ظهور النقوش على البيتكوين أضفى حياة جديدة على بيئة البيتكوين، مما جعل المزيد من الناس يعودون للاهتمام بالبيتكوين. يعتقد البعض أن هذا فتح صندوق باندورا لبيئة البيتكوين. من بين العديد من التطورات التقنية في بيئة البيتكوين، تعتبر البناءات من الطبقة الثانية ذات أهمية قصوى. تستند هذه المقالة إلى بعض المقالات المعروفة على الإنترنت، بالإضافة إلى مناقشات مع عدة أصدقاء، لتلخيص المعرفة الأساسية حول الطبقة الثانية للبيتكوين. نأمل أن تكون حجر الزاوية لجذب المزيد من الأشخاص لتحسين الأفكار ذات الصلة، وتعزيز تطور هذا المجال.
عالم البلوك تشين يبدأ ببيتكوين، وسينتهي أيضاً بإيكولوجيا بيتكوين. الإيثيريوم في جوهره هو أيضاً استكشاف لتقنية سلسلة جانبية لبيتكوين.
في هذه المقالة، يتم استخدام مفهومي "البناء على الطبقة الثانية" و"بناء الشبكة على الطبقة الثانية" بشكل متبادل. البناء على الطبقة الثانية هو مفهوم أوسع، ولكن لتناسب المصطلحات الشائعة في الصناعة، سيتم استخدام "بناء الشبكة على الطبقة الثانية" أيضًا.
1. مهمة Layer2
لفهم القضايا الأساسية التي يجب حلها في بناء طبقة الثانية من بيتكوين، نبدأ بالحديث عن الخصائص الأساسية لنظام blockchain.
1.1 الخصائص الأساسية والمتطلبات للبلوكشين
نحن نتبنى المفهوم الذي قدمه فيتاليك: blockchain هو "حاسوب عالمي". من هذا المنظور، سيكون من الواضح فهم الخصائص المتعددة لل blockchain. في وقت لاحق، سنقوم أيضًا بتحليل إمكانية تطوير هذا "الحاسوب العالمي" بناءً على بنية فون نيومان الحاسوبية.
بعض الخصائص الأساسية للبلوك تشين:
الشفافية العامة: هذه هي خصائص تخزين البيانات وتنفيذ التعليمات في "حاسوب العالم" الخاص بالبلوكشين، وأيضاً الحاجة الداخلية التي تتطلب مشاركة العديد من العقد الموزعة حول العالم في الحساب. تلبي هذه الخصائص حق المستخدمين في معرفة البيانات، وهي نتيجة مشتركة لمتطلبات التعاون الداخلي لهذا "الحاسوب العالمي" واحتياجات المستخدمين الخارجية.
اللامركزية: هذه هي السمة المعمارية لـ"الكمبيوتر العالمي". يتم دعم درجة اللامركزية والقدرة على تحمل الأخطاء من الناحية النظرية من خلال نظرية الجنرالات البيزنطيين. الأنظمة غير البيزنطية من الناحية النظرية ليست أنظمة بلوكشين. درجة اللامركزية هي مؤشر مهم على أمان البلوكشين، وهي أيضًا أساس بعض الخصائص.
الأمان: يتكون الأمان من احتياجات داخلية ناتجة عن خصائص هيكل "حاسوب العالم" واحتياجات خارجية للمستخدمين. على المستوى الدقيق، يتم ضمان الأمان من خلال تقنيات مرتبطة بالتشفير، وعلى المستوى الكلي يتم ضمانه من خلال لامركزية الهيكل، وبالتالي لن تؤثر تزوير البيانات الدقيقة أو تدمير الهيكل الكلي على الأمان.
قدرة الحساب: إحدى الوظائف الرئيسية لهذه الحاسوب العالمي، وهي blockchain، هي القدرة على الحساب. يتم قياس هذا المؤشر عادةً من خلال ما إذا كان مكتملًا من حيث تيرينغ. بعض الشبكات مصممة عمدًا لتكون غير مكتملة من حيث تيرينغ، للحفاظ على ميزاتها الرئيسية. على سبيل المثال، في شبكة بِتكوين، لم يجعل ساتوشي ناكاموتو تعليمات الكود مكتملة من حيث تيرينغ فحسب، بل عمد أيضًا إلى حذف بعض مجموعات التعليمات خلال تطويرها، وذلك للحفاظ على استقرارها وأمانها. جميع التقنيات المكتملة من حيث تيرينغ تهدف إلى توسيع قدرة blockchain على الحساب.
الأداء: في حالة تساوي القدرة الحسابية، يعد الأداء سمة رئيسية أخرى تُعتبر في حواسيب عالم البلوكشين. عادةً ما يتم قياسه بواسطة TPS.
