Monoliittiset vs modulaariset lohkoketjut: Yksityiskohtainen vertailu

Vuonna 1913 Henry Ford lanseerasi kohtaamiskannat uutena teollisena muotoiluna. Se mullisti tavaroiden valmistuksen ja siirtyi ajasta, jolloin yksittäinen työntekijä valmisti tuotteen alusta loppuun, erittäin ympäristöystävälliseksi, erikoistuneeksi järjestelmäksi, jossa jokainen työntekijä antoi tietyn palapelin palan. Tämä muutos mahdollisti työntekijän kasvamisen poikkeuksellisen asiantuntijaksi todella tietyssä toiminnassa, mikä nopeutti valmistuskustannuksia ja nosti tavaran tasoa.

Siirtyminen monoliittisesta lohkoketjusuunnittelusta, jota tukevat Bitcoin ja Ethereum, modulaariseen suunnitteluun, kuten Polkadotissa tai Celestiassa, edustaa samaa strategista kehitystä. Hyvin samankaltainen kuin esikokoonpanolinjateollisuudessa, monoliittiset lohkoketjusolmut hoitavat kaikki lohkoketjun infrastruktuurin tehtävät, kuten lohkon validointi ja konsensus, kun taas modulaarinen rakenne kuormittaa nämä tehtävät useilla erikoistuneilla lohkoketjuverkkojen kerroksilla. Työnjako, paikka, jonka lohkoketju jakaa useisiin segmentteihin, mahdollistaa suuremman joustavuuden ja skaalautuvuuden.

Tässä artikkelissa, jossa tutkitaan monoliittisia vs modulaarisia lohkoketjuja, puhun lohkoketjun modulaarisuuden täysin erilaisista makuista ja erotan ne monoliittisella strategialla. Löydämme jokaisen mallin edut ja kompromissit ja meille opetetaan, miksi kryptosfääri muuttuu yhä modulaarisemmaksi.

Blockchain-rakenteen ymmärtäminen

Tässä osassa aiomme tarkastella tyypillisen lohkoketjuyhteisön arkkitehtonisia kerroksia. Aion rakentaa useille perustavanlaatuisille ideoille blockchain-osaamisesta, joten perustavanlaatuinen käsitteellinen ymmärrys on lukijoille ensiarvoisen tärkeää. Suosittelen vilpittömästi, että lukijat tutustuvat Coin Bureaun "Lohkoketjuteknologian aloittelijoille" -oppaaseen, joka voi virkistää perusideoitasi ja auttaa sinua pääsemään oikeaan tilaan imeäksesi ideoita, joita olemme löytämässä.

Lohkoketju on hajautettu, hajautettu pääkirja, joka välittää tietoja useissa tietokonejärjestelmissä (solmuissa) tavalla, joka takaa turvallisuuden, läpinäkyvyyden ja muuttumattomuuden. Se käyttää kryptografista hajautus- ja konsensusmekanismeja, jotka ovat verrattavissa Proof of Work- tai Proof of Stake -toimintoon, tietojen eheyden ylläpitämiseksi ja luvattomien muutosten estämiseksi. Jokainen asiakirja tai "lohko" on linkitetty aikaisempiin, muodostaen ketjun, jolloin kaikkien tapahtumien historiallinen menneisyys on täysin kaikkien jäsenten nähtävissä ja todennettavissa.

Mitä ovat Blockchain-kerrokset?

Syventääksemme ymmärrystämme lohkoketjujen toiminnasta, palataanpa tapauslinjan nopeampaan analogiaan. Tapaamislinjassa paikka on jaettu täysin erilaisiin tehtäviin tehokkuuden lisäämiseksi, lohkoketju koostuu erilaisista "kerroksista" – vaikka käytännössä nämä kerrokset ovat ylimääräisiä käsitteellistä kehystä, joka on suunniteltu erottamaan ja selkeyttämään roolit lohkoketjun toiminnan aikana. .

Blockchain on pohjimmiltaan ohjelmisto, joka työskentelee erilaisissa solmuissa, jotka yhdessä säilyttävät replikoidun, reaaliaikaisen tilan. Jokainen yhteisön solmu päivittää ja tarkistaa jatkuvasti pääkirjan tilan varmistaen, että kaikki tapahtumat kirjataan asianmukaisesti ja turvallisesti.

Kerrosten käsitteellistäminen

Itse asiassa lohkoketjussa ei ole kehollisia kerroksia; korvikkeena nämä kerrokset ovat käsitteellinen kokoonpano, jota käytetään vaiheistamaan lohkoketju täysin erilaisille alueille. Tämä auttaa ymmärtämään tarkat ominaisuudet ja vuorovaikutukset, joita tapahtuu kaikilla tasoilla lohkon elinkaaren aikana:

• Tietojen saatavuustaso: Se tunnetaan myös nimellä Verkkokerros, ja se varmistaa, että kaikki tapahtumia koskevat tiedot ovat solmujen saatavilla.
• Konsensuskerros: Solmut sopivat lohkoketjun nykyisestä tilasta ja vahvistavat tapahtumat.
• Selvityskerros: Vahvistetut tapahtumat tallennetaan peruuttamattomasti lohkoketjuun.
• Toteutustaso: Kutsutaan myös Utility-kerrokseksi, se hoitaa transaktioiden suorittamisen protokollan periaatteiden mukaisesti, hyvien sopimusten kannalta merkittävästi.

Lohkoketju on hieno prosessien ja vuorovaikutusten integraatio yhteisön sisällä ja solmujen välillä. Käsittelemällä nämä prosessit erillisinä kerroksina havaitsemme ja ihailemme paremmin jokaisen vaiheen monimutkaista toimintaa lohkon elinkaaren aikana. Tämä rakenne ei auta pelkästään analysoimaan lohkoketjujen toimintaa, vaan auttaa lisäksi vianmäärityksessä ja jokaisen kerroksen optimoinnissa tehokkuuden ja skaalautuvuuden parantamiseksi.

Seuraavissa osioissa aiomme löytää jokaisen hyödyllisen kerroksen perusteellisesti, alkaen siitä, kuinka lohko muotoillaan ja etenemällä kunkin kerroksen toiminnallisten erityispiirteiden avulla.

