Будущее блокчейна видится в децентрализации, безопасности и масштабируемости. Но обычно удается реализовать только два из этих компонентов, это называется невозможной тройкой блокчейна. На протяжении многих лет люди искали способы увеличения пропускной способности и скорости транзакций блокчейна при гарантии децентрализации и безопасности, то есть решения проблемы масштабирования.
Определение децентрализации, безопасности и масштабируемости блокчейна:
Децентрализация: любой может стать узлом и участвовать в системе блокчейна, чем больше узлов, тем выше степень децентрализации.
Безопасность: Чем выше стоимость получения контроля над блокчейном, тем выше безопасность, тем большее количество атак можно отразить.
Масштабируемость: способность блокчейна обрабатывать большое количество транзакций.
Первый значительный хардфорк сети Биткойн возник из-за проблем с масштабированием. Сеть Эфириум также выбрала жертвовать частью своей масштабируемости для обеспечения безопасности и децентрализации сети.
С 2017 года, когда появились CryptoKitties, до лета DeFi, роста GameFi и NFT, рынок испытывает все возрастающий спрос на производительность. Однако Ethereum может обрабатывать всего 15-45 транзакций в секунду, что приводит к увеличению стоимости транзакций и длительному времени расчета, из-за чего большинству Dapps трудно покрывать расходы на эксплуатацию.
Идеальное решение для масштабирования заключается в повышении скорости транзакций и пропускной способности блокчейн-сети без жертвы децентрализации и безопасности.
Согласно стандарту "изменяется ли уровень основной сети", решения по масштабированию можно разделить на две основные категории: масштабирование на блокчейне и масштабирование вне блокчейна.
2.1 Масштабирование в блокчейне
Основная концепция: решение, достигающее эффекта масштабирования путем изменения одного уровня протокола основной сети, в настоящее время основным решением является шarding.
в блокчейне существует множество решений для расширения, таких как:
Увеличить пространство блока, увеличить количество транзакций, упаковываемых в каждом блоке, но это повысит требования к узлам и снизит степень децентрализации.
Шардинг, разделение блокчейн-реестра на несколько частей, за которые отвечают разные узлы, может повысить скорость обработки транзакций и степень децентрализации, но снизит безопасность всей сети.
Изменение протокола основной сети может привести к непредсказуемым негативным последствиям, и любые незначительные уязвимости в безопасности на нижнем уровне могут серьезно угрожать безопасности всей сети.
2.2 вне блокчейна расширение
Основная концепция: решение для масштабирования, не изменяющее существующий протокол основной сети первого уровня.
вне блокчейна расширения решения можно подразделить на Layer2 и другие решения:
Layer2: включает в себя State Channels, Plasma, Rollups и другие
Состояние канала предполагает, что пользователи должны взаимодействовать с основной сетью только при открытии, закрытии или разрешении споров, а взаимодействие между пользователями проходит вне блокчейна, чтобы снизить время и денежные затраты на транзакции.
Статус-канал — это простой P2P-протокол, подходящий для "приложений на основе раундов", таких как игра в шахматы для двух человек. Каждый канал управляется смарт-контрактом с многофакторной подписью, работающим в основной сети, который контролирует активы, внесенные в канал, проверяет обновления состояния и разрешает споры между участниками.
3.1.2 Временная шкала
2015/02: Опубликован черновик белой книги по сети Lightning
2015/11: Джефф Коулман впервые систематически обобщил концепцию State Channel
2016/01: Официальная публикация белой книги сети Lightning для биткойна
2017/11: Первый проект спецификации State Channel на основе фреймворка Payment Channel был предложен Sprites
2018/06: Counterfactual представил детальный дизайн обобщенных каналов состояния
2018/10: предложены концепции State Channel Networks и Virtual Channels
2019/02: Расширение концепции N-Party Channels, создание протокола Nitro
2019/10: Расширение концепции Watchtowers Pisa для решения проблемы постоянного онлайн-присутствия участников
Пользователь вносит средства в основную сеть через смарт-контракт, открывает состояние канала
Пользователь проводит несколько сделок вне блокчейна, взаимно подписывая подтверждение обновления статуса
Любая сторона может подать запрос на закрытие канала в основную сеть, если нет споров, то выполняется конечное состояние.
В случае спора контракт будет ждать окончания "периода оспаривания", прежде чем подтвердить окончательное состояние.
В отличие от традиционного взаимодействия в блокчейне, каналы состояния могут значительно уменьшить вычислительную нагрузку основной сети, повысить скорость транзакций и снизить затраты.
