- Topik
3k Popularitas
5k Popularitas
33k Popularitas
30k Popularitas
496 Popularitas
94k Popularitas
27k Popularitas
26k Popularitas
7k Popularitas
14k Popularitas
- Sematkan
3k Popularitas
5k Popularitas
33k Popularitas
30k Popularitas
496 Popularitas
94k Popularitas
27k Popularitas
26k Popularitas
7k Popularitas
14k Popularitas
Jaringan lapisan kedua Bitcoin: Tiga pemikiran konstruksi dan tantangan teknis dalam jalan perluasan
Pengetahuan Dasar Jaringan Layer Dua Bitcoin
Kebangkitan inskripsi Bitcoin telah memberikan energi baru bagi ekosistem Bitcoin, memicu perhatian orang terhadap Bitcoin. Beberapa orang berpendapat bahwa ini membuka kotak Pandora ekosistem Bitcoin. Di antara banyak perkembangan teknologi dalam ekosistem Bitcoin, pembangunan lapisan kedua sangat penting. Artikel ini bertujuan untuk merangkum pengetahuan dasar tentang lapisan kedua Bitcoin, berharap dapat memberikan inspirasi dan mendorong perkembangan lebih lanjut di bidang ini.
Dunia blockchain dimulai dengan Bitcoin dan diakhiri dengan ekosistem Bitcoin. Ethereum juga dapat dianggap sebagai eksplorasi teknologi sidechain dari Bitcoin.
"Pembangunan lapisan kedua" dan "pembangunan jaringan lapisan kedua" dalam artikel ini dapat digunakan secara bergantian, biasanya yang terakhir lebih sempit, yang pertama lebih luas. Namun, untuk menjaga konsistensi dengan istilah yang umum digunakan di industri, kami juga akan menggunakan konsep "pembangunan jaringan lapisan kedua".
1. Misi Layer2
Untuk memahami masalah dasar yang perlu diselesaikan dalam pembangunan layer kedua Bitcoin, kita mulai dari karakteristik dasar sistem blockchain.
1.1 Karakteristik dasar dan kebutuhan blockchain
Kami mengadopsi konsep yang diajukan oleh Vitalik: blockchain adalah "komputer dunia". Dari sudut pandang ini, memahami berbagai karakteristik blockchain akan menjadi lebih jelas. Selanjutnya, kami juga akan menganalisis kemungkinan perkembangan "komputer dunia" ini berdasarkan struktur Von Neumann.
Karakteristik dasar dari blockchain meliputi:
Terbuka dan Transparan: Ini adalah karakteristik penyimpanan data dan eksekusi instruksi dari "komputer dunia" yang merupakan blockchain, serta merupakan karakteristik kebutuhan internal yang memerlukan banyak node terdistribusi di seluruh dunia untuk berpartisipasi dalam perhitungan. Karakteristik ini memenuhi hak pengguna untuk mengetahui data, merupakan hasil bersama dari persyaratan kolaborasi internal komputer dunia ini dan kebutuhan eksternal pengguna.
Desentralisasi: Ini adalah karakteristik arsitektur dari "komputer dunia" ini, tingkat desentralisasi dan toleransi kesalahan secara teoritis didukung oleh teori jenderal Bizantium. Tingkat desentralisasi adalah indikator penting dari keamanan blockchain, dan juga merupakan dasar dari beberapa karakteristik.
Keamanan: Keamanan terdiri dari kebutuhan internal yang dihasilkan oleh karakteristik arsitektur "komputer dunia" dan kebutuhan eksternal pengguna. Dijamin dari tingkat mikro oleh teknologi terkait kriptografi, dan dari tingkat makro dijamin oleh desentralisasi arsitektur.
Kapasitas Komputasi: Salah satu fungsi utama dari komputer dunia bernama blockchain adalah kapasitas komputasi. Biasanya diukur dengan kelengkapan Turing. Beberapa rantai dirancang secara sengaja agar tidak lengkap Turing untuk mempertahankan karakteristik utamanya.
Kinerja: Dalam situasi di mana kemampuan komputasi adalah sama, kinerja adalah kemampuan utama lainnya yang dinilai dari komputer di dunia blockchain ini. Biasanya diukur dengan jumlah transaksi yang diproses per detik TPS(.
Penyimpanan: Blockchain sebagai "komputer dunia" pasti memiliki fungsi penyimpanan, yaitu kemampuan untuk mencatat data. Saat ini, sebagian besar data disimpan di dalam blok, sementara penyimpanan di luar rantai blok yang lebih profesional masih dalam tahap pengembangan.
Privasi: Privasi adalah kebutuhan terperinci dalam "komputer dunia", yaitu tuntutan untuk menjaga batasan hak produsen dan pengguna data selama proses pengolahan dan penyimpanan. Ini terutama didorong oleh kebutuhan eksternal pengguna.
Sebagian besar karakteristik dasar blockchain ini terbatas oleh segitiga yang tidak mungkin, seperti dugaan DSS: Desentralisasi )Decentralization (, Keamanan )Security (, dan Skalabilitas )Scalability ( tidak dapat mencapai optimal secara bersamaan.
![Sebuah artikel yang merangkum sistem pengetahuan dasar jaringan lapisan kedua Bitcoin])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-afec9afaa32c50371c97fef06f76acca.webp(
)# 1.2 Peran Pembangunan Lapisan Kedua
Tujuan pembangunan layer kedua adalah untuk memperluas kekurangan sistem layer pertama, menyelesaikan fungsi yang tidak dapat dicapai oleh sistem layer pertama. Secara spesifik, pembangunan layer kedua harus memperluas kemampuan dasar ini: publik dan transparan, terdesentralisasi, keamanan, daya komputasi, kinerja ### throughput (, penyimpanan, privasi dan lainnya. Selain dari sudut pandang teknologi, juga perlu menyelesaikan masalah ekonomi yang penting: mengurangi biaya.
Secara ringkas, pembangunan lapisan kedua dirancang untuk meningkatkan kapasitas, menurunkan biaya, dan karakteristik kustom.
Dalam pembangunan lapisan kedua, kemampuan dasar blockchain akan mengalami kompromi, mungkin mengurangi bahkan mengabaikan beberapa fitur, untuk mendapatkan peningkatan signifikan pada fitur lainnya. Misalnya, beberapa lapisan kedua mengurangi tingkat desentralisasi dan keamanan untuk meningkatkan kinerja; beberapa mengubah struktur sistem dan metode penyelesaian untuk meningkatkan throughput. Ada juga beberapa yang meningkatkan fitur tertentu tanpa mengurangi fitur dasar, seperti RGB yang meningkatkan privasi dan ketahanan terhadap sensor, tetapi juga meningkatkan kesulitan dalam implementasi teknis.
)# 1.3 Mengapa harus melakukan desain berlapis?
Desain berlapis adalah metode umum untuk menangani sistem kompleks, dengan membagi sistem menjadi beberapa struktur berlapis dan mendefinisikan hubungan dan fungsi antar lapisan, mencapai modulasi, pemeliharaan, dan skalabilitas sistem, sehingga meningkatkan efisiensi dan keandalan desain sistem.
Untuk sistem protokol yang besar, menggunakan desain berlapis memiliki keuntungan yang jelas: memudahkan pemahaman, pembagian kerja, dan perbaikan modul. Seperti model tujuh lapisan ISO/OSI dalam jaringan komputer, tetapi dalam implementasi spesifik, beberapa lapisan mungkin akan digabungkan, seperti protokol empat lapisan TCP/IP.
Keuntungan dari desain berlapis meliputi:
![Sebuah ringkasan tentang dasar-dasar jaringan lapisan kedua Bitcoin]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-ad899d00cda3df50aead693947e770bc.webp(
) 2. Beberapa pemikiran tentang pembangunan Layer2 Bitcoin
Pembangunan lapisan kedua Bitcoin memiliki tiga jalur utama:
###1( Rute ekstensi berbasis rantai, mirip dengan lapisan kedua EVM, adalah struktur blockchain;
)2( Berdasarkan rute terdistribusi, yang diwakili oleh jaringan Lightning, adalah struktur terdistribusi;
)3( Rute berbasis sistem terpusat, yang diwakili oleh indeks terpusat, adalah struktur terpusat.
Dua cara pertama telah memiliki beberapa aplikasi dan eksplorasi praktis. Cara pertama relatif lebih mudah diimplementasikan karena adanya perkembangan pesat Ethereum dan eksplorasi rantai tiruan Bitcoin lainnya. Cara kedua yang berbasis distribusi biasanya lebih sulit, berkembang lebih lambat, dengan jaringan Lightning sebagai perwakilan. Cara ketiga agak kontroversial, tampaknya tidak seperti pembangunan lapisan kedua, tetapi tampaknya telah menyelesaikan fungsi pembangunan lapisan kedua.
Kita dapat menggunakan total nilai terkunci )TVL( sebagai ukuran, semakin tinggi TVL, semakin baik solusi lapisan kedua. Seiring waktu dan perkembangan teknologi, solusi optimal akan terus berubah.
Untuk jaringan lapisan kedua Bitcoin, selama bergantung pada jaringan Bitcoin, membangun hubungan teknis, dan beberapa fitur lebih baik daripada jaringan lapisan pertama Bitcoin, semua dapat dianggap sebagai pembangunan jaringan lapisan kedua Bitcoin. Dengan kata lain, sistem yang mengkonsumsi BTC sebagai gas, dengan BTC sebagai aset dasar, yang memperluas kinerja Bitcoin semuanya dihitung sebagai pembangunan lapisan kedua.
![Sebuah ringkasan tentang sistem pengetahuan dasar jaringan lapisan kedua Bitcoin])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-086a074fde8e4b3baab62f0dd9a0726c.webp(
)# 2.1 Pembangunan Layer Dua Berbasis Rantai
Eksplorasi berbagai jenis dilakukan oleh rantai tiruan Bitcoin awal, seperti "Colorcoin"### koin warna(, "CovertCoins" dan "MasterCoin"; berbagai rantai fork Bitcoin untuk skalabilitas, seperti BCH) Bitcoin Cash(, BSV) Bitcoin SV(, BTG) Bitcoin Gold(; berbagai teknologi sidechain adalah kasus pembangunan ekspansi berbasis rantai, dapat dianggap sebagai lapisan kedua dalam arti yang lebih luas.
Ethereum juga dapat dianggap sebagai eksplorasi perbaikan yang didasarkan pada Bitcoin. Vitalik mengembangkan sistem blockchain generasi baru untuk mengatasi kekurangan Bitcoin ) seperti sistem non-akun UTXO, bahasa eksekusi yang tidak Turing lengkap, dan masalah skalabilitas (. Meskipun Ethereum bukanlah pembangunan lapisan kedua yang langsung di atas Bitcoin, namun dalam pengertian yang lebih luas, ini adalah eksplorasi pembangunan berbasis rantai.
Eksplorasi perbaikan Ethereum dibandingkan Bitcoin yang kurang, serta perkembangan dan validasi layer kedua Ethereum, memberikan referensi untuk pengembangan jaringan layer kedua berbasis rantai Bitcoin. Berbagai solusi Rollup, solusi lintas rantai, teknologi saluran pesan, serta teknologi sharding Ethereum, mendorong perkembangan ekosistem teknologi Ethereum yang pesat.
Pembangunan lapisan kedua berbasis rantai dalam Bitcoin terutama mencakup dua jenis rantai yang khas: satu adalah model akun yang kompatibel dengan EVM, dan satu lagi adalah model UTXO yang mirip dengan Bitcoin. Kasus yang ada ) definisi lapisan kedua yang luas ( mencakup: Ethereum, Polygon, Bsc, Arbitrum, dll. adalah model akun EVM, CKB ) Nervos (, Chia adalah model UTXO.
Selain itu, proyek lapisan kedua yang telah berhasil di Ethereum juga akan bergabung dalam pembangunan lapisan kedua Bitcoin. Bagi proyek-proyek ini, jumlah pekerjaan dan tantangan untuk ditransformasikan menjadi lapisan kedua Bitcoin akan relatif kecil. Berdasarkan kematangan dan perkembangan modular rollup Ethereum, pembangunan lapisan kedua dengan cara ini mungkin menjadi arus utama dalam diskusi tentang skalabilitas, dan juga merupakan solusi yang paling cepat terlihat hasilnya.
Kelebihan dan kekurangan pembangunan lapisan kedua berbasis blockchain:
Keuntungan:
Kekurangan:
![Sebuah artikel yang merangkum dasar pengetahuan jaringan lapisan kedua Bitcoin])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-aacf9b18cc5ef94cda4d153a96836ffe.webp(
)# 2.2 Pembangunan Layer Dua Berbasis Sistem Terdistribusi
Beberapa pembangunan lapisan kedua didasarkan pada sistem terdistribusi, strukturnya dan kerangka kerjanya bukanlah struktur blockchain, melainkan sistem terdistribusi berbasis Channel. Jaringan Lightning adalah perwakilan tipikal.
Sistem terdistribusi terdiri dari proses dan saluran Channel yang terbatas. Untuk mengirim pesan, perlu mengontrol data, peristiwa, dan saluran, yang merupakan masalah yang cukup kompleks. Di sini Channel merujuk pada konsep saluran tingkat atas, seperti saluran pembayaran dalam jaringan Lightning, saluran pesan dalam Nostr, dan bukan konsep saluran tingkat bawah dalam jaringan terdistribusi.
Pembangunan lapisan kedua yang berbasis distribusi dibagi menjadi dua kategori:
###1( hanya menyelesaikan transfer nilai, seperti jaringan Lightning;
)2( telah menyelesaikan transfer nilai, dan juga menyelesaikan teknologi yang lengkap Turing, seperti RGB.
Pembangunan lapisan kedua berbasis terdistribusi menghadapi banyak tantangan yang melampaui sekadar pengiriman pesan, seperti kapasitas total nilai dalam saluran, ketelitian transaksi, dan pencegahan konsumsi ganda. Oleh karena itu, perkembangan jenis pembangunan lapisan kedua ini relatif lambat, dan contoh yang sudah matang tidak banyak.
Mewujudkan komputasi Turing lengkap di lapisan kedua seperti ini, yaitu dengan membangun sistem mesin virtual Turing lengkap di Channel, lebih sulit. Seperti protokol RGB yang menggunakan verifikasi klien dan penyegelan sekali pakai untuk mewujudkan komputasi Turing lengkap di sistem terdistribusi.
Kasus pembangunan lapisan kedua yang berbasis sistem terdistribusi dalam Bitcoin termasuk: jaringan Lightning, RGB, dan lainnya. Menurut standar pembangunan lapisan kedua yang lebih luas, apakah Nostr juga termasuk dalam pembangunan lapisan kedua sistem terdistribusi mekanisme Channel? Kasus penggunaan Channel dalam Ethereum seperti Connext, Raiden, Perun, dapat menjadi arah penelitian yang mendalam.
Kelebihan dan kekurangan pembangunan lapisan kedua berbasis sistem terdistribusi:
Kelebihan:
Kekurangan:
![Sebuah ringkasan sistem pengetahuan dasar jaringan lapisan kedua Bitcoin])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-2c2d6311345cff334bcb6338cbfe47bd.webp(
)# 2.3 Pembangunan Lapisan Kedua Berbasis Sistem Terpusat
Struktur indeks terpusat seperti Ordinals, atau pengindeks dari beberapa node fungsional adalah struktur terpusat, dan juga merupakan sebuah pemikiran pembangunan lapisan kedua. Pendekatan ini jarang diakui, karena lapisan kedua terlalu terpusat, dengan perluasan yang terbatas pada jaringan lapisan pertama. Semua karakteristik dasar blockchain yang dibangun di atas struktur terpusat bergantung pada jaringan lapisan pertama, lapisan kedua hanya berfungsi sebagai perhitungan dan statistik sederhana, tampaknya bisa ada atau tidak, dan dapat digantikan kapan saja. Namun, dari sudut pandang On-Chain dan Off-Chain, serta dalam meningkatkan kapasitas jaringan lapisan pertama, struktur terpusat ini juga merupakan sebuah perluasan lapisan kedua.
Selain Ordinals, bursa terpusat juga dapat dianggap sebagai kasus semacam ini.
Kelebihan dan kekurangan pembangunan lapisan kedua berbasis sistem terpusat:
Kelebihan: