Système de connaissances de base sur le réseau de deuxième couche de Bitcoin
L'émergence des inscriptions Bitcoin a apporté une nouvelle vitalité à l'écosystème Bitcoin, attirant à nouveau l'attention de nombreuses personnes sur le Bitcoin. Certains pensent que cela a ouvert la boîte de Pandore de l'écosystème Bitcoin. Parmi les nombreux développements technologiques de l'écosystème Bitcoin, la construction de la deuxième couche est cruciale. Cet article résume les connaissances de base sur la deuxième couche de Bitcoin, espérant susciter des réflexions et promouvoir le développement de ce domaine.
Le monde de la blockchain a commencé avec Bitcoin et se termine avec l'écosystème Bitcoin. Ethereum peut également être considéré comme une exploration de la technologie de sidechain de Bitcoin.
Dans cet article, les concepts de "construction de deuxième couche" et de "construction de réseau de deuxième couche" sont interchangeables. La construction de deuxième couche a une portée plus large, mais pour s'adapter aux expressions couramment utilisées dans l'industrie, le terme "construction de réseau de deuxième couche" sera également utilisé.
1. La mission de Layer2
Pour comprendre les problèmes fondamentaux à résoudre dans la construction de la couche 2, nous devons d'abord comprendre les caractéristiques de base des systèmes de blockchain.
1.1 Les caractéristiques fondamentales et les besoins de la blockchain
En se basant sur le concept de "blockchain est un ordinateur mondial" proposé par Vitalik, il sera plus clair de comprendre les diverses caractéristiques de la blockchain sous cet angle. Plus tard, nous analyserons également le développement potentiel de cet "ordinateur mondial" en nous basant sur la structure de Von Neumann.
Résumé des caractéristiques de base :
Transparence : Les caractéristiques de stockage de données et d'exécution des instructions de la blockchain, cette "machine mondiale" de calcul, sont également le résultat d'une exigence interne pour la participation de nombreux nœuds distribués au calcul. Cela satisfait le droit à l'information des utilisateurs sur les données et est le résultat commun des exigences de collaboration interne et des demandes externes.
Décentralisation : c'est une caractéristique architecturale de l'"ordinateur mondial", où le degré de décentralisation et la tolérance aux pannes sont théoriquement soutenus par la théorie des généraux byzantins. Les systèmes non byzantins ne sont théoriquement pas des systèmes de blockchain, et nous verrons plus tard des cas de systèmes non blockchain dans la construction de la deuxième couche. Le degré de décentralisation est un indicateur important de la sécurité de la blockchain et constitue également la base de certaines caractéristiques.
Sécurité : elle est composée des besoins internes générés par les caractéristiques de l'architecture et des besoins externes des utilisateurs. Au niveau microscopique, la sécurité est garantie par des technologies cryptographiques, tandis qu'au niveau macroscopique, elle est assurée par une architecture décentralisée, évitant ainsi que la falsification des données microscopiques ou la dégradation de l'architecture macroscopique n'affecte la sécurité.
Capacité de calcul : l'une des principales fonctionnalités de la "machine mondiale". Elle est généralement mesurée par la complétude de Turing. Certaines chaînes sont intentionnellement conçues pour être non complètes de Turing afin de maintenir leurs caractéristiques principales. Par exemple, dans le réseau Bitcoin, Satoshi Nakamoto a non seulement rendu son ensemble d'instructions non complet de Turing, mais a également supprimé certaines instructions pour maintenir la stabilité et la sécurité. Toutes les technologies complètes de Turing sont destinées à étendre la capacité de calcul. D'un point de vue de conception en couches, les systèmes simples sont plus adaptés à la couche de base.
Performance : Dans le cas où la puissance de calcul est identique, la performance est une autre capacité principale à évaluer pour le "ordinateur mondial". Elle est généralement mesurée en TPS(, c'est-à-dire le nombre de transactions traitées par seconde).
Stockage : "l'ordinateur mondial" doit nécessairement avoir des fonctionnalités de stockage, c'est-à-dire la capacité d'enregistrer des données. Actuellement, la plupart des données sont stockées dans la blockchain, tandis que le stockage sur des chaînes externes plus spécialisées est encore en développement.
Confidentialité : la nécessité de maintenir la portée des droits des producteurs et des utilisateurs de données pendant le calcul et le stockage ( inclut l'anti-censure ). Principalement motivé par les besoins externes des utilisateurs.
La scalabilité est un indicateur global, généralement lié à la scalabilité de l'ensemble de l'architecture, qui affecte la plupart des caractéristiques fondamentales. Au niveau de l'architecture, la scalabilité du système est un indicateur très important. Il existe également certaines capacités de connexion ou des capacités spécifiques à des scénarios, que nous ne détaillerons pas ici, mais que nous analyserons plus en détail lorsque des scénarios particuliers se présenteront.
Ces caractéristiques fondamentales sont en grande partie contraintes par le "triangle de l'impossible". Comme l'hypothèse DSS, c'est-à-dire la décentralisation (Decentralization, la sécurité )Security, et l'évolutivité (Scalability.
Dans un système distribué, un triangle impossible similaire est le principe CAP, c'est-à-dire la cohérence )Consistency(, la disponibilité )Availability( et la tolérance aux partitions )Partition tolerance(, les trois ne peuvent pas être atteints simultanément. Un système de blockchain est un système distribué avec le problème des généraux byzantins, et il est également soumis au principe CAP.
![Une synthèse des connaissances fondamentales sur le réseau de deuxième couche de Bitcoin])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-afec9afaa32c50371c97fef06f76acca.webp(
) 1.2 Le rôle de la construction de la deuxième couche
Quels rôles doivent être remplis par la construction de la couche deux ? Quelles fonctionnalités doit-elle fournir ? La construction de la couche deux doit nécessairement combler les lacunes du système de couche un, en réalisant des tâches qui ne sont pas adaptées à l'exécution dans le système de couche un.
À partir des caractéristiques de la blockchain mentionnées ci-dessus, on peut tirer une conclusion préliminaire, qui est d'étendre ces capacités fondamentales : transparence publique, décentralisation, sécurité, capacité de calcul, performance, débit (, stockage, confidentialité, etc. En plus des capacités fondamentales d'un point de vue technique, il y a aussi un problème économique important à résoudre, à savoir la réduction des coûts. Le coût global des transactions exécutées sur le réseau de couche 1 est généralement assez élevé, et il est nécessaire d'utiliser le réseau de couche 2 pour réduire ces coûts.
En résumé, pour augmenter la capacité, réduire les coûts et personnaliser les caractéristiques, toutes les solutions relèvent de la construction de la couche deux. En ce qui concerne les caractéristiques personnalisées, elles ne sont actuellement pas assez évidentes et sont souvent cachées dans les deux premières caractéristiques. Nous pouvons comprendre cela ainsi : les caractéristiques du réseau de première couche ont des niveaux de demande différents pour de nombreuses applications, et il est possible de réajuster le degré de réalisation de diverses caractéristiques sur la couche deux pour certaines applications.
Dans la construction de la couche deux, les capacités fondamentales de la blockchain seront compromises de différentes manières, réduisant même ou abandonnant certaines caractéristiques en échange d'une amélioration significative de certaines autres. Par exemple : certaines couches deux, pour améliorer la performance, réduiront le degré de décentralisation et la sécurité ; d'autres couches deux, pour augmenter le débit, comme le réseau Lightning, modifieront la structure du système et le mode de règlement. Il y a aussi certaines qui, sans réduire les caractéristiques fondamentales, renforcent une certaine caractéristique, comme la méthode de traitement RGB qui augmente clairement la confidentialité et la résistance à la censure, mais qui augmente la difficulté de mise en œuvre technique. Dans les exemples suivants, nous verrons des constructions de couche deux qui réduisent ou modifient simultanément plusieurs caractéristiques.
La réduction des coûts devrait être un besoin fondamental pour toutes les constructions de deuxième couche.
) 1.3 Pourquoi faire une conception en couches ?
La conception en couches est un moyen et une méthodologie pour traiter des systèmes complexes, en divisant le système en plusieurs structures de niveaux et en définissant les relations et les fonctions de chaque couche, afin d'atteindre la modularité, la maintenabilité et l'évolutivité du système, augmentant ainsi l'efficacité et la fiabilité de la conception du système.
Pour un système de protocoles vaste et complexe, l'utilisation de couches présente des avantages évidents. Cela facilite la compréhension, permet une division du travail et des améliorations modulaires, etc. Comme dans la conception du modèle à sept couches ISO/OSI dans les réseaux informatiques, certaines couches peuvent être fusionnées dans la mise en œuvre concrète, comme le protocole TCP/IP qui est un protocole à quatre couches.
Avantages de la stratification des protocoles :
Indépendance entre les différents niveaux. Le niveau supérieur n'a pas besoin de connaître les détails d'implémentation du niveau inférieur, il doit seulement connaître les services fournis par l'interface de ce niveau. Cela réduit la complexité des problèmes.
Bonne flexibilité. Lorsqu'un niveau change, tant que la relation d'interface entre les niveaux reste inchangée, les autres niveaux ne sont pas affectés.
La structure est divisible. Chaque couche peut adopter la technologie la plus appropriée. Le développement technologique est souvent asymétrique, et la division en couches évite efficacement l'effet du tonneau.
Facile à mettre en œuvre et à maintenir. Cette structure rend la mise en œuvre et le débogage de systèmes vastes et complexes plus faciles à gérer, car l'ensemble du système a été décomposé en plusieurs sous-systèmes relativement indépendants.
Promouvoir la normalisation. Chaque couche de fonctionnalité et de service proposé est décrite avec précision. La normalisation facilite le remplacement aléatoire d'une couche, ce qui est bénéfique pour l'utilisation et la recherche.
La pensée de conception modulaire en couches est une méthode courante dans le domaine technologique pour traiter des projets d'ingénierie de grande envergure, nécessitant la collaboration de plusieurs personnes et une amélioration continue, qui a été validée par la pratique.
![Un aperçu des connaissances de base sur le réseau de deuxième couche de Bitcoin]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-ad899d00cda3df50aead693947e770bc.webp(
2. Quelques idées de construction pour le Layer2 de Bitcoin
Analyse en prenant comme exemple la construction de la deuxième couche de Bitcoin. La deuxième couche de Bitcoin présente trois grandes lignes de construction :
)1### La route d'extension basée sur la chaîne, similaire à la couche 2 EVM, est une structure de blockchain;
(2) Basé sur des routes distribuées, représenté par le réseau Lightning, est une structure distribuée;
(3) Sur la base d'un système centralisé, avec l'indexation centralisée comme représentant, il s'agit d'une structure centralisée.
Les deux premières méthodes ont leurs caractéristiques, avec déjà certains produits en usage et d'autres en exploration. La première méthode, grâce au développement florissant d'Ethereum et à l'exploration d'autres chaînes imitant le Bitcoin, rend l'extension de la couche deux basée sur la chaîne relativement plus facile, avec davantage de cas de référence. La deuxième méthode, basée sur la distribution, est généralement plus difficile et son développement est également plus lent, représenté par le réseau Lightning. La troisième méthode est très controversée, elle ne ressemble pas à une construction de couche deux, mais semble cependant accomplir les fonctions d'une construction de couche deux.
Quelle solution de construction de couche 2 est meilleure ? Nous utilisons les résultats du marché comme critère d'évaluation, le réseau de couche 2 avec la valeur totale verrouillée (TVL)(Total Value Locked) la plus élevée est la solution optimale. Avec le temps et le développement technologique, la solution optimale sera un processus évolutif.
Concernant la définition du réseau de seconde couche de Bitcoin, tant qu'il repose sur le réseau Bitcoin et établit un lien technique avec celui-ci, certaines caractéristiques supérieures à celles du réseau de première couche de Bitcoin sont considérées comme une construction de seconde couche de Bitcoin. En d'autres termes : tant que l'on consomme des BTC comme gaz, avec des BTC comme actif sous-jacent, tout système qui étend les performances de Bitcoin est considéré comme une construction de seconde couche. Sur cette base, nous devrions reconnaître une troisième forme de construction de seconde couche, à savoir la construction de seconde couche avec une structure centralisée.
Le développement technologique de Bitcoin lui-même, comme la modification d'OP_RETURN, Taproot, la signature Schnorr, MAST, et Tapscript, devrait être conçu pour relier les couches une et deux, et il ne faudrait pas utiliser ces technologies pour développer trop de fonctionnalités, car peu importe l'expansion du réseau de la couche un, il n'y aura pas de percée qualitative, il est nécessaire de construire la couche deux. Cependant, en l'absence de meilleurs produits de couche deux de Bitcoin, ces capacités techniques reliant les couches une et deux seront utilisées de manière excessive pendant un certain temps.