التخزين: يتم وصف blockchain بأنه "كمبيوتر عالمي"، لذلك يجب أن يحتوي على وظيفة التخزين، أي القدرة على تسجيل البيانات. حاليًا، يتم التخزين بشكل أساسي داخل الكتل، بينما لا يزال التخزين خارج الكتل على السلسلة قيد التطوير.
الخصوصية: الخصوصية هي "الحاسوب العالمي" مطلب فرعي، أي الحاجة إلى الحفاظ على نطاق صلاحيات منتجي البيانات ومستخدميها خلال عمليات الحوسبة والتخزين. تقودها بشكل أساسي الاحتياجات الخارجية للمستخدمين.
هناك مؤشر شامل آخر وهو القابلية للتوسع، وعادة ما يشير إلى قابلية التوسع في الهيكل بأكمله، وهذه السمة تؤثر على معظم الخصائص الأساسية. على مستوى الهيكل، تعتبر قابلية توسع النظام مؤشرًا مهمًا جدًا.
في الخصائص الأساسية لهذه البلوكشينات، يُقيد معظمها العلاقات المتبادلة بينها بواسطة مثلث مستحيل. على سبيل المثال، فإن فرضية DSS تعني اللامركزية (Decentralization)، والأمان (Security)، وقابلية التوسع (Scalability).
في الأنظمة الموزعة، يشبه مثلث الاستحالة هذا مبدأ CAP، حيث يشير CAP إلى أنه في نظام موزع، لا يمكن تحقيق التناسق (Consistency)، التوفر (Availability)، والتسامح مع تقسيم الشبكة (Partition tolerance) في آن واحد. أنظمة البلوكشين هي أنظمة موزعة تتضمن مشكلة جنرالات بيزنطية، لذا فهي تنطبق أيضًا على مبدأ CAP.
1.2 دور بناء الطبقة الثانية
ما هي الأدوار التي يجب أن تكتمل في بناء الطبقة الثانية؟ ما هي الوظائف التي تقدمها؟ يجب أن يكون بناء الطبقة الثانية هو توسيع أوجه القصور في نظام الطبقة الأولى، مما يعني أن الأمور التي لا تناسب تنفيذها في نظام الطبقة الأولى يجب أن تكتمل في بناء الطبقة الثانية.
من الخصائص التي تم تلخيصها أعلاه، يمكن استخلاص استنتاج أولي، وهو ضرورة توسيع هذه القدرات الأساسية: الشفافية العامة، اللامركزية، الأمان، القدرة الحاسوبية، الأداء (، السعة )، التخزين، الخصوصية، إلخ. بالإضافة إلى هذه القدرات الأساسية من المنظور التكنولوجي، هناك مسألة اقتصادية مهمة تحتاج إلى حل، وهي خفض التكاليف، حيث أن تكلفة تنفيذ المعاملات في الشبكة من الطبقة الأولى عادة ما تكون مرتفعة نسبياً، مما يتطلب استخدام الشبكة من الطبقة الثانية لتقليل هذه التكاليف.
ملخص في جملة واحدة هو أن الحلول في ثلاثة أبعاد لزيادة السعة، وتقليل التكاليف، وتخصيص الخصائص كلها تتعلق بالبناء على الطبقة الثانية. بالنسبة لتخصيص الخصائص، فإنها غير واضحة بما فيه الكفاية حالياً، أو غالباً ما تكون مخفية في الخصائص الأولى، مما يجعل الأمر محيراً بعض الشيء. يمكننا فهم ذلك على أن خصائص الشبكة من الطبقة الأولى تتطلب درجات مختلفة للعديد من التطبيقات، ويمكن إعادة ضبط درجات تحقيق مختلف الخصائص على الطبقة الثانية لبعض التطبيقات.
في بناء الطبقة الثانية، ستختلف القدرات الأساسية للبلوكشين، حيث سيتم التنازل عن بعض الخصائص، بل وقد يتم التخلي عن بعض الخصائص، من أجل تحسين بعض الخصائص بشكل ملحوظ. على سبيل المثال: بعض الطبقات الثانية، من أجل تحسين الأداء، ستقلل من مستوى اللامركزية، وستقلل من الأمان؛ وبعض الطبقات الثانية، لزيادة القدرة على معالجة البيانات، مثل شبكة البرق، ستغير بنية النظام وطريقة التسوية. وهناك بعض الطبقات التي عززت نوعًا معينًا من الخصائص دون تقليل الخصائص الأساسية، مثل طريقة معالجة RGB، التي زادت بشكل ملحوظ من الخصوصية ومقاومة الرقابة، لكنها زادت من صعوبة التنفيذ التقني.
يجب أن يكون خفض التكاليف مطلبًا أساسيًا لجميع مشاريع الطبقة الثانية.
1.3 لماذا يجب القيام بتصميم طبقي؟
التصميم الطبقي هو وسيلة ومنهجية للبشر لمعالجة الأنظمة المعقدة، من خلال تقسيم النظام إلى هياكل متعددة المستويات وتعريف العلاقات والوظائف بين تلك المستويات، لتحقيق تجزئة النظام، وقابلية الصيانة، وقابلية التوسع، مما يعزز من كفاءة وموثوقية تصميم النظام.
بالنسبة لنظام البروتوكولات الواسع والكبير، فإن استخدام الطبقات سيكون له فوائد واضحة. هذا يجعل من السهل على الناس فهمه، ويسهل تقسيم العمل وتنفيذه، ويسهل تحسين الوحدات. مثل تصميم نموذج الطبقات السبع في ISO/OSI في الشبكات الحاسوبية، ولكن في التنفيذ الفعلي، يمكن دمج بعض الطبقات، على سبيل المثال، بروتوكول الشبكة المحدد TCP/IP هو بروتوكول من أربع طبقات.
مزايا تقسيم البروتوكول إلى طبقات هي:
1.الطبقات مستقلة عن بعضها البعض. لا تحتاج طبقة معينة إلى معرفة كيف يتم تنفيذ الطبقة التالية، بل تحتاج فقط إلى معرفة الخدمات التي تقدمها من خلال واجهة الطبقة. وهكذا، ينخفض تعقيد المشكلة الكلية. بمعنى آخر، كيفية عمل الطبقة السابقة لا تؤثر على عمل الطبقة التالية، بحيث يمكننا عند تصميم العمل في كل طبقة ضمان عدم تغيير الواجهة، ويمكننا تعديل طرق العمل داخل الطبقة بحرية.
2.مرونة جيدة. عندما يحدث تغيير في أي طبقة، طالما أن العلاقة بين الطبقات تظل ثابتة، فإن الطبقات فوق أو تحت هذه الطبقة لن تتأثر. عندما تظهر ابتكارات تقنية في طبقة معينة أو عندما تحدث مشكلة في العمل في طبقة معينة، فلن تؤثر على عمل الطبقات الأخرى، وعند استبعاد المشكلة، يجب أن يؤخذ في الاعتبار فقط المشكلة الخاصة بهذه الطبقة.
3.يمكن تقسيمه هيكليًا. يمكن أن تستخدم كل طبقة التقنية الأنسب لتحقيق ذلك. غالبًا ما يكون تطور التكنولوجيا غير متوازن، والتقسيم الطبقي الفعال يتجنب تأثير دلو الخشب، ولن يؤثر نقص التقنية في جانب واحد على كفاءة العمل الكلية.
4.سهل التنفيذ والصيانة. هذه البنية تجعل من السهل التعامل مع تنفيذ وتصحيح نظام ضخم ومعقد، لأن النظام بالكامل قد تم تقسيمه إلى عدة أنظمة فرعية مستقلة نسبيًا. أثناء التصحيح والصيانة، يمكن تصحيح كل طبقة بشكل منفصل، مما يتجنب حدوث مشكلات في عدم القدرة على العثور على الحل أو حل المشاكل الخاطئة.
5.يمكن أن يعزز العمل على توحيد المعايير. لأن كل طبقة من الوظائف والخدمات المقدمة لها قد تم توضيحها بدقة. فائدة التوحيد هي أنه يمكن استبدال أي طبقة منها بحرية، مما يجعل الاستخدام والدراسة مريحة جداً.
فكرة التصميم المعياري الطبقي هي طريقة شائعة في المجال التقني للتعامل مع مشروع هندسي كبير يتطلب تعاون العديد من الأشخاص ويحتاج إلى تحسين مستمر، وقد تم اختبارها عمليًا، وهي طريقة فعالة.
2. أفكار بناء مختلفة لـ Layer2 بيتكوين
بيتكوين من الطبقة الثانية لديها ثلاث مسارات بناء بارزة:
(1)إحدى الطرق للتوسع المعتمدة على السلسلة، مشابهة للطبقة الثانية من EVM، هي بنية blockchain؛
(2) نوع يعتمد على هيكل موزع، يتم تمثيله بشبكة البرق، وهو هيكل موزع.
(3) وهناك نوع آخر يعتمد على نظام مركزي، يتمثل في الفهرس المركزي، وهو هيكل مركزي.