Концепция сайдчейна была впервые предложена в 2012 году, а в 2014 году была опубликована первая соответствующая статья. Сайдчейн — это форма блокчейна, которая появилась для ускорения транзакций и может использовать более сложные контракты или улучшенные механизмы консенсуса. Результаты транзакций сайдчейна в конечном итоге будут зафиксированы на стороне валидаторов основной цепи.
3.2.2 Временная линия
2012/01: Концепция побочных цепей Биткойна была предложена в чате
2014/10: Первая публикация статьи о побочных цепочках Биткойна
2017/04: Запуск тестовой сети POA Network
2017/10: Запуск сети Matic Network
2017/12: Запуск основной сети POA Network
2018/01:Запуск тестовой сети Skale
2018/10: Запуск тестовой сети xDai Chain
2020/06:Запуск основной сети Skale и основной сети Matic PoS Chain
2021/02: Сеть Matic была переименована в сеть Polygon
2021/02:Запуск основной сети Ronin побочной цепи Axie Infinity
Сайдчейн общается с основной цепью через двунаправленное якорение или некоординированное якорение. Основной процесс:
Пользователь отправляет нативный актив на специальный адрес для блокировки
Дождитесь окончания периода подтверждения и подайте доказательство в побочную цепь
Ждать периода вызова, избегая атаки двойного расходования
После завершения пользователи могут использовать новые закованные активы в побочной цепи.
Безопасность сторонней цепи зависит от механизма консенсуса сторонней цепи. Если кто-то создает активы на сторонней цепи, которые не соответствуют основной цепи, это может привести к риску кражи средств.
Plasma — это фреймворк для создания масштабируемых Dapp. Он появился как эволюционное решение для побочных цепей, призванное свести к минимуму доверие пользователей к операторам побочных цепей. Основной принцип Plasma заключается в том, что даже если в цепочке Plasma произойдет сбой безопасности, все активы пользователей все равно могут быть выведены и возвращены в основную сеть.
3.3.2 Временная шкала
2017/08: Выпуск белой книги Plasma
2018/01: Первый официальный Plasma-приложение Plasma MVP предложено
2018/03:Предложение Plasma Cash, решение проблемы массового выхода
2018/06:Предложение Plasma Debit
2018/11:BANKEX представил Plasma Prime
С 2019 года: сообщество Эфириума начало исследовать решения Rollups
На этой странице может содержаться сторонний контент, который предоставляется исключительно в информационных целях (не в качестве заявлений/гарантий) и не должен рассматриваться как поддержка взглядов компании Gate или как финансовый или профессиональный совет. Подробности смотрите в разделе «Отказ от ответственности» .
7 Лайков
Награда
7
2
Поделиться
комментарий
0/400
OffchainWinner
· 7ч назад
Снова показывают Нечестивая Троица, или лучше поработать с L2.
Посмотреть ОригиналОтветить0
GasFeeLady
· 7ч назад
жду, когда цена на газ упадет с 2017 года... если ты знаешь, ты знаешь
Глубина анализа решений по расширению вне блокчейна: State Channels, Sidechains, Plasma и Rollups
Глубина анализа расширения вне блокчейна
1. Необходимость масштабирования
Будущее блокчейна видится в децентрализации, безопасности и масштабируемости. Но обычно удается реализовать только два из этих компонентов, это называется невозможной тройкой блокчейна. На протяжении многих лет люди искали способы увеличения пропускной способности и скорости транзакций блокчейна при гарантии децентрализации и безопасности, то есть решения проблемы масштабирования.
Определение децентрализации, безопасности и масштабируемости блокчейна:
Первый значительный хардфорк сети Биткойн возник из-за проблем с масштабированием. Сеть Эфириум также выбрала жертвовать частью своей масштабируемости для обеспечения безопасности и децентрализации сети.
С 2017 года, когда появились CryptoKitties, до лета DeFi, роста GameFi и NFT, рынок испытывает все возрастающий спрос на производительность. Однако Ethereum может обрабатывать всего 15-45 транзакций в секунду, что приводит к увеличению стоимости транзакций и длительному времени расчета, из-за чего большинству Dapps трудно покрывать расходы на эксплуатацию.
Идеальное решение для масштабирования заключается в повышении скорости транзакций и пропускной способности блокчейн-сети без жертвы децентрализации и безопасности.
! Подробный исследовательский отчет из 10 000 слов: всесторонний анализ расширения вне сети
2. Категории решений по масштабированию
Согласно стандарту "изменяется ли уровень основной сети", решения по масштабированию можно разделить на две основные категории: масштабирование на блокчейне и масштабирование вне блокчейна.
2.1 Масштабирование в блокчейне
Основная концепция: решение, достигающее эффекта масштабирования путем изменения одного уровня протокола основной сети, в настоящее время основным решением является шarding.
в блокчейне существует множество решений для расширения, таких как:
Изменение протокола основной сети может привести к непредсказуемым негативным последствиям, и любые незначительные уязвимости в безопасности на нижнем уровне могут серьезно угрожать безопасности всей сети.
2.2 вне блокчейна расширение
Основная концепция: решение для масштабирования, не изменяющее существующий протокол основной сети первого уровня.
вне блокчейна расширения решения можно подразделить на Layer2 и другие решения:
! Подробный исследовательский отчет из 10 000 слов: всесторонний анализ расширения вне сети
3.方案 для увеличения глубины вне блокчейна
3.1 Каналы состояния
3.1.1 Обзор
Состояние канала предполагает, что пользователи должны взаимодействовать с основной сетью только при открытии, закрытии или разрешении споров, а взаимодействие между пользователями проходит вне блокчейна, чтобы снизить время и денежные затраты на транзакции.
Статус-канал — это простой P2P-протокол, подходящий для "приложений на основе раундов", таких как игра в шахматы для двух человек. Каждый канал управляется смарт-контрактом с многофакторной подписью, работающим в основной сети, который контролирует активы, внесенные в канал, проверяет обновления состояния и разрешает споры между участниками.
3.1.2 Временная шкала
! Подробный исследовательский отчет из 10 000 слов: всесторонний анализ масштабирования вне сети
3.1.3 Технический принцип
Рабочий процесс каналов состояния:
В отличие от традиционного взаимодействия в блокчейне, каналы состояния могут значительно уменьшить вычислительную нагрузку основной сети, повысить скорость транзакций и снизить затраты.
! Подробный исследовательский отчет на 10 000 слов: всесторонний анализ масштабирования вне сети
3.1.4 Преимущества и недостатки
Преимущества:
Недостатки:
3.1.5 Приложение
Основные приложения включают в себя биткойн-сетевую сеть, сеть Ethereum Lightning и Celer Network и т.д.
Биткойн-сеть молний:
Эфириум Ракетная Сеть:
Сеть Celer:
3.1.6 Сравнение приложений
Существуют различия между сетью Lightning Bitcoin, сетью Lightning Ethereum и Celer Network в следующих аспектах:
! Подробный исследовательский отчет на 10 000 слов: всесторонний анализ масштабирования вне сети
3.2 Сайдчейны
3.2.1 Обзор
Концепция сайдчейна была впервые предложена в 2012 году, а в 2014 году была опубликована первая соответствующая статья. Сайдчейн — это форма блокчейна, которая появилась для ускорения транзакций и может использовать более сложные контракты или улучшенные механизмы консенсуса. Результаты транзакций сайдчейна в конечном итоге будут зафиксированы на стороне валидаторов основной цепи.
3.2.2 Временная линия
! Подробный исследовательский отчет на 10 000 слов: всесторонний анализ расширения вне сети
3.2.3 Технический принцип
Сайдчейн общается с основной цепью через двунаправленное якорение или некоординированное якорение. Основной процесс:
Безопасность сторонней цепи зависит от механизма консенсуса сторонней цепи. Если кто-то создает активы на сторонней цепи, которые не соответствуют основной цепи, это может привести к риску кражи средств.
! Подробный исследовательский отчет на 10 000 слов: всесторонний анализ масштабирования вне сети
3.2.4 Преимущества и недостатки
Преимущества:
Недостатки:
3.2.5 Приложение
Основные применения включают:
xDai( Gnosis Chain):
Полиго́н:
Ронин:
3.2.6 Сравнение приложений
xDai, Polygon и Ronin имеют различия в следующих аспектах:
! Подробный исследовательский отчет на 10 000 слов: всесторонний анализ масштабирования вне сети
3.3 Плазма
3.3.1 Обзор
Plasma — это фреймворк для создания масштабируемых Dapp. Он появился как эволюционное решение для побочных цепей, призванное свести к минимуму доверие пользователей к операторам побочных цепей. Основной принцип Plasma заключается в том, что даже если в цепочке Plasma произойдет сбой безопасности, все активы пользователей все равно могут быть выведены и возвращены в основную сеть.
3.3.2 Временная шкала
! Подробный исследовательский отчет на 10 000 слов: всесторонний анализ масштабирования вне сети
3.3.3 Технические принципы
Основная идея Plasma:
Основной процесс:
! Подробный исследовательский отчет на 10 000 слов: всесторонний анализ масштабирования вне сети
3.3.4 Достоинства и недостатки
Преимущества:
Недостатки: