Escrito por: @twilight_momo
Mentor: @CryptoScott_ETH
TL; DR
Las cadenas de bloques monolíticas son conocidas por su amplitud, ya que abordan de forma independiente todos los aspectos de la red, desde el almacenamiento de datos hasta la verificación de transacciones y más. Al separar las diferentes funciones de la cadena de bloques en módulos independientes, la cadena de bloques modular puede proporcionar soporte de rendimiento y una experiencia de usuario fluida en funciones específicas, resolviendo el problema del "triángulo imposible" hasta cierto punto.
Como primera plataforma blockchain que admite contratos inteligentes, Ethereum proporciona un terreno fértil para el diseño modular. Con el desarrollo de la tecnología blockchain, el ecosistema Bitcoin también ha comenzado a explorar la posibilidad de la modularización, añadiendo nuevos módulos para lograr funciones más avanzadas, como una mejor protección de la privacidad, un procesamiento de transacciones más eficiente o funciones mejoradas de contratos inteligentes.
La tecnología modular representa una idea de producto conectable más "orientada al alma". En el futuro, aparecerán soluciones blockchain más flexibles y personalizables, y varios servicios y funciones se podrán conectar y desconectar tan fácilmente como los ladrillos Lego. Esta flexibilidad permite a los desarrolladores crear e implementar rápidamente soluciones blockchain basadas en las necesidades de escenarios de aplicaciones específicos.
1. ¿Qué es la cadena de bloques modular?
Fuente: Celestia.org
Cuando hablamos de blockchain modular, primero debemos comprender el concepto de blockchain monolítica. Las cadenas monolíticas, como Bitcoin, Ethereum, etc., son conocidas por su amplitud y asumen de forma independiente todos los aspectos de la red, desde el almacenamiento de datos hasta la verificación de transacciones y la ejecución de contratos inteligentes. En este proceso, la cadena de monómero desempeña el papel de generalista y cubre todos los aspectos.
Tomando Ethereum como ejemplo, una cadena de bloques única madura generalmente se puede dividir aproximadamente en cuatro arquitecturas:
Capa de ejecución
Capa de asentamiento
Capa de disponibilidad de datos/capa DA (capa de disponibilidad de datos)
Capa de consenso
La siguiente figura explica en detalle el papel de cada capa de arquitectura comparando la contabilidad en blockchain con un juego de pelota:
A través de esta analogía, podemos comprender más claramente cómo funcionan juntas las distintas arquitecturas de blockchain. Una sola cadena de bloques concentra todas las funciones en la misma cadena para su ejecución, mientras que una cadena de bloques modular es un nuevo tipo de arquitectura de cadena de bloques que descompone el sistema de cadena de bloques en múltiples componentes o capas especializadas, cada una responsable de manejar tareas específicas como el consenso, la disponibilidad de datos y la ejecución. y liquidación. La cadena de bloques modular es como un grupo de expertos que se centran en la minería en profundidad y la innovación tecnológica en sus respectivos campos. Este enfoque permite que las cadenas de bloques modulares ofrezcan un rendimiento y una experiencia de usuario superiores en funciones específicas; por ejemplo, pueden proporcionar velocidades de procesamiento de transacciones más rápidas a costos más bajos.
En términos de arquitectura de nodos, las cadenas monolíticas dependen de nodos completos, que deben descargar y procesar copias de todos los datos de la cadena de bloques. Esto no sólo impone mayores exigencias a los recursos informáticos y de almacenamiento, sino que también limita la velocidad de expansión de la red. Por el contrario, las cadenas de bloques modulares adoptan un diseño de nodo liviano y solo necesitan procesar información del encabezado del bloque, lo que mejora significativamente la velocidad de las transacciones y la eficiencia de la red.
Una ventaja significativa de la cadena de bloques modular es su flexibilidad y naturaleza colaborativa. Pueden subcontratar funciones no básicas a otros expertos, creando una sinergia que conduce a mejoras significativas en el rendimiento general. Esta filosofía de diseño es similar a la de los ladrillos Lego, lo que permite a los desarrolladores combinar libremente diferentes módulos según las necesidades del proyecto para crear diversas soluciones. Si bien las cadenas monolíticas tienen ventajas en cuanto a control, seguridad y estabilidad global, también enfrentan desafíos en cuanto a escalabilidad, dificultad para actualizarse y adaptarse a nuevas necesidades. Las blockchains modulares destacan por su alto grado de flexibilidad y personalización, simplificando la creación y optimización de nuevas blockchains.