Miten nämä kerrokset toimivat yhdessä?

Ethereumin kaltaisen PoS-lohkoketjun yhteydessä tiedon saatavuuden, konsensuksen, selvityksen ja toteuttamisen prosessit ovat tiukasti sisäänrakennettu sen yksikerroksiseen rakenteeseen, mikä tarkoittaa, että identtinen solmuyhteisö suorittaa kaikki nämä tehtävät. Tässä on perusteellinen erittely näiden prosessien toiminnasta:

1. Tietojen saatavuus

• Tiedon vastaanottaminen ja lähettäminen: Jokainen solmu saa uusia tapahtumatietoja asiakkailta ja eri solmuilta. Nämä tiedot ovat tärkeitä tapahtuman oikeellisuuden tarkistamiseksi (esim. onko tapahtuman digitaalinen allekirjoitus laillinen ja vastaako nonce odotettua arvoa) ja lähetetään sitten eri solmuille.
• Tietojen tallennus: Vahvistettuaan tapahtumat, solmu tallentaa nämä tiedot alkuperäiseen tapahtumapoolimalliinsa ja valmistelee ne sisällytettäväksi aivan uuteen lohkoon.

2. Yhteisymmärrys

• Estä ehdotus: Ethereum PoS:ssa solmu voidaan myös valita satunnaisesti ehdottamaan lohkoa ensisijaisesti panoksensa perusteella. Valittu validaattori kerää tapahtumat tapahtumapoolistaan, kirjoittaa lohkon ja ehdottaa sitä yhteisölle.
• Estä vahvistus: Jos solmua ei pitäisi valita päällikön takia, se osallistuu konsensusprosessiin tai todistaa eri solmujen ehdottamia lohkoja. Tämä sisältää ehdotettujen lohkojen tarkistamisen kohti solmun alkuperäistä tilaa ja konsensusohjeita, minkä jälkeen äänestetään lohkon pätevyydestä.

3. Ratkaisu

• Tapahtuman toteutus: Kun konsensus hyväksyy lohkon, solmu suorittaa kaikki tapahtumat lohkon sisällä peräkkäin. Tämä suoritus sisältää Ethereum-lohkoketjun solmun malliin tallennetun tilan muuttamisen (verrattavissa saldoihin ja sopimustiloihin).
• Osavaltion viimeistely: Laita toteutus, upouusi tila on viimeistelty; mikä tarkoittaa, että lohkon tulokset ovat muodollisesti osa Ethereum-kirjaa ja tunnustetaan muuttumattomiksi normaalin toiminnan alapuolella.

4. Toteutus

• Hyvät sopimukset ja kaupat: Toteutus Ethereumissa sisältää tavanomaisten tapahtumien ja hyvien sopimusten käsittelyn. Se suoritetaan käyttämällä Ethereum Digital Machinea (EVM), jota kukin solmu käyttää alueellisesti. Jokainen tapahtuma voi epäilemättä muuttaa lohkoketjun tilaa sen logiikkaan perustuen.

Tämä kurssi havainnollistaa perinteisten lohkoketjujen, kuten Ethereumin, sisäänrakennettua luonnetta. Ne erottavat ylimääräisillä modulaarisilla lähestymistavoilla paikka, jossa täysin erilaiset kerrokset tai osat voidaan erottaa täysin erilaisista solmuista tai infrastruktuureista (kuten kokoelmat tai erilliset tiedon saatavuusverkot), mutta tulemme siihen pian. Tämä sisäänrakennettu strategia varmistaa liiallisen turvallisuuden ja tietojen johdonmukaisuuden, mutta se voi kuitenkin aiheuttaa skaalautuvuushaasteita, joihin Ethereum pyrkii selviytymään päivityksillä, kuten shardingilla. Toistaiseksi käytämme yllä kuvattua vuorovaikutusta taustana näiden tasojen tuntemiseksi:

Tietojen saatavuus

Tietojen saatavuus (DA) viittaa lohkoketjun kykyyn varmistaa, että kaikki tärkeät tiedot (esim. tapahtumat, tilat, allekirjoitukset) ovat kaikkien jäsenten saatavilla, jotka haluavat sen vahvistavan ja suorittavan tapahtumia. Tämä on välttämätöntä avoimuuden ja turvallisuuden ylläpitämiseksi hajautetuissa verkoissa. 

Esimerkki: Ethereumissa kaikkien tapahtumatietojen tulee olla kaikkien solmujen saatavilla; Tästä syystä jokainen tapahtuma lähetetään koko yhteisössä. Erityisen erikoistuneessa kontekstissa Celestia tarjoaa yleiskäyttöisen tiedon saatavuuskerroksen eri lohkoketjuverkoille, mikä mahdollistaa niiden toiminnan tiedontallennus- ja lähetysrajoituksista riippumatta. DA-kerroksen suojaavat solmut tarjoavat yhteisölle kaksi tärkeää ominaisuutta:

• Elävyys takaa: Varmista, että ketju jatkaa etenemistä. Elävyyden epäonnistuminen on tilanne, jossa paikka, jossa ei ole riittävästi äänestysvoimaa, tekee yhteisymmärrystä BFT-toleranssin varmistamiseksi (yleensä 1/). DA varmistaa, että riittävällä kynnysmäärällä solmuja on riittävästi tietoa osallistuakseen yhteisön konsensukseen ja vahvistaakseen tapahtumia.
• Virheelliset tapahtumat hylätään: DA varmistaa, että solmuilla on riittävät tiedot sen testaamiseksi, onko tapahtuma virheellinen ja hylätäänkö se.

Ole varuillasi: Virheellinen tapahtuma on täysin eri asia kuin hylätty tapahtuma. Riittävästi polttoainetta maksavat tapahtumat voidaan sisällyttää lohkoon, mutta sisällyttäminen ei takaa toteutumista. Validaattorit suorittavat tarkastuksia, jotka ovat verrattavissa allekirjoituksen varmentamiseen ja vakaustarkastuksiin heti, kun tapahtuma sisällytetään. Jos tapahtuma ei läpäise näitä tarkastuksia, se on ajateltuna pätemätön, mutta kuluttaa kuitenkin polttoainetta suoritettaviin tarkastuksiin. Tästä johtuen tapahtuma voidaan hyväksyä myös suoraan lohkoon, mutta se voidaan kuitenkin mitätöidä, jos se ei täytä pakollisia standardeja.

Yhteisymmärrys

Konsensuskerros on velvollinen sopimaan tapahtumien järjestyksestä ja pätevyydestä hajautetusti varmistaen, että kaikilla jäsenillä on jatkuva näkemys reskontrasta. Esimerkki: Bitcoin käyttää Proof of Work (PoW) -mekanismia, jossa kaivostyöntekijät ratkaisevat laskennallisia pulmia ehdottaakseen uusia lohkoja. Ethereum 2.0 omaksui Proof of Stake (PoS) -strategian, jossa validaattorit panostavat kryptoomaisuuksia varmistaakseen tapahtumien ja ehdottaakseen lohkoja oikein.

Yhteistyössä toimivat solmut tuovat turvaa ketjun uudelleenjärjestelyihin. Hajotamme sen:

Ketjujen uudelleenjärjestelytilaisuudet

Ketjujen uudelleenorganisointi (joskus kutsutaan nimellä "reorg") lohkoketju-osaamisessa tapahtuu, kun lohkoketjuyhteisö hylkää lohkoja nykyisestä pisimmästä laillisesta ketjustaan ​​ja korvaa ne erityisillä lohkoilla. Tämä voi tapahtua muutamasta syystä, lähinnä siitä syystä, että yhteisösolmut vastaanottavat lohkoja täysin eri tapauksissa lähetysviiveiden seurauksena, mikä päätyy hetkellisiin eroihin lohkoketjun reskontrassa.

Kuinka Consensus Layers suojaa Reorgeja kohti

• Konsensusohjeiden luominen: Konsensusprotokolla noudattaa yleensä "pisimmän ketjun sääntöä", paikka, jossa laillinen ketju on se, jossa on paras valikoima lohkoja.
• Lopullinen mekanismi: Monilla PoS-tekniikoilla on lopullisuuden tarkistuspisteet, jotka heti kun ne kohtaavat, lohkoja ja niiden historiallista menneisyyttä ei voida palauttaa ilman erityisen massiivista koordinoitua ponnistusta (kuten 2/3 validaattoreista tekee yhteistyötä). Ethereumissa lopullisuuden tarkistuspisteitä kutsutaan aikakausiksi. Jokainen aikakausi sisältää 32 paikkaa ja jokainen paikka voisi tai ei voisi sisältää lohkon.
• Yhteisön viiveen hallinta: Ympäristöystävälliset tiedon leviämisstrategiat varmistavat, että lohkot välitetään nopeasti ja tasaisesti koko yhteisössä, mikä vähentää todennäköisyyttä samanaikaisten lohkojen luomiseen ja tahattomiin haarautumiin, jotka johtavat uudelleenorganisaatioihin.

Ratkaisu

Selvitys lohkoketjussa viittaa siihen, miten transaktiot tai sopimukset tehdään ja katsotaan peruuttamattomiksi. Tämä sisältää lohkoketjun tilan laskemisen hyväksyttyjen tapahtumien tuloksista. 

Esimerkki: Bitcoin-yhteisössä selvitys tapahtuu, kun tapahtuma sisältyy lohkoon ja tämä lohko muuttuu osaksi pisintä lohkoketjun haarukkaa. Ethereumissa siirtyminen odottavista tapahtumista vahvistettuun (selvitettyyn) tilaan tapahtuu sen jälkeen, kun tapahtumat sisällytetään tehokkaasti lohkoon ja yhteisö on kuitannut ne.

Teloitus

Toteutuskerros käsittelee kaikki transaktioihin ja hyviin sopimuksiin määritellyt toiminnot. Tämä kerros laskee tulokset ja päivittää lohkoketjun tilan vastaavasti. Tyypillisesti jokainen solmu suorittaa suorittamisen alueellisesti DA:n, konsensuksen ja sovituksen jälkeen. Tästä syystä jokainen solmu suorittaa identtiset prosessit samassa järjestyksessä ja saavuttaa samanlaisen seurauksen kuin jokainen eri solmu.

Esimerkki: Ethereum Digital Machine (EVM) on Ethereumin suoritusmoottori, joka purkaa ja suorittaa lohkoketjuun tallennetun hyvän sopimustavukoodin. Tämä mahdollistaa edistyneiden hajautettujen toimintojen, kuten Uniswap hajautetun oston ja myynnin tai Compoundin hajautetun lainauksen toteuttamisen, paikkasopimuslogiikka toteutetaan tasaisesti kaikissa solmuissa.

Mitä ovat monoliittiset lohkoketjut?

Monoliittiset lohkoketjut luonnehtivat lohkoketju-osaamisen ainutlaatuista rakennetta, jossa kaikki olennaiset ominaisuudet - tiedon saatavuus, konsensus, selvitys ja toteutus - on rakennettu suoraan yhteen kerrokseen. Tässä rakenteessa identtiset solmut käsittelevät jokaista lohkoketjun kulkua.

Ydinpiirteet

• Sisäänrakennetut toiminnot: Monoliittisissa lohkoketjuissa kaikki solmut suorittavat kaikki avaintoiminnot samanaikaisesti. Tämän vuoksi jokaisen yhteisön solmun pitäisi pystyä välittämään jälleenmyyjätietoja, vahvistamaan tapahtumia, viimeistelemään selvitykset ja toteuttamaan sopimussopimuksia.
• {Laitteisto} ja yhteisön tarpeet:
  • Tietojen saatavuus: Solmut vaativat tärkeän tallennuskapasiteetin säilyttääkseen lohkoketjun tietojen koko historiallisen menneisyyden.
  • Yhteisymmärrys: Ympäristöystävälliset konsensusmekanismit riippuvat luotettavasta ja vähän latenssista yhteisöyhteydestä ja huomattavasta panoksesta yhteisön sisällä kannustaakseen rehellisyyttä ja osallistumista.
  • Selvitys: Energian prosessointi on välttämätöntä, koska solmujen tulisi kyetä suorittamaan tapahtumia, jotta yhteisön läpimenokyky pysyy pian yllä.
  • toteutus: Suojattu ja vakaa yhteys on kriittinen sen varmistamiseksi, että loppukäyttäjät voivat syöttää lohkoketjutietoja ja työskennellä niiden kanssa ilman häiriöitä.

Skaalautuvuuden haasteet

Koska monoliittisen lohkoketjun asiakkaiden ja tapahtumien kirjo kasvaa, jokaisen solmun prosessointienergian, muistojen ja yhteisön kaistanleveyden tarpeet paranevat lineaarisesti. Tämä skaalautuvuusongelma on kriittinen, koska jokaisen solmun tulisi skaalata kykynsä vastatakseen yhteisön suurempiin vaatimuksiin.

Esimerkit ja evoluutio

• Perusesimerkkejä: Bitcoin, Ethereum (aiemmin kuin sen 2.0 parantaa) ja Solana ovat parhaita esimerkkejä paikasta, jossa kaikki solmut käsittelevät kaikkia yhteisön toimintoja yhtenäisesti.
• Siirtymärakenne: Ethereum on tällä hetkellä siirtymässä ylimääräiseen modulaariseen rakenteeseen Ethereum 2.0:n kanssa, joka sisältää komponentteja, kuten sharding ja rolluppeja suorituskuorman jakamiseksi erikoistuneisiin kerroksen 2 verkkoihin. Tämä muutos on suunnattu monoliittisten suunnitelmien luontaisten skaalautuvuusongelmien voittamiseksi irrottamalla suorituskerros periaatteellisista konsensusvelvollisuuksista.

Yhteenveto

Vaikka lohkoketjuekosysteemin perusta onkin, monoliittiset lohkoketjut kohtaavat nousevia kipuja, kun ne skaalautuvat lisääntyneen käyttöönoton myötä. Ainoa kerroksinen strategia yksinkertaistaa solmujen suunnittelua ja toimintoja kuitenkin sillä hinnalla, että se vaatii erittäin onnistunutta ja siten ylihintaista infrastruktuuria. Tämän rakenteen yksinkertaisuus ja kestävyys sopivat täydellisesti pienempiin tai vähemmän kehittyneisiin verkkoihin, mutta voivat kuitenkin taistella kasvavan lohkoketjuekosysteemin kuormituksen alapuolella.

Seuraavassa osassa aiomme löytää modulaarisia lohkoketjuja, jotka tarjoavat lupaavan ratkaisun tavanomaisten monoliittisten mallien skaalautuvuus- ja tehokkuushaasteisiin erottamalla monipuoliset lohkoketjuominaisuudet erillisiin kerroksiin.

Mitä ovat modulaariset lohkoketjut?

Modulaariset lohkoketjut luonnehtivat suurta kehitystä lohkoketjun rakenteessa, joka on suunniteltu käsittelemään monoliittisten tekniikoiden luontaisia ​​rajoituksia. Blockchain-osaamisen kypsyessä ja monipuolistuessa Web3-toimintojen myötä ylimääräisten skaalautuvien, muokattavien ja ympäristöystävällisten verkkojen tarve muuttuu ensiarvoisen tärkeäksi.

Ydinpiirteet

• Evoluutiosuunnittelu: Toisin kuin monoliittiset lohkoketjut, jotka yhdistävät kaikki prosessit yhden kerroksen sisällä, modulaariset lohkoketjut erottavat nämä prosessit erillisiksi kerroksiksi tai moduuleiksi. Tämä erottelu sallii jokaisen moduulin erikoistua ja optimoida sen tiettyä toimintaa varten riippumatta siitä, onko se tiedon saatavuus (DA), yksimielisyys, sovittelu tai toteutus.
• Erikoistuminen tehokkuuteen:
  • Skaalautuvuus: Jakamalla työtaakan useisiin erikoistuneisiin verkkoihin, modulaariset lohkoketjut voivat käsitellä ylimääräisiä tapahtumia ja vuorovaikutuksia kuin perinteiset monoliittiset lohkoketjut. Tämä asetus vähentää yksittäisen yhteisön kuormitusta ja parantaa huomattavasti skaalautuvuutta.
  • Ohjelmoitavuus ja muokattavuus: Jokainen kerros voidaan kehittää itsenäisesti ja ajan tasalla vaikuttamatta lohkoketjun eri osiin, mikä mahdollistaa suuremman joustavuuden ja parannusten nopean toteuttamisen.

Toimintadynamiikka

• Lohkon muodostussykli: Modulaarisissa lohkoketjuissa lohkon muodostusprosessi sisältää useita verkkoja, joissa jokainen suorittaa osan lohkon toimittamiseen vaadittavasta täydestä toiminnasta. Nämä verkot jakavat toisiinsa liittyviä tietoja saumattomasti eheyden ja jatkuvuuden varmistamiseksi.
• Kerrosten vuorovaikutus: Pohjimmiltaan havainnollistavin esimerkki liikkeessä olevasta modulaarisesta rakenteesta on Layer 2 -ekosysteemi Ethereumissa yhdessä Arbitrum-, Optimismi- ja Polygon zkEVM -verkkoihin verrattavissa olevien verkkojen kanssa. Nämä alustat käsittelevät ensisijaisesti toimeenpanotehtäviä, kun taas ne luottavat Ethereumin perusketjuun tiedon saatavuudessa, konsensuksessa ja selvittämisessä.

Laajentaminen

• Aiemmat tasot 2: Layer 2 -verkot ovat erinomaisia ​​esimerkkejä, mutta modulaarinen idea ulottuu erilaisiin malleihin, joista jokaisessa on omat edut ja ongelmat. Tämä koostuu erillisistä sivuketjuista, validiumista ja hybriditekniikoista, jotka yhdistävät täysin erilaisia ​​​​modulaarisuuden komponentteja uimapukujen erityistarpeisiin.

Yhteenveto

Siirtyminen modulaarisiin lohkoketjuihin muistuttaa evoluutiota yhden tehtaan tuotantokannoista kehittyneisiin, toisiinsa yhdistettyihin teollisuuspuistoihin, joissa jokainen tuotantolaitos keskittyy tiettyyn tuotantoprosessin osa-alueeseen. Tämä strategia parantaa kokonaistehokkuutta ja esittelee joustavuuden, jota halutaan mukautua tuleviin lohkoketjusektorin haasteisiin ja vaihtoehtoihin.

Seuraavissa osissa aiomme löytää erilaisia ​​modulaarisia malleja, niiden erottuvia etuja ja niiden mahdollisia kompromisseja.

Modulaariset lohkoketjumallit

Ajatus lohkoketjun modulaarisuudesta on noussut parrasvaloihin ensisijaisesti Ethereumin Layer 2:n soveltavien tieteiden tarjoamien skaalautuvuusvaihtoehtojen vuoksi. Siitä huolimatta lohkoketjun modulaarisuuden potentiaali ulottuu kauas ohi yksinkertaisesti transaktiokyvyn parantamisen. Pohtimalla näitä soveltavia tieteitä konfiguroitavina "legoina" rakentajat voivat koota verkkoja, joissa on räätälöityjä toimintoja ja erilaisia ​​ominaisuuksia. Alla on joitakin keskeisiä esimerkkejä modulaarisuuden toteuttamisesta:

Suorituskoosteet

Toteutuskokoelmat (tunnetaan tyypillisesti hyvinä sopimuskokonaisuuksina) ovat tällä hetkellä luultavasti merkittävin muotoilu modulaarisessa lohkoketjutalossa, erityisesti koko Ethereum-ekosysteemissä. Tämän luokan merkittäviä tehtäviä ovat muun muassa Optimism, Polygon zkEVM, Arbitrum ja Starknet.

Miten se toimii

• Kurssi: Suorituskokoelmassa suorituskerros toimii määrättynä yhteisönä, joka käsittelee tapahtumat itsenäisesti, mutta riippuu äiti- tai isäyhteisöstä (verrattavissa Ethereumiin) tiedon saatavuuden, konsensuksen ja selvityskyvyn osalta. Suorituskerros on yleensä helppo lempeä solmu ilman panoksia tai konsensusta; kaikki, mistä Ethereum-kerroksessa on huolehdittu.
• Mekanismi: Rollup-sekvensserisolmu kerää lukuisia tapahtumia, suorittaa ne, minkä jälkeen niputtaa tapahtumatiedot suoraan kompaktiin koontilohkoon tai "nippuun". Tämä nippu on alistettu Ethereum-lohkoketjun periaatteelle tietyn rollup good -sopimuksen avulla, johon on liitetty kelpoisuustodistuksia (tapahtumien oikeellisuuden vahvistamiseksi), yleensä nollatietokelpoisuustodisteet.
• Integrointi Ethereumiin: Heti kun se on lähetetty, koko Ethereum-yhteisö tulee vastuuseen seuraavista:
  • Tietojen saatavuus: Kokoamispakettien sisältämien tapahtumatietojen tallentaminen ja levittäminen.
  • Selvitys: Tarjottujen tapahtumatietojen ja kelpoisuustodistusten käyttäminen tapahtumien vahvistamiseen ja viimeistelemiseen.
  • Yhteisymmärrys: Ajantasaisen koontitilan sisällyttäminen Ethereum-lohkoihin osana maailmanlaajuista Ethereum-tilaa.

Hyödyt

• Skaalautuvuus: Käsittelemällä useita tapahtumia ketjun ulkopuolella ja ratkaisemalla vain lopulliset tilat ketjussa, rullat voivat parantaa huomattavasti suorituskykyä.
• Hintatehokkuus: Ethereum-polttoaineiden hintojen jakaminen useille tapahtumille yhden keräilypaketin sisällä vähentää tyypillistä tapahtumamaksua.
• Turvallisuus ja luotettavuus: Rollupit hyötyvät Ethereumin taustalla olevista turvallisuus- ja yhteisymmärrysmekanismeista, mikä takaa vahvan turvallisuuden kaksinkertaista kulutusta, yhteisöhaarukkaa ja elävyyden epäonnistumista vastaan.
• yhteentoimivuus: Sillä ehdolla, että he jakavat Ethereum-reskontran tilitystä varten, koontikirjat auttavat luontaisesti vuorovaikutusta eri Ethereum-pohjaisten toimintojen ja koontiketjujen kanssa. Tästä syystä Ethereum-kerros voi yhdistää ketjujen väliset tapahtumat ja hyvät sopimuspuhelut eri Ethereum-rullausten välillä. Siitä huolimatta rollupit käyttävät yleensä ulkoisia siltoja pysyäkseen erossa Ethereumin liiallisista polttoainehinnoista.

Haitat

• Rajoitettu suvereniteetti: Rolluppeja rajoittavat Ethereum-yhteisön ja Ethereum Digital Machinen (EVM) ominaisuudet ja ohjeet. Ne eivät voi suorittaa EVM-logiikan kanssa yhteensopimattomia tapahtumia tai kestää protokollapäivityksiä riippumatta Ethereumin yksimielisyydestä.

Validium

Validium on vallankumouksellinen Layer 2 -skaalausresoluutio, joka asettaa etusijalle liiallisen skaalautuvuuden ostamalla ja myymällä strategisesti turvatakuiden joukossa, joita yleensä sen äiti- tai isäketju tarjoaa. Tärkeä esimerkki Validium-rakenteen liikkeessä on Polygonin PoS-ketjun siirtyminen tulevan Polygon 2.0 -parannuksen alapuolelle, kehittyen Ethereum-sivuketjusta täysimittaiseksi Validium-järjestelmäksi.

Kuinka Validium toimii

Validiumin toiminnan ymmärtämiseksi on hyödyllistä tarkistaa se suorituskokoelmien avulla:

• Toteutuskoosteet: Nämä tekniikat riippuvat Ethereum-yhteisöstä tiedon saatavuuden (DA), konsensuksen ja ratkaisun osalta. Näistä ominaisuuksista DA on yleensä luultavasti resurssiintensiivisin, koska se sisältää täydelliset tapahtumatiedot ja tilasiirtymät, mikä vaatii paljon tilaa tallentamiseen Ethereumissa.
• Validium Shift: Poikkeuksellisesti Validium-kokoonpano muuttaa tätä ulkoistamalla (tai hallitsemalla itse) DA:n haluamia. Tästä johtuen, vaikka se on kuitenkin riippuvainen Ethereumista yhteisymmärrykseen ja sovitteluun, se järjestää henkilökohtaisen DA:nsa, yleensä ulkoisten tai omistettujen tekniikoiden avulla.

Käyttötiedot

• Tietoja käsitellään: Validium-järjestelmässä "DA-todistus" tarjotaan korvaamaan täydellisen tapahtumatietojen tuomisen Ethereumiin. Tämä todistus toimii todisteena siitä, että tiedot ovat Validium-solmujen käytettävissä, mutta niitä ei ole olennaisesti tallennettu Ethereum-lohkoketjuun.
• Turvallisuus ja eheys: Samalla kun vastuu tiedon säilyttämisestä saatavilla ja turvallisesti reaaliajassa siirtyy Validium-solmuille, Ethereum käsittelee edelleen tapahtumien lopullisuutta ja validointia kelpoisuustodisteita hyödyntäen. Tämä asennus varmistaa, että Ethereum voi kuitenkin vahvistaa tapahtumien eheyden käsittelemättä välittömästi kaikkia tietoja.
• Asian tutkiminen - Polygon zkEVM Validium: Tarkoituksenmukaisen Polygon 2.0 -rakenteen alla Polygon-yhteisö käyttää henkilökohtaista PoS-mekanismiaan, joka toimii POL-tunnuksella, tietojen saatavuuden hallintaan, mikä tekee tietyn elävyyden ja eheyden sekä esittelee räätälöidyn strategian Validiumin DA-haasteisiin.

Validiumin edut

• Parannettu suorituskyky: Vähentämällä emo- tai isälohkoketjun tietokuormitusta Validiu-rullaus voi pakata jokaiseen nippuun huomattavasti enemmän erilaisia ​​tapahtumia. Tästä johtuen Validium voi suorittaa huomattavasti enemmän tapahtumia, mikä lisää yhteisön kokonaismäärää.
• Hintatehokkuus: Kun Ethereumin tiedotussitoumukset vähenevät, niihin liittyvät polttoainemaksut laskevat merkittävästi, mikä tekee asioinnista asiakkaille erityisen taloudellista.

Validiumin haitat

• Alennettu turvallisuus takaa: Toisin kuin täydessä suoritusmuodossa, Validium ei hyödynnä koko Ethereum-yhteisön kryptografisia ja taloudellisia turvamekanismeja. Tämä voi epäilemättä altistaa sen suuremmille vaaroille tiedon epäkäytettävyydestä tai manipuloinnista (kuten yhdessä virheellisten tapahtumien kanssa lohkon sisällä), jos ulkoiset DA-tekniikat vaarantuvat.

Suvereeni Rollupit

Celestian, modulaarisen yleiskäyttöisen DA-toimittajan, luoma aikajakso "Sovereign rollupit" viittaa eräänlaiseen rollup-rakenteeseen, joka ylläpitää suvereniteettia. Tämä tarkoittaa, että se ei vaadi äidin tai isän ketjun lupaa muuttaa perusohjeita, kuten suoritusasetusta tai ohjelmointikieltä, mikä antaa seuraavan itsenäisyyden diplomin ja räätälöinnin verrattuna erilaisiin rollup-lajeihin.

Mitä yksiköitä suvereenin kokoelmat syrjään?

Jotta tiedämme, miksi Execution rollupit ja Validium eivät ole suvereeneja, meidän on perehdyttävä ajatukseen ratkaisusta näiden tekniikoiden sisällä:

• Selvityksen yleiskatsaus: Kokoelmien yhteydessä selvitys sisältää tapahtuman oikeellisuuden tarkistamisen käyttämällä DA-tietoja (tai sen todistusta) ja kelpoisuustodistuksia sen varmistamiseksi, että tapahtumat suoritetaan asianmukaisesti.
• Toteutusilmapiirin riippuvuus: Jotta emo- tai isäketju, kuten Ethereum, voisi toimittaa selvitysyhtiöitä Layer 2 -järjestelmään, sen pitäisi pystyä havaitsemaan ja vahvistamaan Layer 2:ssa suoritetut tapahtumat. Tämä edellyttää yleensä, että Layer 2 käyttää identtistä suoritusasetusta, koska emo- tai isäketju (esim. Ethereum Digital Machine tai EVM).

Kuinka Suvereign Rollupit toimivat

• Modulaarinen suunnittelu: Suvereign-kokoelmassa on erilliset selvitys- ja toteutuskerrokset, ja äiti- tai isäketju tarjoaa vain DA-yrityksiä ja konsensusta.
• Suorituksen joustavuus: Toisin kuin perinteiset rullat, suvereenit rullat eivät välttämättä käytä identtistä suorituslogiikkaa, koska äiti tai isä on ketjussa. Näin he voivat toteuttaa täysin erilaisia ​​digitaalisia koneita tai suoritusympäristöjä puolueettomasti emo- tai isäketjun infrastruktuurista.
• Asutuksen autonomia: Suvereenit kokoelmat käsittelevät omia selvitysprosessejaan sisäisesti tai kolmannen osapuolen verkkojen avulla. Tämän autonomian ansiosta ne voivat toimia riippumattomasti äiti- tai isäketjun suorituslogiikasta.

Tekninen mekanismi

• DA ja konsensus: Äiti- tai isäketjun toiminta rajoittuu tiedon saatavuuden varmistamiseen ja yhteistyöhön konsensusmekanismeissa, jotka eivät edellytä suvereenin koontimäärän tarkan tiedon tai transaktioiden ymmärtämistä.
• Toimintatapa: Jos Ethereumin Suvereign-kokoelma vaihtoi EVM:n käytöstä Solanan asetusten omaksumiseen esimerkiksi, se saattaa saavuttaa tämän ilman, että Ethereumin solmujen tarvitse hyväksyä ja jopa havaita muutos.

Sovereign Rolluppien edut

• Joustavuus ja mukauttaminen: Suvereenit kokoelmat voivat itsenäisesti muuttaa suoritusvaatimuksiaan ja parantaa tekniikoitaan ilman äiti- tai isäketjun hyväksyntää.
• Appchainsin perusteet: Tämä kokoelma sopii sovelluskohtaisille lohkoketjuille (appchains), jotka vaativat räätälöityjä suoritusympäristöjä tehokkuuden ja suorituskyvyn optimoimiseksi.

Sovereign Rollupien haitat

• Turvallisuus asiat: Valtioiden yhteenlaskettujen varojen hajauttaminen ja riippumattomuus voi lisäksi olla haitta. Koska ne eivät hyödynnä äiti- tai isäketjun täydellisiä turvamekanismeja, he saattavat olla erityisen taipuvaisia ​​hyökkäyksiin, varsinkin jos Layer 2 -yhteisöllä ei ole vahvaa ja hyvin kannustettua validaattoripohjaa.
• Taloudelliset vaarat: Haitallisten toimijoiden taloudellinen este on epäilemättä vähentynyt kaikkialla yhteisössä, koska Layer 2:n taloudelliset panokset eivät ole yhtä tärkeitä kuin vakiintuneissa Layer 1 -verkoissa, kuten Ethereum.

Modulaariset lohkoketjumallit – johtopäätös

Execution-, Validium- ja Sovereign-rullauksiin verrattavissa olevien modulaaristen mallien tutkiminen osoittaa vallankumouksellisia menetelmiä, joiden aikana lohkoketjurakenne kehittyy täyttämään lukuisia toiveita. Jokaisessa mallissa on erottuvia etuja ja kompromisseja, jotka tuovat esiin mahdollisuudet räätälöityihin lohkoketjuvaihtoehtoihin, jotka optimoivat skaalautuvuuden, autonomian ja tehokkuuden erilaisissa toiminnoissa ja alustoissa. Seuraavassa kaaviossa on yhteenveto tällä hetkellä löytämistämme erilaisista malleista.

Monoliittiset vs. modulaariset lohkoketjut Sitä vastoin

Seuraava pöytä esittää yhteenvedon arkkitehtonisista ja toiminnallisista vaihteluista monoliittisten ja modulaaristen lohkoketjujen välillä.

Eroideoita – Web3:sta tulee yhä enemmän modulaarista?

Kun päätämme tämän lohkoketju-osaamisen kehittyvien arkkitehtuurien tutkimisen, esiin tulee keskeinen kysymys: Miksi Web3 omaksuu yhä enemmän modulaarisia malleja? Modulaarisuuden suunnan muutos lohkoketjussa ei saisi olla vain kehitystä, vaan vastaus useisiin digitaalisen panoraaman olennaisiin haasteisiin ja vaihtoehtoihin.

Kyky ja skaalautuvuuden rajat

Lohkoketju-osaamisen laaja omaksuminen on paljastanut monoliittisten arkkitehtuurien rajoitukset. Nämä perustavanlaatuiset tekniikat taistelevat skaalautuakseen tehokkaasti, koska ne edellyttävät jokaisen solmun jokaisen tapahtuman kulkua. Modulaariset lohkoketjut sitä vastoin mahdollistavat skaalauksen tinkimättä hajauttamisesta jakamalla tehtävät erityisille kerroksille tai solmuille, mikä parantaa tehokkuutta ja toimivuutta.

Erilaisia ​​Web3-toimintoja

Web3:n laajuus kasvaa nopeasti sisällyttämään siihen laajan valikoiman ominaisuuksia, jotka ovat verrattavissa todellisiin maailman kuuluviin (RWA), hajautettuihin ruumiininfrastruktuuriverkkoihin (DePIN) ja ylivertaisiin yksityisyysvaihtoehtoihin. Monoliittisille lohkoketjuille tyypillinen yksikokoinen strategia on yhä riittämättömämpi tämän alueen käsittelemiseksi. Modulaariset tekniikat tarjoavat joustavuuden, jota haluttiin räätälöidä tietyt kerrokset tai moduulit täyttämään nämä erilaiset tarpeet tehokkaasti ja menestyksekkäästi.

Tehokkuus tapahtuman käsittelyssä

Ekosysteemissä, jossa vähäriskiset ja korkeariskiset tapahtumat esiintyvät rinnakkain, modulaariset lohkoketjut tarjoavat ympäristöystävällisen ratkaisun erottamalla nämä tapahtumat ensisijaisesti niiden turvallisuustarpeiden perusteella. Tämä optimoi polttoaineiden hinnat ja varmistaa, että riskialttiit liiketoimet saavat tarvitsemansa vahvan turvallisuusfokustuksen rasittamatta helpompia liiketoimia turhilla hinnoilla ja käsittelyviiveillä.

Perustavoitteen vaihtoehtojen tunnistaminen

Alustat, kuten Celestia, EigenDA, Polkadot ja Cosmos, tarjoavat kasvavan valikoiman lohkoketjun alueella yleiskäyttöisten, modulaaristen vaihtoehtojen osalta. Nämä alustat mahdollistavat erityisen räätälöidyn kasvu- ja ylläpitoympäristön, jolloin rakentajat voivat innovoida suuremmalla vapaudella ja tarkkuudella.

Ethereumin kehittyvä toiminto

Ehkä yksi tämän muutoksen tärkeimmistä indikaattoreista on Ethereumin kypsyminen Web3:n sisällä ensisijaisesti Information Availability (DA) -kerrokseksi. Ekosysteemi voi saada suuremman suorituskyvyn ja skaalautuvuuden jakamalla Ethereumin perinteisesti hoitamat tehtävät erikoistuneille kerroksille tai rullausketjuille. Tämä muutos korostaa laajempaa liikettä erityisen hajautetun ja ympäristöystävällisen kehyksen suuntaan, jossa Ethereum auttaa perustavaa toimintaa, mutta ei kaikkea kattavaa.

Loppuideoita

Siirtyminen modulaaristen lohkoketjujen suuntaan osoittaa osaamisen puhdasta kehitystä, koska se kypsyy ja monipuolistuu. Yksinkertaisesti siksi, että verkko kasvoi monoliittisesta infrastruktuurista hienoksi, monikerroksiseksi ekosysteemiksi, lohkoketjun osaaminen monipuolistuu yhtä lailla, jotta se pystyy täyttämään yhä edistyneemmän digitaalisen maailman vaatimukset. Modulaariset arkkitehtuurit lupaavat erityisen skaalautuvan, monipuolisen ja ympäristöystävällisen lohkoketjuinfrastruktuurin, mikä tekee niistä kulmakiven Web3:n soveltavien tieteiden pitkän aikavälin kasvulle. Modulaarisuuden omaksuessa Web3-ympäristö tasoittaa tietä erityisen vahvalle, hajautetulle ja vallankumoukselliselle digitaaliselle tulevaisuudelle.