الطريقتان الأوليان لهما خصائص مميزة، وهنالك بالفعل بعض المنتجات المستخدمة ومنتجات أخرى قيد الاستكشاف. بالنسبة للطريقة الأولى، نظرًا للازدهار الكبير في الإيثيريوم والاستكشافات الأخرى لسلاسل تقليد البيتكوين، فإن توسيع الطبقة الثانية القائم على السلسلة يكون أسهل نسبيًا، ويمكن الرجوع إلى المزيد من الحالات. الطريقة الثانية القائمة على التوزيع عادة ما تكون أكثر صعوبة، وتطورها أبطأ قليلاً، بتمثيل شبكة البرق. الطريقة الثالثة مثيرة للجدل، لأنها لا تبدو وكأنها بناء طبقة ثانية، لكنها تبدو وكأنها قد أكملت وظائف البناء الطبقي الثاني.
أي خطة لبناء الطبقة الثانية أفضل؟ نستخدم نتيجة السوق كمعيار قياس، أي شبكة من الطبقات الثانية لديها أعلى قيمة إجمالية مقفلة TVL( Total Value Locked)، فإن تلك الخطة هي الخطة المثلى. مع مرور الوقت وتطور التكنولوجيا، ستكون هذه الخطة المثلى عملية متغيرة.
بالنسبة لتعريف الشبكة من الطبقة الثانية للبيتكوين، يكفي أن تعتمد على شبكة البيتكوين، وأن تقيم ارتباطًا تقنيًا مع شبكة البيتكوين، وأن تتمتع ببعض الخصائص المتفوقة على شبكة البيتكوين من الطبقة الأولى، ليتم اعتبارها بناءً لشبكة البيتكوين من الطبقة الثانية. بعبارة أخرى: طالما يتم استهلاك BTC كغاز، مع استخدام BTC كأصل أساسي، فإن الأنظمة التي توسع من أداء البيتكوين تُعتبر بناءً من الطبقة الثانية. استنادًا إلى هذا الحكم، يجب أن نعترف بنوع ثالث من بناء الشبكة من الطبقة الثانية، وهو بناء مركزية للشبكة من الطبقة الثانية.
تطور تقنية البيتكوين نفسها، مثل تعديل OP_RETURN، Taproot، توقيع Schnorr، MAST، Tapscript، يجب أن تكون مصممة لغرض ربط الطبقة الأولى والثانية، ولا ينبغي استخدام هذه التقنيات لتطوير وظائف بشكل مفرط، لأنه مهما تم توسيع الشبكة من الطبقة الأولى، لن يكون هناك اختراق نوعي، ويجب أن يتم بناء الطبقة الثانية. ولكن في ظل عدم وجود منتجات بيتكوين من الطبقة الثانية الأكثر فائدة، فإن هذه القدرات التقنية التي تربط الطبقة الأولى والثانية، سيتم استخدامها بشكل مفرط لفترة من الزمن.
2.1 البناء من الطبقة الثانية القائم على السلسلة
استكشفت سلاسل محاكاة البيتكوين المبكرة العديد من الخيارات، مثل "Colorcoin"( العملات الملونة)، و"CovertCoins" و"MasterCoin"؛ كما توجد سلاسل محاكاة البيتكوين المختلفة للتوسع، مثل BCH(بيتكوين كاش)، BSV(بيتكوين SV)، BTG(بيتكوين جولد)؛ وتعتبر تقنيات السلاسل الجانبية المختلفة مبنية على توسيع شبكة البلوكشين، ويمكن القول إنها نوع من الطبقة الثانية بمعناها الواسع.
يشمل الإيثريوم، وهو أيضًا نوع من الاستكشافات المحسنة المستندة إلى البيتكوين. في ظل عدم نجاح فيتاليك في إقناع فرق المشاريع الأخرى، قام بتشكيل فريقه الخاص ونشر ورقة بيضاء لتطوير نظام blockchain من الجيل الجديد، مستهدفًا عيوب البيتكوين: نظام UTXO بدون حسابات، لغة التنفيذ غير كاملة Turing، مشاكل في قابلية التوسع، وما إلى ذلك. على الرغم من أن هذا الاستكشاف من الإيثريوم ليس بناءً مباشرًا على الطبقة الثانية من البيتكوين، إلا أنه من الناحية العامة يعد استكشافًا قائمًا على السلسلة.
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
تسجيلات الإعجاب 10
أعجبني
10
7
إعادة النشر
مشاركة
تعليق
0/400
Ser_Liquidated
· منذ 8 س
بتكوين دائمًا هو الزعيم، من يفهم ذلك؟
شاهد النسخة الأصليةرد0
PositionPhobia
· 08-10 02:34
مبتدئ慎入 btcداخل السلسلة扩容就该这么发展的呀
شاهد النسخة الأصليةرد0
FarmHopper
· 08-10 02:32
btc بعد كل شيء انخفاض إلى الصفر
شاهد النسخة الأصليةرد0
HashBrownies
· 08-10 02:27
L2 هو آخر كيلومتر للبيتكوين
شاهد النسخة الأصليةرد0
GasFeeNightmare
· 08-10 02:23
لا أستطيع حتى دفع ثمن الغاز ، فالطبقة 2 ستوفر لي
شاهد النسخة الأصليةرد0
OnChainArchaeologist
· 08-10 02:22
إنه فقط تأثير ماثيو، لا يزال btc مباشرة على الشبكة الرئيسية لدفع رسوم الغاز.
شاهد النسخة الأصليةرد0
AirdropHunter007
· 08-10 02:18
أخيرًا يمكنني تقصير eth، btc هو الحقًا الطريق الحقيقي.
العمق تحليل شبكة بيتكوين الطبقة الثانية: التوسع، خفض التكاليف وتطوير مخصص
基知识体系 لعملة البيتكوين من الطبقة الثانية
ظهور النقوش على البيتكوين أضفى حياة جديدة على بيئة البيتكوين، مما جعل المزيد من الناس يعودون للاهتمام بالبيتكوين. يعتقد البعض أن هذا فتح صندوق باندورا لبيئة البيتكوين. من بين العديد من التطورات التقنية في بيئة البيتكوين، تعتبر البناءات من الطبقة الثانية ذات أهمية قصوى. تستند هذه المقالة إلى بعض المقالات المعروفة على الإنترنت، بالإضافة إلى مناقشات مع عدة أصدقاء، لتلخيص المعرفة الأساسية حول الطبقة الثانية للبيتكوين. نأمل أن تكون حجر الزاوية لجذب المزيد من الأشخاص لتحسين الأفكار ذات الصلة، وتعزيز تطور هذا المجال.
عالم البلوك تشين يبدأ ببيتكوين، وسينتهي أيضاً بإيكولوجيا بيتكوين. الإيثيريوم في جوهره هو أيضاً استكشاف لتقنية سلسلة جانبية لبيتكوين.
في هذه المقالة، يتم استخدام مفهومي "البناء على الطبقة الثانية" و"بناء الشبكة على الطبقة الثانية" بشكل متبادل. البناء على الطبقة الثانية هو مفهوم أوسع، ولكن لتناسب المصطلحات الشائعة في الصناعة، سيتم استخدام "بناء الشبكة على الطبقة الثانية" أيضًا.
1. مهمة Layer2
لفهم القضايا الأساسية التي يجب حلها في بناء طبقة الثانية من بيتكوين، نبدأ بالحديث عن الخصائص الأساسية لنظام blockchain.
1.1 الخصائص الأساسية والمتطلبات للبلوكشين
نحن نتبنى المفهوم الذي قدمه فيتاليك: blockchain هو "حاسوب عالمي". من هذا المنظور، سيكون من الواضح فهم الخصائص المتعددة لل blockchain. في وقت لاحق، سنقوم أيضًا بتحليل إمكانية تطوير هذا "الحاسوب العالمي" بناءً على بنية فون نيومان الحاسوبية.
بعض الخصائص الأساسية للبلوك تشين:
الشفافية العامة: هذه هي خصائص تخزين البيانات وتنفيذ التعليمات في "حاسوب العالم" الخاص بالبلوكشين، وأيضاً الحاجة الداخلية التي تتطلب مشاركة العديد من العقد الموزعة حول العالم في الحساب. تلبي هذه الخصائص حق المستخدمين في معرفة البيانات، وهي نتيجة مشتركة لمتطلبات التعاون الداخلي لهذا "الحاسوب العالمي" واحتياجات المستخدمين الخارجية.
اللامركزية: هذه هي السمة المعمارية لـ"الكمبيوتر العالمي". يتم دعم درجة اللامركزية والقدرة على تحمل الأخطاء من الناحية النظرية من خلال نظرية الجنرالات البيزنطيين. الأنظمة غير البيزنطية من الناحية النظرية ليست أنظمة بلوكشين. درجة اللامركزية هي مؤشر مهم على أمان البلوكشين، وهي أيضًا أساس بعض الخصائص.
الأمان: يتكون الأمان من احتياجات داخلية ناتجة عن خصائص هيكل "حاسوب العالم" واحتياجات خارجية للمستخدمين. على المستوى الدقيق، يتم ضمان الأمان من خلال تقنيات مرتبطة بالتشفير، وعلى المستوى الكلي يتم ضمانه من خلال لامركزية الهيكل، وبالتالي لن تؤثر تزوير البيانات الدقيقة أو تدمير الهيكل الكلي على الأمان.
