Bitcoin Toplamalarını Tartışmak: En İyi Ölçeklendirme Çözümü?

Yazar | Callum@Web3CN.Pro

En eski ve en popüler blok zinciri olan Bitcoin, her gün yüzbinlerce işleme sahiptir. Bununla birlikte, Bitcoin tasarımının başlangıcında, merkezi olmayan çerçevesi içinde güvenliğe öncelik verildi, bu da ölçeklenebilirlik sorununun göz ardı edilmesine yol açtı ve insanların Bitcoin'i yalnızca dijital bir varlık ve bir değer depolama aracı olarak görmelerine yol açtı.

Bitcoin'in güvenliği ve merkezi olmaması her zaman avantajları olsa da sınırlı işlem hızı ve işlem ölçeği, Bitcoin ekolojisinin gelişimini etkilemiştir. Son yıllarda, bu sorunu çözmek ve inşaatçıların tüm Bitcoin ekosisteminden faydalanmasına izin vermek için çeşitli çözümler ortaya çıktı. Ölçeklendirme çözümleri artık yalnızca diğer blockchain ağlarının değil, Bitcoin'in de odak noktası.

BTC Layer 2 Track ve Opportunities'i Keşfetme makalesinde, Bitcoin'in neden genişlemesi gerektiğinden bahsettik ve Lightning Network, yan zincirler, vb. gibi ilgili Bitcoin Layer 2 çözümlerini tanıttık.

Bu yazıda, Bitcoin genişlemesi için başka bir çözüme odaklanacağız: Toplamalar. Lightning Network ve yan zincirlerle karşılaştırıldığında Rollup'lar, Bitcoin'in eşler arası bir elektronik nakit sistemi olarak temel değerinden ve işlevselliğinden ödün vermeden Bitcoin'in ölçeklenebilirliğini, gizliliğini ve programlanabilirliğini geliştirme potansiyeline sahiptir.

Bitcoin Toplamasının Gerekliliği

Toplamalar genellikle Ethereum ağıyla ilişkilendirilir. Eylül 2022'de proof-of-stake'e geçişin ardından Ethereum blok zinciri daha merkezi hale geldi. Ek olarak, birçok Toplama, aslında L2'de merkezi bir işlem sıralayıcıya güvenir. Ademi merkeziyet gerçekten de özellikle Bitcoin'de daha yüksek güvenlik sağlayabilir, ancak Bitcoin'in gelişmesiyle ademi merkeziyet ve bilgi işlem gücü ölçeği arasındaki çelişki giderek daha belirgin hale geldi.Bu çelişkinin kaynağı, sayısındaki artışta yatmaktadır. kullanıcılar ve blokları doğrularken hesaplama miktarı ve bu çelişkiyi hafifletmenin anahtarı, blok zincirinin ölçeklenebilirliğini iyileştirmektir.

Daha önce bahsettiğimiz Lightning ağı, verileri zincir altında depolamak ve birden fazla işlemi hızlı ve ucuz ödemeyi gerçekleştirebilen tek bir işlemde birleştirmek için çoklu imza ve Hash zaman kilidi gibi teknolojileri kullanır; yan zincir, ayrı bir Zincir oluşturmaktır. , Bitcoin ana zincirini etkilemeden, Bitcoin'i ana zincirden kilitler ve ardından yan zincirde çok sayıda işlemin işlenmesini gerçekleştirir, bu da Bitcoin ana zincirinin güvenliğini etkilemeden işlem hızını büyük ölçüde artırabilir. Toplama, Bitcoin ağının teknik mimarisini veya teknik sistemini yükseltmek içindir ve zincirdeki verileri optimize eder.

Toplama, katman 1 blockchain ağları için bir ölçeklendirme çözümü görevi görür. İşlemi, işlendiği yerde (genellikle 2. katmanda) zincir dışına taşırlar ve birden çok işlem bir toplu iş halinde paketlenir ve 1. katman zincirine geri gönderilir. Akıllı sözleşme daha sonra işlem grubunu doğrular ve blok zincirinin durumunu günceller.

