Scris de: @twilight_momo

Mentor: @CryptoScott_ETH

TL; DR

  1. Blockchain-urile monolitice sunt cunoscute pentru complexitatea lor, asumând în mod independent toate aspectele rețelei, de la stocarea datelor până la verificarea tranzacțiilor și multe altele. Separând diferitele funcții ale blockchain-ului în module independente, blockchain-ul modular poate oferi suport de performanță și o experiență ușoară a utilizatorului pe anumite funcții, rezolvând într-o anumită măsură problema „triunghiului imposibil”.

  2. Fiind prima platformă blockchain care sprijină contractele inteligente, Ethereum oferă teren fertil pentru design modular. Odată cu dezvoltarea tehnologiei blockchain, ecosistemul Bitcoin a început, de asemenea, să exploreze posibilitatea de modularizare, prin adăugarea de noi module pentru a realiza funcții mai avansate, cum ar fi o protecție îmbunătățită a confidențialității, o procesare mai eficientă a tranzacțiilor sau funcții de contract inteligente îmbunătățite.

  3. Tehnologia modulară reprezintă o idee de produs conectabil mai „orientată spre suflet” În viitor, vor exista soluții blockchain mai flexibile și personalizabile, iar diverse servicii și funcții pot fi conectate și deconectate la fel de ușor ca și cărămizile Lego. Această flexibilitate permite dezvoltatorilor să construiască și să implementeze rapid soluții blockchain bazate pe nevoile unor scenarii de aplicații specifice.

1. Ce este blockchain modular

Sursa: Celestia.org

Când discutăm despre blockchain modular, trebuie mai întâi să înțelegem conceptul de blockchain monolitic. Lanțurile monolitice, cum ar fi Bitcoin, Ethereum etc., sunt cunoscute pentru caracterul lor cuprinzător și își asumă în mod independent toate aspectele rețelei, de la stocarea datelor la verificarea tranzacțiilor până la executarea unui contract inteligent. În acest proces, lanțul de monomeri joacă rolul unui generalist, acoperind toate aspectele.

Luând Ethereum ca exemplu, un blockchain unic matur poate fi, în general, împărțit în patru arhitecturi:

  • Stratul de execuție

  • Stratul de decontare

  • Stratul de disponibilitate a datelor/stratul DA (Stratul de disponibilitate a datelor)

  • Stratul de consens

Următoarea figură explică în detaliu rolul fiecărui strat de arhitectură prin compararea contabilității pe blockchain cu un joc cu minge:

Prin această analogie, putem înțelege mai clar modul în care diferitele arhitecturi ale blockchain-ului funcționează împreună. Un singur blockchain concentrează toate funcțiile pe același lanț pentru execuție, în timp ce un blockchain modular este un nou tip de arhitectură blockchain care descompune sistemul blockchain în mai multe Componente sau straturi specializate, fiecare responsabil pentru gestionarea sarcinilor specifice, cum ar fi consensul, disponibilitatea datelor, execuția. si decontare. Blockchain modular este ca un grup de experți, concentrându-se pe minerit în profunzime și pe inovația tehnologică în domeniile lor respective. Această atenție permite blockchain-urilor modulare să ofere performanțe superioare și experiență utilizator pentru anumite funcții, de exemplu, pot oferi viteze mai rapide de procesare a tranzacțiilor la costuri mai mici.

În ceea ce privește arhitectura nodurilor, lanțurile monolitice se bazează pe noduri complete, care trebuie să descarce și să proceseze copii ale întregului blockchain. Acest lucru nu numai că impune cerințe mai mari pentru resursele de stocare și de calcul, dar limitează și viteza de expansiune a rețelei. În schimb, blockchain-urile modulare adoptă un design de nod ușor și trebuie doar să proceseze informațiile din antetul blocurilor, îmbunătățind astfel semnificativ viteza tranzacțiilor și eficiența rețelei.

Un avantaj semnificativ al blockchain-ului modular este flexibilitatea și natura sa colaborativă. Ei sunt capabili să externalizeze funcții non-core către alți experți, creând o sinergie care duce la îmbunătățiri semnificative ale performanței generale. Această filozofie de design este similară cu cărămizile Lego, permițând dezvoltatorilor să combine liber diferite module în funcție de nevoile proiectului pentru a crea soluții diverse. Deși lanțurile monolitice au avantaje în ceea ce privește controlul global, securitatea și stabilitatea, ele se confruntă, de asemenea, cu provocări în ceea ce privește scalabilitatea, dificultăți de modernizare și adaptare la noile nevoi. Blockchain-urile modulare se remarcă prin gradul ridicat de flexibilitate și personalizare, simplificând crearea și optimizarea noilor blockchain-uri.

Cu toate acestea, blockchain-urile modulare se confruntă și cu propriile provocări unice. Arhitectura sa complexă crește volumul de lucru al dezvoltatorilor în proiectare, dezvoltare și întreținere. Ca tehnologie în curs de dezvoltare, blockchain-ul modular nu a fost încă supus unor teste de securitate cuprinzătoare și testul fluctuațiilor pieței, iar stabilitatea și securitatea sa pe termen lung trebuie încă verificate în continuare.

2. De ce este nevoie de blockchain modular?

De ce tehnologia blockchain modulară a primit o atenție pe scară largă și a fost prezisă ca o „tendință viitoare”? Aceasta este strâns legată de celebra teorie „Triunghi imposibil” din domeniul blockchain.

Sursa:chainlink

„Triunghiul imposibil” al blockchain-ului se referă la dificultatea pentru o rețea blockchain de a obține un statut optim în cele trei atribute de bază ale securității, descentralizării și scalabilității în același timp.

  • Scalabilitatea se concentrează pe capacitatea rețelei de a gestiona volume mari de tranzacții și pe capacitatea sa de a opera eficient și rentabil pe măsură ce volumul utilizatorilor și al tranzacțiilor cresc. De obicei, măsurată prin TPS (tranzacții pe secundă) și latență (cât timp durează pentru ca o tranzacție să fie confirmată).

  • Securitatea implică costul și dificultatea de a proteja o rețea blockchain de atacuri. De exemplu, mecanismul POW al Bitcoin cere atacatorului să controleze mai mult de 51% din puterea de calcul a întregii rețele, în timp ce mecanismul POS al Ethereum necesită mai mult de ⅓ din noduri pentru a se conlucra.

  • Descentralizarea descrie faptul că funcționarea rețelei nu se bazează pe un singur nod central, ci este distribuită pe mai multe noduri Cu cât este mai mare distribuția geografică, cu atât este mai mare gradul de descentralizare a rețelei.

Punctul central al „Triunghiului imposibil” este că este dificil pentru un sistem blockchain să optimizeze toate cele trei caracteristici. De exemplu: Printre multe lanțuri publice, Bitcoin și Ethereum au rezultate remarcabile în ceea ce privește descentralizarea și securitatea datorită distribuției lor largi de noduri și a numărului suficient de noduri. Cu toate acestea, ele sacrifică o oarecare scalabilitate, rezultând viteze mai lente ale tranzacțiilor și taxe de tranzacție mai mari: timpul de blocare al Bitcoin este de aproximativ 10 minute, TPS-ul Ethereum este de aproximativ 13, iar atunci când volumul tranzacțiilor crește, taxele de tranzacție ale Ethereum pot ajunge la sute de dolari.

În acest context a apărut tehnologia blockchain modulară, care rezolvă provocările de scalabilitate și costurile de tranzacție ale lanțurilor publice tradiționale prin alocarea diferitelor funcții modulelor specializate. De exemplu, rețeaua Lightning a lui Bitcoin și tehnologia Rollup a lui Ethereum sunt ambele concretizări ale gândirii modulare.

Avantajul blockchain-ului modular este arhitectura sa stratificată, permițând fiecărui strat să fie optimizat pentru nevoi specifice. Stratul de date se poate concentra pe stocarea și verificarea datelor, în timp ce stratul de execuție se poate ocupa de logica contractului inteligent. Această separare nu numai că îmbunătățește performanța și eficiența, dar promovează și interoperabilitatea între diferitele blockchain-uri, oferind o bază pentru construirea unui ecosistem deschis și conectat.

În concluzie, tehnologia blockchain modulară oferă o nouă modalitate de a rezolva limitările lanțurilor publice tradiționale. Obține o scalabilitate mai mare și costuri de tranzacție mai mici pe baza menținerii descentralizării și securității, ceea ce are o semnificație de anvergură pentru aplicarea pe scară largă și dezvoltarea pe termen lung a tehnologiei blockchain.

3. Analiză modulară de urmărire a proiectelor Blockchain

Blockchain-urile modulare pot fi împărțite în diferite tipuri în funcție de caracteristicile lor arhitecturale. Printre aceste tipuri, stratul de disponibilitate a datelor și stratul de consens sunt adesea concepute ca un întreg unit datorită interdependenței lor strânse. Acest lucru se datorează faptului că atunci când un nod primește date despre tranzacție, de obicei determină și ordinea tranzacției, care este nucleul securității și imuabilității blockchain.

