Kuna bitcoini populaarsus kasvab jätkuvalt, tekitab selle algne ülesehitus, mis toetab vaid seitset tehingut sekundis, sageli mastaapsusprobleeme. See toob kaasa kõrgemad teenustasud ja aeglasemad tehingud. Nende probleemide lahendamiseks on välja töötatud Bitcoin Layer Two (L2) lahendused. Need lahendused täiustavad Bitcoini võrku, töötledes tehinguid peamise plokiahela väljaspool, suurendades seeläbi tehingute läbilaskevõimet, säilitades samal ajal turvalisuse ja võimaldades uusi funktsioone, nagu näiteks nutikad lepingud.
Kasuta multichain-i Bitcoin.com rahakoti rakendus, mida miljonid kasutajad usaldavad, et turvaliselt ja lihtsalt saata, vastu võtta, osta, müüa, vahetada, kasutada ja hallata Bitcoini (BTC), Bitcoin Cashi (BCH), Etherit (ETH) ning kõige populaarsemaid krüptovaluutasid, sealhulgas ERC-20-tokeneid Ethereumi, Polygoni, Avalanche’i ja BNB Smart Chaini võrgustikes.
Mis on Bitcoini teise kihi lahendused?
Bitcoini teise kihi lahendused (Bitcoin L2) on peamise Bitcoini plokiahela peale ehitatud lisaprotokollid. Nende eesmärk on lahendada mastaapsusprobleeme, suurendada tehingute kiirust ja vähendada teenustasusid. Mõned L2-lahendused pakuvad ka nutikas leping võimalusi, laiendades Bitcoini potentsiaalseid kasutusvõimalusi. Luues eraldi täitmiskihi, töötlevad need lahendused tehinguid väljaspool ahelat ja kasutavad peamist plokiahelat ainult lõpliku arvelduse jaoks.
Bitcoini ja Ethereumi teise kihi lahenduste peamised erinevused
Kuigi nii Bitcoin kui ka Ethereum kasutavad teise kihi lahendusi, erinevad need põhimõtteliselt oma aluseks oleva arhitektuuri poolest:
Turvalisuse pärimine: Ethereumi L2-lahendused pärivad turvalisuse otse Ethereumi põhivõrgust aktiivseid validaatoreid kaudu. Seevastu Bitcoini L2-lahendused tuginevad omaenda turvaprotokollidele, kuna neis ei osale otseselt Bitcoini põhivõrgu validaatorid.
Tehingu kontrollimine: Ethereumi teise kihi lahendused kasutavad täiustatud kontrollimeetodeid, nagu pettusetõendid ja nullteadmiste tõendid, mis Bitcoinil praegu puuduvad. See piirab Bitcoinile võrreldes Ethereumiga ehitatavate teise kihi lahenduste keerukust.
Nutilepingu funktsionaalsus: Ethereum on loodud toetama nutikaid lepinguid juba algselt, Bitcoin aga mitte. Seetõttu on Bitcoini teise kihi lahenduste eesmärk sageli just selle võimekuse lisamine, et laiendada selle funktsionaalsust kaugemale lihtsatest rahaülekannetest.
Asustuse kihid: Bitcoini teise kihi lahendused töötlevad tehinguid Bitcoini plokiahelas, kasutades turvalisuse tagamiseks selle töö tõendamise konsensust. Ethereumi teise kihi lahendused aga töötlevad tehinguid Ethereumi põhivõrgus, mis kasutab panuse tõendamise konsensusmudelit.
Miks on vaja Bitcoini teise kihi lahendusi?
Vajadus Bitcoini teise kihi lahenduste järele tuleneb Bitcoini põhikihi piirangutest:
Skaalautuvus ja läbilaskevõime: Bitcoini põhikiht suudab töödelda vaid umbes seitse tehingut sekundis, mis põhjustab tipptundidel võrgu ülekoormust ja kõrgeid teenustasusid. L2-lahendused pakuvad võimalust võrku laiendada, ohustamata seejuures Bitcoini turvalisust.
Kõrged tasud: Kõrged tehingutasud, mis on mõnel tippkoormuse perioodil ületanud 120 dollarit, muudavad väikesemahulised tehingud ebapraktiliseks. L2-lahendused aitavad neid tasusid vähendada.
Nutilepingute võimalused: Bitcoini põhikihtil puuduvad arenenud nutilepingute funktsioonid, mis on hädavajalikud detraliseeritud rakendused (dApps) ja detraliseeritud rahandus (DeFi) platvormid.
Kapitali vabastamine: Märkimisväärne osa bitcoini kapitalist jääb kasutamata, kuna see on peamiselt väärtuse säilitaja. L2-lahenduste eesmärk on see kapital vabastada, võimaldades kiiremaid tehinguid ja uuenduslikke rakendusi.
Kuidas toimivad Bitcoini teise kihi lahendused
Plokiahela võrk koosneb kahest kihist: tehinguid töötlevast täitmiskihist ja neid tehinguid valideerivast ning kinnitavast konsensuskihist. Bitcoini teise kihi lahendused loovad eraldi täitmiskihi, et töödelda tehinguid väljaspool plokiahelat, mis edastatakse seejärel lõplikuks arveldamiseks Bitcoini konsensuskihti.
Bitcoini teise kihi lahenduste levinumad lähenemisviisid on järgmised:
Riiklikud telekanalid: Kasutab Lightning Network… võimaldavad riigikanalid kahel osapoolel teha palju tehinguid väljaspool plokiahelat. Plokiahelasse salvestatakse ainult lõpptulemus, mis suurendab kiirust ja vähendab kulusid.
Kõrvalketid: Bitcoini külge seotud eraldiseisvate plokiahelatena toimivad kõrvalplokiahelad, nagu näiteks Liquid Network, võimaldavad kiiremaid tehinguid ja lisafunktsioone, teostades arveldusi perioodiliselt Bitcoini põhikettas.
Kokkuvõtted: Need koondavad mitu ahela-välist tehingut üheks tehinguks, luues sellega krüptograafilise kehtivustõendi, mis edastatakse arveldamiseks Bitcoini plokiahelasse.
Riiklikud telekanalid
Riiklikud kanalid, nagu näiteks need, mida kasutatakse Lightning Network, võimaldavad kahel osapoolel teha piiramatu arvu Bitcoin-tehinguid väljaspool ahelat, ilma et iga tehingut tuleks registreerida peamises Bitcoin-plokiahelas. Selline lähenemisviis suurendab märkimisväärselt tehingute kiirust ja vähendab kulusid.
Kanali avamiseks lukustavad mõlemad pooled teatud koguse bitcoine mitme allkirjaga (multisig) aadress Bitcoini plokiahelas. Bitcoini multisig-aadress on selline aadress, mille puhul peavad tehingu kinnitama ja allkirjastama mitu inimest, mitte ainult üks. Nad lepivad kokku Bitcoini esialgse jaotuse nende vahel selle kanali jaoks. Kui kanal on avatud, saavad osapooled teha piiramatu arvu ahela-väliseid tehinguid, vahetades allkirjastatud tehinguandmeid, et ajakohastada oma vastavaid Bitcoini saldoid kanali hetkeolukorras. Neid tehinguid ei edastata selle protsessi käigus Bitcoini võrgustikku.
Kui tehing on lõpetatud, allkirjastavad mõlemad pooled kanali lõpliku seisundi ja edastavad selle Bitcoini plokiahelasse. See lõplik seisund kajastab viimast kokkulepitud Bitcoini jaotust kahe poole vahel. Mitme allkirja tingimused on täidetud, mis võimaldab vahendeid jaotada vastavalt lõplikele saldodele.
Kõrvalketid
Bitcoini kõrvalketid, nagu näiteks Liquid Network, toimivad eraldi plokiahelates, mis on seotud Bitcoiniga. Need kõrvalketid kasutavad oma konsensusmehhanisme, mis võimaldavad kiiremaid tehinguid ja lisafunktsioone, edastades ja kinnitades samal ajal perioodiliselt tehinguid Bitcoini põhikettas. Bitcoini kõrvalketid toimivad järgmiselt:
Kahepoolne kinnitusklamber: Põhitehnoloogiat, mis võimaldab varade ülekandmist Bitcoini põhiketi ja kõrvalketi vahel, nimetatakse „kahesuunalise seose“ (two-way peg) süsteemiks. Et viia varasid Bitcoini põhikettilt kõrvalkettile, lukustab kasutaja esmalt oma bitcoine Bitcoini plokiahela spetsiaalsele väljundiaadressile, saates selleks tehingu. See tegevus muudab bitcoini põhikettas sisuliselt liikumatuks. Kõrvalkett tuvastab seejärel selle lukustamise sündmuse ja reageerib sellele, vermides ja vabastades kõrvalkettas samaväärse koguse tokeneid, mida nimetatakse sageli sBTC-ks (sidechain BTC) ja mis esindavad põhikettas lukustatud bitcoine. Kui tokenid on külgahelas, saavad kasutajad neid vabalt üle kanda ja kasutada erinevatel eesmärkidel, näiteks tehingutes ja nutilepingutes, saades kasu külgahela kiiremast ja tõhusamast konsensusmehhanismist. Varade tagastamiseks Bitcoini põhiketti põletab või hävitab kasutaja kõrvalketi tokenid. Seda põletamist tuvastab põhikett, mis vabastab seejärel algselt lukustatud bitcoine tagasi kasutaja aadressile põhikettis.
Föderatsioon/Valideerijad: Kahepoolse seose protsessi turvaliseks haldamiseks ja kinnitamiseks kasutavad kõrvalketid valideerijate liitu või rühma. See liit täidab mitmeid olulisi ülesandeid. Föderatsioon või validaatorite rühm mängib olulist rolli peaketju ja kõrvalketju vahelise kahesuunalise seotuse protsessi haldamisel ja turvalisuse tagamisel. Nad jälgivad varade lukustamist ja lukust vabastamist mõlemas ketis, tagades tehingute täpse registreerimise. Samuti kontrollivad nad, et ülekantud varade summa oleks mõlemal poolel ühesugune, vältides selliseid probleeme nagu topeltkulutamine. Seda föderatsiooni võivad hallata usaldusväärsed osapooled, mitme allkirjaga skriptid või nutilepingud, mis kõik töötavad varade ülekandeprotsessi terviklikkuse ja turvalisuse säilitamise nimel.
Sõltumatu konsensus: Kõrvalketi iseloomulikuks tunnuseks on nende iseseisev konsensusmehhanism, mis toimib eraldi Bitcoini põhikettast. See iseseisvus võimaldab kõrvalketidel rakendada kohandatud plokiparameetreid, sealhulgas erinevaid ploki loomise aegu, ploki suurusi ja tehingute läbilaskevõimet, mis on optimeeritud just nende konkreetsete kasutusjuhtude jaoks. Nad kasutavad unikaalseid konsensusalgoritme, nagu Proof-of-Authority (PoA) või Delegated Proof-of-Stake (DpoS), mis võivad olla tõhusamad või sobivamad kõrvalketi eesmärkide saavutamiseks. Lisaks pakuvad külgahelad täiustatud funktsioone, nagu nutikad lepingud, privaatsuse parandused ja muud skaleeritavuse lahendused, mis ei ole Bitcoini põhiahelas algselt saadaval.
Kokkuvõtted
Bitcoini teise kihi rollupid toimivad nii, et tehingute täitmine ja andmed viiakse Bitcoini peamisest plokiahelast eraldi rollup-ahelasse või -kihti, kuid andmete kättesaadavuse ja konsensuse tagamiseks säilitatakse side Bitcoini plokiahelaga.
Rollup-tehnoloogia peamised mehhanismid hõlmavad tehingute täitmist rollup-ahelas, andmete pakkimist ja sidumist Bitcoini esimese kihiga. Kasutajad esitavad tehingud täitmiseks rollup-ahelas, mitte otse Bitcoini plokiahelas. Rollup-ahel töötleb neid tehinguid ja ajakohastab vastavalt kontode saldoid. Pärast paljude tehingute töötlemist väljaspool ahelat pakub rollup tehinguandmed kokku või „rullib need kokku” kompaktseks krüptograafiliseks tõendiks või kohustuseks, mis esindab kõigi nende tehingute netomõju seisundile. See kokku pakitud tõend esitatakse seejärel perioodiliselt Bitcoini plokiahelasse ühe tehinguna. Bitcoini esimese kihi nutikas leping või kontrollimehhanism suudab tõhusalt valideerida ja rakendada rollup-tõendiga esindatud seisundi üleminekut.
Siiski seisavad Bitcoini rollupid silmitsi olulise väljakutsega, kuna Bitcoini põhikiht ei suuda algselt kontrollida rollup-süsteemide poolt loodud krüptograafilisi tõendeid või kohustusi. Bitcoini rollupide võimaldamiseks uuritakse mitmeid lähenemisviise, sealhulgas iseseisvaid rollupeid ja Bitcoini skripti laiendamist.
Sovereign-tüüpi rollupid kasutavad Bitcoini andmete kättesaadavuse kihina, ilma et tugineksid sellele kehtivuse tõendamisel. Need rollupid toimivad iseseisvalt, töötledes tehinguid ahela väliselt ja avaldades Bitcoinis vaid kompresseeritud tehinguandmeid. Nad haldavad oma konsensusmehhanisme ja tehingute täitmise keskkondi ahela väliselt, kasutades Bitcoini kompresseeritud rollup-andmete kinnitamiseks ja salvestamiseks. Selliste varade nagu BTC rollupisse ja sealt välja liikumiseks kasutatakse detsentraliseeritud seotussüsteemi, näiteks sBTC, mis tugineb detsentraliseeritud allkirjastajate rühmale, mitte Bitcoini baaskihile.
Bitcoini skriptikeele ja operatsioonikoodide laiendamine kehtivusrollupite võimaldamiseks annab Bitcoini baaskihile võimaluse kontrollida ja tagada rollupite seisundi muutumist. Selleks oleks tõenäoliselt vaja soft-forki uuendus Bitcoinile uute opkoodide, nagu OP_CAT või WTC, lisamiseks, et parandada programmeeritavust.
Bitcoini teise kihi lahenduste eelised
Bitcoini esimene kiht on küll tuntud oma turvalisuse ja detsentraliseerituse poolest, kuid sellel on mitmeid jõudluspiiranguid. Tehingute kinnitamine Bitcoini põhiahelas võtab aega umbes 10 minutit, puudub nutilepingute funktsionaalsus ja võrgu ülekoormuse tõttu kaasnevad tehingutega sageli kõrged teenustasud. Nende probleemide lahendamiseks on välja töötatud Bitcoini teise kihi lahendused, mis pakuvad mitmeid täiustusi, mis parandavad oluliselt Bitcoini võrgu kasutatavust ja funktsionaalsust.
Skaalautuvus: Bitcoini teise kihi lahenduste üks olulisemaid eeliseid on võime võrgu tehingumahutavust märkimisväärselt suurendada. Kuna tehinguid töödeldakse peamise plokiahela väljaspool, suudavad teise kihi projektid võrreldes Bitcoini põhikihiga töödelda sekundis palju suuremat tehingumahutavust. Selline koormuse ümberjaotamine vähendab peamise plokiahela ülekoormust, mis tagab sujuvama ja tõhusama võrgu toimimise. Suurem skaleeritavus on otsustava tähtsusega Bitcoini laialdaseks kasutuselevõtuks igapäevastes tehingutes ja sagedases kauplemises.
Madalamad tehingutasud: Kuna teise taseme tehingute puhul ei ole vaja kõiki tehinguandmeid Bitcoini plokiahelasse salvestada, vähendavad need oluliselt salvestatava andmehulka. See toob kaasa madalamad tehingutasud, muutes mikrotehingud ja muud väikese väärtusega ülekanded majanduslikult tasuvaks. Kasutajad saavad kasu vähenenud kuludest, mis on eriti oluline selliste rakenduste puhul nagu rahaülekanded ja mikromaksed, kus kõrged teenustasud võivad olla takistuseks.
Kiiremad kinnitused: Teise kihi lahendused pakuvad peaaegu koheseid tehingukinnitusi, mis on teravas kontrastis Bitcoini põhiketi keskmise 10-minutilise ploki ajaga. Selline kiire kinnitusaeg on hädavajalik rakenduste puhul, mis nõuavad kiiret arveldust, nagu müügikohatehingud ja veebikaubandus. Võimalus saavutada kiiremaid kinnitusi parandab kasutajakogemust ja laiendab Bitcoini praktiliste rakenduste valikut.
Parem privaatsus: Mõned teise kihi rakendused pakuvad täiustatud privaatsusfunktsioone. Sellised tehnikad nagu sibularuutimine ja maksekanalite anonüümsus muudavad tehingute jälgimise raskemaks, pakkudes kasutajatele suuremat privaatsust.
Nutilepingute võimalused: Teatavad Bitcoini teise kihi projektid võimaldavad Bitcoini baasil kasutada nutilepinguid. See avab uusi kasutusvõimalusi, sealhulgas detsentraliseeritud rakendusi (dApps) ja DeFi-protokolle.
Pärandatud turvalisus: Teise kihi lahendused saavad osa oma turvalisusest aluseks olevast Bitcoini plokiahelast. Kinnitades tehingud Bitcoini tugeva ja detsentraliseeritud töö tõendamise konsensusele, saavad teise kihi võrgustikud kasu tohutust arvutusvõimsusest, mis tagab Bitcoini võrgu turvalisuse.
Bitcoini teise kihi lahenduste väljakutsed
Hoolimata oma eelistest seisavad Bitcoin L2-võrgustikud silmitsi mitmete väljakutsetega, eelkõige seoses turvalise ühenduse loomisega Bitcoini ja L2-võrgustike vahel ning tõendite kinnitamise kiiruse ja võimekusega Bitcoini võrgustikus. Ühendused võivad olla haavatavad turvariskide suhtes ning tulevase skaleeritavuse tagamiseks on vaja parandada tehingute kinnitamise kiirust ja kulusid.
Bitcoini teise kihi lahenduste suurimate väljakutsete hulka kuuluvad:
Turvaline ühendus Bitcoini ja L2-võrkude vahel: Bitcoini teise taseme (L2) võrgustikud, nagu näiteks kõrvalketid, kasutavad sillad, et ühenduda Bitcoini põhikettaga. Need sillad toimivad nii, et varad lukustatakse Bitcoini võrgustikus ja samaväärsed tokenid luuakse teise taseme ahelas. Sellisel sillakonstruktsioonil on aga turvariske ja kasutajakogemusega seotud probleeme. Paljud krüptovaluuta häkkimised ja kahjud on toimunud just ahelatevaheliste sildade turvaaukude tõttu.
Bitcoin-võrgustikus tehingute kinnitamise kiirus ja maksumus: Kuigi L2-lahendused töötlevad tehinguid ahela väliselt, peavad nad lõppseisu lõpuks siiski Bitcoini põhiahelas kinnitama. Selle kinnitamisprotsessi kiirus ja maksumus Bitcoini põhikihtis on olulised tegurid, mis mõjutavad L2-võrkude tõhusust.
Turvalisuse tagamine ilma otsese bitcoini valideerimiseta: Erinevalt Ethereumi teise kihi lahendustest, kus tehinguid kinnitavad validaatorid, ei pärine Bitcoini teise kihi lahenduste turvalisus täielikult Bitcoini sõlmedelt, mis tehinguid kinnitavad. Bitcoini teise kihi lahendused peavad tuginema oma iseseisvatele turvaprotokollidele, mistõttu on keeruline saavutada sama turvalisuse taset kui Bitcoini põhikiht.
Suurenenud tsentraliseerimisriskid: Mõned L2-lahendused nõuavad maksekanalite ja edastussõlmede loomist või oma konsensusmehhanismi käivitamist. See võib viia kontrolli koondumiseni väheste osapoolte kätte, mis võib kahjustada Bitcoini detsentraliseeritud põhimõtteid.
Tehnilised keerukused ja integratsiooniprobleemid: L2-lahenduste integreerimine Bitcoini olemasoleva infrastruktuuriga toob kaasa märkimisväärseid tehnilisi keerukusi, nagu ühilduvuse tagamine, turvastandardite säilitamine ja konsensuse saavutamine kogukonnas kavandatavate uuenduste osas.
Olulisemad Bitcoini teise kihi projektid
Bitcoini arengu jätkudes on tekkinud mitu 2. kihi projekti, mille eesmärk on lahendada selle skaleeritavuse, tõhususe ja funktsionaalsusega seotud probleeme. Siin on mõned silmapaistvamad Bitcoin 2. kihi projektid, mis praegu valdkonna arengut kujundavad:
1. Lightning Network Lightning Network on ilmselt kõige tuntum Bitcoini teise kihi lahendus. See kasutab staatuskanaleid, et hõlbustada kahe osapoole vahelisi ahela-väliseid tehinguid. See võimaldab peaaegu koheseid ja odavaid tehinguid, parandades märkimisväärselt Bitcoini kasutatavust igapäevases elus maksed.
Peamised omadused:
- Ahela-välised tehingud
- Madalad teenustasud
- Kiirmaksete arveldamine
- Parem privaatsus tänu sibulavõrgustikule
Loe "Mis on Lightning Network?" külastage meie õppekeskust, et saada põhjalikum ülevaade Bitcoin Lightning Networkist.
2. Liquid NetworkBlockstreami poolt arendatud Liquid Network on Bitcoini kõrvalketi, mis on loodud kiirete ja konfidentsiaalsete tehingute tegemiseks. See võimaldab varade, sealhulgas Bitcoini ja stabiilsete müntide emiteerimist ja ülekandmist madalamate teenustasude ja kiiremate arveldusaegadega võrreldes Bitcoini põhilise plokiahelaga.
Peamised omadused:
- Kahepoolne vahetuskursi seade Bitcoini ülekandmiseks
- Konfidentsiaalsed tehingud
- Vara emiteerimine ja haldamine
- Kiired arveldusajad
3. PõõsasRootstock on Ethereumi virtuaalmasinaga (EVM) ühilduv Bitcoini kõrvalketi, mis kasutab töö tõendamise (Proof-of-Work) konsensust ja ühendatud kaevandamist. See võimaldab Bitcoini kasutajatel lukustada BTC-d ja vermida RBTC-d, täiendades Bitcoini funktsionaalsust arenenud nutilepingute võimalustega.
Peamised omadused:
- Nutilepingu funktsionaalsus
- Kahepoolne seos Bitcoini suhtes
- Ühildub Ethereumi programmeerimiskeelega Solidity
- Suurem turvalisus tänu Bitcoini hash-võimsusele
4. VirnadStacks on ainulaadne 2. kihi lahendus, mis integreerub Bitcoini plokiahelaga, võimaldades kasutada nutikaid lepinguid, detsentraliseeritud rakendusi ja digitaalseid varasid. See kasutab uudset konsensusmehhanismi nimega Proof of Transfer (PoX), mis turvalisuse tagamiseks tugineb Bitcoinile. Stacks Network kasutab ka oma natiivset tokenit Stacks (STX).
Peamised omadused:
- Arukad lepingud
- Ülekande tõendamise (PoX) konsensus
- Detsentraliseeritud rakendused
- Integreerimine Bitcoini turvalisusmudeliga
5. Wrapped Bitcoin (WBTC) Ethereumi võrgustikusWrapped Bitcoin (WBTC) on teise kihi lahendus, mis ühendab Bitcoini ja Ethereumi. See võimaldab kasutajatel pakkida oma BTC ERC-20-tokeniks, mis omakorda võimaldab Bitcoini kasutamist Ethereumi DeFi-ökosüsteemis.
Peamised omadused:
- Ühendab Bitcoini ja Ethereumiga
- Võimaldab Bitcoini kasutamist DeFi-rakendustes
- ERC-20-tokenite ühilduvus
