Extinderea rețelei este întotdeauna o problemă presantă pe care dezvoltatorii se concentrează. De-a lungul istoriei lungi a dezvoltării blockchain-ului, au fost multe soluții propuse, dar se pare că nicio soluție nu a depășit legendara trinitate imposibilă: descentralizarea, scalabilitatea și securitatea.
Modular Blockchain este o soluție care separă activitatea rețelei în părți, apoi utilizează diferite blockchain-uri pentru a lucra în funcție de propriile puncte forte. Această soluție se confruntă cu o dezvoltare puternică și se așteaptă să fie următoarea generație de blockchain.
În acest articol vom afla despre blockchain modular, structura sa, clasificarea și proiectele proeminente în fiecare grup funcțional.
Ce este Blockchain modular?
Blockchain modular este o soluție care separă activitatea rețelei blockchain în părți, apoi utilizează diferite blockchain sau entități în afara lanțului pentru a lucra în funcție de propriile puncte forte.
Pentru a înțelege mai bine, să învățăm mai întâi despre arhitectura rețelei blockchain în funcție de grupuri de lucru.
Arhitectura rețelei Blockchain
Arhitectura obișnuită a unei rețele blockchain include 4 straturi principale: Execuție, Decontare, Consens și Disponibilitatea datelor. Aceste straturi lucrează împreună pentru a se asigura că tranzacțiile sunt executate corect așa cum au fost proiectate.
Straturi de procesare în rețeaua Blockchain
» Executarea
Aceasta este clasa responsabilă pentru calcularea tranzacțiilor și furnizarea rezultatelor conform unei logici prestabilite. Această execuție va duce la modificări ale stării rețelei blockchain, această nouă stare va fi apoi procesată de alte straturi înainte ca acestea să fie finalizate și să devină o parte ireversibilă a istoriei.
De exemplu, în fotbal, fiecare țară și regiune va avea reglementări diferite, dar atunci când două echipe concurează, acestea trebuie să respecte anumite principii, cum ar fi reglementările din contractul inteligent al blockchain-ului. Iar stratul de execuție va fi stratul care operează acel meci de fotbal conform regulilor prestabilite.
» Așezarea
Soluționarea este stratul care verifică validitatea și gestionează litigiile în timpul funcționării rețelei. Acționează ca arbitru într-un meci de fotbal Dacă un gol este marcat pe plasa adversarului și există o dispută, arbitrul va fi cel care va decide dacă golul este valid sau nu.
» Consens
Stratul de consens sau stratul de consens joacă rolul de a unifica un singur adevăr sau o singură stare finală a rețelei. Este operat de diferiți algoritmi precum Proof of Work, Proof of Stake sau Proof of History... După acest proces de consens se va actualiza noua stare a rețelei.
Revenind la exemplul meciului de fotbal, să presupunem că s-a terminat 1-0, în aceeași perioadă au avut loc și alte meciuri de fotbal cu scoruri diferite. Rezultatele generale sunt puse într-o listă de 1-0, 2-0, 3-0 de către comitetele de organizare pentru stocare, dar fiecare comitet de organizare le va pune în format 1-0, 3-0, 2 duce la informații eronate. Acest lucru va fi mai rău dacă tranzacțiile sunt legate, va duce la dublarea cheltuielilor.
În acest moment, consensul de clasă este că colecția multor oameni care urmăresc meciuri de fotbal va confirma un singur rezultat corect. Acest rezultat final este apoi aprobat și stocat permanent în caiet Cei care înregistrează rezultate incorecte vor trebui să sincronizeze din nou cărțile astfel încât, înainte de a intra în noul bloc, toate cărțile trebuie să aibă același conținut.
» Disponibilitatea datelor
Disponibilitatea datelor se referă la capacitatea de a accesa informații despre tranzacție. Datele trebuie să fie disponibile pentru ca oricine să le poată accesa și utiliza, ceea ce este important deoarece disponibilitatea datelor afectează decizia dacă o tranzacție este corectă sau incorectă.
Disponibilitatea datelor este ca înregistrarea meciului de fotbal din exemplul de mai sus, această înregistrare este disponibilă public, astfel încât oricine o poate vizualiza online pentru a ști care echipă este câștigătoare și care este scorul. Fără acest record, două persoane se vor certa despre rezultatul meciului și în final va fi imposibil să distingem cine are dreptate și cine greșește.
Soluții de disponibilitate a datelor pe Ethereum
Vorbind mai mult despre datele din blockchain, dificultatea de a extinde blockchain vine în principal din stratul de date. Pentru a se asigura că tranzacțiile sunt autentificate corect, nodurile trebuie să descarce toate datele din rețea. În primul rând, creează bariere în ceea ce privește costul și viteza de tranzacție, apoi apar bariere pentru a se alătura rețelei de noduri Treptat, jucătorii mici vor fi eliminați, lăsând doar jucătorii mari cu un sistem puternic, iar rețeaua va fi probabil să fie mai puțin descentralizată.
Ethereum și-a dat seama de acest lucru cu mult timp în urmă și ia măsuri pentru a depăși această balonare a datelor. Există două soluții oferite:
Eșantionarea disponibilității datelor (DAS): Fiecare nod trebuie să descarce doar bucăți mici de date și apoi să folosească algoritmi pentru a verifica autenticitatea datelor.
Comitete de disponibilitate a datelor (DAC): Date furnizate sau autentificate de terțe părți de încredere stocate în afara lanțului.
În plus, în actualizarea The Purge, datele din istoricul tranzacțiilor vor fi, de asemenea, limitate la 1 an pentru Noduri, doar când este necesar, acestea vor trebui descărcate în întregime.
După ce înțelegeți straturile blockchain-ului și funcțiile acestora, veți distinge cu ușurință între#MonolithicBlockchain și#ModularBlockchain. În ceea ce privește Monolithic Blockchain, singur va efectua toate lucrările de mai sus în cadrul rețelei. Cu Modular Blockchain, sarcinile sunt separate și atribuite mai multor părți pentru a le gestiona.
Cel mai bun exemplu pentru a vă ajuta să înțelegeți este proiectul Eclipse, acesta folosește SVM (Solana Virtual Machine) ca strat de execuție, stratul Settlement este îngrijit de Ethereum și în cele din urmă folosește Celestia pentru stratul de consens (Consensus) și DA.
Poate că nu sunteți încă familiarizați cu conceptul de Blockchain modular, dar adevărul este că toate pachetele Layer 2 sunt în esență Blockchain modular, deoarece a separat stratul de implementare de rețeaua originală pentru a fi procesate separat ca modul.
Modularizarea blockchain creează specializare pentru straturi, crescând astfel viteza și scalabilitatea tranzacțiilor, iar modularitatea facilitează, de asemenea, implementarea de noi blockchain-uri la o viteză mai rapidă decât oricând. Cu toate acestea, împărțirea sarcinilor și implementarea lor în mai multe locuri diferite va face rețeaua dependentă de acele părți, iar încrederea în securitate trebuie, de asemenea, să fie plasată în multe locuri diferite.
Clasificarea blockchainului modular
Pe baza nivelului de modularitate, Blockchain-urile modulare sunt împărțite în următoarele tipuri:
Clasificarea blockchainului modular
Rollup obișnuit
Acesta este cel mai comun tip din trecut, stratul de execuție este separat în lanțuri separate, efectuează calcule și apoi trimit date la stratul 1 blockchain pentru autentificare și stocare.
Blockchain-urile tipice de acest tip sunt Arbitrum, Optimism, zkSync, Starknet.
Suveran Rollup
Rollupul suveran sau rollupul autonom este un model blockchain care utilizează un alt blockchain pentru mecanismul de consens și stocarea datelor despre tranzacții, în timp ce ea însăși execută și validează simultan tranzacțiile.
Pentru acest model, corectitudinea tranzacției depinde în întregime de rollup-ul blockchain, deoarece DA Blockchain este responsabilă doar de furnizarea de date și verificarea conform mecanismului de consens, fără a verifica dacă tranzacția este validă sau nu. Un exemplu de proiect din acest grup este Sovereign.
Pachetul de decontare
Settlement Rollup este puțin diferit de Sovereign Rollup, deoarece continuă să separe modulele. Stratul de execuție este gestionat de un blockchain rollup, stratul Settlement este gestionat de un blockchain, iar în cele din urmă straturile Consens și DA sunt gestionate de un alt blockchain.
Separarea straturilor va crește flexibilitatea, profitând în același timp de punctele forte unice ale fiecărui blockchain la fiecare strat, dar, în același timp, securitatea și descentralizarea întregului sistem vor fi, de asemenea, dependente, ca să nu mai vorbim de combinarea mai multor blockchain-uri împreună pentru a opera un proces unificat. se va confrunta cu multe provocări tehnologice.
Proiectul tipic al acestui grup este Eclipse, așa cum a fost introdus în prima parte, folosește SVM (Solana Virtual Machine) ca strat de execuție, stratul Settlement este îngrijit de Ethereum și în cele din urmă folosește Celestia pentru stratul de execuție.
Validium
Validium este următoarea variantă de blockchain modular, este similar cu Regular Rollups, dar diferența este că stratul DA este separat și stocat în afara lanțului, nu în blockchain-ul original. Acest lucru va ajuta la minimizarea costurilor și la creșterea scalabilității. Dar securitatea sa depinde complet de unitatea de stocare, datele pot fi ascunse sau modificate dacă unitatea de stocare comite în mod intenționat acte rele.
Ecosistem Blockchain modular și proiecte remarcabile
Peisaj blockchain modular
Grupul de execuție
Pe lângă pachetele familiare Layer 2, cum ar fi Arbitrum, Optimism, zkSync, Starknet, Scroll, Linea, Polygon, există câteva nume noi precum Berachain, Taiko, Manta, Fuel, Sovereign.
Berachain @berachain
Berachain este un blockchain de nivel 1 dezvoltat pe baza SDK-ului Cosmos compatibil cu EVM. Berachain folosește un nou mecanism de consens numit Proof of Liquidity, pe care proiectul îl introduce ca având capacitatea de a preveni Sybil Attack. Proiectul a strâns cu succes 42 de milioane de dolari dintr-o rundă de finanțare din seria A condusă de Polychain Capital.
Modelul de operare al lui Berachain.
Rețea de combustibil @fuel_network
Ca proiect conceput după un model modular, Fuel poate prelua stratul de execuție, stratul de decontare sau poate funcționa ca un blockchain monolitic.
Spre deosebire de alte proiecte, Fuel folosește modelul UTXO (Unspent Transaction Output) similar cu Bitcoin pentru a stoca tranzacții, combinat cu capacități de threading și procesare paralelă pentru a extinde semnificativ viteza tranzacțiilor. Fuel și-a construit propriul sistem de procesare a tranzacțiilor, numit FuelVM, bazat pe limbajul de programare Sway Language.
Așezarea
Dymension @dymension
Dymension este proiectat într-un model modular bazat pe setul de instrumente Cosmos SDK. Permite proiectelor să construiască mai multe aplicații pe lângă scopuri specifice numite RollApp.
Eclipse @EclipseFND
Proiectul este conceput cu scopul de a conecta punctele forte ale multor blockchain-uri în fiecare modul al Eclipse. Solana este cunoscută ca o rețea cu viteză mare de tranzacție și execuție paralelă, așa că SVM a fost ales de Eclipse ca strat de execuție. Nivelul de decontare este alimentat de Ethereum pentru a spori securitatea și descentralizarea ca nicio altă rețea. În cele din urmă, stratul DA este utilizat de Celestia pentru a se asigura că costurile de stocare sunt minime.
Model de operare Eclipse.
Sovereign @sovereign_labs
Cu viziunea de a deveni Internetul Rollup-urilor, Sovereign este conceput pentru a ajuta la conectarea mai multor lanțuri de rollup. Internetul Rollups va fi capabil să îndeplinească toate funcțiile pe care blockchain-ul o poate îndeplini, inclusiv plăți, DeFi, NFT și guvernare, dar la o scară mai mare și la costuri semnificativ mai mici.
Alte proiecte: Ethereum, Solana, Saga, LayerN, Argus, Berachain, Fuel, Neutron.
Grupul de consens și disponibilitatea datelor (Consens și DA)
Celestia @CelestiaOrg
Celestia este unul dintre blockchain-urile de pionierat în segmentul modular. Celestia este proiectat să servească drept strat de consens și să ofere disponibilitatea datelor altor blockchain-uri. Cu capabilități ridicate de integrare și costuri reduse, Celestia ajută proiectele să implementeze sisteme blockchain modulare cu costuri economice și viteză mare.
Avai @AvailProject
De asemenea, un proiect care lucrează pe disponibilitatea datelor, Avai oferă infrastructură Consensus și DA pentru proiecte modulare construite pe baza acesteia. În plus, Avai dezvoltă Data Attestation Bridge, o soluție care conectează datele de la Layer 2 la Layer 1 printr-un strat off-chain. Acest pod este o componentă a ecosistemului Layer 2 al Avail, cu planuri de a găzdui diverse soluții Rollup, inclusiv soluții Validium, pentru a scala Ethereum în afara lanțului.
EigenDA @eigen_da
EigenDA este prima aplicație construită în ecosistemul EigenLayer. Este un strat de Disponibilitate a datelor pentru alte proiecte, dar diferența este că EigenDA este securizat indirect la Ethererum prin EigenLayer.
Model de operare EigenDA
Alte proiecte: Aproape de DA, zkPorter, Ethereum, Bitcoin
Grupul de secvențiere
Sequencerele sunt entități care operează la nivelul de execuție cu responsabilitatea de a sintetiza și ordona tranzacțiile înainte de a le trimite pentru a crea dovezi și de a le trimite la nivelul rădăcină pentru autentificare. Sequencerul poate fi operat chiar de echipa de proiect sau de terți cu un model descentralizat.
Proiecte remarcabile: Espresso, Astria, Fairblock, Radius, Madara
Grup de dovezi
Acesta este un grup mic din nivelul de execuție care are funcția de a crea dovezi de verificare a tranzacției. Proiectele remarcabile din acest grup includ: Risc Zero, Axiom, Marlin, Blockless.
Cadru de acumulare de grup
Acest grup include seturi de instrumente utilizate pentru construirea blockchain-urilor modulare. Seturi de instrumente recomandate: OP Stack, Arbitrum Orbit, Polygon SDK, ZK Stack, Starknet Stack, Sovereign, Stackr, Cartesi, Rollkit, Argus.
În plus, avem și un grup de instrumente pentru a ajuta la crearea rapidă a unui strat rollup numit Rollup as a Services (RaaS): Eclipse, Dymension, Saga, Caldera, Conduit, Vistara, Snapchain.
Epilog
În contextul actual în care numărul utilizatorilor Web3 crește rapid, nevoia de viteză a tranzacțiilor și a costurilor de tranzacție este din ce în ce mai urgentă. Extinderea rețelei este o necesitate dacă vrem să ne îndreptăm către un viitor blockchain cu adoptare în masă.
Modular Blockchain este o soluție foarte promovată și are multe aplicații puternice. Cu toate acestea, în ceea ce privește securitatea și stabilitatea operațională, va dura mai mult timp.
Sperăm că informațiile de mai sus vă vor ajuta să obțineți mai multă perspectivă asupra acestei potențiale piese a puzzle-ului.