قدرة الحساب: إحدى الوظائف الرئيسية لهذه الحاسوب العالمي، وهي blockchain، هي القدرة على الحساب. يتم قياس هذا المؤشر عادةً من خلال ما إذا كان مكتملًا من حيث تيرينغ. بعض الشبكات مصممة عمدًا لتكون غير مكتملة من حيث تيرينغ، للحفاظ على ميزاتها الرئيسية. على سبيل المثال، في شبكة بِتكوين، لم يجعل ساتوشي ناكاموتو تعليمات الكود مكتملة من حيث تيرينغ فحسب، بل عمد أيضًا إلى حذف بعض مجموعات التعليمات خلال تطويرها، وذلك للحفاظ على استقرارها وأمانها. جميع التقنيات المكتملة من حيث تيرينغ تهدف إلى توسيع قدرة blockchain على الحساب.
الأداء: في حالة تساوي القدرة الحسابية، يعد الأداء سمة رئيسية أخرى تُعتبر في حواسيب عالم البلوكشين. عادةً ما يتم قياسه بواسطة TPS.
التخزين: يتم وصف blockchain بأنه "كمبيوتر عالمي"، لذلك يجب أن يحتوي على وظيفة التخزين، أي القدرة على تسجيل البيانات. حاليًا، يتم التخزين بشكل أساسي داخل الكتل، بينما لا يزال التخزين خارج الكتل على السلسلة قيد التطوير.
الخصوصية: الخصوصية هي "الحاسوب العالمي" مطلب فرعي، أي الحاجة إلى الحفاظ على نطاق صلاحيات منتجي البيانات ومستخدميها خلال عمليات الحوسبة والتخزين. تقودها بشكل أساسي الاحتياجات الخارجية للمستخدمين.
هناك مؤشر شامل آخر وهو القابلية للتوسع، وعادة ما يشير إلى قابلية التوسع في الهيكل بأكمله، وهذه السمة تؤثر على معظم الخصائص الأساسية. على مستوى الهيكل، تعتبر قابلية توسع النظام مؤشرًا مهمًا جدًا.
في الخصائص الأساسية لهذه البلوكشينات، يُقيد معظمها العلاقات المتبادلة بينها بواسطة مثلث مستحيل. على سبيل المثال، فإن فرضية DSS تعني اللامركزية (Decentralization)، والأمان (Security)، وقابلية التوسع (Scalability).
في الأنظمة الموزعة، يشبه مثلث الاستحالة هذا مبدأ CAP، حيث يشير CAP إلى أنه في نظام موزع، لا يمكن تحقيق التناسق (Consistency)، التوفر (Availability)، والتسامح مع تقسيم الشبكة (Partition tolerance) في آن واحد. أنظمة البلوكشين هي أنظمة موزعة تتضمن مشكلة جنرالات بيزنطية، لذا فهي تنطبق أيضًا على مبدأ CAP.
1.2 دور بناء الطبقة الثانية
ما هي الأدوار التي يجب أن تكتمل في بناء الطبقة الثانية؟ ما هي الوظائف التي تقدمها؟ يجب أن يكون بناء الطبقة الثانية هو توسيع أوجه القصور في نظام الطبقة الأولى، مما يعني أن الأمور التي لا تناسب تنفيذها في نظام الطبقة الأولى يجب أن تكتمل في بناء الطبقة الثانية.
من الخصائص التي تم تلخيصها أعلاه، يمكن استخلاص استنتاج أولي، وهو ضرورة توسيع هذه القدرات الأساسية: الشفافية العامة، اللامركزية، الأمان، القدرة الحاسوبية، الأداء (، السعة )، التخزين، الخصوصية، إلخ. بالإضافة إلى هذه القدرات الأساسية من المنظور التكنولوجي، هناك مسألة اقتصادية مهمة تحتاج إلى حل، وهي خفض التكاليف، حيث أن تكلفة تنفيذ المعاملات في الشبكة من الطبقة الأولى عادة ما تكون مرتفعة نسبياً، مما يتطلب استخدام الشبكة من الطبقة الثانية لتقليل هذه التكاليف.
ملخص في جملة واحدة هو أن الحلول في ثلاثة أبعاد لزيادة السعة، وتقليل التكاليف، وتخصيص الخصائص كلها تتعلق بالبناء على الطبقة الثانية. بالنسبة لتخصيص الخصائص، فإنها غير واضحة بما فيه الكفاية حالياً، أو غالباً ما تكون مخفية في الخصائص الأولى، مما يجعل الأمر محيراً بعض الشيء. يمكننا فهم ذلك على أن خصائص الشبكة من الطبقة الأولى تتطلب درجات مختلفة للعديد من التطبيقات، ويمكن إعادة ضبط درجات تحقيق مختلف الخصائص على الطبقة الثانية لبعض التطبيقات.
