Off-chain ölçeklendirme çözümleri tam analizi: State Channels'dan Rollups'a

off-chain ölçeklenme Derinlik analizi

1. Genişlemenin Gerekliliği

Blok zincirinin gelecekteki vizyonu, merkeziyetsizlik, güvenlik ve ölçeklenebilirliktir. Ancak genellikle bunlardan yalnızca ikisi gerçekleştirilebilir, bu da blok zincirinin imkansız üçgen problemi olarak adlandırılır. Yıllar boyunca, insanlar merkeziyetsizlik ve güvenliği sağlarken blok zincirinin işleme hacmini ve işlem hızını artırmanın yollarını keşfetmektedir, yani ölçeklenebilirlik sorununu çözmektedir.

Blok zincirinin merkeziyetsizliği, güvenliği ve ölçeklenebilirliği tanımı:

  • Merkeziyetsizlik: Herkes, blok zinciri sisteminin üretimi ve doğrulamasına katılmak için bir düğüm olabilir; düğüm sayısı arttıkça merkeziyetsizlik derecesi de artar.

  • Güvenlik: Bir blockchain sisteminin kontrolünü elde etmenin maliyeti ne kadar yüksekse, güvenlik de o kadar yüksektir ve zincir daha büyük bir saldırı oranına karşı dirençli olabilir.

  • Ölçeklenebilirlik: Blockchain'in büyük miktarda işlem işleme yeteneği.

Bitcoin ve Ethereum ağları, ağın güvenliği ve merkeziyetsizliğini korumak için bir miktar ölçeklenebilirlikten vazgeçmeyi seçti. Zincir üstü uygulamaların yükselişi ile birlikte, piyasada işlem hacmi talebi sürekli artmakta, ancak ana ağın işlem işleme kapasitesi sınırlı olduğundan, işlem maliyetleri artmakta ve işlem süreleri uzamaktadır. Blok zinciri ölçeklenebilirlik sorunu acil olarak çözülmelidir. İdeal ölçeklenebilirlik çözümü: merkeziyetsizlik ve güvenlikten vazgeçmeden, blok zinciri ağının işlem hızını ve hacmini artırmaktır.

On bin kelimelik derinlik raporu: Off-chain genişletmenin kapsamlı analizi

2. Ölçeklenebilirlik çözümlerinin kategorileri

"Ana ağı bir katman değiştirip değiştirmeyeceğine" göre genişletme planları, on-chain genişleme ve off-chain genişleme olarak iki ana kategoriye ayrılabilir.

2.1 Zincir üstü genişleme

Kilit Kavram: Bir ana ağ protokolünün bir katmanını değiştirerek ölçeklendirme etkisi elde etmeyi amaçlayan çözüm, şu anda ana çözüm parçalama (sharding) sistemidir.

Zincir üstü genişletme ana planları:

  • Blok alanını genişletmek: Her bloğa paketlenen işlem sayısını artırır, ancak düğüm cihazı gereksinimlerini artırır ve merkeziyetsizlik seviyesini düşürür.

  • Parçalama: Blok zinciri defterini birkaç parçaya ayırmak, farklı düğümlerin farklı muhasebe işlemlerini üstlenmesini sağlar. Düğüm üzerindeki baskıyı azaltabilir, işlem işleme hızını artırabilir, ancak genel ağın güvenliğini azaltır.

Bir ana ağ protokolünü değiştirmek, tahmin edilemeyen olumsuz etkilere neden olabilir; temel katmandaki en küçük güvenlik açıkları bile tüm ağın güvenliğini ciddi şekilde tehdit edebilir.

2.2 off-chain ölçeklendirme

Temel kavram: Mevcut birinci katman ana ağ protokolünü değiştirmeden ölçeklenebilirlik çözümü.

off-chain ölçekleme çözümleri Layer2 ve diğer çözümler olarak ayrılabilir:

  • Layer2: Ana zincir üzerinde inşa edilen ikinci katman ağı, örneğin State Channels, Plasma, Rollups vb.

  • Diğer çözümler: örneğin yan zincirler gibi.

Milyon Kelimelik Derinlik Raporu: Off-chain Ölçeklenebilirliğin Kapsamlı Analizi

3. off-chain ölçeklendirme çözümleri

3.1 Eyalet Kanalları

3.1.1 Özet

Durum kanalları, kullanıcıların yalnızca kanal açıldığında, kapandığında veya anlaşmazlık çözüldüğünde ana ağla etkileşime girmesi gerektiğini belirtir ve kullanıcılar arasındaki etkileşimlerin off-chain gerçekleştirilmesini sağlayarak işlem süresi ve maliyetlerini azaltır.

