масштабируемости S может быть решен. Другие комбинации, блокчейн + централизованная система, также могут в определенной степени решить проблему масштабируемости. Распределенная система + централизованная система могут решить ограничения треугольника CAP в распределенных системах.

3. Что касается строительства второго этажа

Какая связь между ними связана с сетью первого уровня и строительством второго уровня? Или эти два события напрямую связаны? Одним из них является прямое техническое соединение, например, соединение посредством двусторонней блокировки или мостовой технологии. Другой - корреляция вне системы, например, Биткойн и Эфириум. Хотя прямой корреляции нет, люди преобразуют BTC в WBTC для потока на Ethereum. Существует даже не какая-либо техническая корреляция, а отдельные корректировки, основанные на колебаниях цен. Биткойн и Эфириум представляют собой корреляцию вне системы.

Здесь мы обсуждаем только технические корреляции, эти корреляционные технологии полностью связаны со структурой и характеристиками второго слоя. Позже мы обратимся к структуре фон Неймана с более макроэкономической точки зрения, чтобы судить о развитии экологии, связанной с блокчейном.

3.1.Технология подключения первого и второго уровня.

Мы уже упоминали о разработке собственной технологии Биткойна, такой как модификация OP_RETURN, SegWit (Segregated Witness), Taproot (обновленная версия Segregated Witness), подписи Шнора, MAST и Tap, все из которых должны использоваться для подключения первого и второй уровни.Дизайн — это базовый технический элемент, который соединяет первый и второй уровни в экосистеме Биткойн. Эти технологии подключения являются важной частью размышлений о конструкции второго уровня.Хотя в сети существуют некоторые решения по реализации технологии подключения BTC, такие как использование HashLock или пороговые подписи, MPC и т. д., эти решения имеют ограниченные функции и не подходит для более сложных функций.Для дальнейшего сегментирования сценариев и требований все равно необходимо использовать базовые технические элементы, созданные для подключения в экосистеме Биткойн.

Соединения первого и второго уровня BEVM в некоторой степени репрезентативны, и большинство из них используют функции, построенные на основе вышеуказанных базовых элементов. Его подпись Шнорра + контракт MAST + решение BTC L2 сети легких узлов Биткойн — хороший пример для обучения соединению первого и второго уровней.

Помимо этих основных технических элементов, соединяющих первый и второй этажи, конкретные технологии соединения будут различаться в зависимости от конструкции конструкции второго этажа. Позвольте мне сначала кратко представить некоторые типы технологий подключения.Общие технологии соединения сети первого уровня и сети второго уровня блокчейна включают следующее:

**Кроссчейновая технология: **Благодаря кроссчейновой технологии различные блокчейны могут взаимодействовать и реализовывать соединение между сетью первого уровня и сетью второго уровня. Межсетевая технология может реализовать межцепочную передачу и взаимодействие активов, позволяя данным и стоимости перемещаться между различными блокчейнами.

**Технология изолированной проверки. **Технология изолированной проверки позволяет изолировать данные транзакций в сети первого уровня, а затем проверять и обрабатывать их через сеть второго уровня. Такой подход может снизить нагрузку на сеть первого уровня и повысить общую пропускную способность и эффективность.

**Технология сайдчейна: **Технология сайдчейна — это технология, которая соединяет основную цепь и боковую цепь.Боковая цепь может осуществлять передачу данных между сетью первого уровня и сетью второго уровня. Боковые цепи могут отделять некоторые конкретные функции и приложения от основной цепи, чтобы улучшить общую производительность и масштабируемость.

**Технология State Channel: **Технология State Channel — это решение, основанное на сети второго уровня. Путем установления канала связи вне цепочки транзакции могут выполняться вне цепочки и передаваться в сеть первого уровня только при необходимости. . Технология State Channel может повысить скорость и пропускную способность транзакций, а также снизить комиссию за транзакции.

**Плазменная технология: **Плазменная технология — это решение расширения, основанное на сети второго уровня. Путем сегментирования данных транзакций сети первого уровня, а затем их проверки и обработки через сеть второго уровня можно достичь более высокой пропускной способности. и масштабируемость.

Общие двухуровневые структуры включают структуру блокчейна, структуру распределенной системы и структуру централизованной системы.Вышеупомянутые общие технологии подключения будут различаться из-за различных структур второго уровня, и большинство из них могут использоваться только в одной структуре.Не обсуждается в глубина здесь.

По мере взросления второго этажа будут появляться более конкретные технологии или случаи, и это может быть даже не техническая привязка, а только экономическая привязка.

Каковы эталонные показатели для проверки качества технологии линий связи первого и второго уровня? Показатели, которые вы можете примерно увидеть:

Может ли первый уровень проверять транзакции на втором уровне?

Могут ли активы на первом этаже беспрепятственно покинуть здание, когда обрушится второй этаж?

Ухудшает ли технология подключения определенные характеристики системы?

……

Содержание технологии связи между первым и вторым уровнями должно быть лучше обобщено и улучшено, когда будет больше случаев построения второго уровня. Эти технологии подключения в настоящее время в основном реализуются строителями второго эшелона, и трудно сказать, появятся ли в будущем самостоятельные продукты, подобные перекрестным мостам.

Этот раздел больше посвящен тому, чтобы поднимать вопросы и позволять нам, участникам и строителям, больше думать.

3.2. Посмотрите на развитие блокчейна со ссылкой на структуру фон Неймана.

Ранее мы использовали концепцию, предложенную Виталиком: Блокчейн — это «мировой компьютер». Поскольку их всех можно назвать компьютерами, этот «мировой компьютер» можно сравнить и проанализировать со структурой фон Неймана традиционных компьютеров.

Пять основных компонентов компьютера со структурой фон Неймана: арифметический блок, контроллер, память, устройство ввода и устройство вывода. ** В системе блокчейна «мирового компьютера» аналогичные компоненты также существуют, и мы также должны обратить внимание на часть соединения между этими пятью компонентами, поскольку в распределенной системе часть соединения имеет большее влияние.

Правила разработки «Мирового компьютера» очень похожи на правила разработки традиционных компьютеров. По сравнению с развитием традиционных компьютеров, система блокчейна все еще находится на стадии, аналогичной той, что была до 286. Она все еще расширяет возможности обработки и хранения данных. Она имеет простые периферийные устройства и все еще очень ограничена в своих возможностях.

Несколько сравнений, сравнивающих развитие традиционных компьютеров с развитием «мировых компьютеров»:

(1) Расширение ЦП (калькулятора и контроллера) аналогично расширению текущей одно- и двухуровневой вычислительной энергии и пропускной способности;

(2) Расширение памяти постепенно перейдет от борьбы за место в цепочке к использованию реального хранилища блокчейна. Нынешние одно- и двухуровневые пространства хранения в цепочке подобны регистрам, кешу первого уровня и кешу второго уровня в традиционных компьютерах. внешнее хранилище. Текущий способ записи данных также сильно изменится в будущем.

(3) Устройства ввода и вывода в системе блокчейна являются оракулами. Эти устройства ввода и вывода не нашли особого отражения в конструкции второго этажа, и требования к приложениям верхнего уровня будут выше.

(4) Некоторые специальные цепочки и функции в блокчейне очень похожи на графический процессор, специальные карты оборудования, специальные периферийные устройства и другие компоненты традиционных компьютеров.

(5) Ончейн-приложения и приложения более высокого уровня, как и традиционные компьютеры, которые еще не различают операционные системы и прикладное программное обеспечение, также шаг за шагом развиваются и функционально разделяются.

(6) Многие текущие приложения блокчейна представляют собой финансовые приложения, во многом похожие на ранние традиционные компьютеры, которые в основном использовались для научных исследований и военных приложений. Приложения блокчейна будут иметь аналогичную тенденцию развития: от ранних финансовых приложений к более широким приложениям.

Из построения второго слоя еще многое можно обсудить, сравнивая традиционные компьютеры и «мировой компьютер» блокчейна, что не будет описано в этой статье.

4. Текущий статус строительства второго уровня Биткойна

4.1. Проекты второго уровня Биткойн уже работают

В этой статье мы в основном представляем те биткойн-проекты второго уровня, которые успешно функционировали, ссылаясь на некоторые исследовательские отчеты и отраслевые отчеты.Эти конструкции второго уровня работали в течение определенного периода времени, и большинство из них были заварены или запущен с 2015 по 2019 год. . Также будут представлены некоторые новые проекты, если они имеют особые функции. Мы увидим, что эти случаи в основном основаны на построении цепочки второго уровня, и единственной конструкцией распределенной системы, основанной на канале, является сеть Lightning Network. Если вы включите конструкцию второго уровня Ethereum, Raiden Network также представляет собой вариант дизайна, основанный на Channel, но ее текущая разработка не кажется успешной и не будет представлена в этой статье. Технология Ethereum Plasma — это конструкция подцепи, основанная на Channel. Кажется, это комбинация цепочки и Channel. Лично я считаю, что ее основная особенность — это двухслойная конструкция, основанная на цепочке, поэтому я не буду обсуждать ее слишком подробно. здесь.

