Conocimiento básico sobre la red de segunda capa de Bitcoin
El surgimiento de las inscripciones de Bitcoin ha traído nueva vida al ecosistema de Bitcoin, lo que ha llevado a más personas a volver a centrarse en Bitcoin. Hay quienes opinan que esto ha abierto la caja de Pandora del ecosistema de Bitcoin. En el desarrollo técnico del ecosistema de Bitcoin, la construcción de la segunda capa es crucial. Este artículo resume los conocimientos básicos sobre la segunda capa de Bitcoin, con la esperanza de que pueda inspirar a más personas a perfeccionar ideas relacionadas y promover el desarrollo de este campo.
Hay opiniones que consideran que el mundo de la blockchain comienza con Bitcoin y termina con el ecosistema de Bitcoin. Ethereum también puede verse como una exploración de tecnología de cadena lateral de Bitcoin.
En este artículo, "construcción de segunda capa" y "construcción de red de segunda capa" se consideran el mismo concepto, siendo el segundo más específico y el primero más amplio. Para adaptarse a la terminología comúnmente utilizada en la industria, también se usará "construcción de red de segunda capa" en el texto.
1. La misión de Layer2
Para entender los problemas fundamentales que debe resolver la construcción de la segunda capa de Bitcoin, comencemos con las características básicas del sistema blockchain.
1.1 Las características básicas y necesidades de la blockchain
Usamos el concepto propuesto por Vitalik: "La blockchain es una computadora mundial" para entender las diversas características de la blockchain. Más adelante, también analizaremos la posible evolución de esta "computadora mundial" utilizando la estructura de Von Neumann de las computadoras.
Las características fundamentales de la blockchain incluyen:
Transparente y abierto: las características de almacenamiento de datos y ejecución de instrucciones de la blockchain, son también una necesidad interna de la colaboración de nodos distribuidos. Satisface el derecho a la información de los usuarios sobre los datos.
Descentralización: La característica arquitectónica de la blockchain, su grado y tolerancia a fallos son respaldados por la teoría de los generales bizantinos. Es un indicador importante de seguridad.
Seguridad: compuesta por las necesidades internas generadas por las características de la arquitectura y las necesidades externas requeridas por los usuarios. A nivel micro, garantizada por la criptografía; a nivel macro, garantizada por la descentralización.
Capacidad de cálculo: una de las funciones principales, que generalmente se mide por la completitud de Turing. Algunas cadenas están diseñadas intencionalmente como no completas de Turing para mantener características.
Rendimiento: principal indicador de capacidad bajo la misma potencia de cálculo, generalmente medido en TPS.
Almacenamiento: capacidad para registrar datos, actualmente principalmente almacenados en el bloque.
Privacidad: la necesidad de mantener el alcance de los permisos de datos durante el proceso de cálculo y almacenamiento, incluyendo la resistencia a la censura.
Estas características están limitadas por el "triángulo imposible", como la conjetura DSS ( de descentralización, seguridad, escalabilidad ) y el principio CAP ( de consistencia, disponibilidad y tolerancia a particiones ).
1.2 El papel de la construcción de la segunda capa
La construcción de la segunda capa se utiliza principalmente para ampliar las deficiencias del sistema de primera capa, completando tareas que no pueden ser realizadas por el sistema de primera capa. Las funciones principales incluyen:
Ampliar las capacidades básicas: transparencia, descentralización, seguridad, capacidad de cálculo, rendimiento, almacenamiento, privacidad, etc.
Reducir costos: el costo integral de ejecutar transacciones en una capa de red es relativamente alto
Características personalizadas: ajustar el grado de implementación de varias características para ciertas aplicaciones
Resumido en aumentar la capacidad, reducir costos y características personalizadas en tres dimensiones. La construcción de la segunda capa sopesará varias capacidades básicas, lo que puede reducir o descartar ciertas características a cambio de una mejora significativa de otras características.
1.3 ¿Por qué hacer un diseño por niveles?
El diseño por capas es una metodología para manejar sistemas complejos, logrando la modularidad, mantenibilidad y escalabilidad a través de la división en una estructura jerárquica. Para un extenso sistema de protocolos, el diseño por capas tiene las siguientes ventajas:
Cada capa es independiente, solo necesita prestar atención a las interfaces entre capas.