( 2.1 Construction de deuxième couche basée sur la chaîne
Les premières chaînes de imitation de Bitcoin ont exploré diverses possibilités, comme "Colorcoin" ) jeton de couleur (, "CovertCoins" et "MasterCoin"; diverses chaînes de imitation de Bitcoin pour l'extension, telles que BCH ) Bitcoin Cash ###, BSV ( Bitcoin SV ), BTG ( Bitcoin Gold ); diverses technologies de sidechain sont basées sur des cas de construction d'extension de chaîne, ce qui peut être considéré comme une couche deux au sens large.
Cela inclut Ethereum, qui est également une exploration d'amélioration basée sur Bitcoin. Vitalik a constitué une équipe pour publier un livre blanc et développer un nouveau système de blockchain en réponse aux imperfections de Bitcoin : le système sans compte UTXO, le langage d'exécution non Turing-complet, la mauvaise évolutivité, etc. Bien que cette exploration d'Ethereum ne soit pas directement une construction de deuxième couche sur Bitcoin, elle est largement une exploration de la construction basée sur la chaîne.
L'exploration des améliorations imparfaites d'Ethereum par rapport à Bitcoin, ainsi que le développement et la validation des solutions de deuxième couche sur Ethereum, fournissent des cas de référence pour le développement des réseaux de deuxième couche basés sur la chaîne sur Bitcoin. Diverses solutions Rollup, solutions inter-chaînes, technologies de canaux de communication, ainsi que la technologie de fragmentation d'Ethereum lui-même, font prospérer l'écosystème technologique d'Ethereum, amenant de nombreuses personnes à croire un moment que la direction et l'avenir du développement des chaînes publiques sont déjà déterminés, et que l'écosystème représenté par Ethereum a triomphé. Cela représente en réalité une manifestation relativement mature de la construction de la deuxième couche basée sur la chaîne. Cependant, la construction de la deuxième couche basée sur la chaîne n'est qu'une façon de construire la deuxième couche, elle a ses propres avantages et inconvénients, et d'autres technologies de deuxième couche sont nécessaires pour compléter l'ensemble de l'écosystème de la deuxième couche.
La construction de la deuxième couche basée sur la chaîne dans Bitcoin comprend essentiellement deux types de chaînes typiques, l'un étant un modèle de compte compatible EVM, l'autre étant un modèle UTXO similaire à Bitcoin. Il existe déjà des cas ( que nous définissons en termes larges de deuxième couche ), y compris : des modèles de compte EVM comme Ethereum, Polygon, Bsc, Arbitrum, et des modèles UTXO comme CKB(Nervos) et Chia.
De plus, les projets de deuxième couche qui ont déjà réussi sur Ethereum seront également intégrés à la construction de la deuxième couche de Bitcoin basée sur la chaîne. Pour ces projets de deuxième couche sur Ethereum, le travail et les défis pour les adapter à la deuxième couche de Bitcoin seront moins importants. Avec la maturité des rollups d'Ethereum et le développement et les résultats théoriques de la modularité, cette approche de construction de deuxième couche deviendra le principal sujet de discussion sur l'extensibilité et sera également la solution qui produira des résultats les plus rapides.
Quel sera le succès de cette transformation ? Cela reste à vérifier par le développement. On peut faire quelques jugements préliminaires sur les avantages et les inconvénients de cette construction de deuxième couche basée sur la chaîne.
Avantages et inconvénients de la construction de la couche deux basée sur la chaîne :
Les inconvénients des solutions de deuxième couche basées sur la chaîne sont généralement limités par les contraintes de la blockchain, ce qui offre une amélioration de la performance limitée. Cela conduit soit à une centralisation accrue du système, soit à une réduction de l'intervalle de production des blocs et à une augmentation de la capacité des blocs, ce qui entraîne en général une diminution de la sécurité. Ainsi, il en résulte la construction de solutions de deuxième couche sur la deuxième couche, également appelées Layer3 ou Layer4.
Les avantages sont : cette solution maintient la majorité de la blockchain
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BearMarketNoodler
· 07-17 19:38
Marché baissier挺香的 吃面才是正道
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rugpull_ptsd
· 07-17 16:24
Enfin, quelqu'un parle de L2, le btc devrait aussi suivre.
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fren.eth
· 07-16 12:24
Il n'y a pas de différence entre le deuxième et le troisième étage, ce sont tous des xen qui se font prendre pour des cons.