Sin embargo, las cadenas de bloques modulares también enfrentan sus propios desafíos únicos. Su compleja arquitectura aumenta la carga de trabajo de los desarrolladores en diseño, desarrollo y mantenimiento. Como tecnología emergente, la cadena de bloques modular aún no se ha sometido a pruebas exhaustivas de seguridad ni a la prueba de las fluctuaciones del mercado, y su estabilidad y seguridad a largo plazo aún deben verificarse más a fondo.
2. ¿Por qué se necesita una cadena de bloques modular?
¿Por qué la tecnología modular blockchain ha recibido una atención generalizada y se ha pronosticado como una “tendencia futura”? Esto está estrechamente relacionado con la famosa teoría del "Triángulo Imposible" en el campo blockchain.
Fuente:enlace de cadena
El "Triángulo Imposible" de blockchain se refiere a la dificultad de una red blockchain para alcanzar un estado óptimo en los tres atributos centrales de seguridad, descentralización y escalabilidad al mismo tiempo.
La escalabilidad se centra en la capacidad de la red para manejar grandes volúmenes de transacciones y su capacidad para operar de manera eficiente y rentable a medida que crecen los volúmenes de usuarios y transacciones. Normalmente se mide por TPS (transacciones por segundo) y latencia (cuánto tiempo tarda en confirmarse una transacción).
La seguridad implica el costo y la dificultad de proteger una red blockchain de ataques. Por ejemplo, el mecanismo POW de Bitcoin requiere que el atacante controle más del 51% de la potencia informática de toda la red, mientras que el mecanismo POS de Ethereum requiere que más de ⅓ de los nodos se confabulen.
La descentralización describe que el funcionamiento de la red no depende de un solo nodo central, sino que se distribuye entre muchos nodos. Cuantos más nodos y cuanto más amplia sea la distribución geográfica, mayor será el grado de descentralización de la red.
El punto central del "Triángulo Imposible" es que es difícil para un sistema blockchain optimizar las tres características. Por ejemplo: entre muchas cadenas públicas, Bitcoin y Ethereum se desempeñan de manera sobresaliente en términos de descentralización y seguridad debido a su amplia distribución de nodos y su suficiente cantidad de nodos. Sin embargo, sacrifican algo de escalabilidad, lo que resulta en velocidades de transacción más lentas y tarifas de transacción más altas: el tiempo de bloqueo de Bitcoin es de aproximadamente 10 minutos, el TPS de Ethereum es de aproximadamente 13, y cuando el volumen de transacciones aumenta, las tarifas de transacción de Ethereum pueden ascender a cientos de dólares.
Es en este contexto que surgió la tecnología blockchain modular, que resuelve los desafíos de las cadenas públicas tradicionales en cuanto a escalabilidad y costos de transacción al asignar diferentes funciones a módulos especializados. Por ejemplo, Lightning Network de Bitcoin y la tecnología Rollup de Ethereum son encarnaciones del pensamiento modular.
La ventaja de la cadena de bloques modular es su arquitectura en capas, lo que permite optimizar cada capa para necesidades específicas. La capa de datos puede centrarse en el almacenamiento y la verificación de datos, mientras que la capa de ejecución puede manejar la lógica de contrato inteligente. Esta separación no sólo mejora el rendimiento y la eficiencia, sino que también promueve la interoperabilidad entre diferentes cadenas de bloques, proporcionando una base para construir un ecosistema abierto y conectado.
En resumen, la tecnología blockchain modular proporciona una nueva forma de resolver las limitaciones de las cadenas públicas tradicionales. Logra una mayor escalabilidad y menores costos de transacción al tiempo que mantiene la descentralización y la seguridad, lo que tiene una importancia de gran alcance para la aplicación generalizada y el desarrollo a largo plazo de la tecnología blockchain.
3. Análisis de proyectos de seguimiento de blockchain modular
Las blockchains modulares se pueden dividir en diferentes tipos según sus características arquitectónicas. Entre estos tipos, la capa de disponibilidad de datos y la capa de consenso a menudo se diseñan como un todo unificado debido a su estrecha interdependencia. Esto se debe a que cuando un nodo recibe datos de transacciones, generalmente también determina el orden de la transacción, que es el núcleo de la seguridad e inmutabilidad de blockchain.
Con base en este principio de diseño, podemos comprender diferentes proyectos de blockchain modular desde tres aspectos: capa de ejecución, capa de disponibilidad de datos y capa de consenso, y capa de liquidación.
3.1 Capa de ejecución
La tecnología de capa 2, como una extensión de la capa de ejecución en la arquitectura blockchain, es una manifestación del concepto de blockchain modular. Se compromete a mejorar la escalabilidad de la cadena principal a través de redes, sistemas o tecnologías fuera de la cadena construidas sobre la cadena de bloques subyacente.
Las soluciones de Capa 2 permiten un procesamiento de transacciones más rápido y rentable, manteniendo al mismo tiempo la seguridad y la naturaleza descentralizada de la cadena de bloques subyacente. Según el panel de dunas producido por @0x ning, se puede ver que la proporción de gas consumido por la verificación y compensación de Capa 2 en el ecosistema Ethereum es menos del 10% en promedio, lo que ahorra en gran medida los costos de transacción de los usuarios.
Fuente: https://dune.com/0x ning/ethereum-gas-war
La tecnología Rollup es actualmente la solución más común para la Capa 2. Su concepto central es "ejecución fuera de la cadena, verificación dentro de la cadena". Realiza cálculos y otros trabajos fuera de la cadena, y luego carga los datos de las llamadas nuevamente a la red principal.
Ejecución fuera de cadena
En el modelo Rollup, las transacciones se ejecutan fuera de la cadena y la cadena de bloques subyacente solo es responsable de verificar la prueba de la transacción en el contrato inteligente y almacenar los datos de la transacción original. Este diseño reduce significativamente la carga computacional de la cadena principal y reduce los requisitos de almacenamiento, lo que permite un procesamiento de transacciones más eficiente.
Para reducir aún más los costos, Rollup utiliza tecnología de empaquetado de transacciones. Esto se puede comparar con la consolidación de mercancías en logística, donde enviar cada artículo individualmente generaría altos costos de envío. La tecnología Rollup reduce significativamente el costo de cada transacción al empaquetar múltiples transacciones juntas y requerir solo un "transporte".
Verificación en cadena
La verificación en cadena es clave para la seguridad de la red de capa 2. Las redes de Capa 2 deben proporcionar pruebas criptográficas para resolver posibles desacuerdos en la cadena de bloques subyacente. Actualmente, los dos mecanismos de prueba principales son la prueba de errores y la prueba de validez, que admiten Optimistic Rollups y ZK Rollups respectivamente.
Prueba de errores de resúmenes optimistas
Los rollups optimistas emplean una suposición optimista de que todas las operaciones son válidas de forma predeterminada a menos que haya evidencia clara de un error. Este modelo se basa en pruebas de error (pruebas de fraude) durante el período de impugnación. Cualquier participante de la red puede presentar pruebas para impugnar el estado del contrato inteligente, garantizando la equidad y transparencia de la red.
Según los datos de L2 BEAT, actualmente hay 16 Layer 2 que utilizan el mecanismo Optimistic Rollups, como: Arbitrum, OP, Base, Blast, etc.
Fuente: l2 beat.com
Prueba de eficacia de ZK Rollups
A diferencia de los Optimistic Rollups, los ZK Rollups adoptan un enfoque más cauteloso al exigir que se demuestre que todas las transacciones son válidas antes de ser aceptadas. Este mecanismo de prueba es similar a un proceso de verificación que garantiza que cada transacción y cálculo en la red de Capa 2 sea preciso. En resumen, la prueba de validez es la piedra angular de ZK-Rollups, que requiere que cada lote de transacciones vaya acompañado de una prueba correspondiente, garantizando así que los contratos inteligentes en la cadena de bloques subyacente puedan verificar y aprobar cambios de estado. Para validar nodos, ZK Rollups proporciona un mecanismo de liquidación sin errores porque cada transacción debe pasar una estricta verificación de validez.
Según datos de L2 BEAT, actualmente existen 11 Layer 2 que utilizan el mecanismo ZK Rollups, tales como: Linea, Starknet, zkSync, etc.