Buena flexibilidad, los cambios en una capa no afectan a las demás capas
La estructura es segmentable, y cada capa puede adoptar la tecnología más adecuada
Fácil de implementar y mantener
Promover la estandarización
El diseño modular por capas es un método eficaz en el campo técnico para manejar proyectos complejos, de colaboración múltiple y de mejora continua.
2. Varios enfoques para la construcción de Bitcoin Layer 2
La construcción de la segunda capa de Bitcoin tiene principalmente tres rutas:
Ruta de expansión basada en la cadena: una segunda capa similar a EVM, es la estructura de la blockchain
Ruta basada en distribuciones: representada por la red Lightning, es una estructura distribuida
Ruta basada en sistemas centralizados: representada por índices centralizados, es una estructura centralizada.
Las dos primeras formas tienen características distintas y ya existen productos que las utilizan y exploran. La primera se debe al desarrollo de Ethereum, y hay muchos casos de referencia. La segunda es más difícil y su desarrollo es más lento. La tercera es controvertida, pero también puede considerarse una expansión de segunda capa.
Actualmente no hay una solución óptima, se debe verificar a través del mercado cuál de las soluciones tiene un mayor valor total de bloqueo (TVL). A medida que pasa el tiempo y avanza la tecnología, la solución óptima cambiará.
Siempre que se base en la red de Bitcoin, establezca una relación técnica y algunas características sean superiores a la red de primera capa, se puede considerar como construcción de la red de segunda capa de Bitcoin. Es decir, cualquier sistema que consuma BTC como gas, use BTC como activo subyacente y expanda el rendimiento de Bitcoin se considera construcción de segunda capa.
2.1 Construcción de segunda capa basada en la cadena
Las primeras exploraciones de cadenas que imitaron Bitcoin incluyeron varias iniciativas, como "monedas de colores", diversas cadenas de bifurcación para escalabilidad, cadenas laterales, etc. Ethereum también puede considerarse como una exploración de mejora de Bitcoin.
El desarrollo de Ethereum ha proporcionado una referencia para la segunda capa basada en la cadena de Bitcoin. Varias soluciones de Rollup, soluciones intercadena, tecnologías de canales de mensajes, etc., han hecho que el ecosistema de Ethereum prospere. Pero esta es solo una forma de construcción de la segunda capa, y se necesitan otras tecnologías para completar todo el ecosistema.
Bitcoin basado en cadenas de segunda capa principalmente contiene dos tipos de cadenas:
Modelo de cuenta compatible con EVM: como Ethereum, Polygon, BSC, Arbitrum, etc.
Modelo UTXO similar a Bitcoin: como Nervos CKB, Chia, etc.
Ventajas de la construcción de la segunda capa basada en la cadena:
Mantener la mayoría de las características básicas de la blockchain
Resolver el problema de Turing completo
Reducir significativamente las tarifas de transacción
Ampliar la capacidad de la red en cierta medida.
La implementación técnica es relativamente fácil, ya hay varios casos de exploración.
La migración de aplicaciones de nivel superior es conveniente
Desventajas:
Aún está limitado por la blockchain, la mejora del rendimiento es limitada.
Puede disminuir la seguridad
Necesita una segunda capa sobre la segunda capa (Layer3/4) para expandirse aún más.
Se espera que aparezcan numerosos proyectos de segunda capa basados en la cadena, existiendo múltiples segundas capas en varios campos verticales para satisfacer diferentes necesidades de aplicación. Su valor será determinado por la cantidad de aplicaciones de nivel superior y su valor total.
2.2 Construcción de segunda capa basada en sistemas distribuidos
Este tipo de segunda capa no es una estructura de blockchain, sino un sistema distribuido basado en canales. La red Lightning es un representante típico.
Los sistemas distribuidos de segunda capa se dividen en dos categorías:
Solo completar la transferencia de valor: como la red Lightning
Completar la transmisión de valor y el cálculo Turing-completo: como RGB
Este tipo de segunda capa tiene una dificultad considerable, ya que involucra problemas como la capacidad total de valor dentro del canal, la rigurosidad de las transacciones y la prevención del doble gasto. Su desarrollo es lento y hay pocos casos consolidados.
Implementar computación Turing completa en el canal es más desafiante. Como el protocolo RGB logra computación Turing completa en sistemas distribuidos a través de la verificación del cliente y el sellado único.
Los casos existentes incluyen: Lightning Network, RGB, etc. Raiden Network y Plasma de Ethereum también pertenecen a esta categoría.
Ventajas de la segunda capa basada en sistemas distribuidos:
El sistema es más descentralizado
Puede albergar innumerables nodos
Mejor privacidad y resistencia a la censura
Teóricamente tiene una escalabilidad infinita y un rendimiento extremadamente alto
Desventajas:
La implementación técnica es compleja
Algoritmo de enrutamiento, complejidad de la descomposición de valor y algoritmo de encapsulación
Falta de experiencia en la implementación de proyectos y en infraestructura
Implementar un sistema Turing completo es muy desafiante
Se espera que solo existan unos pocos proyectos paralelos, debido a su capacidad de expansión ilimitada y a la dificultad técnica. Este tipo de sistemas requiere un diseño y una filosofía más abiertos, que puedan acomodar a más personas para participar. Con base en esto, los equipos de desarrollo de aplicaciones de segunda capa también impulsarán el desarrollo de la segunda capa.
2.3 Construcción de segunda capa basada en sistemas centralizados
Como la estructura de índice centralizado de Ordinals, o el indexador de ciertos nodos funcionales. Esta idea es poco reconocida, ya que es demasiado centralizada y tiene una expansión limitada en la red de capa uno.
Ventajas de la segunda capa basada en un sistema centralizado:
El sistema es muy maduro, con numerosos casos de uso y soluciones de optimización.
Completamente Turing completo
Rendimiento excepcional
Desventajas:
Segunda capa extremadamente centralizada
Todas las características básicas de la blockchain dependen de una capa de red
Se espera que solo existan unos pocos proyectos, que podrían ser de existencia temporal. A medida que la segunda capa basada en blockchain y estructuras distribuidas madure, la mayoría de las segundas capas centralizadas pueden desaparecer, quedando solo unos pocos escenarios específicos para su uso.
3. Asuntos relacionados con la construcción de la segunda capa
3.1 Tecnología de conexión entre la primera y segunda capa
El desarrollo tecnológico del Bitcoin en sí mismo (, como la modificación OP_RETURN, Taproot, la firma Schnorr, MAST, Tapscript ), debería utilizarse principalmente para conectar la primera y la segunda capa, y no para desarrollar demasiadas funciones.
Las tecnologías de conexión comunes incluyen:
Tecnología de cadena cruzada
Tecnología de verificación aislada
Tecnología de cadenas laterales
Tecnología de Canal Estatal
Tecnología Plasma
La calidad de la tecnología de conexión se puede evaluar según los siguientes indicadores:
¿Puede el nivel uno validar las transacciones del nivel dos?
¿Puede un activo de capa uno escapar sin problemas durante el colapso de la capa dos?
¿La tecnología de conexión reduce ciertas características del sistema?
3.2 Referencia a la estructura de von Neumann para ver el desarrollo de la blockchain
Dado que la blockchain es "la computadora del mundo", se puede comparar y analizar con la estructura de von Neumann de las computadoras tradicionales.
Las leyes de desarrollo del sistema de blockchain son similares a las de las computadoras tradicionales, actualmente se encuentra en una etapa similar a la anterior al 286, aún está ampliando su capacidad de procesamiento y almacenamiento, y las cosas que puede hacer son limitadas.
Comparación del desarrollo de las computadoras tradicionales con la "computadora mundial":
Ampliación de CPU en relación con la capacidad de cálculo de la capa uno y dos y la ampliación del rendimiento.
La expansión de almacenamiento pasa de la cadena competitiva al uso de almacenamiento de blockchain especializado.
Dispositivos de entrada y salida son análogos a los oráculos, la demanda en las aplicaciones de nivel superior es mayor.
Cadenas especiales y funciones como GPU, tarjetas de dispositivo especial, etc.
Las aplicaciones en cadena y las aplicaciones de nivel superior son análogas a la evolución de los sistemas operativos y el software de aplicaciones.
La aplicación se expande gradualmente desde las finanzas a campos más amplios, similar a cómo las computadoras tradicionales pasaron de la investigación científica y militar a las empresas, hogares y personas.
4. Situación actual de la construcción de Layer2 de Bitcoin
4.1 Proyectos de segunda capa de Bitcoin en funcionamiento
Lightning Network (: construcción de segunda capa basada en distribuido.
Propuesto en 2015, implementado completamente en 2018
Características: rápido, de bajo costo, escalable
Realizar transacciones fuera de la cadena a través de un canal de pago
Enfrentando desafíos de estabilidad, algoritmos de enrutamiento, interfaz de usuario, etc.
Liquid: construcción de segunda capa basada en la cadena
Solución de cadena lateral lanzada por Blockstream en 2015
Características: confirmación rápida de transacciones, privacidad de las transacciones, alta capacidad de procesamiento
Utilizando la tecnología de Transacciones Confidenciales y la tecnología de Federated Peg
Rootstock)RSK(: construcción de segunda capa basada en la cadena
Propuesto en 2015, lanzado oficialmente en 2018
Características: anclaje bidireccional con Bitcoin, soporte para contratos inteligentes
Proporcionar funciones similares a Ethereum para el ecosistema Bitcoin
RGB: Construcción de segunda capa basada en distribuido + Turing completo
Originado en 2016, desarrollado por la Asociación de Estándares LNP/BP
Características: sistema de contratos inteligentes escalable y confidencial
Basado en el concepto de verificación del cliente y sellado único
Stacks: construcción de segunda capa basada en la cadena
Propuesto en 2013, ICO realizado en 2017
Características: verificación de identidad descentralizada, almacenamiento y funciones de contratos inteligentes
Utilizando el mecanismo de consenso "Stacking"
Otros proyectos emergentes:
B² Network: Red de segunda capa de Bitcoin basada en ZK-Rollup
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ChainPoet
· hace5h
btc es el verdadero ganador.
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SundayDegen
· hace5h
inscripción murió y aún así hay que negociar en la segunda capa.
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CryptoMotivator
· hace5h
btc天下第一 amigo
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TokenSleuth
· hace5h
La inscripción es el verdadero salvador del mundo Cripto.
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screenshot_gains
· hace5h
btc se ha disparado, arriba de L2 hacer dinero
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SandwichHunter
· hace5h
¿No se puede amar sin límites? ¿Es molesto construir?
Análisis completo de la red de segunda capa de Bitcoin: expansión, reducción de costos y plano ecológico
Conocimiento básico sobre la red de segunda capa de Bitcoin
El surgimiento de las inscripciones de Bitcoin ha traído nueva vida al ecosistema de Bitcoin, lo que ha llevado a más personas a volver a centrarse en Bitcoin. Hay quienes opinan que esto ha abierto la caja de Pandora del ecosistema de Bitcoin. En el desarrollo técnico del ecosistema de Bitcoin, la construcción de la segunda capa es crucial. Este artículo resume los conocimientos básicos sobre la segunda capa de Bitcoin, con la esperanza de que pueda inspirar a más personas a perfeccionar ideas relacionadas y promover el desarrollo de este campo.
Hay opiniones que consideran que el mundo de la blockchain comienza con Bitcoin y termina con el ecosistema de Bitcoin. Ethereum también puede verse como una exploración de tecnología de cadena lateral de Bitcoin.
En este artículo, "construcción de segunda capa" y "construcción de red de segunda capa" se consideran el mismo concepto, siendo el segundo más específico y el primero más amplio. Para adaptarse a la terminología comúnmente utilizada en la industria, también se usará "construcción de red de segunda capa" en el texto.
1. La misión de Layer2
Para entender los problemas fundamentales que debe resolver la construcción de la segunda capa de Bitcoin, comencemos con las características básicas del sistema blockchain.
1.1 Las características básicas y necesidades de la blockchain
Usamos el concepto propuesto por Vitalik: "La blockchain es una computadora mundial" para entender las diversas características de la blockchain. Más adelante, también analizaremos la posible evolución de esta "computadora mundial" utilizando la estructura de Von Neumann de las computadoras.
Las características fundamentales de la blockchain incluyen:
Transparente y abierto: las características de almacenamiento de datos y ejecución de instrucciones de la blockchain, son también una necesidad interna de la colaboración de nodos distribuidos. Satisface el derecho a la información de los usuarios sobre los datos.
Descentralización: La característica arquitectónica de la blockchain, su grado y tolerancia a fallos son respaldados por la teoría de los generales bizantinos. Es un indicador importante de seguridad.
Seguridad: compuesta por las necesidades internas generadas por las características de la arquitectura y las necesidades externas requeridas por los usuarios. A nivel micro, garantizada por la criptografía; a nivel macro, garantizada por la descentralización.
Capacidad de cálculo: una de las funciones principales, que generalmente se mide por la completitud de Turing. Algunas cadenas están diseñadas intencionalmente como no completas de Turing para mantener características.
Rendimiento: principal indicador de capacidad bajo la misma potencia de cálculo, generalmente medido en TPS.
Almacenamiento: capacidad para registrar datos, actualmente principalmente almacenados en el bloque.
Privacidad: la necesidad de mantener el alcance de los permisos de datos durante el proceso de cálculo y almacenamiento, incluyendo la resistencia a la censura.
Estas características están limitadas por el "triángulo imposible", como la conjetura DSS ( de descentralización, seguridad, escalabilidad ) y el principio CAP ( de consistencia, disponibilidad y tolerancia a particiones ).
1.2 El papel de la construcción de la segunda capa
La construcción de la segunda capa se utiliza principalmente para ampliar las deficiencias del sistema de primera capa, completando tareas que no pueden ser realizadas por el sistema de primera capa. Las funciones principales incluyen:
Resumido en aumentar la capacidad, reducir costos y características personalizadas en tres dimensiones. La construcción de la segunda capa sopesará varias capacidades básicas, lo que puede reducir o descartar ciertas características a cambio de una mejora significativa de otras características.
1.3 ¿Por qué hacer un diseño por niveles?
El diseño por capas es una metodología para manejar sistemas complejos, logrando la modularidad, mantenibilidad y escalabilidad a través de la división en una estructura jerárquica. Para un extenso sistema de protocolos, el diseño por capas tiene las siguientes ventajas:
El diseño modular por capas es un método eficaz en el campo técnico para manejar proyectos complejos, de colaboración múltiple y de mejora continua.
2. Varios enfoques para la construcción de Bitcoin Layer 2
La construcción de la segunda capa de Bitcoin tiene principalmente tres rutas:
Las dos primeras formas tienen características distintas y ya existen productos que las utilizan y exploran. La primera se debe al desarrollo de Ethereum, y hay muchos casos de referencia. La segunda es más difícil y su desarrollo es más lento. La tercera es controvertida, pero también puede considerarse una expansión de segunda capa.
Actualmente no hay una solución óptima, se debe verificar a través del mercado cuál de las soluciones tiene un mayor valor total de bloqueo (TVL). A medida que pasa el tiempo y avanza la tecnología, la solución óptima cambiará.
Siempre que se base en la red de Bitcoin, establezca una relación técnica y algunas características sean superiores a la red de primera capa, se puede considerar como construcción de la red de segunda capa de Bitcoin. Es decir, cualquier sistema que consuma BTC como gas, use BTC como activo subyacente y expanda el rendimiento de Bitcoin se considera construcción de segunda capa.
2.1 Construcción de segunda capa basada en la cadena
Las primeras exploraciones de cadenas que imitaron Bitcoin incluyeron varias iniciativas, como "monedas de colores", diversas cadenas de bifurcación para escalabilidad, cadenas laterales, etc. Ethereum también puede considerarse como una exploración de mejora de Bitcoin.
El desarrollo de Ethereum ha proporcionado una referencia para la segunda capa basada en la cadena de Bitcoin. Varias soluciones de Rollup, soluciones intercadena, tecnologías de canales de mensajes, etc., han hecho que el ecosistema de Ethereum prospere. Pero esta es solo una forma de construcción de la segunda capa, y se necesitan otras tecnologías para completar todo el ecosistema.
Bitcoin basado en cadenas de segunda capa principalmente contiene dos tipos de cadenas:
Ventajas de la construcción de la segunda capa basada en la cadena:
Desventajas:
Se espera que aparezcan numerosos proyectos de segunda capa basados en la cadena, existiendo múltiples segundas capas en varios campos verticales para satisfacer diferentes necesidades de aplicación. Su valor será determinado por la cantidad de aplicaciones de nivel superior y su valor total.
2.2 Construcción de segunda capa basada en sistemas distribuidos
Este tipo de segunda capa no es una estructura de blockchain, sino un sistema distribuido basado en canales. La red Lightning es un representante típico.
Los sistemas distribuidos de segunda capa se dividen en dos categorías:
Este tipo de segunda capa tiene una dificultad considerable, ya que involucra problemas como la capacidad total de valor dentro del canal, la rigurosidad de las transacciones y la prevención del doble gasto. Su desarrollo es lento y hay pocos casos consolidados.
Implementar computación Turing completa en el canal es más desafiante. Como el protocolo RGB logra computación Turing completa en sistemas distribuidos a través de la verificación del cliente y el sellado único.
Los casos existentes incluyen: Lightning Network, RGB, etc. Raiden Network y Plasma de Ethereum también pertenecen a esta categoría.
Ventajas de la segunda capa basada en sistemas distribuidos:
Desventajas:
Se espera que solo existan unos pocos proyectos paralelos, debido a su capacidad de expansión ilimitada y a la dificultad técnica. Este tipo de sistemas requiere un diseño y una filosofía más abiertos, que puedan acomodar a más personas para participar. Con base en esto, los equipos de desarrollo de aplicaciones de segunda capa también impulsarán el desarrollo de la segunda capa.
2.3 Construcción de segunda capa basada en sistemas centralizados
Como la estructura de índice centralizado de Ordinals, o el indexador de ciertos nodos funcionales. Esta idea es poco reconocida, ya que es demasiado centralizada y tiene una expansión limitada en la red de capa uno.
Ventajas de la segunda capa basada en un sistema centralizado:
Desventajas:
Se espera que solo existan unos pocos proyectos, que podrían ser de existencia temporal. A medida que la segunda capa basada en blockchain y estructuras distribuidas madure, la mayoría de las segundas capas centralizadas pueden desaparecer, quedando solo unos pocos escenarios específicos para su uso.
3. Asuntos relacionados con la construcción de la segunda capa
3.1 Tecnología de conexión entre la primera y segunda capa
El desarrollo tecnológico del Bitcoin en sí mismo (, como la modificación OP_RETURN, Taproot, la firma Schnorr, MAST, Tapscript ), debería utilizarse principalmente para conectar la primera y la segunda capa, y no para desarrollar demasiadas funciones.
Las tecnologías de conexión comunes incluyen:
La calidad de la tecnología de conexión se puede evaluar según los siguientes indicadores:
3.2 Referencia a la estructura de von Neumann para ver el desarrollo de la blockchain
Dado que la blockchain es "la computadora del mundo", se puede comparar y analizar con la estructura de von Neumann de las computadoras tradicionales.
Las leyes de desarrollo del sistema de blockchain son similares a las de las computadoras tradicionales, actualmente se encuentra en una etapa similar a la anterior al 286, aún está ampliando su capacidad de procesamiento y almacenamiento, y las cosas que puede hacer son limitadas.
Comparación del desarrollo de las computadoras tradicionales con la "computadora mundial":
4. Situación actual de la construcción de Layer2 de Bitcoin
4.1 Proyectos de segunda capa de Bitcoin en funcionamiento
Lightning Network (: construcción de segunda capa basada en distribuido.
Liquid: construcción de segunda capa basada en la cadena
Rootstock)RSK(: construcción de segunda capa basada en la cadena
RGB: Construcción de segunda capa basada en distribuido + Turing completo
Stacks: construcción de segunda capa basada en la cadena
Otros proyectos emergentes: