تحليل شامل لشبكة البيتكوين من الجيل الثاني: المبادئ، الأنواع، وحالة التطور

أساسيات شبكة البيتكوين الطبقة الثانية

أدى ظهور النقوش على البيتكوين إلى إضفاء حيوية جديدة على بيئة البيتكوين، مما جعل المزيد من الناس يعيدون الانتباه إلى البيتكوين. في التطور التكنولوجي لبيئة البيتكوين، يعتبر البناء على الطبقة الثانية من الأهمية بمكان. تلخص هذه المقالة المعرفة الأساسية حول الطبقة الثانية للبيتكوين، على أمل أن تلهم الآخرين وتعزز من تطور هذا المجال.

عالم البلوكشين يبدأ ببيتكوين وينتهي بإيكولوجيا بيتكوين. يمكن اعتبار الإيثيريوم أيضًا نوعًا من استكشاف تقنية السلاسل الجانبية لبيتكوين.

ملخص حول النظام المعرفي الأساسي لشبكة بيتكوين الطبقة الثانية

1. المهمة التي يجب أن تنجزها الطبقة الثانية

لفهم المشكلات الأساسية التي يجب حلها في بناء الطبقة الثانية من البيتكوين، نبدأ أولاً بخصائص نظام blockchain الأساسية.

1.1 الخصائص الأساسية والمتطلبات للبلوكشين

يمكن اعتبار blockchain "حاسوب عالمي". دعونا نفهم الخصائص المتعددة لـ blockchain من هذه الزاوية:

  • الشفافية العامة: هذه هي الخصائص لتخزين البيانات وتنفيذ التعليمات في البلوكشين، وهي أيضًا خاصية داخلية تحتاج إلى مشاركة العديد من العقد الموزعة عالميًا في الحساب.

  • اللامركزية: هذه هي خاصية هيكلية لسلسلة الكتل، حيث تدعم نظرية جنرالات بيزنطة درجة اللامركزية ومرونة الخطأ. تعتبر درجة اللامركزية مؤشراً مهماً على أمان سلسلة الكتل.

  • الأمان: يتكون من الطلبات الداخلية الناتجة عن ميزات الهيكل والطلبات الخارجية التي يحتاجها المستخدمون. يتم ضمانه من خلال تقنيات التشفير على المستوى الدقيق، ومن خلال الهيكل اللامركزي على المستوى الكلي.

  • القدرة الحسابية: إحدى الوظائف الرئيسية للبلوك تشين هي القدرة الحسابية. عادة ما يتم تقييم ذلك من خلال ما إذا كانت كاملة تورين.

  • الأداء: في حالة تساوي القدرة الحسابية، يُعتبر الأداء أحد القدرات الرئيسية التي يتم فحصها في سلسلة الكتل. وعادة ما يتم قياسه بواسطة TPS.

  • التخزين: تحتوي البلوكشين على وظيفة تخزين البيانات. في الوقت الحالي، يتم التخزين بشكل أساسي داخل الكتل، ولا تزال التخزين خارج السلسلة قيد التطوير.

  • الخصوصية: تتطلب الحفاظ على نطاق صلاحيات منتجي البيانات ومستخدميها خلال عمليات الحساب والتخزين. وهذا مدفوع أساسًا بالاحتياجات الخارجية للمستخدمين.

تُقيد معظم هذه الخصائص بمثلث الاستحالة، مثل تخمين DSS ( اللامركزية، والأمان، وقابلية التوسع ) ومبادئ CAP ( الاتساق، والقابلية للاستخدام، وتحمل الأخطاء في تقسيم ).