1. Lightning Network Lightning Network (на основе распределенной конструкции второго уровня)

Lightning Network — это решение второго уровня, построенное на блокчейне Биткойн и предназначенное для решения проблем масштабируемости Биткойна и низкой скорости транзакций. Lightning Network была впервые предложена в 2015 году и полностью реализована в 2018 году.

Основными характеристиками сети Lightning являются скорость, низкая стоимость и масштабируемость. Он устанавливает ряд платежных каналов, чтобы транзакции биткойнов могли проводиться внутри каналов без прямой записи в блокчейн. Это может значительно сократить время подтверждения транзакции и комиссию за транзакцию, а также поддерживать большое количество параллельных транзакций. Сеть Lightning опирается на протокол RMSC для обеспечения безопасности и надежности транзакций, а HTLC решает проблему маршрутизируемого масштабирования. Масштабируемость архитектуры обеспечивает очень высокую производительность.

С момента своего запуска Lightning Network получила широкое внимание и признание. Все больше и больше пользователей биткойнов, бирж и продавцов используют сеть Lightning Network для быстрых межцепочных транзакций и платежей в реальном времени. Кроме того, разработчики постоянно улучшают производительность и удобство использования Lightning Network, предоставляя ей больше возможностей и масштабируемости.

Хотя сеть Lightning обеспечивает значительные улучшения в масштабируемости и скорости транзакций, она по-прежнему сталкивается с рядом технических проблем и проблем внедрения. Например, стабильность сети, алгоритмы маршрутизации и пользовательские интерфейсы необходимо постоянно совершенствовать. Однако с течением времени и совершенствованием технологий ожидается, что сеть Lightning Network станет важным платежным решением для биткойнов и других криптовалют, предоставляя пользователям более быстрый и менее затратный опыт транзакций.

2.Жидкость (цепная конструкция второго слоя)

Liquid — это сайдчейн-решение, запущенное Blockstream в 2015 году. Будучи первой боковой цепью Биткойна, Liquid стремится предоставить более быстрые, безопасные и конфиденциальные решения для транзакций для удовлетворения потребностей профессиональных пользователей, таких как финансовые учреждения и биржи.

Одной из ключевых особенностей Liquid является быстрое время подтверждения транзакций. По сравнению со временем подтверждения Биткойна, составляющим около 10 минут, время подтверждения транзакции Liquid составляет всего 2 минуты. Это позволяет пользователям быстрее проводить транзакции и быстро переводить средства, когда это необходимо. Еще одна важная особенность — конфиденциальность транзакций Liquid. Liquid использует технологию Confidential Transactions (конфиденциальные транзакции), чтобы скрыть сумму транзакции, и только участники транзакции могут просмотреть конкретную сумму. Это помогает защитить конфиденциальность участников транзакции.

Liquid также отличается более высокой пропускной способностью транзакций. Используя технологию Federated Peg (федеральная привязка), Liquid может поддерживать большое количество параллельных транзакций и привязываться к сети Биткойн для достижения совместимости с Биткойном. Это позволяет Liquid обрабатывать больший объем транзакций и повышать общую пропускную способность системы.

С момента своего запуска Liquid постепенно рос в криптовалютной индустрии. Все больше и больше бирж, финансовых учреждений и предприятий начинают использовать Liquid в качестве решения для торговли и расчетов по фондам. В то же время Blockstream продолжает внедрять новые функции и улучшения для дальнейшего повышения производительности и безопасности Liquid.

Таким образом, Liquid — это решение для боковой цепи биткойнов, запущенное Blockstream, целью которого является обеспечение быстрых, конфиденциальных и высокопроизводительных транзакций. Он отвечает потребностям профессиональных пользователей за счет сокращения времени подтверждения транзакций, обеспечения конфиденциальности транзакций и увеличения пропускной способности транзакций. Со временем Liquid получила широкое распространение и рост в криптовалютной индустрии.

3. Подвой (РСК) (цепная конструкция второго яруса)

Rootstock (RSK) — это платформа смарт-контрактов, построенная на блокчейне Биткойн и призванная обеспечить функциональность, подобную Ethereum, для экосистемы Биткойн. Rootstock был впервые предложен в 2015 году и официально запущен в 2018 году.

Основными особенностями Rootstock являются двусторонняя привязка к биткойнам и функциональность смарт-контрактов. Имея двустороннюю привязку к Биткойну, Rootstock может использовать Биткойн в качестве основного актива, обеспечивая безопасность и стабильность. В то же время Rootstock поддерживает функции смарт-контрактов, позволяя разработчикам создавать и выполнять смарт-контракты с функциями автоматизации на своей платформе.

С момента своего запуска Rootstock постепенно завоевал признание и признание в экосистеме Биткойн. Он предоставляет больше функций и гибкости пользователям и разработчикам Биткойн, позволяя Биткойну поддерживать более широкий спектр сценариев применения, таких как децентрализованное финансирование (DeFi), выпуск цифровых активов и управление цепочками поставок.

Однако развитие Rootstock было относительно медленным по сравнению с другими платформами смарт-контрактов. Его расширение с точки зрения сообществ пользователей и разработчиков требует больше усилий. Тем не менее, перспективы развития Rootstock по-прежнему считаются положительными, и у него есть потенциал стать одной из важных платформ смарт-контрактов в экосистеме Биткойн.

**4. RGB (на основе распределенного + полного второго слоя по Тьюрингу) **

История RGB восходит к 2016 году, когда Джакомо Зукко хотел использовать концепции Питера Тодда о проверке на стороне клиента и одноразовых печатях для разработки более качественных цветных монет и переноса этих токенов в сеть Lightning (отсюда и произошло название «RGB»). от). Это открытый протокол, построенный на блокчейне Биткойн и призван предоставить более широкие функции для создания, транзакций и управления цифровыми активами.

RGB — это масштабируемая и конфиденциальная система смарт-контрактов Bitcoin и Lightning Network, разработанная Ассоциацией стандартов LNP/BP. Он принимает концепции частной и общей собственности и представляет собой полную по Тьюрингу, не требующую доверия форму распределенных вычислений, которая не требует введения токенов и представляет собой неблокирующий децентрализованный протокол. RGB предназначен для запуска масштабируемых, надежных и частных смарт-контрактов на блокчейнах UTXO (например, Биткойн), чтобы реализовать все возможности. С помощью RGB разработчики могут выполнять выпуск токенов, чеканку NFT, DeFi, DAO и более сложные смарт-контракты с несколькими категориями.

Протокол RGB — это состояние на стороне клиента, работающее на втором и третьем уровнях (вне сети) экосистемы Биткойн, основанное на концепциях проверки на стороне клиента и одноразовых пломб.Проверка и системы смарт-контрактов.

5.Стеки (цепная конструкция второго слоя)

Stacks (ранее Blockstack) — это децентрализованная вычислительная платформа, построенная на блокчейне Биткойн. Впервые Stacks был предложен в 2013 году, а первичное предложение монет (ICO) состоялось в 2017 году. Его основная особенность — обеспечение децентрализованной аутентификации, хранения и функций смарт-контрактов.

Основная особенность Stacks — поддержка разработки и выполнения децентрализованных приложений с безопасностью и стабильностью Биткойна. Он использует механизм консенсуса, называемый «Стекирование», для достижения консенсуса, позволяя пользователям, владеющим токенами STX, блокировать определенное количество токенов и участвовать в проверке сети. Этот механизм обеспечивает стимулы для пользователей и повышает безопасность сети.

С точки зрения развития Stacks стала одной из важных платформ в сфере децентрализованных приложений. Он привлек к себе группу разработчиков и проектов, создал множество децентрализованных приложений и предоставил множество инструментов и документации для разработки. Stacks также сотрудничает с другими блокчейн-проектами для расширения своей экосистемы и сценариев применения.

6. Другие проекты второго уровня Биткойна

С ростом популярности Биткойна было создано множество новых проектов. Среди них есть много проектов, инициированных китайцами, и эти новые проекты, такие как B² Network, BEVM, Dovi, Map Protocol, Merlin, Bison и т. д., также имеют определенные характеристики.

B²Network, основанная в 2022 году, представляет собой биткойн-сеть второго уровня, разработанную на основе ZK-Rollup. Она совместима с EVM и позволяет разработчикам экосистемы EVM беспрепятственно развертывать децентрализованные приложения. Это типичный случай переноса технологии второго уровня технологии Ethereum в экосистему Bitcoin.

Первоначальная команда BEVM была создана в 2017 году и исследовала множество расширенных применений Биткойна. Концепция BEVM, предложенная в 2023 году, представляет собой децентрализованный биткойн L2, совместимый с EVM. BEVM основан на таких технологиях, как алгоритм подписи Шнорра, появившийся в результате обновления Taproot, что позволяет BTC децентрализованно переходить из основной сети Биткойн на уровень 2. Поскольку BEVM совместим с EVM, все DApps, работающие в экосистеме Ethereum, могут работать на уровне 2 BTC и использовать BTC в качестве газа. 29 ноября 2023 г. BEVM опубликовала официальный документ.

Основанная в 2023 году, Dovi представляет собой биткойн уровня 2, совместимый со смарт-контрактами EVM. В ноябре 2023 года Дови официально опубликовал официальный документ. Согласно официальному документу, Dovi интегрирует подписи Шнорра и структуры MAST для улучшения конфиденциальности транзакций, оптимизации размера данных и процессов проверки; создания гибкой структуры для различных типов активов, отличных от биткойнов, и реализации межцепочной передачи активов.

Команда Map Protocol была создана относительно рано и изначально занималась межцепочными протоколами, которые представляют собой технологии соединений первого и второго уровня, которые мы представили ранее. После того, как экосистема Биткойн стала популярной, вскоре на ее основе можно будет построить конструкцию второго уровня. Возможность перекрестного объединения текущих активов записи и снижения транзакционных издержек привлечет некоторых участников проекта и приложений.

На официальном сайте Merlin Chain легко увидеть атрибуты Bridge. Он передает активы в BTC в сеть второго уровня и снижает транзакционные издержки. Это типичный представитель решения болевых точек в первую очередь. Согласно официальному представлению на веб-сайте и некоторым исследовательским отчетам, Merlin представляет собой решение биткойн-уровня 2, которое объединяет сеть ZK-Rollup, децентрализованные оракулы и модули предотвращения мошенничества с BTC. Проект запущен Bitmap Tech. Это уникальная команда. Запущенные ими активы Bitmap.game и BRC-420 "Blue Box" Ordinals имеют хорошую репутацию.

Основанная в 2023 году, Bison представляет собой zk-rollup, основанный на биткойнах, который увеличивает скорость транзакций, одновременно обеспечивая расширенные функции нативного биткойна. Разработчики могут использовать zk-rollup для создания инновационных решений DeFi, таких как торговые платформы, услуги кредитования и автоматизированные маркет-мейкеры. На официальном сайте Bridge также есть важная функция. Перекрестное объединение биткойн-активов и заполнение приложений активов верхнего уровня является отправной точкой для многих проектов.

Судя по вышеупомянутым относительно новым проектам B² Network, BEVM, Dovi, Map Protocol, Merlin и Bison, они быстро завершили снижение комиссий за транзакции и удовлетворили транзакционные потребности активов Биткойна первого уровня. Все они задействуют межсетевые активы. Те команды, у которых есть межсетевые протоколы, могут делать это быстрее. Команды, имеющие опыт построения второго уровня, имеют больше преимуществ в приложениях верхнего уровня. Все эти новые проекты основаны на построении цепочки второго уровня, используя преимущества накопления оригинальных технологий и кратковременной взрывной силы. Эти проекты в некоторой степени однородны, каково будет их дальнейшее развитие? Каков будет результат конкуренции с распределенными поставщиками строительных услуг второго эшелона? Это также требует большой наблюдательности. Судя по опыту проектов второго уровня на Ethereum, многие проекты потерпят неудачу после того, как токены будут выпущены через маркетинговую точку.

Из проектов, работающих в настоящее время на втором уровне Биткойна, мы можем примерно видеть, что известные проекты Биткойна второго уровня были созданы относительно рано и уже давно изучают связанные технологии. экосистема не сформирована, большинство проектов недостаточно интересны или затмеваются светом Эфириума и экосистемы Эфириума. С развитием базовых протоколов Биткойна, особенно с формированием базовых технологий, таких как Segregated Witness, Taproot, подписи Шнорра, абстрактное синтаксическое дерево MAST Меркеля и Tap, технология соединения между первым и вторым уровнями стала лучше развиваться. В результате возможности экосистемы Биткойн становятся богаче. Из проектов второго уровня Биткойна, которые уже работают, мы видим, что некоторые из них являются строителями исходной экосистемы Биткойн, другая часть — строителями второго уровня Эфириума, а некоторые — строителями технологий связи. Проект исходит из того, что он должен использовать эти недавно созданные базовые технологии подключения Биткойн. Чем полнее и разнообразнее будут методы использования, тем лучше будет поддержка второго уровня.

4.2 Анализ развития конструкции второго уровня Биткойна

Где бы ни были средства, там будет энтузиазм, и это привлечет к сбору еще больше средств. В настоящее время рыночная стоимость Биткойна составляет около $800 млрд. Его экологическое развитие слабое, но у него есть потенциал взрыва. Поэтому многие проекты заявляют, что осуществляют построение второго уровня Биткойна. Мы не будем упоминать здесь конкретные названия этих проектов, но проведем некоторую классификацию участников этих проектов, чтобы увидеть их характеристики, а также соответствующие преимущества и недостатки.

1. Оригинальный проект строительства второго слоя Биткойна

Могут ли на этот раз омолодиться оригинальные биткойн-проекты второго уровня, особенно те, которые разрабатывались в течение многих лет и имеют определенные накопленные преимущества? Будет ли оно процветать? Существует большая неопределенность.

Существует два критерия измерения: во-первых, как упоминалось ранее, победит та сеть второго уровня, которая имеет более высокое общее заблокированное значение TVL. Другой тип - двухслойная структура. Двухуровневая конструкция на основе цепочки позволит разместить больше параллельных игроков из-за своих характеристик расширения. Распределенная двухслойная конструкция может вместить лишь относительно небольшое количество конкурентов.

Оригинальным проектам второго уровня по-прежнему необходимо в полной мере использовать накопленные преимущества и создавать новые преимущества с помощью новых технологий, чтобы привлечь больше приложений на платформу.Только тогда у них появится возможность омолодиться и получить большую долю рынка. Если ему не удастся привлечь больше заявок, такие старые проекты, скорее всего, в конечном итоге затонут или трансформируются. Фактически, такие проекты также могут сотрудничать или сливаться с проектами, которые вообще не имеют технического накопления и создали сообщество посредством некоторого консенсуса через некоторый консенсус в обмен на большее развитие.

Кроме того, если эти старые проекты могут иметь преимущества в накоплении технологий распределенного строительства второго уровня, они могут полностью вмешаться в распределенное строительство второго уровня, и это будет более эффективно, предоставляя рекомендации для верхнего уровня. Приложения.

2. Недавно начавшийся проект строительства второго уровня Биткойна

Новые проекты, входящие в конструкцию второго уровня Биткойна, как правило, не имеют большого количества накопленных преимуществ, но это дает такой команде преимущество опоздавших. определенное количество человек.Заявка на вход. Лучше всего иметь команду с опытом построения второго уровня в экосистеме Ethereum или других экосистемах, которая больше подходит для быстрого перехода к созданию второго уровня Биткойна. Для такого проекта можно рассмотреть цепное строительство второго яруса, что будет быстрее и выгоднее.

Команды, у которых нет абсолютно никакого опыта или преимуществ, могут обратиться к третьему сценарию, чтобы посмотреть, смогут ли они отсеивать пользователей и накапливать средства на основе консенсуса сообщества.

3. Биткоин-проекты второго уровня, у которых нет накоплений, но которые хотят войти

У меня не было особого понимания проектов, которые продвигали Web3.0 без какой-либо технической или общественной информации, и я, скорее всего, считал эти проекты проектами CX. Но благодаря феномену надписей те сообщества, которые создали большой общественный консенсус посредством определенной надписи, например сат, орди и крысы, не только имеют много членов, но и накопили определенное количество средств. Такой проект может полностью начать новую конструкцию второго уровня с нуля.С помощью сообщества приложения верхнего уровня могут быть интегрированы в сообщество.В то же время возможно построить второй уровень.Такой проект второй уровень, скорее всего, будет выбран на основе цепочки.Построение второго уровня является простым и быстрым, и благодаря силе сообщества, DID (децентрализованная идентификация), инструментов DAO, приложений DeFi и других приложений верхнего уровня. построены на втором уровне сообщества, и нет необходимости строить его самостоятельно, достаточно лишь представить его зрелым группам продукта и разделить с ними доходы. Это может сформировать небольшую экологию. Такие проекты предъявляют более высокие требования к построению сообществ, управлению фондами и механизмам принятия решений.