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GasFeeCrybaby
· 07-15 04:46
Le plus parfumé est encore le btc de nos ancêtres.
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ser_we_are_early
· 07-15 04:39
Seuls les premiers joueurs comprennent la véritable nature du BTC.
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RetiredMiner
· 07-15 04:38
La construction de L2 est vraiment un piège... N'oubliez pas la leçon du sang.
Analyse complète du réseau de deuxième couche Bitcoin : types, fonctions et perspectives de développement
Système de connaissances de base sur le réseau de deuxième couche de Bitcoin
L'émergence des inscriptions Bitcoin a apporté une nouvelle vitalité à l'écosystème Bitcoin, attirant à nouveau l'attention de nombreuses personnes sur le Bitcoin. Certains pensent que cela a ouvert la boîte de Pandore de l'écosystème Bitcoin. Parmi les nombreux développements technologiques de l'écosystème Bitcoin, la construction de la deuxième couche est cruciale. Cet article résume les connaissances de base sur la deuxième couche de Bitcoin, espérant susciter des réflexions et promouvoir le développement de ce domaine.
Le monde de la blockchain a commencé avec Bitcoin et se termine avec l'écosystème Bitcoin. Ethereum peut également être considéré comme une exploration de la technologie de sidechain de Bitcoin.
Dans cet article, les concepts de "construction de deuxième couche" et de "construction de réseau de deuxième couche" sont interchangeables. La construction de deuxième couche a une portée plus large, mais pour s'adapter aux expressions couramment utilisées dans l'industrie, le terme "construction de réseau de deuxième couche" sera également utilisé.
1. La mission de Layer2
Pour comprendre les problèmes fondamentaux à résoudre dans la construction de la couche 2, nous devons d'abord comprendre les caractéristiques de base des systèmes de blockchain.
1.1 Les caractéristiques fondamentales et les besoins de la blockchain
En se basant sur le concept de "blockchain est un ordinateur mondial" proposé par Vitalik, il sera plus clair de comprendre les diverses caractéristiques de la blockchain sous cet angle. Plus tard, nous analyserons également le développement potentiel de cet "ordinateur mondial" en nous basant sur la structure de Von Neumann.
Résumé des caractéristiques de base :
Transparence : Les caractéristiques de stockage de données et d'exécution des instructions de la blockchain, cette "machine mondiale" de calcul, sont également le résultat d'une exigence interne pour la participation de nombreux nœuds distribués au calcul. Cela satisfait le droit à l'information des utilisateurs sur les données et est le résultat commun des exigences de collaboration interne et des demandes externes.
Décentralisation : c'est une caractéristique architecturale de l'"ordinateur mondial", où le degré de décentralisation et la tolérance aux pannes sont théoriquement soutenus par la théorie des généraux byzantins. Les systèmes non byzantins ne sont théoriquement pas des systèmes de blockchain, et nous verrons plus tard des cas de systèmes non blockchain dans la construction de la deuxième couche. Le degré de décentralisation est un indicateur important de la sécurité de la blockchain et constitue également la base de certaines caractéristiques.
Sécurité : elle est composée des besoins internes générés par les caractéristiques de l'architecture et des besoins externes des utilisateurs. Au niveau microscopique, la sécurité est garantie par des technologies cryptographiques, tandis qu'au niveau macroscopique, elle est assurée par une architecture décentralisée, évitant ainsi que la falsification des données microscopiques ou la dégradation de l'architecture macroscopique n'affecte la sécurité.
Capacité de calcul : l'une des principales fonctionnalités de la "machine mondiale". Elle est généralement mesurée par la complétude de Turing. Certaines chaînes sont intentionnellement conçues pour être non complètes de Turing afin de maintenir leurs caractéristiques principales. Par exemple, dans le réseau Bitcoin, Satoshi Nakamoto a non seulement rendu son ensemble d'instructions non complet de Turing, mais a également supprimé certaines instructions pour maintenir la stabilité et la sécurité. Toutes les technologies complètes de Turing sont destinées à étendre la capacité de calcul. D'un point de vue de conception en couches, les systèmes simples sont plus adaptés à la couche de base.
Performance : Dans le cas où la puissance de calcul est identique, la performance est une autre capacité principale à évaluer pour le "ordinateur mondial". Elle est généralement mesurée en TPS(, c'est-à-dire le nombre de transactions traitées par seconde).
