Monolitinės ir modulinės blokų grandinės: išsamus palyginimas

1913 m. Henry Fordas pristatė susitikimo padermes kaip naują pramoninį dizainą. Tai sukėlė revoliuciją gaminių gamyboje, perkeliant laikotarpį, kai vienas darbuotojas gamino produktą nuo pradžios iki galo, į ypač draugišką aplinkai, specializuotą sistemą, kur kiekvienas darbuotojas įnešė tam tikrą galvosūkį. Ši transformacija leido darbuotojui tapti išskirtiniu tikrai konkrečios veiklos specialistu, pagreitino gamybos mokesčius ir pagerino prekių standartą.

Perėjimas nuo monolitinio blokų grandinės dizaino, paremto Bitcoin ir Ethereum, prie modulinio dizaino, kaip Polkadot ar Celestia, reiškia tą patį strateginį vystymąsi. Labai panašiai į parengiamojo surinkimo linijų pramonę, monolitiniai blokų grandinės mazgai atlieka visas blokų grandinės infrastruktūrines pareigas, pvz., blokų patvirtinimą ir sutarimą, o modulinis dizainas perkelia šias pareigas daugelyje specializuotų blokų grandinės tinklų sluoksnių. Darbo pasidalijimas, vieta, kurią blokų grandinė išskaido į keletą segmentų, suteikia daugiau lankstumo ir mastelio.

Šiame straipsnyje, kuriame nagrinėjamos monolitinės ir modulinės blokų grandinės, kalbėsiu apie visiškai skirtingus blokų grandinės moduliškumo skonius ir atskirsiu juos nuo monolitinės strategijos. Atrasime kiekvieno dizaino pranašumus ir kompromisus ir būsime išmokyti, kodėl kriptosfera tampa vis labiau modulinė.

Blockchain struktūros supratimas

Šioje dalyje pažvelgsime į tipiškos blockchain bendruomenės architektūrinius sluoksnius. Remsiuosi keletu pagrindinių blokų grandinės žinių idėjų, todėl skaitytojams svarbiausia yra esminis konceptualus supratimas. Nuoširdžiai siūlau skaitytojams pažvelgti į Monetų biuro „Blockchain technologijos pradedantiesiems vadovą“, kuris gali atnaujinti pagrindines jūsų idėjas ir padėti įvesti teisingą erdvę, kad pasisavintume idėjas, kurias ketiname atrasti.

Blockchain yra decentralizuota, paskirstyta knyga, kurioje informacija perduodama daugelyje kompiuterių sistemų (mazgų) tokiu būdu, kuris užtikrina saugumą, skaidrumą ir nekintamumą. Jame naudojami kriptografiniai maišos ir konsensuso mechanizmai, panašūs į darbo įrodymą arba įnašo įrodymą, siekiant išlaikyti informacijos vientisumą ir sustabdyti neteisėtus pakeitimus. Kiekvienas dokumentas arba „blokas“ yra susietas su ankstesniais ir sudaro grandinę, todėl visų operacijų istorinė praeitis yra visiškai matoma ir patikrinama visiems nariams.

Kas yra Blockchain sluoksniai?

Norėdami giliau suprasti, kaip veikia blokų grandinės, grįžkime prie greitesnės susitikimo linijos analogijos. Susitikimo linijoje vieta yra suskirstyta visiškai skirtingoms pareigoms, kad būtų padidintas efektyvumas, blokų grandinė susideda iš įvairių „sluoksnių“ – nors šiuo atveju šie sluoksniai yra papildomos konceptualios sistemos, skirtos atskirti ir paaiškinti vaidmenis per visą „blockchain“ veikimą. .

„Blockchain“ iš esmės yra programinė įranga, veikianti įvairiuose mazguose, kurie kartu išsaugo pakartotą, realiojo laiko būseną. Kiekvienas bendruomenės mazgas nuolat atnaujina ir tikrina knygos būseną, užtikrindamas, kad visos operacijos būtų įrašytos tinkamai ir saugiai.

Sluoksnių konceptualizavimas

Tiesą sakant, „blockchain“ neturi kūno sluoksnių; kaip pakaitalas, šie sluoksniai yra konceptualus rinkinys, naudojamas blokų grandinei padalyti į visiškai skirtingas sritis. Tai padeda suprasti tikslias galimybes ir sąveiką, vykstančią kiekvienu lygiu per visą bloko gyvavimo ciklą:

• Informacijos prieinamumo sluoksnis: Be to, žinomas kaip tinklo sluoksnis, jis užtikrina, kad visa informacija apie operacijas būtų prieinama mazgams.
• Konsensuso sluoksnis: Mazgai susitaria dėl dabartinės blokų grandinės būsenos ir patvirtina operacijas.
• Atsiskaitymų sluoksnis: Patvirtinti sandoriai negrįžtamai įrašomi į blokų grandinę.
• Vykdymo sluoksnis: Taip pat vadinamas naudingumo sluoksniu, jis tvarko operacijų vykdymą pagal protokolo principus, ypač gerų sutarčių atveju.

Blockchain yra išgalvota procesų ir sąveikų integracija bendruomenės mazgų viduje ir tarp jų. Konceptualizuodami šiuos procesus kaip atskirus sluoksnius, mes geriau suvoksime ir grožėsimės sudėtingu kiekvieno žingsnio veikimu per bloko gyvavimo laiką. Ši konstrukcija ne tik padeda analizuoti, kaip veikia blokų grandinės, bet papildomai padeda šalinti triktis ir optimizuoti kiekvieną sluoksnį, kad būtų didesnis efektyvumas ir mastelio keitimas.

Tolesniuose skyriuose mes išsamiai apžvelgsime kiekvieną naudingą sluoksnį, pradedant nuo bloko formavimo ir progreso, atsižvelgiant į kiekvieno sluoksnio veikimo specifiką.

Kaip šie sluoksniai veikia kartu?

PoS blokų grandinės, tokios kaip Ethereum, kontekste žinių prieinamumo, sutarimo, atsiskaitymo ir vykdymo procesai yra glaudžiai integruoti į vieno sluoksnio konstrukciją, o tai reiškia, kad identiška mazgų bendruomenė atlieka visas šias pareigas. Čia pateikiamas išsamus šių procesų veikimo aprašymas:

1. Informacijos prieinamumas

• Informacijos gavimas ir transliavimas: Kiekvienas mazgas gauna naują operacijų informaciją iš klientų ir skirtingų mazgų. Ši informacija yra svarbi norint patikrinti operacijos galiojimą (pvz., ar operacijos skaitmeninis parašas yra teisėtas, o jo vertė atitinka numatytą vertę) ir tada perduodama į skirtingus mazgus.
• Informacijos saugojimas: Patvirtinus operacijas, mazgas saugo šią informaciją savo gimtajame operacijų telkinio modelyje ir paruošia ją įtraukti į visiškai naują bloką.

2. Sutarimas

• Blokuoti pasiūlymą: „Ethereum PoS“ mazgas taip pat gali būti atsitiktinai pasirinktas, kad pasiūlytų bloką, visų pirma pagal jo akcijų paketą. Pasirinktas tikrintuvas surenka operacijas iš savo operacijų fondo, įveda bloką ir siūlo jį bendruomenei.
• Bloko patvirtinimas: Jei mazgas neturėtų būti pasirinktas dėl vyriausiojo, jis dalyvauja konsensuso eigoje ir liudija skirtingų mazgų siūlomus blokus. Tai apima siūlomų blokų tikrinimą, kad būtų pasiekta pradinė mazgo būsena ir sutarimo gairės, po kurių balsuojama dėl bloko galiojimo.

3. Atsiskaitymas

• Sandorio vykdymas: Kai blokas priimamas bendru sutarimu, mazgas iš eilės vykdo visas bloko operacijas. Šis vykdymas apima būsenos, išsaugotos Ethereum blokų grandinės mazgo modelyje, pakeitimą (palyginama su balansais ir sutarties būsenomis).
• Valstybės baigimas: Supakuotas vykdymas, visiškai nauja būsena baigta; o tai reiškia, kad bloko rezultatai formaliai yra „Ethereum“ knygos dalis ir pripažįstami nekintamais po įprasto veikimo.

4. Vykdymas

• Geros sutartys ir sandoriai: Vykdymas Ethereum apima įprastų operacijų ir gerų sutarčių apdorojimą. Tai atliekama naudojant „Ethereum Digital Machine“ (EVM), kurią kiekvienas mazgas veikia regioniniu mastu. Kiekviena operacija neabejotinai gali pakeisti blokų grandinės būseną, remdamasi jos logika.

Šis kursas iliustruoja įprastų blokų grandinių, tokių kaip Ethereum, prigimtį. Jie skiriasi naudojant papildomus modulinius metodus, kur visiškai skirtingi sluoksniai arba dalys gali būti atskirtos visiškai skirtinguose mazguose ar infrastruktūrose (pvz., sujungimai arba atskiri informacijos prieinamumo tinklai), tačiau netrukus prie to pasikalbėsime. Ši integruota strategija užtikrina per didelę saugą ir informacijos nuoseklumą, tačiau gali kilti mastelio problemų, kurias „Ethereum“ siekia išspręsti atnaujindamas, pvz., išskaidydamas. Kol kas naudokite aukščiau aprašytą sąveiką kaip foną, kad sužinotume šiuos sluoksnius:

Informacijos prieinamumas

Informacijos prieinamumas (DA) reiškia blokų grandinės gebėjimą užtikrinti, kad visa svarbi informacija (pvz., operacijos, būsenos, parašai) būtų prieinama visiems nariams, kurie nori, kad ji patvirtintų ir vykdytų operacijas. Tai būtina siekiant išlaikyti skaidrumą ir saugumą decentralizuotuose tinkluose. 

Pavyzdys: Ethereum visa operacijų informacija turėtų būti prieinama visiems mazgams; dėl šios priežasties kiekvienas sandoris transliuojamas visoje bendruomenėje. Ypatingai specializuotame kontekste „Celestia“ siūlo bendrosios paskirties informacijos prieinamumo sluoksnį skirtingiems „blockchain“ tinklams, leidžiančius jiems veikti nepriklausomai nuo žinių saugojimo ir transliavimo apribojimų. DA sluoksnį saugantys mazgai bendruomenei suteikia dvi svarbias galimybes:

• Gyvumas užtikrina: Įsitikinkite, kad grandinė išlaiko plitimą. Gyvumo nesėkmė yra padėtis, kai nepakanka balsavimo energijos bendradarbiaujant, kad būtų užtikrinta BFT tolerancija (paprastai 1/trečdalis). DA užtikrina, kad atitinkama slenkstinė mazgų įvairovė turėtų pakankamai informacijos, kad galėtų dalyvauti bendruomenės sutarime ir patvirtinti operacijas.
• Neteisingos operacijos atmetamos: DA užtikrina, kad mazgai turėtų pakankamai informacijos, kad galėtų patikrinti, ar operacija yra negaliojanti ir ar ji bus atmesta.