في بناء الطبقة الثانية، ستختلف القدرات الأساسية للبلوكشين، حيث سيتم التنازل عن بعض الخصائص، بل وقد يتم التخلي عن بعض الخصائص، من أجل تحسين بعض الخصائص بشكل ملحوظ. على سبيل المثال: بعض الطبقات الثانية، من أجل تحسين الأداء، ستقلل من مستوى اللامركزية، وستقلل من الأمان؛ وبعض الطبقات الثانية، لزيادة القدرة على معالجة البيانات، مثل شبكة البرق، ستغير بنية النظام وطريقة التسوية. وهناك بعض الطبقات التي عززت نوعًا معينًا من الخصائص دون تقليل الخصائص الأساسية، مثل طريقة معالجة RGB، التي زادت بشكل ملحوظ من الخصوصية ومقاومة الرقابة، لكنها زادت من صعوبة التنفيذ التقني.
يجب أن يكون خفض التكاليف مطلبًا أساسيًا لجميع مشاريع الطبقة الثانية.
1.3 لماذا يجب القيام بتصميم طبقي؟
التصميم الطبقي هو وسيلة ومنهجية للبشر لمعالجة الأنظمة المعقدة، من خلال تقسيم النظام إلى هياكل متعددة المستويات وتعريف العلاقات والوظائف بين تلك المستويات، لتحقيق تجزئة النظام، وقابلية الصيانة، وقابلية التوسع، مما يعزز من كفاءة وموثوقية تصميم النظام.
بالنسبة لنظام البروتوكولات الواسع والكبير، فإن استخدام الطبقات سيكون له فوائد واضحة. هذا يجعل من السهل على الناس فهمه، ويسهل تقسيم العمل وتنفيذه، ويسهل تحسين الوحدات. مثل تصميم نموذج الطبقات السبع في ISO/OSI في الشبكات الحاسوبية، ولكن في التنفيذ الفعلي، يمكن دمج بعض الطبقات، على سبيل المثال، بروتوكول الشبكة المحدد TCP/IP هو بروتوكول من أربع طبقات.
مزايا تقسيم البروتوكول إلى طبقات هي:
1.الطبقات مستقلة عن بعضها البعض. لا تحتاج طبقة معينة إلى معرفة كيف يتم تنفيذ الطبقة التالية، بل تحتاج فقط إلى معرفة الخدمات التي تقدمها من خلال واجهة الطبقة. وهكذا، ينخفض تعقيد المشكلة الكلية. بمعنى آخر، كيفية عمل الطبقة السابقة لا تؤثر على عمل الطبقة التالية، بحيث يمكننا عند تصميم العمل في كل طبقة ضمان عدم تغيير الواجهة، ويمكننا تعديل طرق العمل داخل الطبقة بحرية.
2.مرونة جيدة. عندما يحدث تغيير في أي طبقة، طالما أن العلاقة بين الطبقات تظل ثابتة، فإن الطبقات فوق أو تحت هذه الطبقة لن تتأثر. عندما تظهر ابتكارات تقنية في طبقة معينة أو عندما تحدث مشكلة في العمل في طبقة معينة، فلن تؤثر على عمل الطبقات الأخرى، وعند استبعاد المشكلة، يجب أن يؤخذ في الاعتبار فقط المشكلة الخاصة بهذه الطبقة.
3.يمكن تقسيمه هيكليًا. يمكن أن تستخدم كل طبقة التقنية الأنسب لتحقيق ذلك. غالبًا ما يكون تطور التكنولوجيا غير متوازن، والتقسيم الطبقي الفعال يتجنب تأثير دلو الخشب، ولن يؤثر نقص التقنية في جانب واحد على كفاءة العمل الكلية.
4.سهل التنفيذ والصيانة. هذه البنية تجعل من السهل التعامل مع تنفيذ وتصحيح نظام ضخم ومعقد، لأن النظام بالكامل قد تم تقسيمه إلى عدة أنظمة فرعية مستقلة نسبيًا. أثناء التصحيح والصيانة، يمكن تصحيح كل طبقة بشكل منفصل، مما يتجنب حدوث مشكلات في عدم القدرة على العثور على الحل أو حل المشاكل الخاطئة.
5.يمكن أن يعزز العمل على توحيد المعايير. لأن كل طبقة من الوظائف والخدمات المقدمة لها قد تم توضيحها بدقة. فائدة التوحيد هي أنه يمكن استبدال أي طبقة منها بحرية، مما يجعل الاستخدام والدراسة مريحة جداً.
فكرة التصميم المعياري الطبقي هي طريقة شائعة في المجال التقني للتعامل مع مشروع هندسي كبير يتطلب تعاون العديد من الأشخاص ويحتاج إلى تحسين مستمر، وقد تم اختبارها عمليًا، وهي طريقة فعالة.
2. أفكار بناء مختلفة لـ Layer2 بيتكوين
بيتكوين من الطبقة الثانية لديها ثلاث مسارات بناء بارزة:
(1)إحدى الطرق للتوسع المعتمدة على السلسلة، مشابهة للطبقة الثانية من EVM، هي بنية blockchain؛
(2) نوع يعتمد على هيكل موزع، يتم تمثيله بشبكة البرق، وهو هيكل موزع.