Stockage : "l'ordinateur mondial" doit nécessairement avoir des fonctionnalités de stockage, c'est-à-dire la capacité d'enregistrer des données. Actuellement, la plupart des données sont stockées dans la blockchain, tandis que le stockage sur des chaînes externes plus spécialisées est encore en développement.
Confidentialité : la nécessité de maintenir la portée des droits des producteurs et des utilisateurs de données pendant le calcul et le stockage ( inclut l'anti-censure ). Principalement motivé par les besoins externes des utilisateurs.
La scalabilité est un indicateur global, généralement lié à la scalabilité de l'ensemble de l'architecture, qui affecte la plupart des caractéristiques fondamentales. Au niveau de l'architecture, la scalabilité du système est un indicateur très important. Il existe également certaines capacités de connexion ou des capacités spécifiques à des scénarios, que nous ne détaillerons pas ici, mais que nous analyserons plus en détail lorsque des scénarios particuliers se présenteront.
Ces caractéristiques fondamentales sont en grande partie contraintes par le "triangle de l'impossible". Comme l'hypothèse DSS, c'est-à-dire la décentralisation (Decentralization, la sécurité )Security, et l'évolutivité (Scalability.
Dans un système distribué, un triangle impossible similaire est le principe CAP, c'est-à-dire la cohérence )Consistency(, la disponibilité )Availability( et la tolérance aux partitions )Partition tolerance(, les trois ne peuvent pas être atteints simultanément. Un système de blockchain est un système distribué avec le problème des généraux byzantins, et il est également soumis au principe CAP.
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) 1.2 Le rôle de la construction de la deuxième couche
Quels rôles doivent être remplis par la construction de la couche deux ? Quelles fonctionnalités doit-elle fournir ? La construction de la couche deux doit nécessairement combler les lacunes du système de couche un, en réalisant des tâches qui ne sont pas adaptées à l'exécution dans le système de couche un.
À partir des caractéristiques de la blockchain mentionnées ci-dessus, on peut tirer une conclusion préliminaire, qui est d'étendre ces capacités fondamentales : transparence publique, décentralisation, sécurité, capacité de calcul, performance, débit (, stockage, confidentialité, etc. En plus des capacités fondamentales d'un point de vue technique, il y a aussi un problème économique important à résoudre, à savoir la réduction des coûts. Le coût global des transactions exécutées sur le réseau de couche 1 est généralement assez élevé, et il est nécessaire d'utiliser le réseau de couche 2 pour réduire ces coûts.
En résumé, pour augmenter la capacité, réduire les coûts et personnaliser les caractéristiques, toutes les solutions relèvent de la construction de la couche deux. En ce qui concerne les caractéristiques personnalisées, elles ne sont actuellement pas assez évidentes et sont souvent cachées dans les deux premières caractéristiques. Nous pouvons comprendre cela ainsi : les caractéristiques du réseau de première couche ont des niveaux de demande différents pour de nombreuses applications, et il est possible de réajuster le degré de réalisation de diverses caractéristiques sur la couche deux pour certaines applications.
Dans la construction de la couche deux, les capacités fondamentales de la blockchain seront compromises de différentes manières, réduisant même ou abandonnant certaines caractéristiques en échange d'une amélioration significative de certaines autres. Par exemple : certaines couches deux, pour améliorer la performance, réduiront le degré de décentralisation et la sécurité ; d'autres couches deux, pour augmenter le débit, comme le réseau Lightning, modifieront la structure du système et le mode de règlement. Il y a aussi certaines qui, sans réduire les caractéristiques fondamentales, renforcent une certaine caractéristique, comme la méthode de traitement RGB qui augmente clairement la confidentialité et la résistance à la censure, mais qui augmente la difficulté de mise en œuvre technique. Dans les exemples suivants, nous verrons des constructions de couche deux qui réduisent ou modifient simultanément plusieurs caractéristiques.
La réduction des coûts devrait être un besoin fondamental pour toutes les constructions de deuxième couche.
) 1.3 Pourquoi faire une conception en couches ?
La conception en couches est un moyen et une méthodologie pour traiter des systèmes complexes, en divisant le système en plusieurs structures de niveaux et en définissant les relations et les fonctions de chaque couche, afin d'atteindre la modularité, la maintenabilité et l'évolutivité du système, augmentant ainsi l'efficacité et la fiabilité de la conception du système.