Durum kanalları, iki kişilik satranç oyunu gibi "tur bazlı uygulamalar" için uygun, basit bir P2P protokolüdür. Her kanal, ana ağda çalışan çoklu imza akıllı sözleşmeleri tarafından yönetilir; bu sözleşmeler, kanala yatırılan varlıkları kontrol eder, durum güncellemelerini doğrular ve katılımcılar arasındaki anlaşmazlıkları hakemlik eder.

3.1.2 Zaman Çizgisi

  • 2015/02: Joseph Poon ve Thaddeus Dryja, Lightning Network beyaz kağıdı taslağını yayınladı.

  • 2015/11: Jeff Coleman ilk kez State Channel kavramını sistematik olarak özetledi.

  • 2016/01: Joseph Poon ve Thaddeus Dryja, Bitcoin Lightning Network beyaz kitabını resmi olarak yayınladılar.

  • 2017/11: Payment Channel çerçevesine dayalı State Channel tasarım standartları olan Sprites önerilmiştir.

  • 2018/06:Counterfactual, ayrıntılı bir Genelleşmiş Durum Kanalları tasarımı sundu.

  • 2018/10: Genelleşmiş Durum Kanal Ağları konsepti önerildi.

  • 2019/02: Durum kanalı kavramı N-Party Channels'a genişletildi, Nitro bu fikre dayanan ilk protokoldür.

  • 2019/10:Pisa, katılımcıların sürekli çevrimiçi olma sorununu çözmek için Watchtowers konseptini genişletti.

  • 2020/03:Hydra, Hızlı İzomorfik Kanallar'ı önerdi.

Binlerce Derinlikte Araştırma Raporu: Off-chain Ölçeklendirmeyi Kapsamlı Olarak Analiz Etme

3.1.3 Teknik Prensip

Durum Kanalı İş Akışı:

  1. Alice ve Bob, ana ağda çoklu imza sözleşmesi dağıtıp fon yatırdıktan sonra, imza onaylandıktan sonra kanal açılır.

  2. Alice ve Bob, off-chain sınırsız sayıda ücretsiz işlem yapar ve her işlemde taraflar imza ile onaylar.

  3. Kanalı kapatmanız gerektiğinde, bir taraf ana ağda işlem talep eder:

    • Tüm çalışanların imza onayı alınır alınmaz, derhal uygulanır.
    • Aksi takdirde, "zorluk süresi" sona erdikten sonra gerçekleştirilecektir.
  4. Herhangi bir anlaşmazlık durumunda, imzalı dolandırıcılık kanıtını ana ağa sunabilirsiniz.

Binom Derinlik Araştırması: Off-chain Ölçekleme Kapsamlı Analizi

3.1.4 Avantajlar ve Dezavantajlar

Avantajlar:

  • Anında onay
  • Düşük ücretler
  • Yüksek throughput
  • Gizlilik iyi

Dezavantajlar:

  • Fonların kilitlenmesi gerekiyor
  • Katılımcıların çevrimiçi kalması gerekiyor
  • Sadece sabit katılımcılar için geçerlidir
  • Kanal kapasitesi sınırlıdır

3.1.5 Uygulama

Ana Uygulama:

  • Bitcoin Lightning Network: Bitcoin ağı için küçük ödemeler kanalı.

  • Ethereum Şimşek Ağı: Ethereum tabanlı küçük ödeme kanalı.

  • Celer Network: Teşvik katmanını artıran hızlandırılmış ağ.

3.1.6 Uygulama Karşılaştırması

Lightning Network, Thunder Network ve Celer Network, teknik yol, uygulama senaryoları ve ekosistem gelişimi gibi alanlarda farklılıklar göstermektedir. Lightning Network oldukça olgun bir gelişim gösterirken, Thunder Network yavaş bir gelişim sergilemekte, Celer Network ise yeni uygulama senaryolarını keşfetmektedir.

Binlerce kelimelik Derinlik raporu: Off-chain genişletmenin kapsamlı analizi

3.2 Yan Zincirler

3.2.1 Özet

Yan zincir, Bitcoin işlemlerini hızlandırmak amacıyla ortaya çıkan bir blockchain türüdür, daha karmaşık sözleşmeler kullanabilir veya konsensüs mekanizmasını geliştirebilir. Yan zincir, yeni bir blockchain değildir, ana zincire eklenmiş ve ana zincirin sorunlarını çözmesine yardımcı olan bir altyapıdır.

3.2.2 Zaman Çizgisi

  • 2012/01: Bitcoin yan zincir kavramı sohbet odalarında ortaya atıldı

  • 2014/10: Bitcoin yan zinciri makalesi yayımlandı

  • 2017/04: POA Network test ağı çevrimiçi

  • 2017/10:Matic Network başlatıldı

  • 2017/12: POA Network ana ağı çevrimiçi

  • 2018/01: Skales test ağı çevrimiçi

  • 2018/10:xDai Chain test ağı çevrimiçi

  • 2020/06:Skale ana ağı çevrimiçi

  • 2020/06: Ethereum yan zinciri Matic PoS Chain ana ağı çevrimiçi

  • 2021/02:Matic Network Polygon Network olarak yeniden adlandırıldı

  • 2021/02: Axie Infinity oyununun yan zinciri Ronin ana ağı çalışmaya başladı

  • 2021/12:xDai Chain ve Gnosis Dao, Gnosis Chain olarak birleşti

  • 2022/03: POA Network Gnosis Chain'e katıldı

On Yüz Derinlik Araştırması: Off-chain Ölçeklenmeyi Kapsamlı Analiz

3.2.3 Teknik Prensip

Yan zincir, ana zincirle iletişim kurmak için iki yöntem sunar: iki yönlü bağlılık ( Simetrik Bağlantı ) ve uyumsuz bağlılık ( Asimetrik Bağlantı ).

Çift yönlü sabitleme: Ana zincir ve yan zincirin doğrulayıcıları, birbirlerinin durumunu gerçek zamanlı olarak kaydeder. Çift yönlü SPV teknolojisi ile varlık transferi gerçekleştirilir.

Uyumsuz sabitleme: Yan zincir doğrulayıcıları ana zincir aktivitelerini izler, ana zincir yan zincire para transfer ederken yan zincir bunu aktif olarak kaydedebilir. Yan zincir ana zincire para transfer ettiğinde, yan zincirden geri dönen işlemleri doğrulamak için Certifiers mekanizması devreye girer.

Yan zincir mekanizması özeti: Yan zincir: Ana zincir varlıkları kilitler, yan zincir sarılı varlıklar üretir Ana zincir: Yan zincir wrapped varlığı imha eder, ana zincir varlığı serbest bırakır.

Yan zinciri varlıklarının güvenliği, yan zincirin konsensüs mekanizmasına bağlıdır.

Binlerce kelime derinlik raporu: Off-chain genişleme kapsamlı analizi

3.2.4 Artılar ve Eksiler

Avantajlar:

  • Yüksek throughput
  • Düşük ücretler
  • Hızlı onay sağlanabilir
  • Yüksek esneklik

Eksiklikler:

  • Güvenlik seviyesi düşük
  • Düşük merkeziyetsizlik derecesi
  • Yan zincir doğrulayıcılarına güvenmek gerekir

3.2.5 Uygulama

Ana Uygulama:

  • xDai( artık Gnosis Chain) olarak adlandırılıyor: Dolar ile 1:1 sabitlenmiş bir yan zincir.

  • Polygon: Ethereum ölçeklenebilirlik çözümü toplayıcısı.

  • Ronin: Axie Infinity oyununun yan zinciri.

3.2.6 Uygulama Karşılaştırması

xDai, Polygon ve Ronin, konsensüs mekanizması, uygulama alanları ve ekosistem gelişimi gibi konularda farklılıklar göstermektedir. xDai, ödemelere odaklanırken, Polygon çeşitlendirilmiş bir ekosistem sunmakta, Ronin ise oyun uygulamalarına odaklanmaktadır.

Binlerce Derinlik Raporu: Off-chain Ölçeklenmenin Kapsamlı Analizi

3.3 Plasma

3.3.1 Özet

Plasma, ölçeklenebilir Dapp'ler inşa etmek için bir çerçevedir. Yan zincirlerin evrimsel bir çözümü olarak, Plasma, kullanıcıların yan zincir Operatörlerine olan güvenini en aza indirmeyi hedefler. Plasma'nın temel prensibi, Plasma zinciri güvenlik hatası yaşasa bile, tüm kullanıcı varlıklarının hala ana ağa geri çekilebilmesidir.

3.3.2 Zaman Çizelgesi

  • 2017/08: Vitalik ve Joseph Poon Plasma beyaz kağıdını önerdi

  • 2018/01: Vitalik Plasma MVP'yi önerdi

  • 2018/03:Vitalik Plasma Cash'i önerdi

  • 2018/06: Dan Robinson Plasma Debit'i önerdi

  • 2018/11:BANKEX Foundation Plasma Prime'ı önerdi

  • 2019'dan itibaren: Ethereum topluluğu Rollup'ları keşfetmeye başladı

Bin kelimelerle derinlik raporu: Off-chain genişletmenin kapsamlı analizi

3.3.3 Teknik Prensip

Plasma'nın temel düşüncesi:

  • off-chain yürütme: Çoğu iş ana ağın dışında işlenir

  • Durum Taahhüdü: Mevcut blok durumunu Merkle Root ile taahhüt etme

  • Çıkış mekanizması: Kullanıcılar Plasma zincirinden fonlarını çekebilirler.

Kullanıcı akışı:

  1. Kullanıcı ana ağ Plasma sözleşmesine para yatırır.

  2. Kullanıcı Plasma zincirinde işlem yapar

  3. Operator işlemleri gerçekleştirir ve durum taahhüdünü ana ağa iletir

  4. Çıkış:

    • Kullanıcı ana ağ sözleşmesine çıkış talebi gönderir
    • Zorluk döneminin ardından, eğer kimse meydan okumazsa çıkış gerçekleştirilir.

Binlerce Derinlik Raporu: Off-chain Ölçeklenmenin Kapsamlı Analizi

3.3.4 Artıları ve Eksileri

Avantajlar:

  • Yüksek throughput
  • Düşük ücretler
  • Güvenlik seviyesi yüksek

Eksiklikler:

  • Veri erişilebilirliği sorunu
  • Büyük ölçekli çıkış sorunu
  • Kullanıcı deneyimi daha kötü
  • Fonksiyon kısıtlı

3.3.5 Uygulama

Ana Uygulama:

  • Plasma Grubu: Plasma çerçevesini araştırdı, ardından Optimism'e dönüştü

  • OMG Ağı: Erken dönem Plasma projesi, daha sonra Boba Ağı'na dönüştü.

  • Polygon: Ethereum ölçekleme toplayıcısı, Plasma çözümünü içerir

3.3.6 Uygulama Karşılaştırması

Plasma teknolojisinin doğasında sorunlar vardır, çoğu proje diğer ölçeklendirme çözümlerine yönelmiştir. Plasma Grubu Optimistik Rollup'a, OMG Ağı Boba Ağı'na, Polygon ise tam yığın L2 çözümlerine yönelmiştir.

Bin kelime derinlik raporu: Off-chain ölçeklenmenin kapsamlı analizi

3.4 Rollups

3.4.1 Özet

Rollup'lar, hesaplamaları ve durum verilerini off-chain depolarken, zincir üzerinde durum taahhütlerini ve sıkıştırılmış işlem verilerini depolama çözümüdür. Temelde Optimistik Rollup'lar ve ZK Rollup'lar olmak üzere iki çeşidi vardır.

3.4.2 Teknik Prensip

Rollups'ın temel fikri

View Original
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
  • Reward
  • 3
  • Share
Comment
0/400
ser_we_are_ngmivip
· 07-31 02:51
Off-chain ölçekleme değil mi? Bu bile kanarya kadar iyi değil~
View OriginalReply0
SatoshiLegendvip
· 07-31 02:41
Satoshi Nakamoto'nun ilk sürüm kaynak kodundan, tps darboğazının daha önce çözüm yolu olduğu görülüyor. Ne yazık ki o zamanlar bilgi işlem gücü yetersizdi.
View OriginalReply0
CounterIndicatorvip
· 07-31 02:40
Blok Zinciri bu kadar, daha önce söyledim~
View OriginalReply0
Trade Crypto Anywhere Anytime
qrCode
Scan to download Gate app
Community
  • 简体中文
  • English
  • Tiếng Việt
  • 繁體中文
  • Español
  • Русский
  • Français (Afrique)
  • Português (Portugal)
  • Bahasa Indonesia
  • 日本語
  • بالعربية
  • Українська
  • Português (Brasil)