Fuente: l2 beat.com
3.2 Capa de disponibilidad de datos y capa de consenso
3.2.1 Celestia
Como pionera en el campo de la cadena de bloques modular, Celestia es esencialmente una capa de disponibilidad de datos que proporciona una base sólida para el desarrollo de dApps y Rollups. Al implementar la capa de disponibilidad de datos y la capa de consenso de Celestia, los desarrolladores de aplicaciones pueden centrarse en optimizar la lógica de ejecución y dejar la complejidad de la disponibilidad de datos y los mecanismos de consenso a Celestia.
El diseño arquitectónico de Celestia brinda diversas soluciones para la expansión modular. Su arquitectura incluye principalmente los siguientes tres tipos:
Rollup soberano: Celestia proporciona la capa de disponibilidad de datos y la capa de consenso, mientras que la capa de liquidación y la capa de ejecución son implementadas de forma independiente por sus respectivas cadenas soberanas.
Settlement Rollup (como el proyecto Cevmos): basado en DA y la capa de consenso proporcionada por Celestia, Cevmos proporciona servicios de capa de liquidación, mientras que la cadena de aplicaciones asume el papel de la capa de ejecución.
Celestium: Celestia es responsable de la capa de disponibilidad de datos, la capa de consenso y la capa de liquidación dependen de la poderosa red de Ethereum, y la cadena de aplicaciones continúa enfocándose en la capa de ejecución.
Celestia utiliza una serie de tecnologías innovadoras para reducir significativamente el costo del almacenamiento de datos y optimizar la eficiencia del almacenamiento.
tecnología de codificación de borrado
Una de las innovaciones de Celestia es la aplicación de códigos de borrado. En el artículo "Muestreo de disponibilidad de datos y prueba de fraude", del que son coautores Mustafa Albasan (uno de los fundadores de Celestia) y Vitalik Buterin, se propone una nueva idea arquitectónica, es decir, los nodos completos son responsables de la producción de bloques, mientras que Nodos ligeros Responsable de la verificación de bloques. La tecnología de codificación de borrado garantiza la recuperación completa de los bloques de datos originales incluso en caso de una pérdida de datos de hasta el 50% al introducir redundancia en el proceso de transmisión de datos.
Este mecanismo significa que para garantizar el 100% de disponibilidad de los datos del bloque, los productores de bloques solo necesitan publicar el 50% de los datos del bloque en la red. Si hay un productor malicioso que intenta alterar el 1% de los datos del bloque, en realidad necesita alterar el 50% de los datos, lo que aumenta en gran medida el costo del perpetrador por hacer el mal.
Muestreo de disponibilidad de datos
Celestia resuelve el problema de escalabilidad de blockchain mediante la introducción de la tecnología Data Availability Sampling (DAS). El flujo de trabajo de DAS incluye los siguientes pasos clave:
Muestreo aleatorio: los nodos ligeros realizan múltiples rondas de muestreo aleatorio de datos del bloque, solicitando solo una pequeña porción de los datos del bloque cada vez.
Aumente gradualmente la confianza: a medida que un nodo ligero completa más rondas de muestreo, su confianza en la disponibilidad de datos aumenta gradualmente.
Umbral de confianza alcanzado: una vez que un nodo ligero alcanza un nivel de confianza preestablecido (como 99%) a través del muestreo, considera que los datos del bloque están disponibles.
Este mecanismo permite a los nodos ligeros verificar la disponibilidad de los datos del bloque sin descargar todos los datos del bloque, lo que garantiza la integridad y disponibilidad de los datos de la cadena de bloques. El enfoque de Celestia en proporcionar disponibilidad de datos en lugar de estado de ejecución da como resultado una productividad de bloque mejorada, con más espacio por bloque capaz de acomodar más datos de muestra, lo que resulta en TPS (transacciones por segundo) significativamente más altos.
3.2.2 Capa propia
EigenDA es un servicio de disponibilidad de datos descentralizado, seguro y de alto rendimiento, y es el primer servicio de validación activa (AVS) lanzado en EigenLayer. AVS puede entenderse como un proveedor de operación y mantenimiento de nodos. Es una parte seleccionada de los miles de proveedores de operación y mantenimiento de nodos en Ethereum. Sobre la base de su propio trabajo (responsable de la verificación del consenso de Ethereum), asume algunos privados adicionales. trabajo (los servicios incluyen rollup y otras redes para requisitos de verificación de consenso), obteniendo así ingresos adicionales. A medida que aumenta la cantidad de re-stake de Ethereum y más AVS se unirán al ecosistema EigenLayer en el futuro, los Rollups pueden obtener costos de transacción más bajos y una mayor componibilidad de seguridad en el ecosistema EigenLayer.