1.2 دور بناء الطبقة الثانية

يجب أن توسع البنية التحتية من الطبقة الثانية أوجه القصور في نظام الطبقة الأولى، وتكمل الأمور التي لا يناسب نظام الطبقة الأولى إنجازها. النقاط الرئيسية هي:

  • توسيع القدرات الأساسية: الشفافية العامة، اللامركزية، الأمان، القدرة الحاسوبية، الأداء، التخزين، الخصوصية وغيرها
  • خفض التكاليف: عادة ما تكون تكلفة تنفيذ المعاملات في شبكة واحدة مرتفعة نسبياً
  • خصائص مخصصة: إعادة ضبط درجة تنفيذ خصائص مختلفة لبعض التطبيقات

ملخص في ثلاثة أبعاد: زيادة السعة، خفض التكاليف، وميزات مخصصة.

1.3 لماذا يجب القيام بتصميم طبقي؟

تصميم الطبقات هو وسيلة ومنهجية للتعامل مع الأنظمة المعقدة، من خلال تقسيمها إلى هياكل متعددة المستويات وتعريف العلاقات والوظائف بين كل مستوى، مما يحقق نمذجة النظام، وقابلية الصيانة، وقابلية التوسع.

مزايا التصميم الطبقي:

  1. كل طبقة مستقلة، ولا تحتاج إلى معرفة تفاصيل تنفيذ الطبقة السفلية
  2. مرونة جيدة، تغيير في طبقة معينة لا يؤثر على الطبقات الأخرى
  3. الهيكل قابل للتقسيم، يمكن استخدام أفضل تقنية لكل طبقة
  4. سهل التنفيذ والصيانة
  5. تعزيز المعايير

التصميم المعياري الطبقي هو طريقة فعالة في مجال التقنية للتعامل مع المشاريع الكبيرة التي تتطلب تعاون عدة أشخاص وتحسين مستمر.

ملخص أساسي لشبكة بيتكوين الطبقة الثانية

2. أفكار بناء متعددة لLayer2 عملة البيتكوين

هناك ثلاث طرق رئيسية لبناء الطبقة الثانية من بيتكوين:

  1. مسار التوسع القائم على السلسلة: مشابه للطبقة الثانية من EVM، هو هيكل البلوكشين
  2. الطريق القائم على التوزيع: تمثله شبكة البرق، وهي هيكل موزع
  3. المسار القائم على النظام المركزي: يمثل الفهرس المركزي، وهو هيكل مركزي

أي خطة أفضل؟ يمكن استخدام القيمة الإجمالية المقفلة (TVL) كمعيار للقياس، والخطة التي لديها TVL أعلى تكون أفضل. مع مرور الوقت وتطور التكنولوجيا، ستتغير الخطة المثلى.

تعريف الشبكة الثانية لبيتكوين: طالما تعتمد على شبكة بيتكوين، وتؤسس علاقة تقنية، فإن بعض الخصائص التي تفوق شبكة بيتكوين من الطبقة الأولى تُعتبر من بناء الشبكة الثانية لبيتكوين.

2.1 البناء على الطبقة الثانية المعتمدة على السلسلة

لقد قامت سلاسل المحاكاة المبكرة لبيتكوين بعدة استكشافات، مثل "Colorcoin" و"MasterCoin"؛ بالإضافة إلى سلاسل المحاكاة المختلفة لبيتكوين التي تهدف إلى التوسع، مثل BCH وBSV وBTG؛ وكذلك تقنيات السلاسل الجانبية المختلفة التي تُعتبر حالات بناء للتوسع في السلسلة.

يمكن اعتبار إيثريوم أيضًا استكشافًا لتحسينات قائمة على بيتكوين. التحسينات التي أجراها إيثريوم مقارنةً ببيتكوين وتطور الطبقة الثانية لإيثريوم قد أعطت مرجعًا لتطوير الشبكة الثانية القائمة على السلسلة لبيتكوين.

