(1) 블록체인 구조

블록체인 구조의 가장 큰 장점은 신뢰에 관한 문제(원장의 역할)를 해결하고 데이터의 변화 과정(상태 전환)을 기록할 수 있어 데이터와 계산 규칙이 신뢰할 수 있는 데이터, 신뢰할 수 있는 계산이 된다는 점이다.

블록체인 구조의 가장 큰 문제는 성능 저하입니다. 첫째, 블록체인 구조는 부분 계산 시나리오를 제거할 수 없으며 모든 요청이 전체 계산 방식으로 처리됩니다. 예를 들어 부분 계산과 전역 계산, 로컬 데이터와 전역 데이터, 임시 데이터와 영구 데이터가 있습니다. 둘째, 블록체인 구조에는 분명한 성능 상한선이 있습니다. 레이어 2 확장이 체인을 통해 수행되는 경우 지원되는 트랜잭션 수도 매우 제한됩니다.

블록체인이 포함된 구조의 성능 확장을 위해서는 다층적 구성이 필요하며, 이종 시스템과의 연계 활용이 필요합니다.

위 표에서 볼 때, 블록체인 구조만이 무신뢰 원장 기능을 구현할 수 있습니다. 따라서 시스템이 무신뢰 원장 기능을 실현하려면 블록체인 시스템을 포함해야 합니다. 그러나 대규모 애플리케이션의 성능 요구 사항으로 인해 블록체인 시스템은 요구 사항을 충족하기 위해 다른 시스템과 결합되어야 합니다.

(2) 분산 시스템

위 표에서 우리는 분산 시스템의 명백한 장점을 볼 수 있습니다. 즉, 분산화, 성능 및 확장성은 모두 훌륭하지만 기능 구현에는 더 복잡한 기능이 있습니다. 또한 분산 시스템에는 원장을 신뢰할 수 있는 기능이 없습니다.

따라서 비트코인의 1층 원장 기능을 기반으로 2층 구축에 분산 시스템을 사용할 수 있다면 이론적으로는 블록체인의 기본 특성을 유지하면서 무한한 성능 확장을 이룰 수 있다. 이 분야의 사례는 비트코인 ​​+ 라이트닝 네트워크로 대표됩니다. 이 조합의 성능은 비트코인의 7TPS * 입니다.

분산 시스템에서 튜링 완전성을 달성하는 이유는 글로벌 데이터이자 글로벌 코드이기 때문에 블록체인 시스템에서 스마트 계약을 기록하고 실행하는 데 드는 비용이 매우 높기 때문입니다. 따라서 스마트 계약은 코드 저장 및 스마트 계약 실행을 참가자로 제한하는 계층 이론에도 적합합니다.

(3) 중앙 집중식 시스템

위의 표에서 우리는 중앙 집중식 시스템의 이점이 엔지니어링 구현이 상대적으로 간단하다는 것을 알 수 있습니다. 이는 간단한 내부 논리 제어 및 간단한 계산 때문입니다. 마찬가지로 중앙 집중식 시스템에는 원장을 신뢰할 수 있는 기능이 없습니다. 중앙 집중식 시스템의 장점은 크지 않습니다. 소규모 데이터를 처리하거나 임시 데이터 및 임시 계산을 처리하는 경우 상대적으로 적합합니다.

중앙 집중식 시스템의 2층 구축은 다른 두 가지 방법에 대한 보완 또는 전환 솔루션으로 사용될 수 있습니다.

(4) 종합분석

가치시대에는 위의 내용을 통해 하나의 시스템에만 의존해서는 니즈 충족의 효과를 얻기 어렵다는 것을 알 수 있다. 이는 비트코인 ​​생태계 발전의 두 번째 계층에 대한 실질적인 요구이기도 합니다. 하지만 이 세 가지 시스템을 결합하는 방법에는 먼저 이론적으로 많은 탐구가 필요합니다. 서로 다른 요구 사항에 직면하면 서로 다른 결합 구조가 있을 것입니다.

우선, 프로토콜 계층화의 설계 개념 관점에서 볼 때 비트코인 ​​네트워크는 튜링 완전성을 요구하지 않으며 글로벌 신뢰가 필요한 데이터 및 데이터 변경 사항만 저장하면 됩니다. 이 가장 기본적인 요구 사항을 기반으로 비트코인의 명령어 세트를 최소한으로 줄일 수 있습니다. 다른 기능은 상위 계층 확장에 맡겨 완료됩니다.

일반적으로 소규모 애플리케이션은 단일 블록체인에서만 완료하면 됩니다. 약간 더 큰 시스템은 블록체인 + 블록체인의 두 번째 레이어 구성을 완료하는 데 적합합니다. 그러나 대규모 애플리케이션의 경우 선호되는 솔루션은 블록체인 시스템 + 분산 시스템을 사용하는 것입니다.

여러 시스템 구조의 결합을 통해 단일 시스템의 기본 이론의 한계를 깨뜨릴 수 있습니다. 예를 들어, 블록체인 시스템은 DSS 불가능 삼각형의 한계로 인해 제한되지만, 블록체인 시스템 + 분산 시스템을 사용하면 탈중앙화 D, 보안 S, 확장성 S의 불가능 삼각형을 해결할 수 있습니다. 다른 조합인 블록체인 + 중앙 집중식 시스템도 확장성 문제를 어느 정도 해결할 수 있습니다. 분산 시스템 + 중앙 집중 시스템은 분산 시스템의 CAP 삼각형의 한계를 해결할 수 있습니다.

3 2층 건축에 관한 것

1차 네트워크와 2차 네트워크 구축, 둘 사이의 연결은 무엇일까? 아니면 둘이 직접적인 관련이 있는 걸까요? 하나는 양방향 잠금이나 브리지 기술을 통한 링크와 같은 직접적인 기술적 연결입니다. 다른 하나는 비트코인과 이더리움과 같은 시스템 외부의 상관관계입니다. 비록 직접적인 상관관계는 없지만 사람들은 BTC를 WBTC로 변환하여 이더리움에 흐르게 합니다. 가격 변동에 따라 개별 조정이 이루어집니다. 비트코인과 이더리움은 시스템 외부의 상관관계입니다.

여기서는 기술적 상관관계에 대해서만 논의합니다. 이러한 상관관계 기술은 두 번째 계층의 구조 및 특성과 완전히 밀접하게 관련되어 있습니다. 나중에 우리는 블록체인 관련 생태계의 발전을 판단하기 위해 보다 거시적인 관점에서 폰 노이만 구조를 참조할 것입니다.

3.1 레이어 1 및 레이어 2 연결 기술

우리는 이미 OP_RETURN 수정, SegWit(격리 증인), Taproot(격리 증인 업그레이드 버전), Schnnor 서명, MAST, Tapscript 수정 등 비트코인 ​​자체 기술 개발에 대해 언급했는데, 모두 연결을 목적으로 설계되어야 합니다. 첫 번째와 두 번째 레이어는 비트코인 ​​생태계의 첫 번째 레이어와 두 번째 레이어를 연결하는 기본 기술 요소입니다. 이러한 연결 기술은 두 번째 계층 구성을 고려할 때 중요한 부분입니다. HashLock 또는 임계값 서명, MPC 등을 사용하는 등 네트워크에 일부 BTC 연결 기술 구현 솔루션이 있지만 이러한 솔루션은 기능이 제한되어 있습니다. 더 복잡한 기능에는 적합하지 않습니다. 시나리오와 요구 사항을 더욱 세분화하려면 비트코인 ​​생태계에서 연결을 위해 생성된 기본 기술 요소를 사용해야 합니다.

BEVM의 1층과 2층 연결은 다소 대표적인데, 대부분 위의 기본 요소를 바탕으로 구축된 기능을 사용한다. Shnorr 서명 + MAST 계약 + 비트코인 ​​라이트 노드 네트워크의 BTC L2 솔루션은 첫 번째 레이어와 두 번째 레이어를 연결하는 방법을 학습하는 데 좋은 사례입니다.

1층과 2층을 연결하는 이러한 기본 기술 요소 외에도 2층 건축의 구조에 따라 구체적인 연결 기술이 달라질 것이다. 먼저 블록체인의 1계층 네트워크와 2계층 네트워크를 연결하는 일반적인 기술 유형을 간략히 소개하겠습니다.

크로스체인 기술: 크로스체인 기술을 통해 서로 다른 블록체인이 상호 운용되고 첫 번째 레이어 네트워크와 두 번째 레이어 네트워크 간의 연결을 실현할 수 있습니다. 크로스체인 기술은 크로스체인 전송과 자산의 상호작용을 실현하여 서로 다른 블록체인 간에 데이터와 가치의 흐름을 허용합니다.

세그먼트 검증 기술: 세그먼트 검증 기술은 1차 네트워크의 거래 데이터를 분리한 후 2차 네트워크를 통해 검증하고 처리할 수 있습니다. 이 접근 방식은 첫 번째 계층 네트워크의 부담을 줄이고 전반적인 처리량과 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

사이드체인 기술: 사이드체인 기술은 메인체인과 사이드체인을 연결하는 기술로, 1차 네트워크와 2차 네트워크 간의 데이터 전송이 사이드체인을 통해 구현될 수 있습니다. 사이드 체인은 일부 특정 기능과 애플리케이션을 메인 체인에서 분리하여 전반적인 성능과 확장성을 향상시킬 수 있습니다.

State Channel 기술: State Channel 기술은 체인 외부에 통신 채널을 설정함으로써 트랜잭션이 체인 외부에서 수행되고 필요할 때만 첫 번째 레이어 네트워크에 제출할 수 있는 두 번째 레이어 네트워크를 기반으로 하는 솔루션입니다. 상태 채널 기술은 거래 속도와 처리량을 높이고 거래 수수료를 줄일 수 있습니다.

플라즈마 기술: 플라즈마 기술은 2계층 네트워크 기반의 확장 솔루션으로, 1계층 네트워크의 거래 데이터를 샤딩한 후 2계층 네트워크를 통해 검증, 처리함으로써 더 높은 처리량과 확장성을 달성할 수 있다.

일반적인 2계층 구조에는 블록체인 구조, 분산 시스템 구조, 중앙 집중식 시스템 구조 가 포함 됩니다. 위의 공통 연결 기술은 2계층 구조가 다르기 때문에 대부분은 하나의 구조에서만 사용할 수 있습니다. 자세한 내용은 여기에서 논의하세요.

2층 건축이 성숙해짐에 따라 더욱 구체적인 기술이나 사례가 나올 것이고, 이는 기술적인 연결조차 되지 않고 단지 경제적인 연결일 수도 있다.

레이어 1과 레이어 2 링크 기술의 품질을 검사하기 위한 참조 지표는 무엇입니까? 대략적으로 볼 수 있는 지표는 다음과 같습니다.

첫 번째 레이어가 두 번째 레이어의 거래를 확인할 수 있나요?

2층이 무너지면 1층의 자산은 원활하게 탈출할 수 있을까?

연결 기술이 시스템의 특정 특성을 저하합니까?

……

1층과 2층 간 연계 기술의 내용은 2층 구축 사례가 많아질수록 더욱 잘 정리되고 개선되어야 할 것이다. 이러한 연결 기술은 현재 대부분 2차 업체에서 완성한 상태이며, 향후에도 크로스체인 브릿지와 유사한 독자적인 제품이 나올지는 장담하기 어렵다.

이 섹션에서는 질문을 제기하고 참가자와 제작자가 더 많이 생각할 수 있도록 하는 것에 대해 자세히 설명합니다.

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