EigenLayer es un protocolo de re-compromiso basado en Ethereum que utiliza los pignoradores de la capa de consenso de Ethereum como verificadores, es decir, utiliza parte de la seguridad de Ethereum para evitar el riesgo de confianza de los proveedores de servicios centralizados o de los tokens propios, reduciendo así el riesgo de confianza. Se ha elevado el umbral de desarrollo de otras partes del proyecto. Al mismo tiempo, también fortalece la red de confianza de Ethereum y aumenta el valor y la influencia de Ethereum.
En términos de arquitectura, EigenDA utiliza la tecnología ZK para verificar los datos de estado enviados por la Capa 2, y la red EigenDA, que garantiza la seguridad del consenso al restablecer ETH, es responsable de la finalidad. Finalmente, los datos de estado de la Capa 2 se envían y guardan. la red principal de Ethereum. Por lo tanto, EigenDA actúa como subcontratista para los aspectos de verificación y finalidad del servicio DA de la red principal de Ethereum, en lugar de un competidor como Celestia.
3.2.3 Aprovechar
Avail es un proyecto modular de blockchain anunciado por el equipo de Polygon en junio de 2023. Se separó de Polygon en marzo de este año y opera como una entidad independiente. Avail se está ejecutando actualmente en la red de prueba y acaba de completar una ronda de financiación Serie A de 43 millones de dólares, codirigida por Dragonfly y Cyber Fund.
La arquitectura central de Avail consta principalmente de tres partes: Avail DA, Avail Nexus y Avail Fusion. Avail DA es una capa modular de disponibilidad de datos que, al igual que Celestia, proporciona servicios DA para cada blockchain. Avail Nexus es un conjunto de protocolos de mensajería entre cadenas estandarizados, similar al protocolo IBC de Cosmos, que proporciona igual interoperabilidad entre varias cadenas cruzadas. Avail Fusion presenta el consenso de POS comprometido de múltiples activos con el objetivo de brindar una garantía de consenso segura para toda la red Avail.
En términos de tecnología, Avail DA utiliza el compromiso polinómico de Kate para evitar pruebas de fraude, no necesita asumir que la mayoría de los nodos son honestos y no depende de nodos completos para que los datos estén disponibles. Esto es diferente de la arquitectura de Celestia, que se basa en la prueba de fraude, por lo que existe una diferencia esencial entre ambos a nivel técnico.
Con el surgimiento de proyectos blockchain de disponibilidad de datos modulares como Celestia y Avail, la guerra DA modular se volverá cada vez más intensa y la funcionalidad de Ethereum como capa DA también se desviará. En el futuro, es muy probable que ". uno superará a muchos panorama competitivo" Fuerte".
3.3 Capa de asentamiento
3.3.1 Dimensión
Dymension es una plataforma blockchain modular basada en Cosmos que proporciona un marco conciso para el desarrollo de RollApp con tecnología de agregación de escalabilidad incorporada. En la arquitectura de Dymension, los desarrolladores pueden centrarse en la implementación de la lógica empresarial, utilizando el kit de desarrollo Rollup (RDK) y una capa de liquidación dedicada para implementar rápidamente Rollup para aplicaciones específicas.
La arquitectura de Dymension consta de dos componentes principales: RollApp y Dymension Hub.
RollApp es una fusión de Rollup y App, una cadena de bloques modular de alto rendimiento en Dymension dedicada a aplicaciones específicas. RollApp se puede presentar de muchas formas, incluidas, entre otras, plataformas DeFi, juegos Web3, mercados comerciales NFT y otras soluciones dedicadas de Capa 2 para aplicaciones descentralizadas.
En RollApp, el secuenciador juega un papel clave y es responsable de la verificación, clasificación y procesamiento de las transacciones locales. Una vez que se completa el empaquetado de bloques, estos datos se pasarán a nodos completos pares y se publicarán en cadena en una red de disponibilidad de datos elegida por RollApp, como Celestia. Después de recibir una respuesta de Celestia, el secuenciador envía su estado raíz al Dymension Hub para la formación y resolución de un consenso.
Como centro de todo el ecosistema, Dymension Hub asume las funciones de capa de consenso y capa de liquidación. Recibe la raíz estatal de RollApp y proporciona servicios de liquidación y confirmación de transacción final a RollApps.