(3) وهناك نوع آخر يعتمد على نظام مركزي، يتمثل في الفهرس المركزي، وهو هيكل مركزي.
الطريقتان الأوليان لهما خصائص مميزة، وهنالك بالفعل بعض المنتجات المستخدمة ومنتجات أخرى قيد الاستكشاف. بالنسبة للطريقة الأولى، نظرًا للازدهار الكبير في الإيثيريوم والاستكشافات الأخرى لسلاسل تقليد البيتكوين، فإن توسيع الطبقة الثانية القائم على السلسلة يكون أسهل نسبيًا، ويمكن الرجوع إلى المزيد من الحالات. الطريقة الثانية القائمة على التوزيع عادة ما تكون أكثر صعوبة، وتطورها أبطأ قليلاً، بتمثيل شبكة البرق. الطريقة الثالثة مثيرة للجدل، لأنها لا تبدو وكأنها بناء طبقة ثانية، لكنها تبدو وكأنها قد أكملت وظائف البناء الطبقي الثاني.
أي خطة لبناء الطبقة الثانية أفضل؟ نستخدم نتيجة السوق كمعيار قياس، أي شبكة من الطبقات الثانية لديها أعلى قيمة إجمالية مقفلة TVL( Total Value Locked)، فإن تلك الخطة هي الخطة المثلى. مع مرور الوقت وتطور التكنولوجيا، ستكون هذه الخطة المثلى عملية متغيرة.
بالنسبة لتعريف الشبكة من الطبقة الثانية للبيتكوين، يكفي أن تعتمد على شبكة البيتكوين، وأن تقيم ارتباطًا تقنيًا مع شبكة البيتكوين، وأن تتمتع ببعض الخصائص المتفوقة على شبكة البيتكوين من الطبقة الأولى، ليتم اعتبارها بناءً لشبكة البيتكوين من الطبقة الثانية. بعبارة أخرى: طالما يتم استهلاك BTC كغاز، مع استخدام BTC كأصل أساسي، فإن الأنظمة التي توسع من أداء البيتكوين تُعتبر بناءً من الطبقة الثانية. استنادًا إلى هذا الحكم، يجب أن نعترف بنوع ثالث من بناء الشبكة من الطبقة الثانية، وهو بناء مركزية للشبكة من الطبقة الثانية.
تطور تقنية البيتكوين نفسها، مثل تعديل OP_RETURN، Taproot، توقيع Schnorr، MAST، Tapscript، يجب أن تكون مصممة لغرض ربط الطبقة الأولى والثانية، ولا ينبغي استخدام هذه التقنيات لتطوير وظائف بشكل مفرط، لأنه مهما تم توسيع الشبكة من الطبقة الأولى، لن يكون هناك اختراق نوعي، ويجب أن يتم بناء الطبقة الثانية. ولكن في ظل عدم وجود منتجات بيتكوين من الطبقة الثانية الأكثر فائدة، فإن هذه القدرات التقنية التي تربط الطبقة الأولى والثانية، سيتم استخدامها بشكل مفرط لفترة من الزمن.
2.1 البناء من الطبقة الثانية القائم على السلسلة
استكشفت سلاسل محاكاة البيتكوين المبكرة العديد من الخيارات، مثل "Colorcoin"( العملات الملونة)، و"CovertCoins" و"MasterCoin"؛ كما توجد سلاسل محاكاة البيتكوين المختلفة للتوسع، مثل BCH(بيتكوين كاش)، BSV(بيتكوين SV)، BTG(بيتكوين جولد)؛ وتعتبر تقنيات السلاسل الجانبية المختلفة مبنية على توسيع شبكة البلوكشين، ويمكن القول إنها نوع من الطبقة الثانية بمعناها الواسع.
يشمل الإيثريوم، وهو أيضًا نوع من الاستكشافات المحسنة المستندة إلى البيتكوين. في ظل عدم نجاح فيتاليك في إقناع فرق المشاريع الأخرى، قام بتشكيل فريقه الخاص ونشر ورقة بيضاء لتطوير نظام blockchain من الجيل الجديد، مستهدفًا عيوب البيتكوين: نظام UTXO بدون حسابات، لغة التنفيذ غير كاملة Turing، مشاكل في قابلية التوسع، وما إلى ذلك. على الرغم من أن هذا الاستكشاف من الإيثريوم ليس بناءً مباشرًا على الطبقة الثانية من البيتكوين، إلا أنه من الناحية العامة يعد استكشافًا قائمًا على السلسلة.
الإيثريوم بالنسبة لبيتكوين