4. Разработка приложений верхнего уровня

С быстрым развитием второго уровня Биткойна огромное количество средств, спящих на BTC, начало пробуждаться, и из-за эффекта глазного яблока все больше новых пользователей будут привлечены к выходу в область Web3.0 в сочетании с быстрым развитием Биткойна. Технология второго уровня заложит прочную основу для массового внедрения. Приложения верхнего уровня будут начинаться с текущих финансовых приложений и постепенно внедрять приложения, требующие высокой производительности, большого трафика и частого взаимодействия, такие как Gamefi, SocialFi и другие приложения.Не будет простоев сетевых приложений и плохого обслуживания. опыт.Хорошая ситуация. Развитие второго уровня Биткойна предоставит много возможностей и надежную инфраструктуру для приложений верхнего уровня.

В любом случае, эра Web3.0 только началась. Она все еще находится в зачаточном состоянии и на ранних стадиях и требует большого количества исследований и строительства. Многие страны и регионы еще не полностью открыты для многих новых вещей в Web3.0. Web3.0 требует тщательной разработки и предоставит каждой проектной команде больше возможностей. Команда, которая постоянно чувствует новые разработки и новые технологии, постоянно адаптируется и постоянно участвует в построении Web3.0, обязательно что-то выиграет на определенном этапе и в определенной области.

Справочное описание

Написание этой статьи является результатом моего чтения большого количества отраслевых статей и участия во многих мероприятиях, таких как TwitterSpace и офлайн-общение. Вдохновленные тем, что сказали многие люди, некоторые из наиболее влиятельных людей и факторов заключаются в следующем:

(1) Учитель Дашан из Waterdrop Capital. Он написал много статей, прочитал нам много лекций на Острове Всего Сущего и участвовал во многих космических мероприятиях, в которых он участвовал.

(2) Некоторый углубленный технический контент можно получить, слушая лекции Учителя Хун Шунин, просматривая его видео и общаясь с Учителем Хун Шунином в автономном режиме, например, проблемы маршрутизации в распределенных системах и проблемы полноты RGB по Тьюрингу.

(3) Многочисленные статьи на сайте www.btcstudy.org. На этом сайте собрано огромное количество знаний.

(4) Программа интервью с Яном Се, главным архитектором Nervos (CKB).

(5) Узнайте больше о протоколе BIP, Segwit, Taproot, порядковых номерах, brc 20, Atomical и т. д.

(6) Другие знания о блокчейне, включая идеи иерархического проектирования и сравнение структур фон Неймана, получены в результате накопления знаний, которые я написал в нескольких книгах за последние несколько лет, из которых 5 были опубликованы: «Популярные знания о блокчейне». Издание», «Популярное издание по технологиям блокчейна», «Блокчейн Тьюринга», «Экономическая модель блокчейна», «Web3.0: построение цифрового будущего метавселенной» и 3 книги по Эфириуму, завершены Часть написания завершена но не был опубликован. Это содержимое относится ко многим собственным протоколам, официальным документам и техническим принципам блокчейна. Вывод этого содержимого также является результатом каждого. Я просто собрал и систематизировал их. Постепенно я понял взаимосвязь между этими основополагающими принципами, многими технологиями и возможными сценариями будущего применения.

(7) Обсуждение и размышление с членами команды при разработке сопутствующих продуктов в нашем проекте.

Я очень благодарен г-ну Дашану из SatoshiLab, Элейн Ян, Хун Шунингу и соответствующим техническим экспертам. Они прочитали эту статью и дали много отзывов и мнений по исправлению. Они строго контролируют точность концепций, изложенных в статье, и не будут подтверждайте это, пока мы не найдем исходную ссылку. Я очень ценю эту строгую привычку! Большое спасибо всем авторам и участникам, которые улучшили мои знания.