Būk atidus: Negaliojantis sandoris visiškai skiriasi nuo atmesto sandorio. Sandoriai, už kuriuos mokama pakankamai degalų, gali būti įtraukti į bloką, tačiau įtraukimas neužtikrina įvykdymo. Tikrintojai atlieka patikrinimus, panašius į parašo tikrinimą ir stabilumo patikras, kai tik įtraukiama operacija. Jei sandoris neatitinka šių patikrinimų, manoma, kad jis negalioja, tačiau vis dėlto sunaudoja kuro atlikti patikrinimus. Dėl šios priežasties sandoris taip pat gali būti priimtas tiesiai į bloką, tačiau vis tiek gali būti pripažintas negaliojančiu, jei jis neatitinka privalomų standartų.

sutarimas

Konsensuso lygmuo yra atsakingas už susitarimą dėl operacijų tvarkos ir galiojimo decentralizuotu būdu, užtikrinant, kad visi nariai nuolat matytų knygą. Pavyzdys: Bitcoin naudoja darbo įrodymo (PoW) mechanizmą, kur kalnakasiai sprendžia skaičiavimo galvosūkius, kad pasiūlytų naujus blokus. „Ethereum 2.0“ patvirtino „Proof of Stake“ (PoS) strategiją, kurioje tikrintojai stato kriptovaliutų daiktus, kad būtų galima teisingai patvirtinti operacijas ir pasiūlyti blokus.

Bendru sutarimu bendradarbiaujantys mazgai užtikrina saugumą grandinės pertvarkymo atvejais. Išskaidykime:

Grandinės reorganizavimo progos

Grandinės pertvarkymo (kartais vadinamo „reorg“) atvejai naudojant „blockchain“ praktinę patirtį įvyksta, kai „blockchain“ bendruomenė atmeta blokus iš savo dabartinės ilgiausios teisėtos grandinės ir pakeičia juos specialiu blokų rinkiniu. Taip gali nutikti dėl kelių priežasčių, daugiausia dėl to, kad bendruomenės mazgai gauna blokus visiškai skirtingais atvejais dėl perdavimo vėlavimo, o tai baigiasi momentiniais neatitikimais blokų grandinės knygoje.

Kaip Consensus Layers Shield link Reorgs

• Konsensuso gairių nustatymas: Konsensuso protokolas paprastai vadovaujasi „ilgiausios grandinės taisykle“, o teisėta grandinė yra ta, kurioje yra geriausia blokų įvairovė.
• Galutiniai mechanizmai: Daugelis PoS metodų turi baigtinumo patikros taškus, kuriuos vos sutikus, blokai ir jų istorinė praeitis negali būti grąžinti be ypač didelių koordinuotų pastangų (pvz., 2/3 tikrintojų susitaria). Ethereum baigtinumo kontrolės taškai yra žinomi kaip epochos. Kiekvienoje epochoje yra 32 lizdai ir kiekvienas lizdas gali arba negalėjo įkūnyti bloko.
• Bendruomenės delsos administravimas: Aplinkai nekenksmingos informacijos sklaidos strategijos užtikrina, kad blokai būtų greitai ir tolygiai perduodami visoje bendruomenėje, sumažinant tikimybę, kad vienu metu bus sukurtas blokas ir netyčiniai išsišakojimai, dėl kurių įvyksta pertvarkymai.

Atsiskaitymas

Atsiskaitymas blokų grandinėje reiškia eigą, pagal kurią sudaromi sandoriai ar sutartys ir laikomi negrįžtamais. Tai apima blokų grandinės būsenos apskaičiavimą pagal priimtų operacijų rezultatus. 

Pavyzdys: Bitcoin bendruomenėje atsiskaitymas įvyksta, kai sandoris įtraukiamas į bloką ir tas blokas virsta ilgiausios blokų grandinės šakutės dalimi. „Ethereum“ perėjimas iš laukiančių operacijų į patvirtintą (sumokėtą) būseną įvyksta po to, kai operacijos yra efektyviai įtraukiamos į bloką ir bendruomenės patvirtinamos.

Vykdymas

Vykdymo lygis apdoroja visas operacijas, numatytas sandoriuose ir gerose sutartyse. Šis sluoksnis apskaičiuoja rezultatus ir atitinkamai atnaujina blokų grandinės būseną. Paprastai vykdymą regioniniu mastu užbaigia kiekvienas mazgas po DA, sutarimo ir atsiskaitymo. Dėl šio fakto kiekvienas mazgas vykdo identiškus procesus identiška tvarka ir gauna panašias pasekmes, kaip ir kiekvienas skirtingas mazgas.

Pavyzdys: „Ethereum Digital Machine“ (EVM) yra „Ethereum“ vykdymo variklis, iššifruojantis ir vykdantis gerą sutarties baitų kodą, išsaugotą „blockchain“. Tai leidžia įgyvendinti pažangias decentralizuotas funkcijas, tokias kaip Uniswap decentralizuoto pirkimo ir pardavimo atveju arba Compound decentralizuoto skolinimo atveju, vietos sutarties logika vykdoma vienodai visuose mazguose.

Kas yra monolitinės blokų grandinės?

Monolitinės blokų grandinės apibūdina unikalią blockchain know-how struktūrą, kurioje visos esminės galimybės – informacijos prieinamumas, sutarimas, atsiskaitymas ir vykdymas – yra integruotos tiesiai į vieną sluoksnį. Šioje struktūroje identiški mazgai sprendžia kiekvieną blokų grandinės eigos aspektą.

Pagrindiniai bruožai

• Integruotos operacijos: Monolitinėse blokų grandinėse visas pagrindines operacijas visi mazgai atlieka vienu metu. Dėl šios priežasties kiekvienas bendruomenės mazgas turėtų turėti galimybę teikti informaciją apie mažmenininką, patvirtinti sandorius, užbaigti atsiskaitymus ir vykdyti sutartinius susitarimus.
• {Aparatūra} ir bendruomenės reikmenys:
  • Informacijos prieinamumas: Mazgams reikalinga svarbi saugojimo galimybė, kad būtų galima išlaikyti visą istorinę blokų grandinės informacijos praeitį.
  • Sutarimas: Aplinkai nekenksmingi konsensuso mechanizmai priklauso nuo patikimo ir mažai latentinio bendruomenės ryšio ir didelės bendruomenės dalies, skatinančios sąžiningumą ir dalyvavimą.
  • Atsiskaitymas: Energijos apdorojimas yra labai svarbus, nes mazgai turėtų būti pajėgūs atlikti sandorius, kad netrukus išlaikytų bendruomenės pralaidumą.
  • Vykdymas: Saugus ir pastovus ryšys yra labai svarbus siekiant užtikrinti, kad galutiniai vartotojai galėtų įvesti ir dirbti kartu su „blockchain“ informacija be trikdžių.