Pe baza acestui principiu de proiectare, putem înțelege diferite proiecte de blockchain modular din trei aspecte: stratul de execuție, stratul de disponibilitate a datelor și stratul de consens și stratul de decontare.

3.1 Stratul de execuție

Tehnologia Layer 2, ca extensie a stratului de execuție în arhitectura blockchain, este o manifestare a conceptului blockchain modular. Se angajează să îmbunătățească scalabilitatea lanțului principal prin rețele, sisteme sau tehnologii în afara lanțului construite pe blockchain-ul subiacent.

Soluțiile de nivel 2 permit procesarea tranzacțiilor mai rapidă și mai rentabilă, menținând în același timp securitatea și natura descentralizată a blockchain-ului subiacent. Conform tabloului de bord dune produs de @0x ning, se poate observa că proporția de gaz consumată prin verificarea și curățarea Layer 2 pe ecosistemul Ethereum este mai mică de 10% în medie, ceea ce economisește foarte mult costurile de tranzacție ale utilizatorilor.

Sursa：https://dune.com/0x ning/ethereum-gas-war

Tehnologia Rollup este în prezent cea mai populară soluție pentru Layer 2. Conceptul său de bază este „execuția în afara lanțului, verificarea în lanț”, efectuează calcule și alte lucrări în afara lanțului, apoi încarcă datele de apel înapoi în rețeaua principală.

Execuție în afara lanțului

În modelul Rollup, tranzacțiile sunt executate în afara lanțului, iar blockchain-ul de bază este responsabil doar pentru verificarea dovezii tranzacției în contractul inteligent și stocarea datelor originale ale tranzacției. Acest design reduce semnificativ sarcina de calcul a lanțului principal și reduce cerințele de stocare, permițând o procesare mai eficientă a tranzacțiilor.

Pentru a reduce și mai mult costurile, Rollup utilizează tehnologia de ambalare a tranzacțiilor. Acest lucru poate fi asemănat cu consolidarea mărfurilor în logistică, unde trimiterea fiecărui articol individual ar implica costuri mari de transport. Tehnologia Rollup reduce semnificativ costul fiecărei tranzacții, împachetând mai multe tranzacții împreună și necesitând un singur „transport”.

Verificare în lanț

Verificarea în lanț este cheia pentru securitatea rețelei de nivel 2. Rețelele de nivel 2 trebuie să ofere dovezi criptografice pentru a rezolva potențialele dezacorduri cu privire la blockchain-ul subiacent. În prezent, cele două mecanisme principale de verificare sunt dovedirea erorilor și dovada validității, care acceptă Rollups Optimistic și, respectiv, Rollups ZK.

Dovada de erori optimiste

Optimistic Rollups utilizează o ipoteză optimistă că toate tranzacțiile sunt valide implicit, cu excepția cazului în care există dovezi clare ale unei erori. Acest model se bazează pe dovezi de eroare (dovezi de fraudă) în timpul perioadei de provocare Orice participant al rețelei poate depune dovezi pentru a contesta starea contractului inteligent, asigurând corectitudinea și transparența rețelei.

Conform datelor L2 BEAT, în prezent există 16 Layer 2 care utilizează mecanismul Optimistic Rollups, cum ar fi: Arbitrum, OP, Base, Blast etc.

Sursa: l2 beat.com

Dovada eficacității ZK Rollups

Spre deosebire de Optimistic Rollups, ZK Rollups adoptă o abordare mai precaută, solicitând ca toate tranzacțiile să fie dovedite valide înainte de a fi acceptate. Acest mecanism de verificare este similar cu un proces de verificare care asigură că fiecare tranzacție și calcul din rețeaua Layer 2 este exactă. Pe scurt, dovada validității este piatra de temelie a ZK-Rollups, care necesită ca fiecare lot de tranzacții să fie însoțit de o dovadă corespunzătoare, asigurându-se astfel că contractele inteligente de pe blockchain-ul subiacent pot verifica și aproba modificările de stat. Pentru validarea nodurilor, ZK Rollups oferă un mecanism de decontare fără erori, deoarece fiecare tranzacție trebuie să treacă printr-o verificare strictă a validității.