Pour un système de protocoles vaste et complexe, l'utilisation de couches présente des avantages évidents. Cela facilite la compréhension, permet une division du travail et des améliorations modulaires, etc. Comme dans la conception du modèle à sept couches ISO/OSI dans les réseaux informatiques, certaines couches peuvent être fusionnées dans la mise en œuvre concrète, comme le protocole TCP/IP qui est un protocole à quatre couches.
Avantages de la stratification des protocoles :
Indépendance entre les différents niveaux. Le niveau supérieur n'a pas besoin de connaître les détails d'implémentation du niveau inférieur, il doit seulement connaître les services fournis par l'interface de ce niveau. Cela réduit la complexité des problèmes.
Bonne flexibilité. Lorsqu'un niveau change, tant que la relation d'interface entre les niveaux reste inchangée, les autres niveaux ne sont pas affectés.
La structure est divisible. Chaque couche peut adopter la technologie la plus appropriée. Le développement technologique est souvent asymétrique, et la division en couches évite efficacement l'effet du tonneau.
Facile à mettre en œuvre et à maintenir. Cette structure rend la mise en œuvre et le débogage de systèmes vastes et complexes plus faciles à gérer, car l'ensemble du système a été décomposé en plusieurs sous-systèmes relativement indépendants.
Promouvoir la normalisation. Chaque couche de fonctionnalité et de service proposé est décrite avec précision. La normalisation facilite le remplacement aléatoire d'une couche, ce qui est bénéfique pour l'utilisation et la recherche.
La pensée de conception modulaire en couches est une méthode courante dans le domaine technologique pour traiter des projets d'ingénierie de grande envergure, nécessitant la collaboration de plusieurs personnes et une amélioration continue, qui a été validée par la pratique.
![Un aperçu des connaissances de base sur le réseau de deuxième couche de Bitcoin]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-ad899d00cda3df50aead693947e770bc.webp(
2. Quelques idées de construction pour le Layer2 de Bitcoin
Analyse en prenant comme exemple la construction de la deuxième couche de Bitcoin. La deuxième couche de Bitcoin présente trois grandes lignes de construction :
)1### La route d'extension basée sur la chaîne, similaire à la couche 2 EVM, est une structure de blockchain;
(2) Basé sur des routes distribuées, représenté par le réseau Lightning, est une structure distribuée;
(3) Sur la base d'un système centralisé, avec l'indexation centralisée comme représentant, il s'agit d'une structure centralisée.
Les deux premières méthodes ont leurs caractéristiques, avec déjà certains produits en usage et d'autres en exploration. La première méthode, grâce au développement florissant d'Ethereum et à l'exploration d'autres chaînes imitant le Bitcoin, rend l'extension de la couche deux basée sur la chaîne relativement plus facile, avec davantage de cas de référence. La deuxième méthode, basée sur la distribution, est généralement plus difficile et son développement est également plus lent, représenté par le réseau Lightning. La troisième méthode est très controversée, elle ne ressemble pas à une construction de couche deux, mais semble cependant accomplir les fonctions d'une construction de couche deux.
Quelle solution de construction de couche 2 est meilleure ? Nous utilisons les résultats du marché comme critère d'évaluation, le réseau de couche 2 avec la valeur totale verrouillée (TVL)(Total Value Locked) la plus élevée est la solution optimale. Avec le temps et le développement technologique, la solution optimale sera un processus évolutif.
Concernant la définition du réseau de seconde couche de Bitcoin, tant qu'il repose sur le réseau Bitcoin et établit un lien technique avec celui-ci, certaines caractéristiques supérieures à celles du réseau de première couche de Bitcoin sont considérées comme une construction de seconde couche de Bitcoin. En d'autres termes : tant que l'on consomme des BTC comme gaz, avec des BTC comme actif sous-jacent, tout système qui étend les performances de Bitcoin est considéré comme une construction de seconde couche. Sur cette base, nous devrions reconnaître une troisième forme de construction de seconde couche, à savoir la construction de seconde couche avec une structure centralisée.