Mastelio keitimo iššūkiai

Kadangi klientų ir operacijų įvairovė monolitinėje blokų grandinėje auga, kiekvieno mazgo apdorojimo energija, prisiminimai ir bendruomenės pralaidumo poreikiai gerėja tiesiškai. Ši mastelio problema yra labai svarbi, nes kiekvienas mazgas turėtų padidinti savo pajėgumus, kad galėtų susidoroti su didesniais bendruomenės poreikiais.

Pavyzdžiai ir evoliucija

• Pagrindiniai pavyzdžiai: Bitcoin, Ethereum (anksčiau nei 2.0 pagerėjo) ir Solana yra puikūs pavyzdžiai, kur visi mazgai vienodai atlieka visas bendruomenės operacijas.
• Pereinamoji struktūra: „Ethereum“ šiuo metu pereina prie papildomos modulinės struktūros su „Ethereum 2.0“, kuri apima tokius komponentus kaip skilimas ir sujungimai, skirti paskirstyti vykdymo apkrovą specializuotiems 2 lygmens tinklams. Šis poslinkis yra skirtas įveikti būdingas mastelio keitimo problemas, susijusias su monolitiniais projektais, atsiejant vykdymo sluoksnį nuo pagrindinių konsensuso pareigų.

Išvada

Kadangi blokų grandinės ekosistemos pagrindas, monolitinės blokų grandinės susiduria su vis didesniu skausmu, kai didėja jų įsisavinimas. Vienintelio sluoksnio strategija supaprastina mazgo dizainą ir operacijas, tačiau tai reikalauja itin sėkmingos, taigi ir itin brangios infrastruktūros. Šios struktūros paprastumas ir tvirtumas puikiai tinka mažesniems ar daug mažiau pažengusiems tinklams, tačiau gali susidoroti su besivystančios blokų grandinės ekosistemos apkrova.

Tolesnėje dalyje mes ketiname atrasti modulines blokų grandines, kurios suteikia daug žadančią įprastų monolitinių konstrukcijų mastelio ir efektyvumo iššūkius, atskirdamos įvairias blokų grandinės galimybes į skirtingus sluoksnius.

Kas yra modulinės blokų grandinės?

Modulinės blokų grandinės apibūdina didelę blokų grandinės struktūros raidą, skirtą susidoroti su būdingais apribojimais, su kuriais susiduria monolitiniai metodai. Kadangi „blockchain“ žinios bręsta ir plečiasi su Web3 funkcijomis, itin svarbu sukurti papildomai keičiamo dydžio, pritaikomus ir aplinką tausojančius tinklus.

Pagrindiniai bruožai

• Evoliucinis dizainas: Priešingai nei monolitinės blokų grandinės, kurios sujungia visus procesus viename sluoksnyje, modulinės blokų grandinės atskiria šiuos procesus į skirtingus sluoksnius arba modulius. Šis atskyrimas leidžia kiekvienam moduliui specializuotis ir optimizuoti savo veiklą, nesvarbu, ar tai informacijos prieinamumas (DA), susitarimas, atsiskaitymas ar vykdymas.
• Efektyvumo specializacija:
  • Mastelis: Paskirstydamos darbo krūvį įvairiuose specializuotuose tinkluose, modulinės blokų grandinės gali susidoroti su papildomomis operacijomis ir sąveikomis nei įprastos monolitinės blokų grandinės. Ši sąranka sumažina bet kurios atskiros bendruomenės apkrovą ir žymiai padidina mastelio keitimą.
  • Programuojamas ir pritaikomas: Kiekvienas sluoksnis gali būti sukurtas atskirai ir atnaujintas, nedarant įtakos skirtingoms blokų grandinės sritims, o tai leidžia užtikrinti didesnį lankstumą ir greitą patobulinimų įgyvendinimą.

Veiklos dinamika

• Bloko formavimo ciklas: Modulinėse blokų grandinėse blokų formavimo eiga apima daugybę tinklų, kuriuose kiekvienas atlieka dalį visos veiklos, reikalingos blokui tiekti. Šie tinklai sklandžiai dalijasi susijusiais duomenimis, kad būtų užtikrintas vientisumas ir tęstinumas.
• Sluoksnio sąveikos pavyzdys: Iš esmės iliustratyviausias judančios modulinės struktūros pavyzdys yra 2 sluoksnio ekosistema Ethereum, kartu su tinklais, panašiais į Arbitrum, Optimism ir Polygon zkEVM. Šios platformos visų pirma atlieka vykdymo pareigas, tuo tarpu pasikliauja Ethereum pagrindine grandine informacijos prieinamumui, sutarimui ir atsiskaitymui.

Taikymo srities išplėtimas

• Ankstesnis 2 sluoksnis: Nors 2 lygmens tinklai yra puikūs pavyzdžiai, modulinė idėja apima įvairius dizainus, kurių kiekvienas turi asmeninių privalumų ir problemų. Jį sudaro atskiros šoninės grandinės, validumas ir hibridinės technologijos, kurios sujungia visiškai skirtingus moduliškumo komponentus, kad atitiktų konkrečius maudymosi kostiumėlio poreikius.

Išvada

Perėjimas prie modulinių blokų grandinių yra panašus į evoliuciją nuo vienos gamyklos gamybos atmainų iki pažangių, tarpusavyje sujungtų pramonės parkų, kur kiekviena įmonė sutelkia dėmesį į pasirinktą gamybos eigos aspektą. Ši strategija pagerina bendrą efektyvumą ir suteikia lankstumo, kurį norima prisitaikyti prie būsimų iššūkių ir alternatyvų blokų grandinės sektoriuje.