Bu grafik, Bitcoin Toplama katmanını görsel olarak göstermektedir. Bu örnekte, iki L2 Toplama vardır: biri veri kullanılabilirliğine ayrılmış, diğeri ise yüksek güvenlikli ödemelere ve sözleşmelere ayrılmış. L2 Veri Kullanılabilirliği Toplamasına ek olarak, her biri farklı bir kullanım durumuna ayrılmış üç L3 Toplama vardır: özel p2p ödemeleri, finansal sözleşmeler ve oyun içi varlık sahipliği ve transferi. L3 Toplamaları, veri kullanılabilirliği için L2 tam düğümlerine dayandığından, veri kullanılabilirliği güvenliği için Bitcoin L1 tam düğümlerine dayanan L2 Toplamalarından daha az güvenli kabul edilebilirler.

Toplamalar, işlem maliyetlerini düşürürken işlem hacmini artırdıkları için giderek daha popüler hale geliyor. Bunun nedeni, Toplama'nın, blok zincirlerinin binlerce işlemi ayrı ayrı işlemesi gerekmediği, teknik olarak yalnızca bir işlemi işlemesi gerektiği anlamına gelmesidir. Bu, etkin bir şekilde çalışması için sık ve hızlı işlemler gerektiren dApp'ler için özellikle kullanışlıdır. Bu nedenle Rollup, Bitcoin gibi blok zincirleri için uygun bir ölçeklendirme çözümü olarak kabul edilir.

Şu anda, Bitcoin Toplama türleri temel olarak ZK Toplama ve Egemen Toplama içerir.

Bitcoin'de ZK Toplama Uygulaması

ZK Toplaması

ZK Rollup, yeni Rollup bloklarının Rollup protokolünün kurallarına uymasını sağlamak için kriptografik "geçerlilik kanıtları" kullanır. Bir Toplama bloğu üreticisi, geçerli bir Toplama bloğu oluşturduğunda, blok üreticisi ana zincire bir durum güncelleme işlemi gönderir. Toplama durumu güncelleme işlemleri, Toplama bloğundaki her bir durum geçişiyle ilgili verileri içerir, bloktaki durum geçişinden sonra yeni Toplama durumu kökünü uygular ve yeni Toplama durumu kökünün üst tarafından onaylanan geçerli bir güncelleme olduğunun veri kullanılabilirliğini ve geçerliliğini kanıtlar zincir Son geçerli Toplama durumu kökü, yalnızca geçerli bir kanıtı olan durum güncelleme işlemi, onaydan sonra Toplama durumunu başarıyla ilerletebilir.

ZK Rollup, işlem verilerini ana ağa paketler ve aynı zamanda bu işlemlerin geçerli olduğunu kanıtlamak için bir geçerlilik sertifikası sunar.Bu işlemleri alırken doğrudan bu geçerlilik sertifikalarını doğrulayacaktır.Sertifikada bir sorun yoksa, Bu işlemlerin geçerli olduğu ve kullanıcıların varlık çekerken daha fazla beklemesine gerek olmadığı anlamına gelir.

ZK Toplama'da kullanıcı, paketlenmiş verilere dayalı olarak tüm durum değişikliklerini yeniden üretir ve doğrular, ancak ZK Toplama daha az veri yayınlar ve yalnızca hesap bakiyesini ve en son durumu yeniden oluşturmak için gereken minimum veriyi yayınlaması gerekir, böylece ZK Toplama İşleyebilir aynı anda daha fazla işlem, ana zincire dahil edilen daha az bilgi işlem ve depolama kaynağı da zincirdeki tıkanıklığı azaltır ve işlem verisinde birikme olmadığından hız da düşer, bu da zincirde daha hızlı ve daha ucuz işlem maliyetlerine yol açar.

ZK Rollup'ın Bitcoin Uzantısı İyileştirmeleri

ZK Toplama verimi artırır. Bitcoin ağındaki daha fazla işlemin her Toplama katmanında geçerli olduğunun kanıtlanması gerektiğinden, gerekli geçerlilik kanıtını oluşturmanın zorluğu artar. ZK Rollup'ın bu kanıtları oluşturmak için gereken hesaplamaya getirdiği çözüm, yinelemeli kanıt kompozisyonu kullanarak bunları paralel hale getirmektir. Özyineleme aslında "bir kanıtın geçerliliğini kanıtlıyor", pek çok bilgisayar farklı işlemlerin geçerliliğini kanıtlayabilir ve daha sonra bu kanıtlar sonunda tek bir kanıtta birleştirilebilir, birden çok bilgisayarın aynı anda yatay olarak ölçeklenmesine izin vererek yardımcı olur. bir işlem etkinliğini kanıtlamak. Hem SNARK hem de STARK kanıtları, güvenilir olmayan özyinelemeli kanıt kombinasyonlarını uygulayabilir.

Uygulama açısından, bu özyinelemeli kanıt, ZK Toplama hesap modelinin ikinci katman işlemleri sıkıştırmasına, işlem sayısını artırarak ölçeklenebilirliği iyileştirmesine ve getirilen ek işlem kapasitesinin daha fazla Lightning Network işlemini desteklemek için kullanılabilmesine olanak tanıyacaktır. kendi kendine barındırmaya yükseltilecek Lightning Network'e katılan ve Lightning Network'ü genişletecek şekilde kullanan kullanıcı sayısı.

Bitcoin'de Egemen Toplamalar

Egemen toplamalar

Egemen Toplamalar, mevcut Toplama tasarımından farklıdır. Geçmişte, hem OP Toplaması hem de ZK Toplaması, Toplamaların yürütülmesini onaylamak için akıllı sözleşmeler kullanmak zorundaydı, ancak Egemen Toplamalar akıllı sözleşmeler veya ödeme katmanları gerektirmez, bu nedenle "Sovereign" adı verilir .

OP ve ZK Toplamasını gözlemleyerek, L1'i veri kullanılabilirlik katmanı ve fikir birliği katmanı olarak kullanma eğilimindedirler. Ancak Egemen Toplama, veri kullanılabilirliği için yalnızca katman 1'i kullanır ve temel katmanla daha doğrudan bir bağlantıya sahip olmalarını sağlar. Bir Egemen Toplama, temel katmanından bağımsız olarak çatallanmasına izin veren bir çatal seçim kuralına sahip olması bakımından yaygın bir Toplamadan farklıdır. Bunun yerine, normal bir Toplama, Toplamanın doğruluğunu sağlaması gerektiğinden çatal seçimini yerleşim katmanına devredecektir.

Sovereign Rollup, özünde mutabakat ve veri kullanılabilirliği için işlemlerini veri kullanılabilirliği katmanında yayınlayan bir blok zinciridir. Veri Kullanılabilirliği Katmanı, Egemen Toplama işlemlerinin doğru olmasını sağlamaz. Sadece işlemleri sıralar ve uygun olup olmadıklarını kontrol eder. Önceki OP ve ZK Toplamaları, genellikle dolandırıcılık veya geçerlilik kanıtı yoluyla işlemlerinin doğru olup olmadığını kontrol etmek için Ethereum akıllı sözleşmelerine güveniyordu. Sovereign Rollup'ta düğüm, işlemin doğru olup olmadığını belirler. Düğümü tüm işlemleri indirir ve geçerli olup olmadığını kontrol eder. İşlem geçersizse, işlem reddedilir.

Bitcoin'de Egemen Toplama Ölçeklendirme İyileştirmeleri

Sovereign Rollup, şu anda Bitcoin Rollup'taki en popüler çözümdür.ZK Rollup ile arasındaki temel fark, Sovereign Rollup'ın ana ağdan bağımsız olmasıdır. ZK Rollup, ana ağı veri kullanılabilirlik katmanı ve yerleşim katmanı olarak kullanır.İlgili veriler yalnızca ana ağda depolanmakla kalmaz, aynı zamanda işlem ana ağdaki akıllı sözleşme ile doğrulanırken, Sovereign Rollup yalnızca bir akıllı sözleşme kullanır. veri kullanılabilirliği katmanı olarak blok zincirinin katmanı, ancak yerleşimi gerçekleştirmek için bir katman kullanmaz. Bu nedenle, ana ağda sınırlı bilgi işlem gücüne sahip Bitcoin için bu çözüm, ZK Rollup'tan daha kolay olacaktır.

Bu çözümde, Rollup'ın modüler çerçevesini kullanan geliştiriciler, özel bir yürütme katmanı ve veri kullanılabilirliği katmanı ekleyebilir, Sovereign Rollup, fikir birliği ve veri kullanılabilirliğini Bitcoin katman 1 ana ağına aktarırken kendi yürütme ve yerleşimini yönetir. Bu çözüm, akıllı sözleşmeler gerektirmez veya Toplama doğrulaması için yerleşim katmanını kullanmaz.İkinci katman, birinci katmanın ana ağına yapılan saldırıdan etkilenmez ve daha ölçeklenebilir olan kendi mutabakatına sahiptir.

Uygulama açısından, Sovereign Rollup daha çok gelecekte bir tür RaaS gibidir, Bitcoin'in veri kullanılabilirliğini kullanan geliştiriciler, Bitcoin'in veri kullanılabilirliği garantisini ve güvenlik garantisini devralarak herhangi bir yürütme ortamıyla Rollup oluşturabilir. Örneğin, modüler blockchain Celestia'nın modüler Rollup çerçeve ürünü olan Rollkit, Bitcoin Sovereign Rollup veri kullanılabilirlik katmanını entegre ederek, Rollup uygulamasını genişleterek ve Bitcoin'in Daha Geniş ekolojik pazar açmasına yardımcı olarak Rollkit Sovereign Rollup olarak Bitcoin üzerinde EVM çalıştırabilir.

Özetle

ZK Rollup şemasında, güvenliği büyük ölçüde ana zinciriyle olan ilişkisine bağlıdır.ZK Rollups üzerindeki çeşitli uygulamalar, Bitcoin ağının ademi merkeziyetçiliğini ve güvenliğini miras alabilecek ve Bitcoin ağı ekonomik modeli sorununun ölçeklenebilirliğini geliştirebilecektir. Bu ilişki, Rollup için diğer "zincir dışı" protokollerin sahip olmadığı iki temel özelliği çözer: kalıtsal çift harcama güvenliği ve güvenli iki yönlü köprüleme. Bitcoin'e getirebileceği faydalar arasında artan işlem hacmi, daha iyi işlem gizliliği ve daha fazla esneklik yer alırken, bu avantajlar aynı zamanda Bitcoin yazılım güncellemelerini ve mutabakat risklerini de gerektirdiğinden maliyet veya risksiz değildir.

Sovereign Rollup şemasında, kendi fikir birliğine sahiptir, bir blok zinciri katmanından bağımsız olarak çalışabilir, kendi işlem doğrulama ve ödeme kurallarını tanımlayabilir ve daha yüksek özerkliğe sahiptir. Ancak, bir blok zinciri güvenlik katmanını da belirli bir ölçüde kaybeden bu bağımsızlıktır ve ayrı mutabakat mekanizması nedeniyle Egemen Toplama yükseltmelerinin uygulanması karmaşık olabilir. Sovereign Rollup'ın mevcut gelişimi henüz erken bir aşamada.Bu alanın araştırılması ve derinleştirilmesiyle, gelecekteki teknolojinin güvenliğini oluşturmak için nasıl gelişeceği de takip ilgimizi hak ediyor.

Rollup etrafındaki gelişme, Bitcoin'in her zamankinden daha fazla operasyon için temel zincir olabileceğini kanıtlıyor. Genel olarak, ister Bitcoin'de ister başka bir L1'de olsun, Rollup, zincir üzerinde işlem verilerini, kanıt doğrulamasını ve büyük miktarda veri içeren zincir içi işlemleri algılama şeklimizi değiştirerek zincir üzerinde depolama, okuma ve kullanma şeklimizi yönlendirir. Özellikle geliştiriciler Bitcoin blok zincirinde eksiksiz bir ekolojik ekonomi yaratmaya çalışırken, Bitcoin ölçeklenebilirlik tartışmasına başka bir boyut kazandıran veri tartışmasındaki son gelişmeler. Toplamalar henüz emekleme aşamasındadır, ancak potansiyel etkileri umut vericidir.

Referanslar