Le développement technologique de Bitcoin lui-même, comme la modification d'OP_RETURN, Taproot, la signature Schnorr, MAST, et Tapscript, devrait être conçu pour relier les couches une et deux, et il ne faudrait pas utiliser ces technologies pour développer trop de fonctionnalités, car peu importe l'expansion du réseau de la couche un, il n'y aura pas de percée qualitative, il est nécessaire de construire la couche deux. Cependant, en l'absence de meilleurs produits de couche deux de Bitcoin, ces capacités techniques reliant les couches une et deux seront utilisées de manière excessive pendant un certain temps.
( 2.1 Construction de deuxième couche basée sur la chaîne
Les premières chaînes de imitation de Bitcoin ont exploré diverses possibilités, comme "Colorcoin" ) jeton de couleur (, "CovertCoins" et "MasterCoin"; diverses chaînes de imitation de Bitcoin pour l'extension, telles que BCH ) Bitcoin Cash ###, BSV ( Bitcoin SV ), BTG ( Bitcoin Gold ); diverses technologies de sidechain sont basées sur des cas de construction d'extension de chaîne, ce qui peut être considéré comme une couche deux au sens large.
Cela inclut Ethereum, qui est également une exploration d'amélioration basée sur Bitcoin. Vitalik a constitué une équipe pour publier un livre blanc et développer un nouveau système de blockchain en réponse aux imperfections de Bitcoin : le système sans compte UTXO, le langage d'exécution non Turing-complet, la mauvaise évolutivité, etc. Bien que cette exploration d'Ethereum ne soit pas directement une construction de deuxième couche sur Bitcoin, elle est largement une exploration de la construction basée sur la chaîne.
L'exploration des améliorations imparfaites d'Ethereum par rapport à Bitcoin, ainsi que le développement et la validation des solutions de deuxième couche sur Ethereum, fournissent des cas de référence pour le développement des réseaux de deuxième couche basés sur la chaîne sur Bitcoin. Diverses solutions Rollup, solutions inter-chaînes, technologies de canaux de communication, ainsi que la technologie de fragmentation d'Ethereum lui-même, font prospérer l'écosystème technologique d'Ethereum, amenant de nombreuses personnes à croire un moment que la direction et l'avenir du développement des chaînes publiques sont déjà déterminés, et que l'écosystème représenté par Ethereum a triomphé. Cela représente en réalité une manifestation relativement mature de la construction de la deuxième couche basée sur la chaîne. Cependant, la construction de la deuxième couche basée sur la chaîne n'est qu'une façon de construire la deuxième couche, elle a ses propres avantages et inconvénients, et d'autres technologies de deuxième couche sont nécessaires pour compléter l'ensemble de l'écosystème de la deuxième couche.
La construction de la deuxième couche basée sur la chaîne dans Bitcoin comprend essentiellement deux types de chaînes typiques, l'un étant un modèle de compte compatible EVM, l'autre étant un modèle UTXO similaire à Bitcoin. Il existe déjà des cas ( que nous définissons en termes larges de deuxième couche ), y compris : des modèles de compte EVM comme Ethereum, Polygon, Bsc, Arbitrum, et des modèles UTXO comme CKB(Nervos) et Chia.
De plus, les projets de deuxième couche qui ont déjà réussi sur Ethereum seront également intégrés à la construction de la deuxième couche de Bitcoin basée sur la chaîne. Pour ces projets de deuxième couche sur Ethereum, le travail et les défis pour les adapter à la deuxième couche de Bitcoin seront moins importants. Avec la maturité des rollups d'Ethereum et le développement et les résultats théoriques de la modularité, cette approche de construction de deuxième couche deviendra le principal sujet de discussion sur l'extensibilité et sera également la solution qui produira des résultats les plus rapides.
Quel sera le succès de cette transformation ? Cela reste à vérifier par le développement. On peut faire quelques jugements préliminaires sur les avantages et les inconvénients de cette construction de deuxième couche basée sur la chaîne.
Avantages et inconvénients de la construction de la couche deux basée sur la chaîne :
Les inconvénients des solutions de deuxième couche basées sur la chaîne sont généralement limités par les contraintes de la blockchain, ce qui offre une amélioration de la performance limitée. Cela conduit soit à une centralisation accrue du système, soit à une réduction de l'intervalle de production des blocs et à une augmentation de la capacité des blocs, ce qui entraîne en général une diminution de la sécurité. Ainsi, il en résulte la construction de solutions de deuxième couche sur la deuxième couche, également appelées Layer3 ou Layer4.
Les avantages sont : cette solution maintient la majorité de la blockchain