Blockchaini maailm: mitmekihilise arhitektuuri mõistmine

Blockchaini maailm areneb kiiresti ja vajab turvalisemaid ja detsentraliseeritud süsteeme. Krüptovaluuta väärtus on tõusnud üle 1,7 triljoni dollari. Praegu on erinevatel platvormidel üle 3000 detsentraliseeritud rakenduse.

Kuna üha rohkem inimesi ja ettevõtteid hakkab kasutama plokiahelat, on selgeks saanud, et on äärmiselt oluline teada, kuidas erinevad osad omavahel koos toimivad. See kehtib eriti plokiahela arhitektuuri moodustavate kihtide puhul, alates 0. kihi poolt loodud alustest kuni 3. kihi süsteemideni.

Blockchaini kasv on olnud kiire ja ei näita mingeid aeglustumise märke. Sellises muutuvas keskkonnas on blockchaini ökosüsteemi täieliku potentsiaali avamiseks oluline välja selgitada, kuidas iga kiht sellesse panustab.

Blockchain-süsteemi ehitusplokid algavad nullist, kusjuures iga kiht aitab kaasa kiirema, turvalisema ja kasutajasõbralikuma kogemuse loomisele. See kehtib alates infrastruktuurist kuni rakendusteni, millega inimesed tegelikult suhtlevad.

Blockchaini maailma süvenedes selgub, et see tehnoloogia koosneb kihtidest, millest igaühel on oma kindel funktsioon. Lähemalt vaadates selgub, et tegemist ei ole üheainsa üksusega, vaid pigem mitmesugustest komponentidest koosneva keeruka struktuuriga.

Miks kasutada kihilist lähenemisviisi?

Blockchaini kihistamine loob süsteemi, mis on nii organiseeritud kui ka kohandatav. See tähendab, et arendajad saavad teha muudatusi võrgu osades, ilma et peaksid kogu süsteemi lahti võtma.

Kihtarhitektuuri eelised:

• •Layers võib protsessi kiirendada selliste tööriistade abil nagu rollups või sidechains
• •Võimaldab platvormidel kasvada ilma turvalisust ohverdamata
• •Ettevõtted saavad kasutada plokiahela tehnoloogiat Blockchain as a Service lahenduste kaudu
• •Võimaldab luua ristketisüsteeme
• •Loob lihtsama kasutajaliidese blockchain-tehnoloogiaga

Kõige keskmes on nn Layer 0. See on alusinfrastruktuur, millele kõik blockchain-võrgustikud on üles ehitatud. See koosneb süsteemidest, nagu võrgustikud, riistvara, konsensuse tagamise protokollid ja mehhanismid, mis võimaldavad võrgustiku eri osadel üksteist leida ja omavahel suhelda.

Mida teeb Layer 0?

See kiht toimib blockchaini operatsioonisüsteemina, pakkudes põhimõtteliselt järgmist:

• •Kõigi teiste plokiahela kihtide alus
• •Konsensusmehhanismide ja suhtluse haldamine
• •Turvalisus ja skaleeritavus põhilisel tasemel
• •Ketikülgne suhtlusvõime

Võtmetasandi 0 tehnoloogiad

Kui tegemist on ristketi suhtlusega, kasutab see kiht selliseid arenenud tehnoloogiaid nagu:

• •Cosmosi plokiahela-vaheline kommunikatsiooniprotokoll
• •Polkadoti Relay Chain
• •Muud protokollid, mis võimaldavad erinevatel ahelatel omavahel suhelda

Märkimisväärsed Layer 0 projektid

Layer 1 kontseptsioon on blockchaini maailmas väga oluline. See on kiht, mis tegelikult määrab võrgu toimimise – see on iga blockchaini süsteemi selgroog, kus põhiprotokollid määravad võrgu funktsiooni, konsensuse ja tehingute kinnitamise.

