Conocimiento básico sobre la red de segunda capa de Bitcoin
El auge de las inscripciones en Bitcoin ha traído nueva vitalidad al ecosistema de Bitcoin, haciendo que más personas vuelvan a prestar atención a Bitcoin. En el desarrollo tecnológico del ecosistema de Bitcoin, la construcción de la segunda capa es fundamental. Este artículo resume los conocimientos básicos sobre la segunda capa de Bitcoin, con la esperanza de aportar ideas y promover el desarrollo de este campo.
El mundo de la blockchain comienza con Bitcoin y termina con el ecosistema de Bitcoin. Ethereum también puede verse como una exploración de tecnología de cadena lateral de Bitcoin.
1. La misión que debe completar la segunda capa
Para entender qué problemas básicos necesita resolver la construcción de la segunda capa de Bitcoin, comencemos con las características fundamentales del sistema blockchain.
1.1 Las características fundamentales y la demanda de la blockchain
La blockchain puede verse como una "computadora mundial". Desde esta perspectiva, entendemos las diversas características de la blockchain:
Transparente y abierto: Esta es una característica del almacenamiento de datos y la ejecución de instrucciones de la blockchain, así como una necesidad interna que requiere la participación conjunta de numerosos nodos distribuidos en todo el mundo para el cálculo.
Descentralización: Esta es una característica arquitectónica de la blockchain, donde el grado de descentralización y la tolerancia a fallos están respaldados por la teoría de los generales bizantinos. El grado de descentralización es un indicador importante de la seguridad de la blockchain.
Seguridad: se compone de las necesidades internas generadas por las características de la arquitectura y las necesidades externas requeridas por los usuarios. A nivel micro, se garantiza mediante técnicas de criptografía, mientras que a nivel macro, se asegura mediante una arquitectura descentralizada.
Potencia de cálculo: una de las principales funciones de la blockchain es la potencia de cálculo. Generalmente se evalúa si es Turing completo.
Rendimiento: Con la misma capacidad de cálculo, el rendimiento es otra capacidad principal para evaluar la blockchain. Generalmente se mide en TPS.
Almacenamiento: La cadena de bloques tiene la capacidad de almacenar datos. Actualmente, la mayoría se almacena dentro del bloque, mientras que el almacenamiento en cadenas externas más especializadas aún está en desarrollo.
Privacidad: se requiere mantener el ámbito de permisos de los productores y usuarios de datos durante el proceso de cálculo y almacenamiento. Esto está impulsado, en esencia, por las necesidades externas de los usuarios.
Estas características están mayormente limitadas por el triángulo imposible, como la conjetura DSS (, la descentralización, la seguridad, la escalabilidad ) y el principio CAP ( de consistencia, disponibilidad y tolerancia a particiones ).
1.2 El papel de la construcción de la segunda capa
La construcción de la segunda capa debe ampliar las deficiencias del sistema de la primera capa, completando en la segunda capa las tareas que no son adecuadas para el sistema de la primera capa. Principalmente:
Ampliar capacidades básicas: transparencia pública, descentralización, seguridad, capacidad de cálculo, rendimiento, almacenamiento, privacidad, etc.
Reducir costos: generalmente, el costo integral de ejecutar transacciones en una sola capa de red es alto.
Características personalizadas: ajuste del grado de implementación de varias características para ciertas aplicaciones.
Resumen en tres dimensiones: aumentar la capacidad, reducir costos y características personalizadas.
1.3 ¿Por qué hacer diseño en capas?
El diseño en capas es un medio y una metodología para tratar sistemas complejos, mediante la división en múltiples estructuras jerárquicas y la definición de las relaciones y funciones de cada capa, logrando la modularidad, mantenibilidad y escalabilidad del sistema.
Ventajas del diseño en capas:
Cada capa es independiente y no necesita conocer los detalles de implementación de la capa inferior.
Buena flexibilidad, el cambio en una capa no afecta a las otras capas
La estructura es divisible, y cada capa puede utilizar la tecnología más adecuada.
Fácil de implementar y mantener
Promover la estandarización
El diseño modular por capas es un método eficaz en el ámbito tecnológico para manejar proyectos de gran envergadura, que requieren la colaboración de múltiples personas y su mejora continua.
2. Algunas ideas para la construcción de Layer2 de Bitcoin
La construcción de la segunda capa de Bitcoin tiene tres rutas principales:
Ruta de expansión basada en la cadena: similar a la segunda capa de EVM, es la estructura de la blockchain.
Ruta basada en distribuciones: representada por la red Lightning, es una estructura distribuida
Ruta basada en sistemas centralizados: representada por el índice centralizado, es una estructura centralizada.
¿Cuál es la mejor opción? Se puede utilizar el valor total de activos bloqueados (TVL) como estándar de medida; las opciones con un TVL más alto son mejores. Con el tiempo y el desarrollo tecnológico, la opción óptima cambiará.
Definición de la segunda capa de Bitcoin: siempre que se base en la red de Bitcoin, establezca una relación técnica y algunas características sean superiores a la red de primera capa de Bitcoin, se considera construcción de la segunda capa de Bitcoin.
2.1 Construcción de segunda capa basada en la cadena
Las cadenas de imitación de Bitcoin en sus primeras etapas realizaron diversas exploraciones, como "Colorcoin", "MasterCoin", etc.; varias cadenas de imitación de Bitcoin para la expansión, como BCH, BSV, BTG; así como diversas tecnologías de cadenas laterales son casos de construcción de expansión basados en la cadena.
Ethereum también puede verse como una exploración de mejoras basada en Bitcoin. Las mejoras de Ethereum en comparación con Bitcoin y el desarrollo de la segunda capa de Ethereum, proporcionaron una referencia para el desarrollo de redes de segunda capa basadas en blockchain de Bitcoin.
La construcción de segunda capa basada en la cadena en Bitcoin incluye principalmente dos tipos de cadenas:
Modelo de cuenta compatible con EVM: como Ethereum, Polygon, BSC, Arbitrum, etc.
Modelo UTXO similar a Bitcoin: como CKB(Nervos), Chia, etc.
Ventajas de la construcción en la segunda capa basada en la cadena:
Mantener la mayoría de las características básicas de la blockchain
Resolver el problema de la completitud de Turing
Reducir significativamente las tarifas de transacción
Ampliar una capa de capacidad de red hasta cierto punto
La implementación técnica es relativamente fácil y hay varios casos de exploración.
La migración de aplicaciones de nivel superior es conveniente y se puede implementar rápidamente.
Desventajas:
Limitado por las restricciones de la blockchain, la mejora del rendimiento es limitada.
Puede reducir el grado de descentralización o la seguridad
Juicio: Es posible que existan numerosos proyectos basados en la estructura de cadena de segunda capa, donde hay una o varias segundas capas en cada ámbito vertical, satisfaciendo diferentes necesidades de aplicación. Su valor está determinado por la cantidad y el valor total de las aplicaciones de nivel superior.
2.2 Construcción de la segunda capa basada en sistemas distribuidos
Algunas construcciones de segunda capa se basan en sistemas distribuidos, cuya estructura y marco no son de la estructura de blockchain, sino que se basan en sistemas distribuidos de canal. La red Lightning es un representante típico.
La construcción de la segunda capa de sistemas distribuidos se divide en dos categorías:
Solo completar la transferencia de valor, como la red Lightning
Completar la transferencia de valor y el cálculo Turing completo, como RGB
Ventajas de la construcción de segunda capa basada en distribuciones:
El sistema es más descentralizado
Puede albergar innumerables nodos
Mejor privacidad y resistencia a la censura
Tiene escalabilidad ilimitada, teóricamente un rendimiento enorme
Desventajas:
La implementación técnica es compleja
Falta experiencia en la implementación de ingeniería y en infraestructura en el aspecto de la transmisión de valor.
Implementar un sistema Turing completo es un gran desafío
Juicio: La estructura distribuida de segunda capa basada en el canal puede tener solo unos pocos proyectos paralelos, razón:
El sistema tiene capacidad de expansión ilimitada
La dificultad técnica de implementación es alta
Este tipo de sistemas requiere un diseño y una filosofía más abiertos, que puedan acomodar a más personas y equipos para participar.
2.3 Construcción de segunda capa basada en un sistema centralizado
Estructuras de índice centralizadas como Ordinals, o los indexadores de ciertos nodos funcionales son estructuras centralizadas, y también son una forma de construcción de segunda capa.
Este enfoque de construcción es menos reconocido, ya que la segunda capa es demasiado centralizada y la expansión de la red de la primera capa es muy limitada. La estructura centralizada de la segunda capa depende de las características fundamentales de diversas cadenas de bloques de la primera capa, la segunda capa solo realiza cálculos simples y funciones de estadística.
Ventajas:
Los sistemas centralizados son muy maduros
Hay numerosos casos de uso y soluciones de optimización
Totalmente Turing completo y rendimiento excepcional
Desventajas:
Capacidad de centralización extrema de la segunda capa
Todas las características básicas de la blockchain dependen de una capa de red
Juicio: es posible que solo existan pocos proyectos basados en una estructura centralizada de segunda capa, o incluso que existan de manera temporal. Una vez que la estructura distribuida basada en la cadena y los canales maduren, la mayoría de las construcciones de segunda capa con estructura centralizada pueden desaparecer, o solo quedar para unos pocos escenarios especiales.
3. Asuntos relacionados con la construcción de la segunda capa
3.1 La tecnología de conexión entre la primera y la segunda capa
El desarrollo tecnológico del Bitcoin en sí, como la modificación de OP_RETURN, Taproot, firmas Schnorr, MAST, Tapscript, etc., debería estar diseñado para conectar la capa uno y la capa dos. Las tecnologías comunes que conectan la red de blockchain de capa uno y la red de capa dos son:
Tecnología de cadena cruzada: permite la interoperabilidad entre diferentes cadenas de bloques, transferencia de activos entre cadenas y interacción.
Tecnología de verificación aislada: aísla una capa de datos de transacción, que es procesada por la verificación de segunda capa.
Tecnología de cadena lateral: conecta la cadena principal y la cadena lateral, logrando la transmisión de datos
Tecnología de State Channel: Establecer un canal de comunicación fuera de la cadena para aumentar la velocidad y el rendimiento de las transacciones
Tecnología Plasma: procesa los datos de transacciones en fragmentos en una capa, y son verificados en la segunda capa.
Indicadores de la tecnología de conexión de la capa uno a la capa dos:
¿Puede la primera capa validar las transacciones de la segunda capa?
¿Puede un activo de primera capa escapar con éxito durante el colapso de la segunda capa?
¿La tecnología de conexión reducirá ciertas características del sistema?
3.2 Referencia a la estructura de von Neumann para ver el desarrollo de la blockchain
La "computadora mundial" de blockchain puede ser comparada y analizada con la estructura de Von Neumann de las computadoras tradicionales. Los cinco componentes de la computadora de estructura de Von Neumann son: la unidad aritmético-lógica, el controlador, la memoria, los dispositivos de entrada y los dispositivos de salida. En el sistema blockchain también existen componentes similares.
Varios contrastes:
La expansión de la CPU es similar a la expansión de la capacidad de cálculo y el rendimiento de la capa uno y la capa dos.
La expansión de almacenamiento pasará del espacio de la cadena competitiva al uso de almacenamiento en blockchain real.
Los dispositivos de entrada y salida son oráculos en el sistema blockchain
Algunas cadenas especiales y funciones son similares a las GPU de computadoras tradicionales, tarjetas de dispositivos dedicados, etc.
Las aplicaciones en la cadena y las aplicaciones de nivel superior son similares a la etapa en la que las computadoras tradicionales aún no diferenciaban entre sistemas operativos y software de aplicación.
Las aplicaciones de blockchain se expandirán de las aplicaciones financieras tempranas a aplicaciones más amplias.
4. La situación actual de la construcción de Layer2 de Bitcoin
4.1 Proyectos de segunda capa de Bitcoin que ya están en funcionamiento
Red Lightning (Lightning Network )
Construcción de segunda capa basada en distribuido
Propuesto en 2015, implementado completamente en 2018
Características: rápido, bajo costo, escalable
Realizar transacciones fuera de la cadena a través de un canal de pago, reduciendo significativamente el tiempo y el costo de confirmación
Enfrentando desafíos de estabilidad de red, algoritmos de enrutamiento, etc.
Líquido
Construcción de segunda capa basada en la cadena
Solución de sidechain lanzada por Blockstream en 2015
Características: confirmación rápida de transacciones ( en 2 minutos ), privacidad de transacciones, alta capacidad de procesamiento
Utilizar la tecnología de Transacciones Confidenciales para ocultar el monto de la transacción
Utilizar la tecnología Federated Peg para soportar un gran número de transacciones en paralelo
Rootstock(RSK)
Construcción de segunda capa basada en la cadena
Propuesto en 2015, lanzado oficialmente en 2018
Características: anclaje bidireccional con Bitcoin, soporte para contratos inteligentes
Proporcionar funciones similares a Ethereum para Bitcoin
Se desarrolla relativamente lento, pero tiene el potencial de convertirse en una plataforma de contratos inteligentes importante.
RGB
Construcción de segunda capa basada en distribuido + Turing completo
Origen en 2016, desarrollado por la Asociación Estándar LNP/BP
Características: escalable, confidencial, protocolo descentralizado sin necesidad de introducir tokens
Adopción del concepto de validación del cliente y sellado único
Emisión de tokens ejecutables, acuñación de NFT, DeFi, DAO y otros contratos inteligentes complejos
Stacks
Construcción de segunda capa basada en la cadena
Propuesto en 2013, realizado ICO en 2017
Características: proporciona funciones de validación de identidad descentralizada, almacenamiento y contratos inteligentes
Adopta el mecanismo de consenso "Stacking"
Se ha convertido en una de las plataformas importantes en el campo de las aplicaciones descentralizadas.
Otros proyectos emergentes
B² Network: desarrollado sobre ZK-Rollup, compatible con EVM
BEVM: Capa de escalado descentralizada de Bitcoin compatible con EVM
Dovi: Layer2 de Bitcoin compatible con contratos inteligentes EVM
Map Protocol: enfocado en protocolos de cadena cruzada
Merlin Chain: integra la red ZK-Rollup, oráculos descentralizados y un módulo antifraude BTC en la cadena
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OPsychology
· hace8h
Comercio de criptomonedas no hace años, siempre perdiendo dinero como tonto.
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rugged_again
· 07-20 08:23
Minero quiere seguir minando y hacer caridad
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ForkTongue
· 07-20 08:19
btc la construcción de la parte superior realmente es decepcionante
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CascadingDipBuyer
· 07-20 08:01
El segundo abuelo sigue siendo el segundo abuelo, nada puede escapar de btc.
Análisis completo de la red de segunda capa de Bitcoin: principios, tipos y estado de desarrollo
Conocimiento básico sobre la red de segunda capa de Bitcoin
El auge de las inscripciones en Bitcoin ha traído nueva vitalidad al ecosistema de Bitcoin, haciendo que más personas vuelvan a prestar atención a Bitcoin. En el desarrollo tecnológico del ecosistema de Bitcoin, la construcción de la segunda capa es fundamental. Este artículo resume los conocimientos básicos sobre la segunda capa de Bitcoin, con la esperanza de aportar ideas y promover el desarrollo de este campo.
El mundo de la blockchain comienza con Bitcoin y termina con el ecosistema de Bitcoin. Ethereum también puede verse como una exploración de tecnología de cadena lateral de Bitcoin.
1. La misión que debe completar la segunda capa
Para entender qué problemas básicos necesita resolver la construcción de la segunda capa de Bitcoin, comencemos con las características fundamentales del sistema blockchain.
1.1 Las características fundamentales y la demanda de la blockchain
La blockchain puede verse como una "computadora mundial". Desde esta perspectiva, entendemos las diversas características de la blockchain:
Transparente y abierto: Esta es una característica del almacenamiento de datos y la ejecución de instrucciones de la blockchain, así como una necesidad interna que requiere la participación conjunta de numerosos nodos distribuidos en todo el mundo para el cálculo.
Descentralización: Esta es una característica arquitectónica de la blockchain, donde el grado de descentralización y la tolerancia a fallos están respaldados por la teoría de los generales bizantinos. El grado de descentralización es un indicador importante de la seguridad de la blockchain.
Seguridad: se compone de las necesidades internas generadas por las características de la arquitectura y las necesidades externas requeridas por los usuarios. A nivel micro, se garantiza mediante técnicas de criptografía, mientras que a nivel macro, se asegura mediante una arquitectura descentralizada.
Potencia de cálculo: una de las principales funciones de la blockchain es la potencia de cálculo. Generalmente se evalúa si es Turing completo.
Rendimiento: Con la misma capacidad de cálculo, el rendimiento es otra capacidad principal para evaluar la blockchain. Generalmente se mide en TPS.
Almacenamiento: La cadena de bloques tiene la capacidad de almacenar datos. Actualmente, la mayoría se almacena dentro del bloque, mientras que el almacenamiento en cadenas externas más especializadas aún está en desarrollo.
Privacidad: se requiere mantener el ámbito de permisos de los productores y usuarios de datos durante el proceso de cálculo y almacenamiento. Esto está impulsado, en esencia, por las necesidades externas de los usuarios.
Estas características están mayormente limitadas por el triángulo imposible, como la conjetura DSS (, la descentralización, la seguridad, la escalabilidad ) y el principio CAP ( de consistencia, disponibilidad y tolerancia a particiones ).
1.2 El papel de la construcción de la segunda capa
La construcción de la segunda capa debe ampliar las deficiencias del sistema de la primera capa, completando en la segunda capa las tareas que no son adecuadas para el sistema de la primera capa. Principalmente:
Resumen en tres dimensiones: aumentar la capacidad, reducir costos y características personalizadas.
1.3 ¿Por qué hacer diseño en capas?
El diseño en capas es un medio y una metodología para tratar sistemas complejos, mediante la división en múltiples estructuras jerárquicas y la definición de las relaciones y funciones de cada capa, logrando la modularidad, mantenibilidad y escalabilidad del sistema.
Ventajas del diseño en capas:
El diseño modular por capas es un método eficaz en el ámbito tecnológico para manejar proyectos de gran envergadura, que requieren la colaboración de múltiples personas y su mejora continua.
2. Algunas ideas para la construcción de Layer2 de Bitcoin
La construcción de la segunda capa de Bitcoin tiene tres rutas principales:
¿Cuál es la mejor opción? Se puede utilizar el valor total de activos bloqueados (TVL) como estándar de medida; las opciones con un TVL más alto son mejores. Con el tiempo y el desarrollo tecnológico, la opción óptima cambiará.
Definición de la segunda capa de Bitcoin: siempre que se base en la red de Bitcoin, establezca una relación técnica y algunas características sean superiores a la red de primera capa de Bitcoin, se considera construcción de la segunda capa de Bitcoin.
2.1 Construcción de segunda capa basada en la cadena
Las cadenas de imitación de Bitcoin en sus primeras etapas realizaron diversas exploraciones, como "Colorcoin", "MasterCoin", etc.; varias cadenas de imitación de Bitcoin para la expansión, como BCH, BSV, BTG; así como diversas tecnologías de cadenas laterales son casos de construcción de expansión basados en la cadena.
Ethereum también puede verse como una exploración de mejoras basada en Bitcoin. Las mejoras de Ethereum en comparación con Bitcoin y el desarrollo de la segunda capa de Ethereum, proporcionaron una referencia para el desarrollo de redes de segunda capa basadas en blockchain de Bitcoin.
La construcción de segunda capa basada en la cadena en Bitcoin incluye principalmente dos tipos de cadenas:
Ventajas de la construcción en la segunda capa basada en la cadena:
Desventajas:
Juicio: Es posible que existan numerosos proyectos basados en la estructura de cadena de segunda capa, donde hay una o varias segundas capas en cada ámbito vertical, satisfaciendo diferentes necesidades de aplicación. Su valor está determinado por la cantidad y el valor total de las aplicaciones de nivel superior.
2.2 Construcción de la segunda capa basada en sistemas distribuidos
Algunas construcciones de segunda capa se basan en sistemas distribuidos, cuya estructura y marco no son de la estructura de blockchain, sino que se basan en sistemas distribuidos de canal. La red Lightning es un representante típico.
La construcción de la segunda capa de sistemas distribuidos se divide en dos categorías:
Ventajas de la construcción de segunda capa basada en distribuciones:
Desventajas:
Juicio: La estructura distribuida de segunda capa basada en el canal puede tener solo unos pocos proyectos paralelos, razón:
Este tipo de sistemas requiere un diseño y una filosofía más abiertos, que puedan acomodar a más personas y equipos para participar.
2.3 Construcción de segunda capa basada en un sistema centralizado
Estructuras de índice centralizadas como Ordinals, o los indexadores de ciertos nodos funcionales son estructuras centralizadas, y también son una forma de construcción de segunda capa.
Este enfoque de construcción es menos reconocido, ya que la segunda capa es demasiado centralizada y la expansión de la red de la primera capa es muy limitada. La estructura centralizada de la segunda capa depende de las características fundamentales de diversas cadenas de bloques de la primera capa, la segunda capa solo realiza cálculos simples y funciones de estadística.
Ventajas:
Desventajas:
Juicio: es posible que solo existan pocos proyectos basados en una estructura centralizada de segunda capa, o incluso que existan de manera temporal. Una vez que la estructura distribuida basada en la cadena y los canales maduren, la mayoría de las construcciones de segunda capa con estructura centralizada pueden desaparecer, o solo quedar para unos pocos escenarios especiales.
3. Asuntos relacionados con la construcción de la segunda capa
3.1 La tecnología de conexión entre la primera y la segunda capa
El desarrollo tecnológico del Bitcoin en sí, como la modificación de OP_RETURN, Taproot, firmas Schnorr, MAST, Tapscript, etc., debería estar diseñado para conectar la capa uno y la capa dos. Las tecnologías comunes que conectan la red de blockchain de capa uno y la red de capa dos son:
Indicadores de la tecnología de conexión de la capa uno a la capa dos:
3.2 Referencia a la estructura de von Neumann para ver el desarrollo de la blockchain
La "computadora mundial" de blockchain puede ser comparada y analizada con la estructura de Von Neumann de las computadoras tradicionales. Los cinco componentes de la computadora de estructura de Von Neumann son: la unidad aritmético-lógica, el controlador, la memoria, los dispositivos de entrada y los dispositivos de salida. En el sistema blockchain también existen componentes similares.
Varios contrastes:
4. La situación actual de la construcción de Layer2 de Bitcoin
4.1 Proyectos de segunda capa de Bitcoin que ya están en funcionamiento
4.2 Bit