تتضمن البنية التحتية من الطبقة الثانية المستندة إلى السلسلة في البيتكوين نوعين رئيسيين من السلاسل:

  • نموذج الحساب المتوافق مع EVM: مثل إيثيريوم، بوليغون، BSC، أربيتروم وغيرها
  • نموذج UTXO الشبيه بالبيتكوين: مثل CKB(Nervos)، Chia وغيرها

مزايا بناء الطبقة الثانية المستندة إلى السلسلة:

  • الحفاظ على معظم الخصائص الأساسية للبلوكشين
  • حل مشكلة التام تورينغ
  • خفض رسوم المعاملات بشكل ملحوظ
  • توسيع قدرة الشبكة على نحو معين
  • التنفيذ التقني سهل نسبيًا، وهناك العديد من حالات الاستكشاف.
  • انتقال التطبيقات العليا سهل، يمكن تحقيقه بسرعة

العيوب:

  • مقيد بقيود البلوكشين, تحسين الأداء محدود
  • قد يؤدي ذلك إلى تقليل درجة اللامركزية أو الأمان

الحكم: قد توجد العديد من المشاريع القائمة على هيكل السلسلة في الطبقة الثانية، حيث يوجد في كل مجال رأسي طبقة ثانية واحدة أو أكثر تلبي احتياجات التطبيقات المختلفة. وتحدد قيمتها بعدد التطبيقات العليا والقيمة الإجمالية.

2.2 بناء الطبقة الثانية على الأنظمة الموزعة

بعض بنى الطبقة الثانية تستند إلى أنظمة موزعة، الهيكل والإطار ليسا هيكل سلسلة الكتل، بل يستندان إلى نظام موزع قائم على القنوات. شبكة Lightning هي مثال نموذجي.

بناء الطبقة الثانية من الأنظمة الموزعة ينقسم إلى فئتين:

  1. فقط أكمل نقل القيمة، مثل شبكة البرق
  2. إكمال نقل القيمة والحسابات الكاملة من نوع تورينغ، مثل RGB

مزايا بناء الطبقة الثانية المستندة إلى التوزيع:

  • النظام أصبح أكثر لامركزية
  • يمكن أن تستوعب عددًا لا حصر له من العقد
  • الخصوصية وقدرة أفضل على مقاومة الرقابة
  • لديها قابلية توسيع غير محدودة، من الناحية النظرية الأداء كبير جدا

عيوب:

  • التنفيذ التقني معقد
  • تفتقر إلى الخبرة في تنفيذ المشاريع والبنية التحتية في مجال نقل القيمة
  • تحقيق نظام كامل من حيث تورين هو تحدٍ ضخم

الحكم: قد توجد فقط عدد قليل من المشاريع المتوازية في الهيكل الثنائي الموزع القائم على القناة، السبب:

  1. النظام لديه قدرة غير محدودة على التوسع
  2. صعوبة تحقيق التقنية كبيرة

تتطلب هذه الأنظمة تصميمًا ومفهومًا أكثر انفتاحًا، يمكن أن يستوعب المزيد من الأشخاص والفرق للمشاركة.

2.3 بناء الطبقة الثانية على نظام مركزي

مثل هياكل الفهرسة المركزية مثل Ordinals، أو الفهارس الخاصة ببعض العقد الوظيفية هي هياكل مركزية، وهي أيضًا فكرة بناء من الطبقة الثانية.

تُعتبر هذه الفكرة البناءية أقل قبولًا، نظرًا لأنها مركزية للغاية، مما يحد بشكل كبير من توسيع الشبكة من الطبقة الأولى. تعتمد الطبقة الثانية ذات الهيكل المركزي على جميع الخصائص الأساسية لمختلف سلاسل الكتل من الطبقة الأولى، حيث تقتصر الطبقة الثانية على وظائف الحساب والإحصاء البسيطة.

المميزات:

  • الأنظمة المركزية ناضجة للغاية
  • هناك العديد من حالات الاستخدام وخطط التحسين المتاحة
  • تام التوليد من حيث تيرلنغ والأداء المتميز

العيوب:

  • مركزية مفرطة من الطبقة الثانية
  • جميع الخصائص الأساسية للبلوكشين تعتمد على طبقة الشبكة

الحكم: قد توجد فقط مشاريع قليلة في الطبقة الثانية المعتمدة على الهيكل المركزي، أو قد تكون موجودة بشكل مرحلي. بعد نضوج الهياكل الموزعة المعتمدة على الهيكل السلسلي والقنوات، قد تختفي معظم بناءات الطبقة الثانية المعتمدة على الهيكل المركزي، أو قد تبقى فقط في بعض السيناريوهات الخاصة.