1. kiht Omadused

Layer 1-l on mitu olulist omadust:

• •Rakendab konsensusmeetodeid (Proof of Work, Proof of Stake)
• •Vastutab tehingute valideerimise ja võrgu turvalisuse eest
• •Hoiab iga plokiahela võrgu jaoks kohalikke märgistusi
• •Pakub alust nutikatele lepingutele

Peamised 1. taseme võrgud

Bitcoin: Pioneer Layer 1 võimete demonstreerimisel, kasutades Proof of Work turvalise tehingute töötlemise jaoks.

Ethereum: laialdaselt kasutatav platvorm nutikate lepingute ja detraliseeritud finantstarkvara rakenduste jaoks.

Solana: tuntud äärmiselt kiire ja suhteliselt odava tehingute töötlemise poolest.

Kui peamised plokiahela võrgustikud ummistuvad ja tasud muutuvad liiga kõrgeks, tulevad appi 2. kihi lahendused. Need lahendused töötlevad tehinguid kulutõhusamalt ja saadavad tulemused tagasi peavõrgustikku.

2. taseme tehnikad

Tehingute tõhususe parandamiseks kasutatakse mitmeid tehnikaid:

• •Rollups: koondage tehingud töötlemiseks partiideks
• •Kõrvalketid: toimivad iseseisvalt, säilitades ühenduse 1. kihiga
• •Riiklikud kanalid: võimaldavad kasutajate vahelisi otsemakseid ilma peahela kaudu minemata

Olulisemad 2. taseme projektid

Polygon: keskendub spetsiaalselt Ethereumi võrgustiku Layer 2 skaalimisele.

Arbitrum: Kasutab Rollups'i, et suurendada kiirust ja vähendada gaasitasusid.

Optimism: võimaldab mastaapsust Optimistic Rollup tehnoloogia abil.

Kui rääkida blockchaini osast, millega kasutajad suhtlevad, siis nimetame seda 3. kihiks. See kiht hõlmab rakendusi, liideseid ja API-sid, mis võimaldavad kasutajatel blockchaini võrkudesse siseneda.

3. kiht funktsioonid

Mõned selle kihi peamised ülesanded:

• •Toetab detraliseeritud rakendusi (dApps)
• •Pakub kasutajasõbralikke liideseid rahakottidele, vahetusplatvormidele ja mänguplatvormidele
• •Aitab ühendada tehisintellekti nutikate lepingutega
• •Võimaldab Web3-mänge ja preemiasüsteeme

3. kiht Näited

MetaMask: brauseri rahakoti laiendus Ethereumi ja teiste plokiahelatega suhtlemiseks.

Chainlink Oracles: ühendab reaalmaailma andmed nutikatega lepingutega.

Web3-mängud: ketis asuvad mänguplatvormid, mis annavad mängijatele tasuks tokeneid.

Blockchaini erinevad kihid ei ole eraldiseisvad üksused – need on mõeldud töötama ühtse tervikuna. Igal kihil on oma roll, kuid kõik need aitavad kaasa üldisele funktsionaalsusele, skaleeritavusele ja kasutajakogemusele.

Vertikaalne integratsioon

Kihtide vahel on üksteise peal, kus iga kiht tugineb allolevale kihile:

• •2. kiht on ehitatud 1. kihi peale
• •Kiht 1 toimib kihil 0
• •3. kiht suhtleb kõigi madalamate kihtidega

Horisontaalne integratsioon

Need ühenduvad ka horisontaalselt ristketi abstraktsiooni kaudu, mis parandab erinevate plokiahelate sujuvat koostööd.

Skaalautuvus on blockchaini jaoks oluline mõiste – see tähendab, kuidas võrk suudab töödelda rohkem tehinguid, kasutajaid ja rakendusi ilma aeglustumata, liiga kalliks muutumata või turvalisust ohustamata.

Kolm elementi

Üks peamisi takistusi plokiahela arendamisel on tasakaalu leidmine järgmiste aspektide vahel:

• •Detsentraliseerimine: võrk on kasutajate, mitte keskasutuse kontrolli all
• •Turvalisus: võrgu terviklikkuse ja kasutajate varade kaitse
• •Skaalautuvus: võime kasvada ja mahutada rohkem kasutajaid

Kihtpõhised lahendused

Kihtide arhitektuur aitab seda trilemma lahendada järgmiselt:

• •Madalamad kihid (0 ja 1) keskenduvad õiglusele ja usaldusväärsusele
• •Kõrgemad kihid (2 ja 3) töötavad kiiruse ja kasutajakogemuse parandamiseks
• •Iga kiht saab optimeerida konkreetseid aspekte, ilma teisi ohustamata

Vaadates, kuidas kihiline arhitektuur toimib reaalses elus, on näiteid, mis näitavad hea planeerimise tähtsust, kui kasutatakse plokiahelat kõrge jõudlusega rakendustes:

Mängud

Layer 2 skaalimisalahenduste kasutamine võimaldab luua sujuva mängukogemuse ja kiired laadimisajad.

Logistika

Ettevõtted saavad kasutada plokiahelat saadetiste ja tarnete jälgimiseks, muutes protsessi läbipaistvamaks ja tõhusamaks.

Rahandus

Turvalised kauplemisplatvormid võivad toimida madala latentsusega, kasutades detsentraliseeritud registreid, mis muudavad jälgimise kiiremaks ja odavamaks.

Blockchaini jõudluse mõõtmiseks eri kihtides vaatame järgmisi näitajaid:

• •Tehingud sekundis (TPS): kui palju tehinguid on võimalik töödelda
• •Tehingukulud: iga tehingu tasu
• •Lõpetamise aeg: kui kaua võtab aega tehingu kinnitamine

Blockchain-rakenduste loomisel sõltub kihi valik projekti nõuetest:

1. kiht Arendus

Sobib kõige paremini projektidele, mis nõuavad:

• •Maksimaalne detsentraliseeritus
• •Kõrge turvalisus
• •Põhifunktsionaalsus
• •Põhiprotokolli arendamine

2. taseme arendus

Ideaalne rakendustele, mis vajavad:

• •Kõrge tehingute läbilaskevõime
• •Madalad kulud
• •Kiire töötlemine
• •Skaleeritavus

3. kiht Arendus

Ideaalne loomiseks:

• •Kasutajasõbralikud liidesed
• •Tarbijarakendused
• •Integreerimine traditsiooniliste süsteemidega
• •Parem kasutajakogemus

Paljud blockchain-projektid toimivad mitmel tasandil, et saavutada oma eesmärke. Näiteks:

• •dApp võib töötada Arbitrumil (Layer 2)
• •Arbitrum tugineb Ethereumile (1. kiht)
• •Kõik on ühendatud ristketi protokollide kaudu (Layer 0)
• •Kasutajad suhtlevad rahakoti liideste kaudu (3. kiht)

Ettevõtted saavad strateegiliselt ära kasutada erinevaid tasandeid:

• •Kiht 0: Ketikülgne tegevus ja koostalitlusvõime
• •1. kiht: tundlike andmete ja põhitegevuste turvaline säilitamine
• •2. kiht: suuremahuliste tehingute töötlemine
• •3. kiht: kasutajasõbralikud rakendused ja liidesed

See seadistus pakub ettevõtetele skaleeritavaid ja usaldusväärseid vahendeid plokiahela rakendamiseks.

Modulaarne lähenemine plokiahela arhitektuurile on väärtuslik, kuna see võimaldab suurettevõtetel luua erinevate tööstusharude rakendusi vajalikku paindlikkust ja skaleeritavust.

Mõistes, kuidas need erinevad kihid toimivad, saavad ettevõtted teha teadlikke otsuseid selle kohta, millised tehnoloogiad sobivad kõige paremini nende konkreetsete eesmärkide saavutamiseks – olgu see siis turvalisuse parandamine, kiiruse suurendamine, kulude vähendamine või kasutajate interaktsiooni parandamine.

Kihiline lähenemisviis tagab, et plokiahela tehnoloogia saab jätkata arengut ja laienemist, säilitades samal ajal detsentraliseerituse ja turvalisuse põhimõtted, mis muudavad selle nii väärtuslikuks kaasaegsetes rakendustes.