Conform datelor L2 BEAT, în prezent există 11 Layer 2 care utilizează mecanismul ZK Rollups, cum ar fi: Linea, Starknet, zkSync etc.

Sursa: l2 beat.com

3.2 Stratul de disponibilitate a datelor și stratul de consens

3.2.1 Celestia

Ca pionier în domeniul blockchain-ului modular, Celestia este în esență un nivel de disponibilitate a datelor care oferă o bază solidă pentru dezvoltarea dApps și Rollup-uri. Prin implementarea pe stratul de disponibilitate a datelor și stratul de consens al Celestia, dezvoltatorii de aplicații se pot concentra pe optimizarea logicii de execuție și lasă complexitatea disponibilității datelor și a mecanismelor de consens în seama Celestia.

Designul arhitectural al Celestia oferă soluții diverse pentru extinderea modulară. Arhitectura sa include în principal următoarele trei tipuri:

  1. Suveran Rollup: Celestia furnizează stratul de disponibilitate a datelor și stratul de consens, în timp ce stratul de decontare și stratul de execuție sunt implementate independent de lanțurile lor suverane respective.

  2. Settlement Rollup (cum ar fi proiectul Cevmos): Pe baza DA și a stratului de consens furnizat de Celestia, Cevmos oferă servicii de nivel de decontare, în timp ce lanțul de aplicații își asumă rolul de strat de execuție.

  3. Celestium: Celestia este responsabilă pentru nivelul de disponibilitate a datelor, stratul de consens și stratul de soluționare se bazează pe rețeaua puternică Ethereum, iar lanțul de aplicații continuă să se concentreze asupra stratului de execuție.

Celestia folosește o serie de tehnologii inovatoare pentru a reduce semnificativ costul stocării datelor și pentru a optimiza eficiența stocării.

tehnologie de codare de ștergere

Una dintre inovațiile Celestia este aplicarea codurilor de ștergere. În lucrarea „Data Availability Sampling and Fraud Proof” în colaborare cu Mustafa Albasan (unul dintre fondatorii Celestia) și Vitalik Buterin, se propune o nouă idee arhitecturală, adică nodurile complete sunt responsabile de producția de blocuri, în timp ce noduri luminoase Responsabil cu verificarea blocurilor. Tehnologia de codare de ștergere asigură recuperarea completă a blocurilor de date originale chiar și în cazul pierderii de date de până la 50% prin introducerea redundanței în procesul de transmitere a datelor.

Acest mecanism înseamnă că, pentru a asigura disponibilitatea 100% a datelor bloc, producătorii de blocuri trebuie să publice doar 50% din datele blocului în rețea. Dacă există un producător rău intenționat care încearcă să modifice 1% din datele blocate, trebuie de fapt să modifice întregul 50% din date, ceea ce crește foarte mult costul făptuitorului de a face rău.

Eșantionarea disponibilității datelor

Celestia rezolvă problema de scalabilitate a blockchain-ului prin introducerea tehnologiei Data Availability Sampling (DAS). Fluxul de lucru al DAS include următorii pași cheie:

  1. Eșantionare aleatorie: nodurile ușoare efectuează mai multe runde de eșantionare aleatorie a datelor blocului, solicitând de fiecare dată doar o mică parte din datele blocului.

  2. Creșteți treptat încrederea: pe măsură ce un nod ușor completează mai multe runde de eșantionare, încrederea sa în disponibilitatea datelor crește treptat.

  3. Pragul de încredere atins: odată ce un nod ușor atinge un nivel de încredere prestabilit (cum ar fi 99%) prin eșantionare, consideră că datele blocului sunt disponibile.

Acest mecanism permite nodurilor ușoare să verifice disponibilitatea datelor blocului fără a descărca toate datele blocului, asigurând integritatea și disponibilitatea datelor blockchain. Concentrarea lui Celestia pe furnizarea disponibilității datelor mai degrabă decât a stării de execuție are ca rezultat o productivitate îmbunătățită a blocurilor, cu mai mult spațiu pe bloc capabil să găzduiască mai multe date eșantionate, rezultând un TPS (tranzacții pe secundă) semnificativ mai mare.