مقالة تلخص أساسيات شبكة البيتكوين من الطبقة الثانية

3. الأمور المتعلقة بالبناء على الطبقة الثانية

3.1 تقنية الربط بين الطبقة الأولى والثانية

تطور تقنية البيتكوين نفسها، مثل تعديل OP_RETURN، Taproot، توقيع Schnorr، MAST، Tapscript، يجب أن يكون مصمماً لأغراض ربط الطبقة الأولى والثانية. التقنيات الشائعة لربط شبكة البلوكشين الطبقة الأولى والثانية هي:

  • تقنية السلسلة المتقاطعة: تحقيق التشغيل المتبادل بين سلاسل الكتل المختلفة، ونقل الأصول عبر السلاسل والتفاعل.
  • تقنية التحقق المعزول: عزل طبقة بيانات المعاملات، ومعالجتها بواسطة التحقق من الطبقة الثانية
  • تقنية السلاسل الجانبية: ربط السلسلة الرئيسية والسلسلة الجانبية، لتحقيق نقل البيانات
  • تقنية قناة الدولة: إنشاء قناة اتصال خارج السلسلة ، وزيادة سرعة المعاملات وإنتاجيتها
  • تقنية بلازما: تقسيم معالجة بيانات المعاملات إلى طبقة، يتم معالجتها بواسطة طبقة ثانية للتحقق

مؤشرات تقنيات الاتصال بين الطبقة الأولى والطبقة الثانية:

  • هل يمكن للطابق الأول التحقق من معاملات الطابق الثاني
  • هل يمكن للأصول من الطبقة الأولى الهروب بنجاح عند انهيار الطبقة الثانية
  • هل ستؤدي تقنية الاتصال إلى تقليل بعض ميزات النظام

3.2 بالاستناد إلى هيكل فون نيومان لمراجعة تطوير البلوكشين

يمكن مقارنة وتحليل "الكمبيوتر العالمي" الذي يعتمد على البلوكشين مع بنية فون نيومان للكمبيوتر التقليدي. تتكون مكونات الكمبيوتر من بنية فون نيومان من خمسة أجزاء: وحدة المعالجة، وحدة التحكم، الذاكرة، أجهزة الإدخال وأجهزة الإخراج. توجد أيضًا مكونات مشابهة في نظام البلوكشين.

بعض المقارنات:

  1. توسيع وحدة المعالجة المركزية مشابه لتوسيع القدرة الحاسوبية والإنتاجية من الطبقة الأولى والثانية.
  2. سيتم توسيع التخزين من مساحة السلسلة التنافسية إلى استخدام تخزين blockchain حقيقي.
  3. أجهزة الإدخال والإخراج هي أدوات تنبؤ في نظام blockchain
  4. بعض السلاسل الخاصة والوظائف تشبه وحدة معالجة الرسومات في الكمبيوتر التقليدي، وبطاقات الأجهزة المخصصة وغيرها
  5. التطبيقات على السلسلة والتطبيقات الأكثر تقدمًا تشبه المرحلة التي لم تميز فيها أجهزة الكمبيوتر التقليدية بين نظام التشغيل وبرامج التطبيقات.
  6. ستتوسع تطبيقات blockchain من التطبيقات المالية المبكرة إلى تطبيقات أوسع.