A través de este diseño, Rollup puede traspasar las tareas de consenso y resolución a Dymension Hub, y las tareas de almacenamiento y verificación de datos a redes DA como Celestia. De esta forma, Rollup puede compartir las garantías de seguridad económica de ambas redes y al mismo tiempo centrar sus esfuerzos en mejorar la eficiencia de ejecución y la experiencia de usuario de la propia aplicación.
3.3.2 Cevmos
Cevmos, cuyo nombre combina Celestia, EVMos y CosmoOS, tiene como objetivo proporcionar una capa de liquidación para paquetes acumulativos compatibles con EVM.
Dado que Cevmos en sí es un paquete acumulativo, todos los paquetes acumulativos creados sobre él se denominan colectivamente paquetes acumulativos de liquidación. Cada paquete acumulativo implementa la redistribución de contratos y aplicaciones existentes en Ethereum a través de un puente de confianza bidireccional mínimo con el paquete acumulativo de Cevmos, lo que reduce la carga de trabajo de migración. Los rollups en Cevmos publican datos en Cevmos, que luego agrupa los datos y los publica en Celestia. Al igual que Ethereum, Cevmos realizará pruebas de acumulaciones como capa de liquidación.
4. Blockchain modular en el ecosistema Bitcoin
Con el efecto de creación de riqueza generado por el protocolo Ordinals y la aprobación del ETF de Bitcoin, múltiples factores positivos han convergido para inyectar nueva vitalidad al ecosistema de Bitcoin. La atención del mercado se centró rápidamente en el ecosistema Bitcoin, y los fondos de inversores institucionales también llegaron a esta área, lo que demuestra confianza y expectativas para el desarrollo futuro del ecosistema Bitcoin.
En este contexto, la tecnología Bitcoin Layer 2 está mostrando un escenario próspero, con muchas soluciones técnicas surgiendo, formando un ecosistema tecnológico diversificado y dinámico. Han surgido una tras otra varias soluciones innovadoras para promover conjuntamente la expansión y optimización de la red Bitcoin.
Aunque la industria aún no ha llegado a un consenso unificado sobre la definición precisa de Bitcoin Layer 2, este artículo se basará en el concepto de cadena de bloques modular de Ethereum y explorará la posibilidad y los métodos de construir Bitcoin Layer 2 desde una perspectiva modular.
4.1 ¿Por qué Bitcoin necesita modularidad?
La red Ethereum es conocida por sus capacidades de contrato inteligente completas de Turing, capaces de almacenar y verificar estados históricos para admitir aplicaciones descentralizadas complejas (DApps). En comparación, la red Bitcoin es una red de contratos no inteligentes y sin estado, y su diseño imperfecto del sistema se debe principalmente a dos aspectos:
1. Limitaciones del sistema de cuentas UTXO
En el mundo blockchain, existen dos formas principales de mantenimiento de registros: el modelo de cuenta/saldo y el modelo UTXO. El modelo UTXO adoptado por Bitcoin contrasta marcadamente con el modelo de cuenta/saldo adoptado por Ethereum.
En el sistema Bitcoin, aunque los usuarios ven los saldos de las cuentas en sus billeteras, de hecho, el sistema Bitcoin diseñado por Satoshi Nakamoto no incluye el concepto de saldos. El llamado "saldo de Bitcoin" es en realidad un concepto derivado de UTXO por la aplicación de billetera. UTXO representa la salida de transacciones no gastadas, que es el núcleo de la generación y verificación de transacciones de Bitcoin. Cada transacción en Bitcoin consta de entradas y salidas. Cada transacción consume (gasta) una o más entradas y genera nuevas salidas. Estos resultados recién generados se convierten en nuevos UTXO, esperando ser consumidos por futuras transacciones.
Como arquitectura tecnológica minimalista para la transferencia y liquidación de activos, el modelo UTXO es difícil de ampliar para admitir funciones complejas como los contratos inteligentes.
2. Lenguaje de secuencias de comandos completo que no es Turing
El lenguaje de secuencias de comandos de Bitcoin no admite todos los tipos de cálculos porque no es Turing completo debido a la falta de bucles y declaraciones de control condicionales. Aunque esta característica ayuda a reducir los ataques de piratas informáticos y mejorar la seguridad de la red, también limita la capacidad de Bitcoin para ejecutar contratos inteligentes complejos.
Debido a que el diseño del sistema Bitcoin es imperfecto, necesita depender de la expansión modular externa para funciones más complejas. En este sentido, la necesidad de modularidad de Bitcoin es sin duda más urgente que la de Ethereum. Funciones como la capa de ejecución, la capa de disponibilidad de datos, la capa de consenso y la capa de interoperabilidad entre cadenas en su ecosistema deben encapsularse y expandirse de manera modular.
4.2 Análisis de proyectos modulares en el ecosistema Bitcoin
4.2.1 Capa de ejecución: Capa 2 de Bitcoin
Esmerejón
Actualmente, Merlin Chain tiene el TVL más alto entre los circuitos de Bitcoin de segundo nivel, alcanzando miles de millones de dólares. Se puede decir que es el proyecto que más llama la atención en el ecosistema de Bitcoin. Como red Bitcoin Layer 2, Merlin Chain admite una variedad de activos nativos de Bitcoin y también es compatible con EVM, lo que demuestra su doble consideración del ecosistema Bitcoin y el ecosistema Ethereum.
Fuente: https://defillama.com/chain/Merlin
La funcionalidad de Merlin gira en torno a la red ZK-Rollup, la red Oracle descentralizada y la prevención del fraude en cadena.
Red acumulativa ZK
El núcleo de ZK-Rollups es el uso de pruebas de conocimiento cero. La prueba de conocimiento cero es un método de cifrado en criptografía que permite a una parte (el probador) demostrarle a otra parte (el verificador) que una determinada declaración es correcta sin revelar ninguna información más que demostrar que la declaración es correcta.
Merlin Chain procesa y calcula transacciones fuera de la cadena, evitando las altas tarifas de transacción y la congestión de la red Bitcoin. Al mismo tiempo, ZK-rollup puede comprimir múltiples pruebas de transacciones en lotes. La cadena principal de Bitcoin solo necesita verificar y empaquetar una única prueba de múltiples transacciones, lo que reduce en gran medida la carga de trabajo de la cadena principal y mejora la eficiencia de las transacciones.
Red Oracle descentralizada
La red de Oracle descentralizada de Merlin actúa como un DAC (Comité de Disponibilidad de Datos) para verificar y garantizar que el secuenciador publique fielmente datos DA completos fuera de la cadena. La descentralización de la red Oracle es que toma la forma de POS. Cualquiera puede ejecutar un nodo Oracle siempre que aporte suficientes activos. Este mecanismo de apuesta es muy flexible y admite activos como BTC y MERL, así como apuestas por proxy similares a Lido.
Prevención del fraude en cadena
Merlin introdujo la idea de BitVM y también adoptó el mecanismo "optimista ZK-Rollup", que puede entenderse simplemente como que todas las pruebas ZK son confiables y solo castigan a los operadores cuando ocurren errores. Debido a que la verificación se realiza en la red principal de Bitcoin, en la cadena de Bitcoin, ZK Proof no se puede verificar completamente debido a limitaciones técnicas, y un determinado paso del proceso de cálculo de ZK Proof solo se puede verificar en circunstancias especiales. Por lo tanto, las personas solo pueden optar por señalar que hay un error en un determinado paso de cálculo de ZKP durante el proceso de verificación fuera de la cadena y cuestionarlo mediante prueba de fraude.
4.2.2 Capa de disponibilidad de datos Capa de consenso
Red B²
B² Network adopta un diseño modular, con la capa Rollup (ZK-Rollup) responsable de la ejecución, la capa de disponibilidad de datos (B² Hub) responsable de almacenar datos, B² Nodes para la verificación fuera de la cadena y la capa de liquidación final es la principal de Bitcoin. red.
La capa ZK-Rollup de B² Network utiliza la solución zkEVM, que es responsable de ejecutar transacciones de usuario dentro de la red de segunda capa y generar los certificados relevantes. La capa Rollup es responsable de enviar y procesar las transacciones de los usuarios, mientras que la capa DA es responsable de almacenar una copia de los datos agregados y verificar las pruebas de conocimiento cero relevantes.
Fuente: https://docs.bsquared.network
B² Hub es una red DA construida fuera de la cadena que admite funciones de muestreo de datos y es considerada pionera en soluciones modulares de escalado de Bitcoin. B² Hub toma prestadas ideas de diseño de Celestia e introduce tecnología de codificación de borrado y muestreo de datos para garantizar que los nuevos datos se puedan distribuir rápidamente a muchos nodos externos y minimizar el riesgo de retención de datos. Además, el Committer en B² Hub carga el índice de almacenamiento y el hash de datos de DA a la cadena Bitcoin para acceso público.
Fuente: https://blog.bsquared.network
Según el plan futuro de B² Network, se espera que el B² Hub compatible con EVM se convierta en la capa de verificación fuera de la cadena y la capa DA de múltiples Bitcoin Layer 2, formando una capa de expansión funcional bajo la cadena de Bitcoin. Dado que Bitcoin por sí solo no puede soportar muchos escenarios de aplicación, el método de construir capas de extensión funcionales fuera de la cadena se convertirá en un fenómeno cada vez más común en el ecosistema de Capa 2.
Como la primera capa DA modular de terceros de Bitcoin, B² Hub puede ayudar a otras capas de Bitcoin 2 a utilizar la cadena principal de Bitcoin como capa de liquidación final y heredar la seguridad de Bitcoin, lo que favorece la expansión y la expansión de la red de Bitcoin. Potenciar la diversidad de sus aplicaciones.
5. Resumen
El eslogan "Modular es el futuro" poco a poco se está convirtiendo en una realidad. La tecnología blockchain modular, con su flexibilidad y escalabilidad, proporciona una base sólida para construir la próxima generación de aplicaciones descentralizadas. Esta tecnología permite a los desarrolladores seleccionar y combinar diferentes módulos según necesidades específicas para crear soluciones blockchain más eficientes, seguras y fáciles de mantener.
El auge de la cadena de bloques modular representa una idea de producto conectable más "orientada al alma". En esta línea de pensamiento, blockchain ya no se ve como un sistema cerrado, sino como una plataforma abierta y escalable donde se pueden conectar y desconectar diversos servicios y funciones tan fácilmente como los ladrillos de Lego. Esta flexibilidad permite a los desarrolladores crear e implementar rápidamente soluciones blockchain basadas en las necesidades de escenarios de aplicaciones específicos.
Originaria del ecosistema Ethereum y luego apareciendo en el ecosistema Bitcoin, la tecnología modular se ha utilizado en diversas áreas en la industria de las criptomonedas. Por ejemplo, Chromia, una cadena pública modular que utiliza tecnología de "base de datos relacional", coopera con muchos juegos como My Neighbor Alice y Chain of Alliance en el campo de los juegos, en la pista RWA, Chromia creó el protocolo Ledger Digital Asset (Ledger Digital); Protocolo de Activos). Varios proyectos ya han adoptado este protocolo. En el campo de la IA, CARV se centra en construir una capa de datos modular para juegos de IA y Web3, garantizando la privacidad y seguridad durante el procesamiento de datos aprovechando tecnologías como Trusted Execution Environment (TEE) y prueba de conocimiento cero.
A medida que la tecnología blockchain modular continúa madurando y sus campos de aplicación se expanden, tenemos razones para creer que esta tecnología brindará posibilidades más innovadoras a todos los ámbitos de la vida. Desde el nacimiento de Bitcoin hasta la aplicación generalizada de la cadena de bloques modular en la actualidad, hemos sido testigos de cómo la tecnología blockchain se ha desarrollado desde una aplicación de moneda digital única hasta un ecosistema que admite aplicaciones complejas y diversas. En el futuro, la cadena de bloques modular seguirá promoviendo el progreso tecnológico y sentando las bases para construir un mundo digital más abierto, flexible y seguro.
Referencias:
【 1 ] https://www.panewslab.com/zh/articledetails/qn9zbgmj.html
【 2 ]https://www.chaincatcher.com/article/2115788
【 3 ] https://celestia.org/what-is-celestia/
【 4 ] https://paragraph.xyz/@tokensightxyz/eigenda-a-cryptoeconomic-analysis
【 5 ]https://research.web3 caff.com/zh/archives/14476? ref= 1ref= 852
【 6 ]https://docs.bsquared.network/architecture
【 7 ]https://web3 caff.com/zh/archives/89022
【 8 ]https://blog.chain.link/blockchain-scalability-approaches-zh/#post-title
【 9 ]https://web3 caff.com/zh/archives/33958
【 10 ]https://web3 caff.com/zh/archives/90232
【 11 ] https://www.theblockbeats.info/news/50536
