راهحلهای لایه دوم بیتکوین (Bitcoin L2s) پروتکلهای ثانویهای هستند که بر روی بلاکچین اصلی بیتکوین ساخته شدهاند. هدف آنها رفع مسائل مربوط به مقیاسپذیری، افزایش سرعت تراکنشها، و کاهش هزینههاست. برخی از L2ها همچنین قابلیتهای قرارداد هوشمند را معرفی میکنند که پتانسیل استفاده از بیتکوین را گسترش میدهد. با ایجاد یک لایه اجرایی مجزا، این راهحلها تراکنشها را خارج از زنجیره انجام میدهند و تنها برای تسویه نهایی از بلاکچین اصلی استفاده میکنند.
بیتکوین و اتریوم با وجود استفاده از راهحلهای لایه دوم، به دلیل معماریهای زیرساختی خود، به طور بنیادی متفاوتاند:
ارثبری امنیتی: راهحلهای لایه دوم اتریوم امنیت خود را مستقیماً از شبکه اصلی اتریوم از طریق اعتبارسنجهای فعال به ارث میبرند. در مقابل، L2های بیتکوین به پروتکلهای امنیتی خود متکی هستند زیرا هیچگونه درگیری مستقیمی با اعتبارسنجهای شبکه اصلی بیتکوین ندارند.
تأیید تراکنش: L2های اتریوم از روشهای پیشرفته تأیید مانند اثبات تقلب و اثبات دانش صفر استفاده میکنند، که بیتکوین در حال حاضر فاقد آن است. این امر پیچیدگی راهحلهای L2 که میتوان بر روی بیتکوین ساخت را محدود میکند.
عملکرد قرارداد هوشمند: اتریوم به طور ذاتی برای پشتیبانی از قراردادهای هوشمند طراحی شده است، در حالی که بیتکوین اینگونه نیست. بنابراین، L2های بیتکوین اغلب به اضافه کردن این ق ابلیتها میپردازند و قابلیتهای آن را فراتر از انتقال ارزش ساده افزایش میدهند.
لایههای تسویه: L2های بیتکوین تراکنشها را بر روی بلاکچین بیتکوین تسویه میکنند و از اجماع اثبات کار آن برای امنیت بهره میبرند. در مقابل، L2های اتریوم بر روی شبکه اصلی اتریوم تسویه میشوند که از مدل اجماع اثبات سهام استفاده میکند.
نیاز به راهحلهای لایه دوم بیتکوین از محدودیتهای لایه پایه بیتکوین سرچشمه میگیرد:
مقیاسپذیری و ظرفیت: لایه پایه بیتکوین تنها میتواند حدود هفت تراکنش در ثانیه را پردازش کند، که منجر به تراکم و هزینههای بالا در زمانهای اوج میشود. راهحلهای L2 روشی را برای مقیاسپذیری بدون به خطر انداختن امنیت بیتکوین ارائه میدهند.
هزینههای بالا: هزینههای بالای تراکنش، که در برخی دورهها به بیش از 120 دلار رسیده، معاملات کوچک را غیرعملی میکند. راهحلهای L2 به کاهش این هزینهها کمک میکنند.
قابلیتهای قرارداد هوشمند: لایه پایه بیتکوین فاقد عملکرد پیشرفته قرارداد هوشمند است که برای برنامههای غیرمتمرکز (dApps) و پلتفرمهای مالی غیرمتمرکز (DeFi) ضروری است.
آزادسازی سرمایه: مقدار قابل توجهی از سرمایه بیتکوین به عنوان ذخیره ارزش بلااستفاده باقی میماند. راهحلهای L2 هدف دارند با امکانپذیر کردن تراکنشهای سریعتر و برنامههای نوآورانه، این سرمایه را آزاد کنند.
یک شبکه بلاکچین شامل دو لایه است: لایه اجرایی که تراکنشها را پردازش میکند و لایه اجماع که این تراکنشها را تأیید و تصویب میکند. L2های بیتکوین یک لایه اجرایی مجزا برای مدیریت تراکنشها خارج از زنجیره توسعه میدهند که سپس به لایه اجماع بیتکوین برای تسویه نهایی ارسال میشوند.
رویکردهای رایج به راهحلهای لایه دوم بیتکوین عبارتاند از:
کانالهای حالت: کانالهای حالت که توسط شبکه لایتنینگ استفاده میشوند به دو طرف اجازه میدهند تعداد زیادی تراکنش را خارج از زنجیره انجام دهند. تنها حالت نهایی بر روی بلاکچین ثبت میشود که سرعت را افزایش داده و هزینهها را کاهش میدهد.
سایدچینها: به عنوان بلاکچینهای جداگانهای که به بیتکوین متصل هستند، سایدچینها مانند شبکه لیکوئید تراکنشهای سریعتر و ویژگیهای اضافی را فراهم میکنند و به طور دورهای بر روی زنجیره اصلی بیتکوین تسویه میشوند.
رولآپها: اینها چندین تراکنش خارج از زنجیره را در یک تراکنش واحد جمع میکنند و یک اثبات رمزنگاری معتبر ایجاد میکنند که برای تسویه به بلاکچین بیتکوین ارسال میشود.
کانالهای حالت، مانند آنهایی که در شبکه لایتنینگ استفاده میشوند، به دو طرف اجازه میدهند تعداد نامحدودی تراکنش بیتکوین را خارج از زنجیره انجام دهند، بدون اینکه هر تراکنش بر روی بلاکچین اصلی بیتکوین ثبت شود. این روش به طور قابلتوجهی سرعت تراکنشها را افزایش میدهد و هزینهها را کاهش میدهد.
برای باز کردن یک کانال، دو طرف مقدار مشخصی بیتکوین را در یک آدرس چندامضایی بر روی بلاکچین بیتکوین قفل میکنند. یک آدرس چندامضایی در بیتکوین نوعی آدرس است که به بیش از یک نفر برای تأیید و امضای یک تراکنش نیاز دارد. آنها در مورد توزیع اولیه بیتکوین بین خود برای این کانال توافق میکنند. هنگامی که کانال باز میشود، طرفین میتوانند تعداد نامحدودی تراکنش خارج از زنجیره انجام دهند و دادههای تراکنش امضا شده را برای بهروزرسانی مانده حسابهای بیتکوین خود در وضعیت فعلی کانال مبادله کنند. این تراکنشها در طول این فرآیند به شبکه بیتکوین ارسال نمیشوند.
هنگامی که آنها معامله خود را به پایان رساندند، دو طرف وضعیت نهایی کانال را امضا و به بلاکچین بیتکوین ارسال میکنند. این وضعیت نهایی توزیع بیتکوین توافقشده را بین دو طرف نشان میدهد. شرایط چندامضایی برآورده میشود و اجازه میدهد وجوه بر اساس ماندهحسابهای نهایی دوباره توزیع شود.
سایدچینهای بیتکوین، مانند شبکه لیکوئید، بر روی بلاکچینهای جداگانهای که به بیتکوین متصل هستند، عمل میکنند. این سایدچینها از مکانیسمهای اجماع خود استفاده میکنند و تراکنشهای سریعتر و ویژگیهای اضافی را فراهم میکنند، در حالی که به طور دورهای تراکنشها را بر روی زنجیره اصلی بیتکوین نهایی میکنند. در اینجا نحوه کار سایدچینهای بیتکوین آورده شده است:
پگ دوطرفه: فناوری اساسی که انتقال داراییها بین زنجیره اصلی بیتکوین و یک سایدچین را امکانپذیر میکند، "پگ دوطرفه" نامیده میشود. برای انتقال داراییها از زنجیره اصلی بیتکوین به یک سایدچین، کاربر ابتدا بیتکوینهای خود را در یک آدرس خروجی خاص بر روی بلاکچین بیتکوین با ارسال یک تراکنش قفل میکند. این عمل به طور مؤثر بیتکوینها را بر روی زنجیره اصلی غیرقابل حرکت میکند. سپس سایدچین این رویداد قفلکردن را تشخیص داده و با ضرب و انتشار مقدار معادل توکنها بر روی سایدچین، که اغلب به عنوان sBTC (بیتکوین سایدچین) شناخته میشود، به قفل شدن بیتکوینها از زنجیره اصلی پاسخ میدهد. هنگامی که بر روی سایدچین قرار گرفت، کاربران میتوانند این توکنها را برای اهداف مختلف مانند تراکنشها و قراردادهای هوشمند آزادانه منتقل و استفاده کنند و از مکانیسم اجماع سریعتر و کارآمدتر سایدچین بهرهمند شوند. برای بازگشت داراییها به زنجیره اصلی بیتکوین، کاربر توکنهای سایدچین را میسوزاند یا از بین میبرد. این رویداد سوزاندن توسط زنجیره اصلی تشخیص داده میشود، که سپس بیتکوینهای اصلی قفلشده را به آدرس کاربر بر روی زنجیره اصلی باز میگرداند.
فدراسیون/اعتبارسنجها: برای مدیریت و اعتبارسنجی فرآیند پگ دوطرفه به صورت امن، سایدچینها از یک فدراسیون یا گروهی از اعتبارسنجها استفاده میکنند. این فدراسیون چندین وظیفه حیاتی را انجام میدهد. فدراسیون یا گروه اعتبارسنجها نقش مهمی در مدیریت و ایمنسازی فرآیند پگ دوطرفه بین زنجیره اصلی و سایدچین ایفا میکنند. آنها قفل و باز کردن داراییها را بر روی هر دو زنجیره نظارت میکنند و اطمینان حاصل میکنند که تراکنشها به طور دقیق ثبت میشوند. آنها همچنین تأیید میکنند که مقدار داراییهای منتقلشده بر روی هر دو طرف مطابقت دارد و از مشکلاتی مانند دوبارهخرج کردن جلوگیری میکنند. این فدراسیون میتواند توسط طرفهای معتمد، اسکریپتهای چندامضایی یا قراردادهای هوشمند اداره شود که همه آنها برای حفظ یکپارچگی و امنیت فرآیند انتقال دارایی کار میکنند.
اجماع مستقل: ویژگی متمایز سایدچینها مکانیسم اجماع مستقل آنهاست که به طور جداگانه از زنجیره اصلی بیتکوین عمل میکند. این استقلال به سایدچینها اجازه میدهد تا پارامترهای بلوک سفارشی را پیادهسازی کنند، از جمله زمانهای بلوک متفاوت، اندازه بلوکها، و ظرفیت تراکنش، که برای موارد استفاده خاص آنها بهینهسازی شدهاند. آنها از الگوریتمهای اجماع منحصر به فرد مانند اثبات اقتدار (PoA) یا اثبات سهام تفویضشده (DpoS) استفاده میکنند که میتواند برای اهداف سایدچین کارآمدتر یا مناسبتر باشد. علاوه بر این، سایدچینها ویژگیهای پیشرفتهای مانند قراردادهای هوشمند، بهبودهای حریم خصوصی، و سایر راهحلهای مقیاسپذیری را معرفی میکنند که به طور بومی بر روی زنجیره اصلی بیتکوین در دسترس نیستند.
رولآپهای لایه دوم بیتکوین با انتقال اجرای تراکنش و دادهها از بلاکچین اصلی بیتکوین به یک زنجیره یا لایه رولآپ جداگانه کار میکنند، در حالی که به بیتکوین برای دسترسی به دادهها و اجماع متصل میمانند.
مکانیسمهای کلیدی در فناوری رولآپ شامل اجرای تراکنش بر روی زنجیره رولآپ، فشردهسازی دادهها و متصل شدن به لایه یک بیتکوین است. کاربران تراکنشها را برای اجرا بر روی زنجیره رولآپ ارسال میکنند تا اینکه مستقیماً بر روی بلاکچین بیتکوین انجام شوند. زنجیره رولآپ این تراکنشها را پردازش میکند و حسابها را بهروز میکند. پس از پردازش بسیاری از تراکنشها خارج از زنجیره، رولآپ دادههای تراکنش را به یک اثبات یا تعهد رمزنگاری فشرده، که نشاندهنده تأثیر خالص همه آن تراکنشها بر روی وضعیت است، فشرده یا "جمع" میکند. این اثبات فشرده سپس بهطور دورهای به بلاکچین بیتکوین به عنوان یک تراکنش واحد ارسال میشود. یک قرارداد هوشمند یا مکانیسم اعتبارسنجی بر روی لایه یک بیتکوین میتواند بهطور کارآمد وضعیت انتقال را که توسط اثبات رولآپ نشان داده شده اعتبارسنجی و اعمال کند.
با این حال، رولآپها بر روی بیتکوین با چالشهای کلیدی روبهرو هستند، زیرا لایه پایه بیتکوین قادر به اعتبارسنجی ناتوانی اثباتهای رمزنگاری یا تعهداتی که توسط سیستمهای رولآپ تولید میشوند، نیست. چند رویکرد برای امکانپذیر کردن رولآپها بر روی بیتکوین در حال بررسی هستند، از جمله رولآپهای مستقل و گسترش اسکریپت بیتکوین.
رولآپهای مستقل از بیتکوین به عنوان یک لایه دسترسی به داده استفاده میکنند بدون اینکه بر روی آن برای اثبات اعتبار تکیه کنند. این رولآپها بهطور مستقل عمل میکنند، تراکنشها را خارج از زنجیره پردازش کرده و تنها دادههای تراکنش فشرده را بر روی بیتکوین منتشر میکنند. آنها مکانیزمهای اجماع و محیطهای اجرای تراکنش خود را خارج از زنجیره مدیریت کرده و از بیتکوین برای اتصال و ذخیره دادههای رولآپ فشرده استفاده میکنند. برای انتقال داراییهایی مانند BTC به داخل و خارج از رولآپ، از یک سیستم پگ غیرمتمرکز، مانند sBTC، استفاده میشود که به جای لایه پایه بیتکوین به یک گروه غیرمتمرکز از امضاکنندگان متکی است.