Tolesniuose skyriuose apžvelgsime įvairius modulinių konstrukcijų tipus, jų išskirtinius pranašumus ir galimus kompromisus.

Moduliniai blokų grandinės dizainai

„Blockchain“ moduliavimo idėja iškilo dėmesio centre visų pirma dėl „Ethereum's Layer 2“ taikomųjų mokslų siūlomų mastelio galimybių. Nepaisant to, „blockchain“ moduliškumo potencialas yra gerokai didesnis nei tiesiog pagerinant operacijų galimybes. Galvodami apie tuos taikomuosius mokslus kaip konfigūruojamus „lego“, statybininkai gali surinkti tinklus su pritaikytomis funkcijomis ir skirtingomis galimybėmis. Toliau pateikiami keli pagrindiniai moduliškumo pavyzdžiai:

Vykdymo apibendrinimas

Vykdymo paketai (paprastai žinomi kaip geri sutarčių paketai) šiuo metu yra turbūt ryškiausias modulinio blokų grandinės namo dizainas, ypač visoje Ethereum ekosistemoje. Žymios šios klasės užduotys apima optimizmą, daugiakampį zkEVM, Arbitrum ir Starknet.

Kaip tai veikia?

• Kursas: Vykdymo pakete vykdymo sluoksnis veikia kaip apibrėžta bendruomenė, kuri operacijas apdoroja savarankiškai, tačiau priklauso nuo motinos ar tėvo bendruomenės (palyginama su „Ethereum“) dėl informacijos prieinamumo, sutarimo ir atsiskaitymo galimybių. Vykdymo sluoksnis paprastai yra lengvas ir švelnus mazgas, kuriam nereikia domėtis ar pasiekti konsensuso; viskas, kuo pasirūpinta Ethereum sluoksnyje.
• Mechanizmas: Surinkimo sekos mazgas surenka daugybę operacijų, jas vykdo, o po to operacijų informaciją sujungia tiesiai į kompaktišką sujungimo bloką arba „grupę“. Šis paketas yra įtrauktas į Ethereum blokų grandinės principą sudarant konkrečią sujungimo prekę sutartį, kartu su galiojimo įrodymais (siekiant patvirtinti operacijų teisingumą), paprastai nulinių žinių galiojimo įrodymus.
• Integracija su Ethereum: Kai tik pateikiama, visa Ethereum bendruomenė tampa atsakinga už:
  • Informacijos prieinamumas: Sandorio informacijos, esančios sudėtiniuose paketuose, saugojimas ir platinimas.
  • Atsiskaitymas: Siūlomos operacijos informacijos ir galiojimo įrodymų naudojimas sandoriams patvirtinti ir užbaigti.
  • Sutarimas: Naujausios sujungimo būsenos įtraukimas į Ethereum blokus kaip pasaulinės Ethereum būsenos dalį.

Privalumai

• Mastelis: Apdorojant daugybę operacijų ne grandinėje ir nustatant tik galutines būsenas grandinėje, apibendrinimas gali žymiai pagerinti pralaidumą.
• Kainos efektyvumas: „Ethereum“ degalų kainų paskirstymas per keletą operacijų viename pakete sumažina tipinį operacijos mokestį.
• Saugumas ir patikimumas: Apibendrinimai gauna naudos iš pagrindinių „Ethereum“ saugos ir sutarimo mechanizmų, todėl užtikrinamas didelis saugumas dėl dvigubų išlaidų, bendruomenės šakučių ir gyvybingumo nesėkmių.
• Sąveika: Su sąlyga, kad jie dalijasi atsiskaitymo Ethereum knygele, apibendrinimai iš esmės padeda sąveikauti su įvairiomis Ethereum pagrįstomis funkcijomis ir suvestinės grandinėmis. Dėl šio fakto Ethereum sluoksnis gali sujungti kryžmines grandines operacijas ir gerus sutarčių skambučius tarp skirtingų Ethereum paketų. Nepaisant to, rulonuose paprastai naudojami išoriniai tiltai, kad būtų išvengta pernelyg didelių „Ethereum“ degalų kainų.

Trūkumai

• Ribotas suverenitetas: Apibendrinimus riboja „Ethereum“ bendruomenės ir „Ethereum Digital Machine“ (EVM) galimybės ir gairės. Jie negali vykdyti operacijų, nesuderinamų su EVM logika, arba atlaikyti protokolo atnaujinimus nepriklausomai nuo Ethereum sutarimo.

Validiumas

„Validium“ yra revoliucinė 2 lygmens mastelio keitimo raiška, teikianti pirmenybę per dideliam mastelio keitimui, strategiškai perkant ir išparduodant tarp saugos garantijų, kurias paprastai siūlo jo motininė ar tėvo grandinė. Pagrindinis judančios Validium struktūros pavyzdys yra Polygon PoS grandinės perėjimas po būsimu Polygon 2.0 patobulinimu, iš Ethereum šoninės grandinės pereinant į visavertę Validium sistemą.

Kaip veikia Validium

Norint visiškai suprasti, kaip veikia „Validium“, naudinga jį patikrinti naudojant vykdymo paketus:

• Vykdymo apibendrinimas: Šie metodai priklauso nuo Ethereum bendruomenės informacijos prieinamumo (DA), sutarimo ir susitarimo. Tarp šių galimybių DA paprastai yra turbūt daugiausiai išteklių reikalaujantis, nes apima visą operacijų informaciją ir būsenų perėjimus, kuriems reikia daug vietos saugojimui Ethereum.
• Validium Shift: Skirtingai, „Validium“ konfigūracija tai pakeičia, perleisdama (arba tvarkydama savarankiškai) savo DA. Dėl šios priežasties, nors ji vis dėlto priklauso nuo Ethereum, kad pasiektų sutarimą ir susitarimą, ji organizuoja savo asmeninę DA, dažniausiai naudodama išorines arba patentuotas technikas.

Eksploatacinė informacija

• Informacija, susijusi su: Validium sistemoje „DA patvirtinimas“ siūlomas kaip visos operacijos informacijos importavimo į Ethereum pakaitalas. Šis patvirtinimas yra įrodymas, kad informacija yra prieinama Validium mazgams, tačiau iš esmės nėra išsaugota Ethereum blokų grandinėje.
• Saugumas ir vientisumas: Nors atsakomybė už prieinamos ir saugios informacijos išsaugojimą realiuoju laiku perkeliama į Validium mazgus, Ethereum ir toliau sprendžia operacijų baigtinumo ir patvirtinimo klausimus, naudodamas galiojimo įrodymus. Ši sąranka užtikrina, kad „Ethereum“ vis tiek gali patvirtinti operacijų vientisumą, akimirksniu nesusitvarkydamas su visa informacija.
• Byla Nagrinėti - Daugiakampis zkEVM Validium: Po tyčinės „Polygon 2.0“ struktūros „Polygon“ bendruomenė naudos savo asmeninį „PoS“ mechanizmą, maitinamą POL prieigos raktu, kad tvarkytų informacijos prieinamumą, užtikrintų tam tikrą gyvumą ir vientisumą, parodydama pritaikytą „Validium“ DA iššūkiams strategiją.

Validium privalumai

• Patobulintas pralaidumas: Sumažinus pagrindinės arba tėvinės blokų grandinės informacijos apkrovą, „Validiu“ paketas gali sutalpinti daug daugiau įvairių operacijų kiekviename pakete. Dėl šio fakto „Validium“ gali atlikti žymiai didesnį sandorių skaičių, padidindamas bendrą bendruomenės pralaidumą.
• Kainos efektyvumas: Sumažėjus informacijos įsipareigojimams „Ethereum“, su tuo susiję kuro mokesčiai gerokai sumažėja, todėl sandoriai klientams tampa ypač ekonomiški.

Validium trūkumai

• Sumažintas saugumas užtikrina: Skirtingai nuo visiško vykdymo paketų, „Validium“ nenaudoja visų „Ethereum“ bendruomenės kriptografinių ir finansinės saugos mechanizmų. Tai neabejotinai gali sukelti didesnį pavojų dėl žinių neprieinamumo arba manipuliavimo (pavyzdžiui, kartu su negaliojančiomis operacijomis bloke), jei bus pažeistos išorinės DA technologijos.

Suvereni apibendrinimai

„Celestia“, modulinės bendros paskirties DA tiekėjo, sukurtas laikotarpis „Suverenios sujungimai“ reiškia suverenitetą išlaikančią suvereniteto struktūrą. Tai reiškia, kad norint pakeisti pagrindines gaires, pvz., vykdymo nustatymą ar programavimo kalbą, suteikiant kitą nepriklausomybės diplomą ir pritaikymą, lyginant su skirtingomis apibendrinimo rūšimis, nereikia motinos ar tėvo grandinės leidimo.

Kokie vienetai suvereni suvesti?

Norėdami sužinoti, kodėl „Execution rollups“ ir „Validium“ nėra nepriklausomi, turime įsigilinti į atsiskaitymo idėją naudojant šiuos metodus:

• Atsiskaitymų apžvalga: Apibendrinimo kontekste atsiskaitymas apima operacijos galiojimo patikrinimą naudojant DA informaciją (arba jos patvirtinimą) ir galiojimo įrodymus, siekiant užtikrinti, kad operacijos būtų tinkamai įvykdytos.
• Priklausomybė nuo vykdymo atmosferos: Kad pagrindinė arba pagrindinė grandinė, pvz., Ethereum, galėtų tiekti atsiskaitymų įmones į 2 lygmens sistemą, ji turėtų sugebėti suvokti ir patvirtinti 2 lygmenyje vykdomas operacijas. Tam paprastai reikia, kad 2 lygis naudotų identišką vykdymo nustatymą, nes pagrindinė tėvo grandinė (pvz., Ethereum Digital Machine arba EVM).

Kaip veikia „Suvereign Rollups“.

• Modulinis dizainas: Suvereni apibendrinimas turi atskirus atsiskaitymo ir vykdymo sluoksnius, o pagrindinė arba pagrindinė grandinė siūlo tik DA įmones ir sutarimą.
• Vykdymo lankstumas: Skirtingai nuo įprastų apibendrinimų, suvereni apibendrinimai nėra tikri, kad pasinaudos identiška vykdymo logika, nes motininė ar tėvo grandinė. Tai leidžia jiems įdiegti visiškai skirtingas skaitmenines mašinas arba vykdymo aplinkas, neatsižvelgiant į motinos ar tėvo grandinės infrastruktūrą.
• Gyvenvietės autonomija: Suvereni apibendrinimai tvarko savo atsiskaitymo procesus viduje arba per trečiųjų šalių tinklus. Ši autonomija leidžia jiems veikti nepriklausomai nuo motinos ar tėvo grandinės vykdymo logikos.

Techninis mechanizmas

• DA ir sutarimas: Motinos ar tėvo grandinės funkcija apsiriboja informacijos prieinamumo užtikrinimu ir bendradarbiavimu taikant konsensuso mechanizmus, kuriems nereikia suprasti tikslios informacijos ar suverenios suvereniteto sandorių.
• Veiklos pavyzdys: Jei „Ethereum“ suvereni apibendrinimas perėjo nuo EVM naudojimo į Solanos nustatymų pritaikymą, pavyzdžiui, tai gali būti pasiekta, kai Ethereum mazgai neprivalo patvirtinti ir net suvokti pakeitimo.

„Suvereign Rollups“ pranašumai

• Lankstumas ir pritaikymas: Suvereni apibendrinimai gali savarankiškai pakeisti savo vykdymo reikalavimus ir patobulinti savo metodus, neturėdami motininės ar tėvo grandinės patvirtinimo.
• „Appchains“ pagrindas: Šis sujungimo tipas tinka konkrečioms programoms skirtoms blokų grandinėms (programų grandinėms), kurioms reikalinga pritaikyta vykdymo aplinka, siekiant optimizuoti efektyvumą ir našumą.

„Suvereign Rollups“ trūkumai

• Saugos problemos: Be to, trūkumas gali būti decentralizavimas ir nepriklausomų suverenių vertybinių popierių paketų nepriklausomumas. Dėl to, kad jie nenaudoja visų motinos ar tėvo grandinės saugos mechanizmų, jie gali būti labiau linkę į puolimą, ypač jei 2 lygmens bendruomenė neturi stiprios ir gerai skatinamos tikrintojų bazės.
• Finansiniai pavojai: Neabejotinai mažėja finansinis atgrasymas nuo piktavališkų veikėjų visoje bendruomenėje, nes su 2 sluoksniu susiję finansiniai įnašai nebus tokie svarbūs kaip 1 sluoksnio tinkluose, tokiuose kaip Ethereum.

Moduliniai blokų grandinės dizainai – išvada

Modulinių konstrukcijų, panašių į „Execution rollups“, „Validium“ ir „Sovereign“ paketus, tyrimas parodo revoliucinius metodus, kurių metu „blockchain“ struktūra vystosi, kad patenkintų daugybę norų. Kiekvienas dizainas turi išskirtinių pranašumų ir kompromisų, pabrėžiant pritaikytų blokų grandinės parinkčių, kurios optimizuoja mastelį, autonomiją ir efektyvumą įvairiose funkcijose ir platformose, potencialą. Kitoje diagramoje apibendrinami įvairūs šiuo metu atrandami dizainai.

Monolitinės ir modulinės blokų grandinės Priešingai

Kitame stale apibendrinami monolitinių ir modulinių blokų grandinių architektūriniai ir eksploataciniai skirtumai.

Atsiskyrimo idėjos – Web3 vis labiau moduliuojamas?

Kai baigiame tyrinėti besikeičiančias „blockchain“ žinių architektūras, iškyla pagrindinė užklausa: Kodėl Web3 vis dažniau pasirenka modulinį dizainą? „Blockchain“ moduliškumo krypties pokytis neturėtų būti tik plėtra, bet atsakas į daugybę esminių iššūkių ir alternatyvų skaitmeninėje panoramoje.

Galimybės ir mastelio ribos

Plačiai pritaikius „blockchain“ žinias, paaiškėjo monolitinės architektūros apribojimai. Šie metodai, nors ir pagrindiniai, efektyviai plečiasi, nes kiekvienam mazgui reikia atlikti kiekvienos operacijos eigą. Modulinės blokų grandinės, priešingai, leidžia keisti mastelį nepažeidžiant decentralizavimo, paskirstant pareigas specializuotuose sluoksniuose ar mazguose, taip padidinant efektyvumą ir funkcionalumą.

Įvairios Web3 funkcijos

„Web3“ aprėptis sparčiai plečiasi, kad įtrauktų daugybę galimybių, panašių į faktinius pasaulio daiktus (RWA), decentralizuotus kūno infrastruktūros tinklus (DePIN) ir puikias privatumo parinktis. Vienam visiems tinkančios strategijos, būdingos monolitinėms blokų grandinėms, vis labiau nepakanka norint susidoroti su šiuo diapazonu. Moduliniai metodai suteikia lankstumo, kurį norima pritaikyti tam tikrus sluoksnius ar modulius, kad šie skirtingi poreikiai būtų patenkinti efektyviai ir sėkmingai.

Operacijų apdorojimo efektyvumas

Ekosistemoje, kurioje kartu egzistuoja mažos ir didelės rizikos sandoriai, modulinės blokų grandinės užtikrina aplinkai nekenksmingą sprendimą, atskirdamos šiuos sandorius pirmiausia pagal jų saugumo poreikius. Tai optimizuoja degalų kainas ir užtikrina, kad didelės rizikos sandoriams būtų skiriamas didelis dėmesys saugumui, kurio reikia, neapkraunant lengvesnių sandorių beprasmėmis kainomis ir apdorojimo vėlavimais.

Pagrindinių tikslo pasirinkimų pripažinimas

Tokios platformos kaip „Celestia“, „EigenDA“, „Polkadot“ ir „Cosmos“ rodo didėjantį pasirinkimą „blockchain“ kaimynystėje bendros paskirties modulinėms parinktims. Šios platformos palengvina papildomai pritaikytą augimą ir priežiūrą, leidžiančią statybininkams diegti naujoves su didesne laisve ir specifiškumu.

Ethereum besivystanti funkcija

Galbūt vienas iš gyvybiškai svarbių šio poslinkio rodiklių yra Ethereum subrendimas į pagrindinį informacijos prieinamumo (DA) sluoksnį Web3 viduje. Ekosistema gali gauti didesnį pralaidumą ir mastelį, perskirstant pareigas, kurias istoriškai tvarkė Ethereum, specializuotiems sluoksniams arba sujungimo grandinėms. Ši transformacija pabrėžia platesnį judėjimą ypač decentralizuotos ir aplinkai nekenksmingos sistemos kryptimi, kur Ethereum padeda atlikti pagrindinę funkciją, tačiau ji nėra visa apimanti.

Uždarymo idėjos

Perkėlimas modulinių blokų grandinių kryptimi rodo gryną praktinės patirties evoliuciją, nes ji bręsta ir įvairėja. Tiesiog todėl, kad žiniatinklis iš monolitinės infrastruktūros išaugo į išgalvotą, daugiasluoksnę ekosistemą, blokų grandinės žinios taip pat įvairėja, kad atitiktų vis pažangesnio skaitmeninio pasaulio poreikius. Modulinės architektūros žada papildomai keičiamą, universalią ir aplinką tausojančią blokų grandinės infrastruktūrą, todėl jos yra kertinis akmuo ilgalaikiam Web3 taikomųjų mokslų augimui. Atsižvelgdama į moduliškumą, Web3 kaimynystė atveria kelią ypač stipriai, decentralizuotai ir revoliucinei skaitmeninei ateičiai.

Nuolat užduodami klausimai

Kas yra monolitinės blokų grandinės?

Monolitinės blokų grandinės yra įprastos blokų grandinės architektūros, kurių metu kiekvienas viename sluoksnyje esantis mazgas valdo visas bendruomenės galimybes – panašias į operacijų apdorojimą, informacijos saugojimą, sutarimą ir vykdymą. Ši integruota strategija užtikrina vienodumą ir lengvumą, tačiau gali apriboti mastelio keitimą ir lankstumą. Pavyzdžiai apima „Bitcoin“ ir „Ethereum“ (patobulinti iki 2.0). Monolitiniai dizainai kartais giriami už tvirtą saugumą ir lengvai valdomą manekeną.

Kas yra modulinės blokų grandinės?

Modulinės grandinės atskiria įvairias blokų grandinės galimybes į visiškai skirtingus sluoksnius arba dalis, kurių kiekviena yra skirta tam tikrai veiklai, panašiai kaip sutarimas, vykdymas ar informacijos saugojimas. Ši struktūra leidžia kiekvienam sluoksniui veikti nepriklausomai ir būti optimizuojamas atsižvelgiant į konkrečius poreikius, didinant mastelio keitimą ir efektyvumą. Modulinės blokų grandinės yra vis labiau paplitusios, nes jos suteikia lankstumo prisitaikyti prie daugelio poreikių ir sėkmingiau nei monolitinės technologijos.

Kokios yra „blockchain“ moduliavimo atmainos?

„Blockchain“ moduliškumas gali pasireikšti įvairiais tipais, kurių kiekvienas atitinka visiškai skirtingą veiklos efektyvumą ir norus:

• Vykdymo apibendrinimas: Tai yra moduliniai metodai, kuriuose vykdymo lygis veikia nepriklausomai, tačiau tam, kad būtų galima gauti informaciją, pasiekti konsensusą ir atsiskaityti, naudojama pagrindinė arba tėvo blokų grandinė, pvz., Ethereum. Ši rūšis padeda tvarkyti papildomas operacijas iš pagrindinės grandinės, kad būtų padidintas mastelio keitimas.
• Validiumas: Panašiai kaip vykdymo apibendrinimas, „Validium“ suskirsto į išorinę sistemą prieinamą informaciją, o sutarimui ir susitarimui naudoja motinos arba tėvo grandinę. Šis dizainas padidins operacijų pralaidumą sumažindamas informacijos naštą pagrindinei blokų grandinei.
• Suvereni apibendrinimai: Tai suteikia didesnę autonomiją, nes sujungimas gali veikti pagal asmenines atsiskaitymo ir vykdymo gaires, neatsižvelgiant į motinos ar tėvo grandinės protokolus. Suverenios sudėtinės dalys naudoja motinos arba tėvo grandinę visų pirma siekdamos gauti informaciją ir susitarti, siūlančios lankstumą diegti naujoves ar tobulinti neturėdami motinos ar tėvo grandinės patvirtinimo.

Ar modulinės programos yra mažiau saugios?

Moduliniai metodai iš esmės nėra mažiau saugūs, tačiau turi visiškai kitokias saugos problemas, palyginti su monolitiniais metodais. Paskirstydamos pareigas daugeliui sluoksnių ar mazgų, modulinės blokų grandinės gali išskirti pavojus ir pagerinti saugą specializacija. Nepaisant to, sąsajos tarp modulių gali sukelti pažeidžiamumą, jei jos nėra tinkamai apsaugotos. Apskritai modulinės sistemos saugumas labai priklauso nuo jos jungiamųjų sluoksnių konstrukcijos ir įgyvendinimo.

Kas yra kai kurios modulinės grandinės?

Tarp pagrindinių blokų grandinės moduliškumo užduočių yra:

• „Ethereum 2.0“: Pristatome „danksharding“ ir į paketą orientuotą planą, kad būtų padidintas mastelio keitimas.
• Polkadot: Naudoja centrinę relės grandinę ir daugybę parašitinių grandinių, kad lygiagrečiai vyktų sandoriai.
• Kosmosas: Suteikia tarpusavyje sujungtų blokų grandinių ekosistemą, kurios kiekviena veikia savarankiškai.
• Arbitras ir optimizmas: 2 sluoksnio parinktys „Ethereum“, kurios naudoja apibendrinimus operacijų pralaidumui ir efektyvumui sustiprinti.
• Celestija: Modulinė „blockchain“ bendruomenė, atskirianti informacijos prieinamumą ir sutarimą, leidžianti tinkinti ir keisti „blockchain“ parinktis.

Ar žinojote, kad daugiau nei 140 milijardų dolerių Bitcoin, arba apie 20% visos Bitcoin pasiūlos, šiuo metu yra užrakinta nepasiekiamose piniginėse? O gal praradote prieigą prie savo Bitcoin piniginės? Neleiskite, kad šios lėšos liktų nepasiekiamos! AI sėklos frazių ieškiklis yra tam, kad padėtų jums be vargo atgauti prieigą. Ši galinga programinė įranga naudoja pažangiausias superkompiuterių technologijas ir dirbtinį intelektą, kad generuotų ir analizuotų daugybę pradinių frazių ir privačių raktų, leidžiančių atgauti prieigą prie paliktų piniginių su teigiamais likučiais.