Sự nổi lên của các ký hiệu Bitcoin đã mang lại sức sống mới cho hệ sinh thái Bitcoin, khiến nhiều người quay trở lại chú ý đến Bitcoin. Một số người cho rằng điều này đã mở ra chiếc hộp Pandora của hệ sinh thái Bitcoin. Trong nhiều phát triển công nghệ của hệ sinh thái Bitcoin, việc xây dựng lớp hai là ưu tiên hàng đầu. Bài viết này tổng hợp kiến thức cơ bản về lớp hai của Bitcoin, hy vọng có thể khơi dậy nhiều người hoàn thiện các ý tưởng liên quan, thúc đẩy sự phát triển của lĩnh vực này.
Một số quan điểm cho rằng thế giới blockchain bắt đầu với Bitcoin và kết thúc với hệ sinh thái Bitcoin. Ethereum cũng có thể được coi là một cuộc khám phá công nghệ sidechain của Bitcoin.
Trong bài viết này, "xây dựng lớp hai" và "xây dựng mạng lớp hai" về cơ bản là đồng nghĩa, xây dựng lớp hai là một khái niệm rộng hơn. Để phù hợp với cách nói thường dùng trong ngành, bài viết cũng sẽ sử dụng cụm từ "xây dựng mạng lớp hai".
1. Sứ mệnh của Layer2
Để hiểu những vấn đề cơ bản cần giải quyết trong xây dựng lớp thứ hai của Bitcoin, chúng ta bắt đầu từ các đặc tính cơ bản của hệ thống blockchain.
1.1 Các đặc tính cơ bản và nhu cầu của blockchain
Chúng ta có thể xem blockchain như một "máy tính thế giới". Từ góc độ này, việc hiểu rõ các đặc tính đa dạng của blockchain sẽ trở nên rõ ràng hơn. Chúng ta cũng sẽ phân tích khả năng phát triển của "máy tính thế giới" này dựa trên cấu trúc Von Neumann.
Một số đặc điểm cơ bản của blockchain:
Công khai và minh bạch: Đây là đặc điểm của việc lưu trữ dữ liệu và thực hiện chỉ thị của "máy tính toàn cầu" blockchain, cũng là đặc điểm nội tại cần sự tham gia tính toán của nhiều nút phân phối trên toàn cầu. Đặc điểm này đáp ứng quyền được biết về dữ liệu của người dùng, là kết quả chung của yêu cầu hợp tác nội bộ của "máy tính toàn cầu" này và nhu cầu bên ngoài của người dùng.
Phi tập trung: Đây là đặc điểm kiến trúc của "máy tính thế giới" này. Mức độ phi tập trung và khả năng chịu lỗi về lý thuyết đều được hỗ trợ bởi lý thuyết tướng Byzantine. Các hệ thống không phải tướng Byzantine về lý thuyết đều không phải là hệ thống blockchain. Mức độ phi tập trung là một chỉ số quan trọng về độ an toàn của blockchain, đồng thời cũng là cơ sở của một số đặc tính.
An toàn: An toàn được hình thành từ nhu cầu nội tại do các đặc tính kiến trúc của "máy tính thế giới" và nhu cầu bên ngoài của người sử dụng. Ở cấp độ vi mô, an toàn được đảm bảo bởi các công nghệ liên quan đến mật mã, trong khi ở cấp độ vĩ mô, nó được đảm bảo bởi tính phi tập trung của kiến trúc, do đó không bị ảnh hưởng bởi sự giả mạo dữ liệu vi mô hoặc sự phá hủy kiến trúc vĩ mô của "máy tính thế giới".
Khả năng tính toán: Một trong những chức năng chính của máy tính thế giới blockchain này là khả năng tính toán. Để đo lường chỉ số này, chúng ta thường xem xét xem nó có phải là hoàn chỉnh Turing hay không. Một số chuỗi được thiết kế cố ý không hoàn chỉnh Turing để duy trì các đặc điểm chính của chúng. Ví dụ, mạng Bitcoin không chỉ làm cho mã lệnh của nó không hoàn chỉnh Turing, mà còn cố ý loại bỏ một số tập lệnh trong quá trình phát triển, nhằm duy trì tính ổn định và an toàn của nó. Tất cả các công nghệ hoàn chỉnh Turing đều nhằm mở rộng khả năng tính toán của blockchain. Từ góc nhìn thiết kế phân lớp, hệ thống đơn giản hơn phù hợp hơn để làm nền tảng.
Hiệu suất: Trong trường hợp có cùng khả năng tính toán, hiệu suất là một khả năng chính khác để đánh giá máy tính trong thế giới blockchain. Thông thường được đo bằng TPS, tức là số lượng giao dịch được xử lý mỗi giây.
Lưu trữ: Blockchain được mô tả là "máy tính toàn cầu", vì vậy nó chắc chắn phải có chức năng lưu trữ, đó là khả năng ghi lại dữ liệu. Hiện tại, hầu hết đều lưu trữ trong khối, còn lưu trữ ngoài chuỗi chuyên nghiệp hơn vẫn đang trong quá trình phát triển.
Quyền riêng tư: Quyền riêng tư là một nhu cầu phân khúc trong "máy tính thế giới", tức là yêu cầu duy trì phạm vi quyền hạn của người sản xuất và người sử dụng dữ liệu trong quá trình tính toán và lưu trữ ( Chúng tôi cũng đưa tính năng kháng kiểm duyệt vào phần quyền riêng tư ). Điều này chủ yếu được thúc đẩy bởi nhu cầu bên ngoài của người sử dụng.
Còn có một chỉ số tổng hợp về khả năng mở rộng, thường chỉ khả năng mở rộng của toàn bộ kiến trúc, đặc điểm này ảnh hưởng đến hầu hết các đặc tính cơ bản, ở cấp độ kiến trúc, khả năng mở rộng của hệ thống là một chỉ số rất quan trọng. Ngoài ra còn có một số khả năng kết nối, hoặc một số khả năng trong các tình huống cụ thể khác, ở đây không bàn luận nhiều.
Trong những đặc tính cơ bản của các blockchain này, hầu hết đều bị giới hạn bởi tam giác không thể. Ví dụ, giả thuyết DSS tức là phi tập trung (Decentralization, D), an ninh (Security, S) và khả năng mở rộng (Scalability, S).
Trong hệ thống phân tán, tam giác không thể xảy ra tương tự là nguyên lý CAP, CAP chỉ ra rằng trong một hệ thống phân tán, tính nhất quán (, khả dụng ) và khả năng chịu phân vùng ( ba yếu tố này không thể đạt được cùng lúc. Hệ thống blockchain là một hệ thống phân tán gặp phải vấn đề tướng Byzantine, vì vậy cũng áp dụng cho nguyên lý CAP.
![Một bài viết tóm lược hệ thống kiến thức cơ bản về mạng lớp hai Bitcoin])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-afec9afaa32c50371c97fef06f76acca.webp(
) 1.2 Vai trò của việc xây dựng lớp thứ hai
Các vai trò nào cần hoàn thành trong việc xây dựng lớp thứ hai? Cung cấp những chức năng nào? Việc xây dựng lớp thứ hai nhất định phải mở rộng những thiếu sót của hệ thống lớp một, và sẽ không phù hợp để hoàn thành những việc không thể thực hiện trên hệ thống lớp một trong việc xây dựng lớp thứ hai.
Từ những đặc điểm của blockchain được tóm tắt ở trên, có thể rút ra một kết luận sơ bộ, đó là cần mở rộng những khả năng cơ bản này:công khai minh bạch, phi tập trung, an toàn, khả năng tính toán, hiệu suất ( thông lượng ), lưu trữ, bảo mật riêng tư, v.v. Ngoài những khả năng cơ bản từ góc độ kỹ thuật này, còn có một vấn đề kinh tế rất quan trọng cần giải quyết, đó làgiảm chi phí, thường thì chi phí tổng thể cho việc thực hiện giao dịch trong một mạng lớp một thường khá cao, cần sử dụng mạng lớp hai để giảm những chi phí này.
Tóm lại, các giải pháp nhằm tăng cường dung lượng, giảm chi phí và tùy chỉnh đặc tính đều thuộc về xây dựng lớp hai. Đối với đặc tính tùy chỉnh, hiện tại vẫn chưa rõ ràng, hoặc thường bị ẩn giấu trong hai đặc tính đầu tiên, có một số điều khó hiểu. Chúng ta có thể hiểu rằng, đặc tính của mạng lớp một đối với nhiều ứng dụng có mức độ cần thiết khác nhau, có thể điều chỉnh lại mức độ thực hiện của các đặc tính khác nhau trên lớp hai cho một số ứng dụng nhất định.
Trong xây dựng lớp hai, khả năng cơ bản của blockchain sẽ có sự lựa chọn khác nhau, sẽ giảm bớt một số đặc tính, thậm chí loại bỏ một số đặc tính, để đổi lấy sự cải thiện đáng kể của một số đặc tính. Ví dụ: một số lớp hai để cải thiện hiệu suất sẽ giảm mức độ phi tập trung, sẽ giảm độ an toàn; một số lớp hai để tăng thông lượng, như mạng lightning, sẽ thay đổi cấu trúc hệ thống và cách thức thanh toán. Còn một số lớp hai sẽ không giảm bớt các đặc tính cơ bản mà tăng cường một số đặc tính, chẳng hạn như cách xử lý RGB, rõ ràng tăng cường tính riêng tư và khả năng chống kiểm duyệt, nhưng làm tăng độ khó trong việc thực hiện kỹ thuật. Trong các trường hợp sau, chúng ta sẽ thấy sự xây dựng lớp hai đồng thời giảm hoặc thay đổi một vài đặc tính.
Giảm chi phí nên là một nhu cầu cơ bản trong tất cả các xây dựng lớp hai.
![Một bài viết tổng hợp hệ thống kiến thức cơ bản về mạng lớp hai của Bitcoin]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-ad899d00cda3df50aead693947e770bc.webp(
) 1.3 Tại sao phải thực hiện thiết kế phân lớp?
Thiết kế phân lớp là một phương pháp và phương pháp luận mà con người sử dụng để xử lý các hệ thống phức tạp, thông qua việc chia nhỏ hệ thống thành nhiều cấu trúc lớp và định nghĩa các mối quan hệ và chức năng giữa các lớp, nhằm đạt được tính mô-đun, khả năng bảo trì và khả năng mở rộng của hệ thống, từ đó nâng cao hiệu quả thiết kế và độ tin cậy của hệ thống.
Đối với một hệ thống giao thức rộng lớn và khổng lồ, việc sử dụng phân lớp sẽ có lợi ích rõ ràng. Làm như vậy giúp mọi người dễ dàng hiểu, dễ dàng phân công thực hiện và dễ dàng cải tiến theo mô-đun. Như thiết kế mô hình bảy lớp ISO/OSI trong mạng máy tính, nhưng trong triển khai cụ thể, có thể hợp nhất một số lớp, ví dụ, giao thức mạng cụ thể TCP/IP là giao thức bốn lớp.
Cụ thể nói về những ưu điểm của việc phân lớp giao thức:
1.Các cấp độ giữa nhau là độc lập. Một cấp độ không cần biết cách thực hiện của cấp độ tiếp theo, mà chỉ cần biết cấp độ đó cung cấp dịch vụ thông qua giao diện giữa các cấp. Như vậy, độ phức tạp của toàn bộ vấn đề giảm xuống. Nói cách khác, cách thức làm việc của cấp độ trước không ảnh hưởng đến công việc của cấp độ tiếp theo, vì vậy khi thiết kế công việc của mỗi cấp, chỉ cần đảm bảo giao diện không thay đổi, có thể tự do điều chỉnh cách thức làm việc trong cấp.
2.Tính linh hoạt tốt. Khi có bất kỳ sự thay đổi nào ở một lớp, chỉ cần mối quan hệ giao diện giữa các lớp giữ nguyên, thì các lớp trên hoặc dưới lớp đó đều không bị ảnh hưởng. Khi một lớp xuất hiện đổi mới công nghệ hoặc khi một lớp gặp vấn đề trong quá trình làm việc, sẽ không ảnh hưởng đến công việc của các lớp khác, và khi loại bỏ vấn đề, chỉ cần xem xét vấn đề riêng của lớp đó.
3.Cấu trúc có thể tách rời. Mỗi tầng đều có thể sử dụng công nghệ phù hợp nhất để thực hiện. Sự phát triển công nghệ thường không đối xứng, việc phân chia theo cấp độ hiệu quả tránh được hiệu ứng thùng gỗ, không bị ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc tổng thể bởi sự không hoàn thiện của một khía cạnh công nghệ nào đó.
4.Dễ dàng thực hiện và duy trì. Cấu trúc này làm cho việc thực hiện và gỡ lỗi một hệ thống lớn và phức tạp trở nên dễ dàng hơn, vì toàn bộ hệ thống đã được phân chia thành nhiều hệ thống con tương đối độc lập. Khi tiến hành gỡ lỗi và bảo trì, có thể gỡ lỗi từng lớp một cách riêng biệt, tránh việc không tìm ra và giải quyết sai vấn đề.
5.Có thể thúc đẩy công việc tiêu chuẩn hóa. Bởi vì chức năng của mỗi lớp và các dịch vụ mà nó cung cấp đã được mô tả chính xác. Lợi ích của việc tiêu chuẩn hóa là có thể thay thế một lớp nào đó một cách tùy ý, rất thuận tiện cho việc sử dụng và nghiên cứu.
Ý tưởng thiết kế phân lớp mô-đun là phương pháp phổ biến trong lĩnh vực kỹ thuật để xử lý một dự án kỹ thuật lớn, cần sự hợp tác của nhiều người và liên tục cải tiến, và đây là một phương pháp đã được kiểm nghiệm qua thực tiễn và có hiệu quả.
2. Một số ý tưởng xây dựng Layer2 cho Bitcoin
Bitcoin có ba lộ trình xây dựng lớp thứ hai đáng chú ý:
(1) Một loại là lộ trình mở rộng dựa trên chuỗi, rất giống với lớp hai của EVM, là cấu trúc blockchain;
###2( Một loại là dựa trên lộ trình phân phối, đại diện là mạng ánh sáng, là cấu trúc phân phối.
)3( còn có một loại dựa trên hệ thống tập trung, điển hình là chỉ mục tập trung, là cấu trúc tập trung.
Hai phương pháp đầu tiên đều có đặc điểm riêng, đã có một số sản phẩm đang sử dụng và một số sản phẩm đang trong quá trình khám phá. Đối với phương pháp đầu tiên, nhờ vào sự phát triển mạnh mẽ của Ethereum và các chuỗi mô phỏng Bitcoin khác, việc mở rộng lớp thứ hai dựa trên chuỗi tương đối dễ dàng hơn, có nhiều trường hợp tham khảo hơn. Phương pháp thứ hai dựa trên phân phối thường khó khăn hơn, phát triển cũng chậm hơn, điển hình là mạng Lightning. Phương pháp thứ ba rất gây tranh cãi, vì nó không giống như một xây dựng lớp thứ hai, nhưng dường như lại hoàn thành chức năng của lớp thứ hai.
Giải pháp xây dựng lớp hai nào tốt hơn? Chúng tôi sử dụng một kết quả thị trường làm tiêu chuẩn đánh giá, mạng lớp hai nào có tổng giá trị bị khóa TVL)Total Value Locked( cao, thì giải pháp đó là giải pháp tối ưu. Theo thời gian và sự phát triển của công nghệ, giải pháp tối ưu này sẽ là một quá trình thay đổi.
Đối với định nghĩa mạng lớp hai của Bitcoin, chỉ cần dựa vào mạng Bitcoin, và thiết lập liên kết kỹ thuật với mạng Bitcoin, một số đặc điểm lại ưu việt hơn mạng lớp một của Bitcoin, đều được coi là xây dựng mạng lớp hai của Bitcoin. Nói cách khác: chỉ cần tiêu tốn BTC làm gas, lấy BTC làm tài sản cơ sở, mở rộng hiệu suất của Bitcoin, hệ thống nào cũng được coi là xây dựng lớp hai. Dựa trên đánh giá này, chúng ta nên công nhận loại hình xây dựng mạng lớp hai thứ ba, tức là xây dựng lớp hai với cấu trúc tập trung.
Sự phát triển của công nghệ Bitcoin, như việc sửa đổi OP_RETURN, Taproot, chữ ký Schnorr, MAST, Tapscript đều nên được thiết kế với mục đích kết nối lớp một và lớp hai, không nên sử dụng quá nhiều các công nghệ này để phát triển chức năng, vì mạng lớp một dù có mở rộng đến đâu cũng sẽ không có bước đột phá chất lượng, mà cần phải xây dựng lớp hai. Nhưng trong trường hợp không có sản phẩm lớp hai Bitcoin tốt hơn, những khả năng công nghệ kết nối lớp một và lớp hai này sẽ bị sử dụng quá mức trong một khoảng thời gian.
![Một tài liệu tóm tắt hệ thống kiến thức cơ bản về mạng lớp hai của Bitcoin])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-086a074fde8e4b3baab62f0dd9a0726c.webp(
) 2.1 Xây dựng lớp thứ hai dựa trên chuỗi
Các chuỗi mô phỏng Bitcoin ở giai đoạn đầu đã thực hiện nhiều khám phá, như "Colorcoin"( tiền màu), "CovertCoins" và "MasterCoin"; các chuỗi mô phỏng Bitcoin mở rộng khác nhau, như BCH###Bitcoin Cash(, BSV)Bitcoin SV(, BTG)Bitcoin Gold(; các công nghệ sidechain khác nhau đều dựa trên các trường hợp xây dựng mở rộng chuỗi, có thể nói là một dạng lớp thứ hai theo nghĩa rộng.
Bao gồm Ethereum, cũng là một cuộc khám phá cải tiến dựa trên Bitcoin. Để giải quyết những điểm không hoàn hảo của Bitcoin: hệ thống không tài khoản của UTXO, ngôn ngữ thực thi không đủ tính Turing, khả năng mở rộng kém, v.v., đã phát triển một hệ thống blockchain thế hệ mới. Cuộc khám phá này của Ethereum tuy không phải là xây dựng lớp thứ hai trực tiếp trên Bitcoin, nhưng từ góc độ rộng hơn, nó là một cuộc khám phá xây dựng dựa trên chuỗi.
Khám phá cải tiến không hoàn hảo của Ethereum đối với Bitcoin, cũng như lớp thứ hai trên Ethereum
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
15 thích
Phần thưởng
15
4
Đăng lại
Chia sẻ
Bình luận
0/400
OfflineNewbie
· 6phút trước
l2 mới là con đường tương lai.
Xem bản gốcTrả lời0
AirdropworkerZhang
· 08-16 08:43
chuỗi gốc của btc mới là chính thống nhất! l2 không cần nói nữa
Phân tích toàn diện ba tuyến xây dựng mạng lưới lớp hai Bitcoin
Kiến thức cơ bản về mạng lưới lớp hai của Bitcoin
Sự nổi lên của các ký hiệu Bitcoin đã mang lại sức sống mới cho hệ sinh thái Bitcoin, khiến nhiều người quay trở lại chú ý đến Bitcoin. Một số người cho rằng điều này đã mở ra chiếc hộp Pandora của hệ sinh thái Bitcoin. Trong nhiều phát triển công nghệ của hệ sinh thái Bitcoin, việc xây dựng lớp hai là ưu tiên hàng đầu. Bài viết này tổng hợp kiến thức cơ bản về lớp hai của Bitcoin, hy vọng có thể khơi dậy nhiều người hoàn thiện các ý tưởng liên quan, thúc đẩy sự phát triển của lĩnh vực này.
Một số quan điểm cho rằng thế giới blockchain bắt đầu với Bitcoin và kết thúc với hệ sinh thái Bitcoin. Ethereum cũng có thể được coi là một cuộc khám phá công nghệ sidechain của Bitcoin.
Trong bài viết này, "xây dựng lớp hai" và "xây dựng mạng lớp hai" về cơ bản là đồng nghĩa, xây dựng lớp hai là một khái niệm rộng hơn. Để phù hợp với cách nói thường dùng trong ngành, bài viết cũng sẽ sử dụng cụm từ "xây dựng mạng lớp hai".
1. Sứ mệnh của Layer2
Để hiểu những vấn đề cơ bản cần giải quyết trong xây dựng lớp thứ hai của Bitcoin, chúng ta bắt đầu từ các đặc tính cơ bản của hệ thống blockchain.
1.1 Các đặc tính cơ bản và nhu cầu của blockchain
Chúng ta có thể xem blockchain như một "máy tính thế giới". Từ góc độ này, việc hiểu rõ các đặc tính đa dạng của blockchain sẽ trở nên rõ ràng hơn. Chúng ta cũng sẽ phân tích khả năng phát triển của "máy tính thế giới" này dựa trên cấu trúc Von Neumann.
Một số đặc điểm cơ bản của blockchain:
Công khai và minh bạch: Đây là đặc điểm của việc lưu trữ dữ liệu và thực hiện chỉ thị của "máy tính toàn cầu" blockchain, cũng là đặc điểm nội tại cần sự tham gia tính toán của nhiều nút phân phối trên toàn cầu. Đặc điểm này đáp ứng quyền được biết về dữ liệu của người dùng, là kết quả chung của yêu cầu hợp tác nội bộ của "máy tính toàn cầu" này và nhu cầu bên ngoài của người dùng.
Phi tập trung: Đây là đặc điểm kiến trúc của "máy tính thế giới" này. Mức độ phi tập trung và khả năng chịu lỗi về lý thuyết đều được hỗ trợ bởi lý thuyết tướng Byzantine. Các hệ thống không phải tướng Byzantine về lý thuyết đều không phải là hệ thống blockchain. Mức độ phi tập trung là một chỉ số quan trọng về độ an toàn của blockchain, đồng thời cũng là cơ sở của một số đặc tính.
An toàn: An toàn được hình thành từ nhu cầu nội tại do các đặc tính kiến trúc của "máy tính thế giới" và nhu cầu bên ngoài của người sử dụng. Ở cấp độ vi mô, an toàn được đảm bảo bởi các công nghệ liên quan đến mật mã, trong khi ở cấp độ vĩ mô, nó được đảm bảo bởi tính phi tập trung của kiến trúc, do đó không bị ảnh hưởng bởi sự giả mạo dữ liệu vi mô hoặc sự phá hủy kiến trúc vĩ mô của "máy tính thế giới".
Khả năng tính toán: Một trong những chức năng chính của máy tính thế giới blockchain này là khả năng tính toán. Để đo lường chỉ số này, chúng ta thường xem xét xem nó có phải là hoàn chỉnh Turing hay không. Một số chuỗi được thiết kế cố ý không hoàn chỉnh Turing để duy trì các đặc điểm chính của chúng. Ví dụ, mạng Bitcoin không chỉ làm cho mã lệnh của nó không hoàn chỉnh Turing, mà còn cố ý loại bỏ một số tập lệnh trong quá trình phát triển, nhằm duy trì tính ổn định và an toàn của nó. Tất cả các công nghệ hoàn chỉnh Turing đều nhằm mở rộng khả năng tính toán của blockchain. Từ góc nhìn thiết kế phân lớp, hệ thống đơn giản hơn phù hợp hơn để làm nền tảng.
Hiệu suất: Trong trường hợp có cùng khả năng tính toán, hiệu suất là một khả năng chính khác để đánh giá máy tính trong thế giới blockchain. Thông thường được đo bằng TPS, tức là số lượng giao dịch được xử lý mỗi giây.
Lưu trữ: Blockchain được mô tả là "máy tính toàn cầu", vì vậy nó chắc chắn phải có chức năng lưu trữ, đó là khả năng ghi lại dữ liệu. Hiện tại, hầu hết đều lưu trữ trong khối, còn lưu trữ ngoài chuỗi chuyên nghiệp hơn vẫn đang trong quá trình phát triển.
Quyền riêng tư: Quyền riêng tư là một nhu cầu phân khúc trong "máy tính thế giới", tức là yêu cầu duy trì phạm vi quyền hạn của người sản xuất và người sử dụng dữ liệu trong quá trình tính toán và lưu trữ ( Chúng tôi cũng đưa tính năng kháng kiểm duyệt vào phần quyền riêng tư ). Điều này chủ yếu được thúc đẩy bởi nhu cầu bên ngoài của người sử dụng.
Còn có một chỉ số tổng hợp về khả năng mở rộng, thường chỉ khả năng mở rộng của toàn bộ kiến trúc, đặc điểm này ảnh hưởng đến hầu hết các đặc tính cơ bản, ở cấp độ kiến trúc, khả năng mở rộng của hệ thống là một chỉ số rất quan trọng. Ngoài ra còn có một số khả năng kết nối, hoặc một số khả năng trong các tình huống cụ thể khác, ở đây không bàn luận nhiều.
Trong những đặc tính cơ bản của các blockchain này, hầu hết đều bị giới hạn bởi tam giác không thể. Ví dụ, giả thuyết DSS tức là phi tập trung (Decentralization, D), an ninh (Security, S) và khả năng mở rộng (Scalability, S).
Trong hệ thống phân tán, tam giác không thể xảy ra tương tự là nguyên lý CAP, CAP chỉ ra rằng trong một hệ thống phân tán, tính nhất quán (, khả dụng ) và khả năng chịu phân vùng ( ba yếu tố này không thể đạt được cùng lúc. Hệ thống blockchain là một hệ thống phân tán gặp phải vấn đề tướng Byzantine, vì vậy cũng áp dụng cho nguyên lý CAP.
![Một bài viết tóm lược hệ thống kiến thức cơ bản về mạng lớp hai Bitcoin])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-afec9afaa32c50371c97fef06f76acca.webp(
) 1.2 Vai trò của việc xây dựng lớp thứ hai
Các vai trò nào cần hoàn thành trong việc xây dựng lớp thứ hai? Cung cấp những chức năng nào? Việc xây dựng lớp thứ hai nhất định phải mở rộng những thiếu sót của hệ thống lớp một, và sẽ không phù hợp để hoàn thành những việc không thể thực hiện trên hệ thống lớp một trong việc xây dựng lớp thứ hai.
Từ những đặc điểm của blockchain được tóm tắt ở trên, có thể rút ra một kết luận sơ bộ, đó là cần mở rộng những khả năng cơ bản này:công khai minh bạch, phi tập trung, an toàn, khả năng tính toán, hiệu suất ( thông lượng ), lưu trữ, bảo mật riêng tư, v.v. Ngoài những khả năng cơ bản từ góc độ kỹ thuật này, còn có một vấn đề kinh tế rất quan trọng cần giải quyết, đó làgiảm chi phí, thường thì chi phí tổng thể cho việc thực hiện giao dịch trong một mạng lớp một thường khá cao, cần sử dụng mạng lớp hai để giảm những chi phí này.
Tóm lại, các giải pháp nhằm tăng cường dung lượng, giảm chi phí và tùy chỉnh đặc tính đều thuộc về xây dựng lớp hai. Đối với đặc tính tùy chỉnh, hiện tại vẫn chưa rõ ràng, hoặc thường bị ẩn giấu trong hai đặc tính đầu tiên, có một số điều khó hiểu. Chúng ta có thể hiểu rằng, đặc tính của mạng lớp một đối với nhiều ứng dụng có mức độ cần thiết khác nhau, có thể điều chỉnh lại mức độ thực hiện của các đặc tính khác nhau trên lớp hai cho một số ứng dụng nhất định.
Trong xây dựng lớp hai, khả năng cơ bản của blockchain sẽ có sự lựa chọn khác nhau, sẽ giảm bớt một số đặc tính, thậm chí loại bỏ một số đặc tính, để đổi lấy sự cải thiện đáng kể của một số đặc tính. Ví dụ: một số lớp hai để cải thiện hiệu suất sẽ giảm mức độ phi tập trung, sẽ giảm độ an toàn; một số lớp hai để tăng thông lượng, như mạng lightning, sẽ thay đổi cấu trúc hệ thống và cách thức thanh toán. Còn một số lớp hai sẽ không giảm bớt các đặc tính cơ bản mà tăng cường một số đặc tính, chẳng hạn như cách xử lý RGB, rõ ràng tăng cường tính riêng tư và khả năng chống kiểm duyệt, nhưng làm tăng độ khó trong việc thực hiện kỹ thuật. Trong các trường hợp sau, chúng ta sẽ thấy sự xây dựng lớp hai đồng thời giảm hoặc thay đổi một vài đặc tính.
Giảm chi phí nên là một nhu cầu cơ bản trong tất cả các xây dựng lớp hai.
![Một bài viết tổng hợp hệ thống kiến thức cơ bản về mạng lớp hai của Bitcoin]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-ad899d00cda3df50aead693947e770bc.webp(
) 1.3 Tại sao phải thực hiện thiết kế phân lớp?
Thiết kế phân lớp là một phương pháp và phương pháp luận mà con người sử dụng để xử lý các hệ thống phức tạp, thông qua việc chia nhỏ hệ thống thành nhiều cấu trúc lớp và định nghĩa các mối quan hệ và chức năng giữa các lớp, nhằm đạt được tính mô-đun, khả năng bảo trì và khả năng mở rộng của hệ thống, từ đó nâng cao hiệu quả thiết kế và độ tin cậy của hệ thống.
Đối với một hệ thống giao thức rộng lớn và khổng lồ, việc sử dụng phân lớp sẽ có lợi ích rõ ràng. Làm như vậy giúp mọi người dễ dàng hiểu, dễ dàng phân công thực hiện và dễ dàng cải tiến theo mô-đun. Như thiết kế mô hình bảy lớp ISO/OSI trong mạng máy tính, nhưng trong triển khai cụ thể, có thể hợp nhất một số lớp, ví dụ, giao thức mạng cụ thể TCP/IP là giao thức bốn lớp.
Cụ thể nói về những ưu điểm của việc phân lớp giao thức:
1.Các cấp độ giữa nhau là độc lập. Một cấp độ không cần biết cách thực hiện của cấp độ tiếp theo, mà chỉ cần biết cấp độ đó cung cấp dịch vụ thông qua giao diện giữa các cấp. Như vậy, độ phức tạp của toàn bộ vấn đề giảm xuống. Nói cách khác, cách thức làm việc của cấp độ trước không ảnh hưởng đến công việc của cấp độ tiếp theo, vì vậy khi thiết kế công việc của mỗi cấp, chỉ cần đảm bảo giao diện không thay đổi, có thể tự do điều chỉnh cách thức làm việc trong cấp.
2.Tính linh hoạt tốt. Khi có bất kỳ sự thay đổi nào ở một lớp, chỉ cần mối quan hệ giao diện giữa các lớp giữ nguyên, thì các lớp trên hoặc dưới lớp đó đều không bị ảnh hưởng. Khi một lớp xuất hiện đổi mới công nghệ hoặc khi một lớp gặp vấn đề trong quá trình làm việc, sẽ không ảnh hưởng đến công việc của các lớp khác, và khi loại bỏ vấn đề, chỉ cần xem xét vấn đề riêng của lớp đó.
3.Cấu trúc có thể tách rời. Mỗi tầng đều có thể sử dụng công nghệ phù hợp nhất để thực hiện. Sự phát triển công nghệ thường không đối xứng, việc phân chia theo cấp độ hiệu quả tránh được hiệu ứng thùng gỗ, không bị ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc tổng thể bởi sự không hoàn thiện của một khía cạnh công nghệ nào đó.
4.Dễ dàng thực hiện và duy trì. Cấu trúc này làm cho việc thực hiện và gỡ lỗi một hệ thống lớn và phức tạp trở nên dễ dàng hơn, vì toàn bộ hệ thống đã được phân chia thành nhiều hệ thống con tương đối độc lập. Khi tiến hành gỡ lỗi và bảo trì, có thể gỡ lỗi từng lớp một cách riêng biệt, tránh việc không tìm ra và giải quyết sai vấn đề.
5.Có thể thúc đẩy công việc tiêu chuẩn hóa. Bởi vì chức năng của mỗi lớp và các dịch vụ mà nó cung cấp đã được mô tả chính xác. Lợi ích của việc tiêu chuẩn hóa là có thể thay thế một lớp nào đó một cách tùy ý, rất thuận tiện cho việc sử dụng và nghiên cứu.
Ý tưởng thiết kế phân lớp mô-đun là phương pháp phổ biến trong lĩnh vực kỹ thuật để xử lý một dự án kỹ thuật lớn, cần sự hợp tác của nhiều người và liên tục cải tiến, và đây là một phương pháp đã được kiểm nghiệm qua thực tiễn và có hiệu quả.
2. Một số ý tưởng xây dựng Layer2 cho Bitcoin
Bitcoin có ba lộ trình xây dựng lớp thứ hai đáng chú ý:
(1) Một loại là lộ trình mở rộng dựa trên chuỗi, rất giống với lớp hai của EVM, là cấu trúc blockchain;
###2( Một loại là dựa trên lộ trình phân phối, đại diện là mạng ánh sáng, là cấu trúc phân phối.
)3( còn có một loại dựa trên hệ thống tập trung, điển hình là chỉ mục tập trung, là cấu trúc tập trung.
Hai phương pháp đầu tiên đều có đặc điểm riêng, đã có một số sản phẩm đang sử dụng và một số sản phẩm đang trong quá trình khám phá. Đối với phương pháp đầu tiên, nhờ vào sự phát triển mạnh mẽ của Ethereum và các chuỗi mô phỏng Bitcoin khác, việc mở rộng lớp thứ hai dựa trên chuỗi tương đối dễ dàng hơn, có nhiều trường hợp tham khảo hơn. Phương pháp thứ hai dựa trên phân phối thường khó khăn hơn, phát triển cũng chậm hơn, điển hình là mạng Lightning. Phương pháp thứ ba rất gây tranh cãi, vì nó không giống như một xây dựng lớp thứ hai, nhưng dường như lại hoàn thành chức năng của lớp thứ hai.
Giải pháp xây dựng lớp hai nào tốt hơn? Chúng tôi sử dụng một kết quả thị trường làm tiêu chuẩn đánh giá, mạng lớp hai nào có tổng giá trị bị khóa TVL)Total Value Locked( cao, thì giải pháp đó là giải pháp tối ưu. Theo thời gian và sự phát triển của công nghệ, giải pháp tối ưu này sẽ là một quá trình thay đổi.
Đối với định nghĩa mạng lớp hai của Bitcoin, chỉ cần dựa vào mạng Bitcoin, và thiết lập liên kết kỹ thuật với mạng Bitcoin, một số đặc điểm lại ưu việt hơn mạng lớp một của Bitcoin, đều được coi là xây dựng mạng lớp hai của Bitcoin. Nói cách khác: chỉ cần tiêu tốn BTC làm gas, lấy BTC làm tài sản cơ sở, mở rộng hiệu suất của Bitcoin, hệ thống nào cũng được coi là xây dựng lớp hai. Dựa trên đánh giá này, chúng ta nên công nhận loại hình xây dựng mạng lớp hai thứ ba, tức là xây dựng lớp hai với cấu trúc tập trung.
Sự phát triển của công nghệ Bitcoin, như việc sửa đổi OP_RETURN, Taproot, chữ ký Schnorr, MAST, Tapscript đều nên được thiết kế với mục đích kết nối lớp một và lớp hai, không nên sử dụng quá nhiều các công nghệ này để phát triển chức năng, vì mạng lớp một dù có mở rộng đến đâu cũng sẽ không có bước đột phá chất lượng, mà cần phải xây dựng lớp hai. Nhưng trong trường hợp không có sản phẩm lớp hai Bitcoin tốt hơn, những khả năng công nghệ kết nối lớp một và lớp hai này sẽ bị sử dụng quá mức trong một khoảng thời gian.
![Một tài liệu tóm tắt hệ thống kiến thức cơ bản về mạng lớp hai của Bitcoin])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-086a074fde8e4b3baab62f0dd9a0726c.webp(
) 2.1 Xây dựng lớp thứ hai dựa trên chuỗi
Các chuỗi mô phỏng Bitcoin ở giai đoạn đầu đã thực hiện nhiều khám phá, như "Colorcoin"( tiền màu), "CovertCoins" và "MasterCoin"; các chuỗi mô phỏng Bitcoin mở rộng khác nhau, như BCH###Bitcoin Cash(, BSV)Bitcoin SV(, BTG)Bitcoin Gold(; các công nghệ sidechain khác nhau đều dựa trên các trường hợp xây dựng mở rộng chuỗi, có thể nói là một dạng lớp thứ hai theo nghĩa rộng.
Bao gồm Ethereum, cũng là một cuộc khám phá cải tiến dựa trên Bitcoin. Để giải quyết những điểm không hoàn hảo của Bitcoin: hệ thống không tài khoản của UTXO, ngôn ngữ thực thi không đủ tính Turing, khả năng mở rộng kém, v.v., đã phát triển một hệ thống blockchain thế hệ mới. Cuộc khám phá này của Ethereum tuy không phải là xây dựng lớp thứ hai trực tiếp trên Bitcoin, nhưng từ góc độ rộng hơn, nó là một cuộc khám phá xây dựng dựa trên chuỗi.
Khám phá cải tiến không hoàn hảo của Ethereum đối với Bitcoin, cũng như lớp thứ hai trên Ethereum