Jatkuvasti pyydetyt kysymykset

Mitä ovat monoliittiset lohkoketjut?

Monoliittiset lohkoketjut ovat tavanomaisia ​​lohkoketju-arkkitehtuureja, joiden aikana jokainen solmu yhden kerroksen sisällä hallitsee kaikkia yhteisön ominaisuuksia – verrattavissa tapahtumien käsittelyyn, tietojen tallentamiseen, konsensukseen ja suorittamiseen. Tämä sisäänrakennettu strategia varmistaa yhtenäisyyden ja helppouden, mutta voi kuitenkin rajoittaa skaalautuvuutta ja joustavuutta. Esimerkit ilmentävät Bitcoinia ja Ethereumia (parannus ennen 2.0:aa). Monoliittinen malli saa joskus kiitosta vahvasta turvallisuudestaan ​​ja helppokäyttöisestä mallinukkestaan.

Mitä ovat modulaariset lohkoketjut?

Modulaariset lohkoketjut erottavat lohkoketjun erilaiset ominaisuudet täysin erilaisiin kerroksiin tai osiin, joista jokainen on erikoistunut tiettyyn toimintaan, joka on verrattavissa konsensukseen, toteutukseen tai tietojen tallentamiseen. Tämän rakenteen ansiosta jokainen kerros voi toimia itsenäisesti ja optimoida sen erityistarpeiden mukaan, mikä parantaa skaalautuvuutta ja tehokkuutta. Modulaariset lohkoketjut ovat yhä yleisempiä, koska ne tarjoavat joustavuuden mukautua lukuisiin tarpeisiin ja skaalata onnistuneesti kuin monoliittiset tekniikat.

Mitkä ovat joitain lohkoketjun modulaarisuuden lajikkeita?

Lohkoketjun modulaarisuus voi ilmetä useissa tyypeissä, joista jokainen vastaa täysin erilaisista toiminnallisista tehokkuksista ja toiveista:

• Suorituskoosteet: Nämä ovat modulaarisia tekniikoita, joissa suorituskerros toimii itsenäisesti, mutta hyödyntää äiti- tai isälohkoketjua, kuten Ethereumia, tiedon saatavuuden, konsensuksen ja sovittelun saavuttamiseksi. Tämä auttaa käsittelemään ylimääräisiä tapahtumia periaateketjun ulkopuolella skaalautuvuuden laajentamiseksi.
• Validium: Suorituskokoelmien tapaan Validium segmentoi tiedon saatavuuden ulkoiseen järjestelmään, kun taas äiti- tai isäketjua käytetään yhteisymmärrykseen ja sovitteluun. Tämä suunnittelu lisää transaktioiden läpimenoa alentamalla periaatteellisen lohkoketjun tietotaakkaa.
• Suvereeni Rollupit: Nämä mahdollistavat suuremman autonomian mahdollistamalla sen, että rollup toimii henkilökohtaisten selvitys- ja suoritusohjeidensa kanssa riippumatta äiti- tai isäketjun protokollista. Suvereenit rollupit käyttävät äiti- tai isäketjua ensisijaisesti tiedon saatavuuteen ja yhteisymmärrykseen, mikä tarjoaa joustavuuden innovoida tai parantaa ilman äiti- tai isäketjun hyväksyntää.

Ovatko modulaariset ohjelmat paljon vähemmän turvallisia?

Modulaariset tekniikat eivät ole luonnostaan ​​paljon vähemmän turvallisia, mutta niillä on täysin erilaiset turvallisuusongelmat verrattuna monoliittisiin tekniikoihin. Jakamalla tehtävät useille kerroksille tai solmuille, modulaariset lohkoketjut voivat eristää vaaroja ja parantaa turvallisuutta erikoistumalla. Siitä huolimatta moduulien väliset rajapinnat voivat aiheuttaa haavoittuvuuksia, jos niitä ei ole suojattu oikein. Yleistä, modulaarisen järjestelmän turvallisuus riippuu suurelta osin sen yhdistävien kerrosten suunnittelusta ja toteutuksesta.

Mitä ovat modulaariset ketjut?

Lohkoketjun modulaarisuuden tärkeimpiä tehtäviä ovat:

• Ethereum 2.0: Esittelyssä danksharding ja rollup-keskeinen tiekartta skaalautuvuuden parantamiseksi.
• Pallokuosi: Käyttää keskusvälitysketjua ja useita laskuvarjoketjuja tapahtumien rinnakkaiseen kulkuun.
• Maailmankaikkeus: Tarjoaa toisiinsa yhdistettyjen lohkoketjujen ekosysteemin, joista jokainen toimii itsenäisesti.
• Arbitrum ja optimismi: Layer 2 -vaihtoehdot Ethereumissa, jotka käyttävät tiivisteitä tapahtuman suorituskyvyn ja tehokkuuden vahvistamiseen.
• Celestia: Modulaarinen lohkoketjuyhteisö, joka erottaa tiedon saatavuuden ja konsensuksen sallien muokattavissa olevat ja skaalattavat lohkoketjuvaihtoehdot.

Tiesitkö, että yli 140 miljardia dollaria Bitcoinissa eli noin 20 % koko Bitcoin-tarjonnasta on tällä hetkellä lukittuina saavuttamattomiin lompakoihin? Tai ehkä olet menettänyt pääsyn Bitcoin-lompakkoosi? Älä anna näiden varojen jäädä ulottumattomiin! AI Seed Frase Finder on täällä auttaakseen sinua saamaan pääsyn takaisin vaivattomasti. Tämä tehokas ohjelmisto käyttää huippuluokan supertietokonetekniikkaa ja tekoälyä luomaan ja analysoimaan lukemattomia siemenlauseita ja yksityisiä avaimia, jolloin voit saada takaisin pääsyn hylättyihin lompakoihin, joilla on positiivinen saldo.