ملخص حول أساسيات شبكة البيتكوين الطبقة الثانية

4. حالة بناء Layer2 الحالية لبيتكوين

4.1 مشاريع بيتكوين من الطبقة الثانية التي تم تشغيلها بالفعل

  1. شبكة البرق (Lightning Network )
  • بناء الطبقة الثانية المستندة إلى التوزيع
  • تم تقديمه في عام 2015 ، وتم تنفيذه بالكامل في عام 2018
  • الميزات: سريع، منخفض التكلفة، قابل للتوسع
  • تحقيق المعاملات خارج السلسلة من خلال قناة الدفع، مما يقلل بشكل كبير من وقت التأكيد والتكاليف
  • مواجهة تحديات استقرار الشبكة وخوارزميات التوجيه وغيرها.
  1. سائل
  • بناء الطبقة الثانية المعتمدة على السلسلة
  • حل الجانبية الذي أطلقته Blockstream في عام 2015
  • الميزات: تأكيد معاملات سريع ( دقيقتين )، خصوصية المعاملات، سعة عالية
  • استخدام تقنية المعاملات السرية لإخفاء مبلغ الصفقة
  • استخدام تقنية Federated Peg لدعم عدد كبير من المعاملات المتوازية
  1. Rootstock(RSK)
  • بناء الطبقة الثانية المستندة إلى السلسلة
  • تم اقتراحها في عام 2015، وتم إطلاقها رسميًا في عام 2018
  • الميزات: ربط ثنائي الاتجاه مع بيتكوين، يدعم العقود الذكية
  • لتوفير وظائف مشابهة لبيتكوين مثل إيثريوم
  • تتطور ببطء نسبيًا، لكنها تملك القدرة على أن تصبح منصة عقود ذكية مهمة
  1. RGB
  • بناء طبقة ثانية قائمة على التوزيع + كاملة تيرلنغ
  • نشأت في عام 2016، تم تطويرها بواسطة جمعية معيار LNP/BP
  • الخصائص: قابل للتوسع، سري، بروتوكول لامركزي لا يتطلب إدخال رموز
  • اعتماد التحقق من العميل ومفهوم الختم لمرة واحدة
  • إصدار رموز قابلة للتنفيذ، سك NFTs، DeFi، DAO وغيرها من العقود الذكية المعقدة
  1. ستاكس
  • بناء الطبقة الثانية المعتمد على السلسلة
  • تم اقتراحه في عام 2013 ، وتم إجراء ICO في عام 2017
  • المميزات: يوفر التحقق من الهوية اللامركزية، التخزين، وميزات العقود الذكية
  • اعتماد آلية الإجماع "Stacking"
  • أصبحت واحدة من المنصات المهمة في مجال التطبيقات اللامركزية
  1. مشاريع ناشئة أخرى
  • شبكة B²: تعتمد على تطوير ZK-Rollup, متوافقة مع EVM
  • BEVM: منصة لامركزية لعملة بيتكوين من الطبقة الثانية متوافقة مع EVM
  • Dovi: طبقة 2 بيتكوين المتوافقة مع العقود الذكية EVM
  • بروتوكول الخريطة: يركز على بروتوكول عبر السلاسل
  • ميرلين تشين: دمج شبكة ZK-Rollup، وأوراكل لامركزي، ووحدة مكافحة الاحتيال على شبكة BTC
  • Bison: zk-rollup الأصلي لبيتكوين

تلخيص بنية المعرفة الأساسية لشبكة بيتكوين الطبقة الثانية

4.2 بِت

BTC2.36%
شاهد النسخة الأصلية
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.
  • أعجبني
  • 4
  • مشاركة
تعليق
0/400
OPsychologyvip
· 07-21 13:25
تداول العملات الرقمية لم يمضِ عليه بضع سنوات، و لا يزال حمقى يخسرون المال.
شاهد النسخة الأصليةرد0
rugged_againvip
· 07-20 08:23
المعدّن يريد أن يحفر أثناء القيام بأعمال الخير
شاهد النسخة الأصليةرد0
ForkTonguevip
· 07-20 08:19
btc上层建设真就 مخيّب للآمال咯
شاهد النسخة الأصليةرد0
CascadingDipBuyervip
· 07-20 08:01
الأب الثاني هو الأب الثاني، كل شيء لا يمكن أن يهرب من btc
شاهد النسخة الأصليةرد0
  • تثبيت