3.2.2 EigenLayer

EigenDA este un serviciu de disponibilitate a datelor securizat, de mare capacitate și descentralizat și este primul serviciu de validare activă (AVS) lansat pe EigenLayer. AVS poate fi înțeles ca un furnizor de operare și întreținere a nodurilor. Este o parte selectată a miilor de furnizori de operare și întreținere a nodurilor de pe Ethereum, pe baza propriei sarcini (responsabilă pentru verificarea consensului Ethereum). munca (serviciile includ rețele cumulate și alte rețele pentru cerințele de verificare a consensului), obținând astfel venituri suplimentare. Pe măsură ce cantitatea de re-staking Ethereum crește și mai multe AVS se vor alătura ecosistemului EigenLayer în viitor, Rollup-urile pot obține costuri de tranzacție mai mici și o compoziție de securitate mai mare în ecosistemul EigenLayer.

EigenLayer este un protocol de re-gajare bazat pe Ethereum. Utilizează ca verificatori pe gajatorii stratului de consens Ethereum, adică folosește o parte din securitatea Ethereum pentru a evita riscul de încredere al furnizorilor de servicii centralizați sau al token-urilor proprii. a fost ridicat pragul de dezvoltare al celorlalte părți ale proiectului. În același timp, întărește și rețeaua de încredere a Ethereum și crește valoarea și influența Ethereum.

În ceea ce privește arhitectura, EigenDA folosește tehnologia ZK pentru a verifica datele de stare transmise de Layer 2, iar rețeaua EigenDA, care asigură securitatea consensului prin Restaking ETH, este responsabilă de finalitate, datele de stare ale Layer 2 sunt transmise și salvate rețeaua principală Ethereum. Prin urmare, EigenDA acționează ca un subcontractant pentru aspectele de verificare și finalitate ale serviciului DA al rețelei principale Ethereum, mai degrabă decât un concurent precum Celestia.

3.2.3 Disponibil

Avail este un proiect blockchain modular anunțat de echipa Polygon în iunie 2023. A fost despărțit de Polygon în martie a acestui an și funcționează ca o entitate independentă. Avail rulează în prezent pe testnet și tocmai a finalizat o rundă de finanțare în Seria A de 43 de milioane de dolari, condusă împreună de Dragonfly și Cyber ​​​​Fund.

Arhitectura de bază a Avail constă în principal din trei părți: Avail DA, Avail Nexus și Avail Fusion. Avail DA este un strat modular de disponibilitate a datelor care, la fel ca Celestia, oferă servicii DA pentru fiecare blockchain. Avail Nexus este un set de protocoale standardizate de mesagerie încrucișată, similar protocolului IBC al Cosmos, care oferă interoperabilitate egală între diferite lanțuri încrucișate. Avail Fusion introduce consensul POS cu mai multe active, cu scopul de a oferi o garanție sigură a consensului pentru întreaga rețea Avail.

În ceea ce privește tehnologia, Avail DA folosește angajamentul polinom Kate pentru a evita dovezile de fraudă, nu trebuie să presupună că majoritatea nodurilor sunt oneste și nu se bazează pe noduri complete pentru a face datele disponibile. Aceasta este diferită de arhitectura Celestia, care se bazează pe dovada fraudelor, deci există o diferență esențială între cele două la nivel tehnic.

Odată cu apariția proiectelor de blockchain de disponibilitate modulară a datelor, cum ar fi Celestia și Avail, Războiul DA modular va deveni din ce în ce mai intens, iar funcționalitatea Ethereum ca strat DA va fi, de asemenea, deviată în viitor, este foarte probabil ca „. unul va depăși multe peisaj competitiv „puternic”.

3.3 Stratul de decontare

3.3.1 Dimensiunea

Dymension este o platformă blockchain modulară bazată pe Cosmos, care oferă un cadru concis pentru dezvoltarea RollApp cu tehnologie de agregare a scalabilității încorporată. În arhitectura Dymension, dezvoltatorii se pot concentra pe implementarea logicii de afaceri, folosind Rollup Development Kit (RDK) și un nivel de soluționare dedicat pentru a implementa rapid Rollup pentru aplicații specifice.

Arhitectura Dymension constă din două componente principale: RollApp și Dymension Hub.

RollApp este o fuziune a Rollup și App, un blockchain modular de înaltă performanță pe Dymension dedicat aplicațiilor specifice. RollApp poate fi prezentat în multe forme, inclusiv, dar fără a se limita la platforme DeFi, jocuri Web3, piețe de tranzacționare NFT și alte soluții dedicate Layer 2 pentru aplicații descentralizate.

În RollApp, secvențiatorul joacă un rol cheie și este responsabil pentru verificarea, sortarea și procesarea tranzacțiilor locale. Odată ce ambalarea blocurilor este completă, aceste date vor fi transmise nodurilor complete peer și publicate în lanț către o rețea de disponibilitate a datelor la alegerea RollApp, cum ar fi Celestia. După ce primește un răspuns de la Celestia, secvențatorul își trimite rădăcina de stare către Dymension Hub pentru formarea și stabilirea consensului.

Ca centru al întregului ecosistem, Dymension Hub își asumă funcțiile de strat de consens și de strat de așezare. Primește rădăcina de stat de la RollApp și oferă RollApps servicii de confirmare și decontare a tranzacției finale.

Prin acest design, Rollup este capabil să predea sarcinile de consens și decontare către Dymension Hub, iar sarcinile de stocare și verificare a datelor către rețele DA precum Celestia. În acest fel, Rollup poate împărtăși garanțiile de securitate economică ale celor două rețele, concentrându-se în același timp pe îmbunătățirea eficienței execuției și a experienței utilizatorului aplicației în sine.

3.3.2 Cevmos

Cevmos, al cărui nume combină Celestia, EVMos și CosmoOS, își propune să ofere un nivel de soluționare pentru rollup-uri compatibile cu EVM.

Deoarece Cevmos în sine este un pachet cumulat, toate pachetele acumulate construite deasupra acestuia sunt denumite colectiv pachete cumulate de decontare. Fiecare rollup implementează redistribuirea contractelor și aplicațiilor de rollup existente pe Ethereum printr-o punte de încredere bidirecțională minimă cu rollup-ul Cevmos, reducând volumul de muncă de migrare. Rollup-urile de pe Cevmos publică date către Cevmos, care apoi grupează datele și le publică către Celestia. La fel ca Ethereum, Cevmos va efectua proof-of-rollup-uri ca strat de decontare.

4. Blockchain modular în ecosistemul Bitcoin

Odată cu efectul de creare a bogăției de inscripție adus de protocolul Ordinals și de aprobarea ETF-ului Bitcoin, multipli factori pozitivi au convergit pentru a injecta o nouă vitalitate ecosistemului Bitcoin. Atenția pieței a fost rapid atrasă asupra ecosistemului Bitcoin, iar fondurile de la investitorii instituționali s-au revărsat și în acest domeniu, demonstrând încrederea și așteptările pentru dezvoltarea viitoare a ecosistemului Bitcoin.

Pe acest fundal, tehnologia Bitcoin Layer 2 a arătat o scenă prosperă, cu multe soluții tehnice apărute, formând un ecosistem tehnologic diversificat și dinamic. Diverse soluții inovatoare au fost lansate una după alta pentru a promova împreună extinderea și optimizarea rețelei Bitcoin.

Deși industria nu a ajuns încă la un consens unificat cu privire la definiția precisă a Bitcoin Layer 2, acest articol se va baza pe conceptul de blockchain modular al Ethereum și va explora posibilitatea și metodele de construire a Bitcoin Layer 2 dintr-o perspectivă modulară.

4.1 De ce are nevoie Bitcoin de modularitate?

Rețeaua Ethereum este cunoscută pentru capacitățile sale de contract inteligente Turing-complete, capabile să stocheze și să verifice stările istorice pentru a susține aplicații complexe descentralizate (DApps). În comparație, rețeaua Bitcoin este o rețea contractuală fără stat, non-inteligentă, iar designul său imperfect al sistemului derivă în principal din două aspecte:

1. Limitări ale sistemului de cont UTXO

În lumea blockchain, există două modalități principale de păstrare a evidenței: modelul cont/balanț și modelul UTXO. Modelul UTXO adoptat de Bitcoin este în contrast puternic cu modelul cont/balanț adoptat de Ethereum.

În sistemul Bitcoin, deși utilizatorii văd soldul contului în portofel, de fapt, sistemul Bitcoin conceput de Satoshi Nakamoto nu conține conceptul de sold. Așa-numitul „balanț Bitcoin” este de fapt un concept derivat din UTXO de către aplicația de portofel. UTXO reprezintă rezultatul tranzacțiilor necheltuite, care este nucleul generării și verificării tranzacțiilor Bitcoin. Fiecare tranzacție în Bitcoin constă din intrări și ieșiri. Fiecare tranzacție consumă (cheltuiește) una sau mai multe intrări și generează noi ieșiri. Aceste rezultate nou generate devin apoi noi UTXO, care așteaptă să fie consumate de tranzacțiile viitoare.

Fiind o arhitectură tehnologică minimalistă pentru transferul și decontarea activelor, modelul UTXO este dificil de extins pentru a susține funcții complexe, cum ar fi contractele inteligente.

2. Limbajul de scripting complet non-Turing

Limbajul de scripting al Bitcoin nu acceptă toate tipurile de calcule, deoarece nu este Turing-complet din cauza lipsei de bucle și declarații de control condiționat. Deși această caracteristică ajută la reducerea atacurilor hackerilor și la îmbunătățirea securității rețelei, limitează și capacitatea Bitcoin de a executa contracte inteligente complexe.

Din cauza designului imperfect al sistemului Bitcoin, acesta trebuie să se bazeze pe extinderea modulară externă pentru funcții mai complexe. În acest sens, nevoia de modularitate a Bitcoin este, fără îndoială, mai urgentă decât cea a Ethereum. Funcții precum stratul de execuție, stratul de disponibilitate a datelor, stratul de consens și stratul de interoperabilitate încrucișată în ecosistemul său trebuie toate încapsulate și extinse într-o manieră modulară.

4.2 Analiza proiectelor modulare în ecosistemul Bitcoin

4.2.1 Stratul de execuție-Bitcoin Stratul 2

Merlin

În prezent, Merlin Chain are cel mai mare TVL dintre circuitele Bitcoin de al doilea nivel, ajungând la miliarde de dolari. Se poate spune că este cel mai atrage atenția din ecosistemul Bitcoin. Fiind o rețea Bitcoin Layer 2, Merlin Chain acceptă o varietate de active Bitcoin native și este, de asemenea, compatibil cu EVM, demonstrând dubla luare în considerare a ecosistemului Bitcoin și a ecosistemului Ethereum.

Sursa: https://defillama.com/chain/Merlin

Funcționalitatea lui Merlin se învârte în jurul rețelei ZK-Rollup, al rețelei oracle descentralizate și al prevenirii fraudei în lanț.

Rețeaua ZK-Rollup

Nucleul ZK-Rollups este utilizarea dovezilor cu cunoștințe zero. Zero-knowledge proof este o metodă de criptare în criptografie care permite unei părți (dovatorul) să demonstreze altei părți (verificatorul) că o anumită declarație este corectă, fără a dezvălui alte informații decât să dovedească că declarația este corectă.

Merlin Chain procesează și calculează tranzacțiile în afara lanțului, evitând taxele mari de tranzacție și congestionarea rețelei Bitcoin. În același timp, ZK-rollup poate comprima mai multe dovezi ale tranzacțiilor în loturi. Lanțul principal Bitcoin trebuie doar să verifice și să împacheteze o singură dovadă a tranzacțiilor multiple, ceea ce reduce foarte mult volumul de lucru al lanțului principal și îmbunătățește eficiența tranzacțiilor.

Rețeaua Oracle descentralizată

Rețeaua de oracle descentralizată a lui Merlin acționează ca un DAC (Comitetul de disponibilitate a datelor) pentru a verifica și a se asigura că secvențiatorul publică cu fidelitate datele DA complete în afara lanțului. Descentralizarea rețelei Oracle constă în faptul că ia forma POS Oricine poate rula un nod Oracle atâta timp cât oferă suficiente active. Acest mecanism de gaj este foarte flexibil și acceptă active precum BTC și MERL, precum și gajul agenției similar cu Lido.

Prevenirea fraudei în lanț

Merlin a introdus ideea de BitVM și a adoptat, de asemenea, mecanismul „optimist ZK-Rollup”, care poate fi înțeles pur și simplu ca fiind demne de încredere pentru toate dovezile ZK și pedepsirea operatorilor doar atunci când apar erori. Deoarece verificarea se realizează pe rețeaua principală Bitcoin, pe lanțul Bitcoin, ZK Proof nu poate fi verificat complet din cauza limitărilor tehnice, iar un anumit pas al procesului de calcul al ZK Proof poate fi verificat doar în circumstanțe speciale. Prin urmare, oamenii pot alege doar să sublinieze că există o eroare într-un anumit pas de calcul al ZKP în timpul procesului de verificare în afara lanțului și să o conteste prin dovada fraudei.

4.2.2 Stratul de disponibilitate a datelor Stratul de consens

Rețeaua B²

B² Network adoptă un design modular, cu stratul Rollup (ZK-Rollup) responsabil de execuție, stratul de disponibilitate a datelor (B² Hub) responsabil pentru stocarea datelor, B² Nodes pentru verificarea în afara lanțului, iar stratul final de decontare este principalul Bitcoin. reţea.

Stratul ZK-Rollup al B² Network folosește soluția zkEVM, care este responsabilă pentru executarea tranzacțiilor utilizatorului în cadrul rețelei de al doilea strat și emiterea certificatelor relevante. Stratul Rollup este responsabil pentru trimiterea și procesarea tranzacțiilor utilizatorului, în timp ce stratul DA este responsabil pentru stocarea unei copii a datelor agregate și verificarea dovezilor relevante de zero cunoștințe.

Sursa: https://docs.bsquared.network

B² Hub este o rețea DA construită în afara lanțului, care acceptă funcții de eșantionare a datelor și este considerată un pionier în soluțiile modulare de scalare Bitcoin. B² Hub împrumută idei de design de la Celestia și introduce tehnologia de eșantionare și codare de ștergere a datelor pentru a se asigura că noile date pot fi distribuite rapid către multe noduri externe și pentru a minimiza riscul reținerii datelor. În plus, Committer in B² Hub încarcă indexul de stocare și hash de date ale datelor DA în lanțul Bitcoin pentru acces public.

Sursa: https://blog.bsquared.network

Conform planificării viitoare a B² Network, se așteaptă ca hub-ul B² compatibil EVM să devină stratul de verificare în afara lanțului și stratul DA al mai multor straturi Bitcoin Layer 2, formând un strat de expansiune funcțional sub lanțul Bitcoin. Având în vedere că Bitcoin în sine nu poate suporta multe scenarii de aplicație, metoda de construire a straturilor de extensie funcționale în afara lanțului va deveni un fenomen din ce în ce mai comun în ecosistemul Layer 2.

Fiind primul strat DA modular al terților Bitcoin, B² Hub poate ajuta alți Bitcoin Layer 2 să folosească lanțul principal Bitcoin ca strat final de decontare și să moștenească securitatea Bitcoin, ceea ce este favorabil promovării expansiunii și extinderii rețelei Bitcoin. Îmbunătățiți diversitatea aplicațiilor sale.

5. Rezumat

Sloganul „Modular este viitorul” trece treptat de la idee la realitate. Tehnologia blockchain modulară, cu flexibilitatea și scalabilitatea sa, oferă o bază solidă pentru construirea următoarei generații de aplicații descentralizate. Această tehnologie permite dezvoltatorilor să selecteze și să combine diferite module în funcție de nevoi specifice pentru a crea soluții blockchain mai eficiente, sigure și ușor de întreținut.

Creșterea blockchain-ului modular reprezintă o idee de produs conectabil mai „orientată spre suflet”. În această linie de gândire, blockchain-ul nu mai este privit ca un sistem închis, ci ca o platformă deschisă, scalabilă, unde diverse servicii și funcții pot fi conectate și deconectate la fel de ușor ca cărămizile Lego. Această flexibilitate le permite dezvoltatorilor să construiască și să implementeze rapid soluții blockchain bazate pe nevoile unor scenarii de aplicații specifice.

Originară din ecosistemul Ethereum și apoi apărută în ecosistemul Bitcoin, tehnologia modulară a fost folosită în diferite piese din industria criptomonedei. De exemplu, Chromia, un lanț public modular care folosește tehnologia „bază de date relaționale”, cooperează cu multe jocuri precum My Neighbor Alice și Chain of Alliance în domeniul jocurilor în pista RWA, Chromia a creat Ledger Digital Asset Protocol (Ledger Digital Asset Protocolul). Mai multe proiecte au adoptat deja acest protocol. În domeniul AI, CARV se concentrează pe construirea unui strat de date modular pentru jocurile AI și Web3, asigurând confidențialitatea și securitatea în timpul procesării datelor prin valorificarea tehnologiilor precum Trusted Execution Environment (TEE) și dovada zero-cunoștințe.

Pe măsură ce tehnologia blockchain modulară continuă să se maturizeze și domeniile sale de aplicare se extind, avem motive să credem că această tehnologie va aduce mai multe posibilități inovatoare în toate categoriile sociale. De la nașterea Bitcoin până la aplicarea pe scară largă a blockchain-ului modular astăzi, am asistat la modul în care tehnologia blockchain s-a dezvoltat de la o singură aplicație de monedă digitală la un ecosistem care acceptă aplicații complexe și diverse. În viitor, blockchain-ul modular va continua să promoveze progresul tehnologic și să pună bazele pentru construirea unei lumi digitale mai deschise, mai flexibile și mai sigure.

Referinte:

【 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