Kopš 2020. gada Defi bizness ir strauji audzis, TVL pieaugot no 600 miljoniem ASV dolāru līdz 37 miljardiem ASV dolāru, kas ir 60 reizes. Strauji pieaugot darījumu izmantošanai blokķēdes ķēdē un attīstoties DeFi lietojumprogrammu scenārijiem, blokķēdes tīkls ir kļuvis arvien pārslogotāks, un galvenā tīkla paplašināšana ir obligāta.
Tātad, kāpēc ne Bitcoin, ne Ethereum tieši neizvēlas palielināt bloka jaudu, lai palielinātu darījuma nestspēju? Iemesls ir tāds, ka, palielinoties bloka jaudai, vairāk mazu mezglu iziet un pakāpeniski virzīsies uz centralizāciju. Tāpēc izstrādātāji pievērsa uzmanību 2. slāņa izstrādei, kas ir uzbūvēts uz esošā blokķēdes tīkla, lai uzlabotu tā efektivitāti. Izkraujot daļu apstrādes, lai samazinātu tīkla pārslodzi un pārmērīgas izmaksas, kas saistītas ar darījumiem ķēdē, šis process netiks veikts. Ietekmējiet esošo Layer1 bloka jaudu un izvairieties no centralizācijas.
Šobrīd Bitcoin apstrādā vidēji 7 transakcijas sekundē, savukārt Ethereum tīkls spēj apstrādāt ap 30 transakcijām sekundē, un salīdzinājumam, Visa vidēji apstrādā ap 1700 transakciju sekundē. Tā kā laika gaitā pieauga to cilvēku skaits, kuri izmanto abas blokķēdes, gan Bitcoin, gan Ethereum gandrīz sasniedza jaudas ierobežojumus un bija nepieciešami risinājumi, lai palīdzētu tiem uzņemt vairāk lietotāju. Šajā rakstā mēs izpētīsim, kāpēc Bitcoin ir nepieciešams Layer 2 vairāk nekā Ethereum, un analizēsim pašreizējos Bitcoin Layer 2 šķēršļus un izredzes.
Bitcoin VS Ethereum
Galvenās atšķirības starp Bitcoin un Ethereum
Bitcoin ir pirmā uz blokķēdes tehnoloģiju balstīta kriptovalūta, kas piešķir datiem vērtību. Kā vienādranga elektroniskā kases sistēma tā darbojas neatkarīgi no centrālās iestādes. Bitcoin galvenokārt veic dažus vienkāršus vērtību pārskaitījumus, piemēram, Bobs pārskaita noteiktu daudzumu Bitcoins uz Sally noteiktā laikā, un vienīgais parametrs, ko var pielāgot, ir Bitcoin skaits pārsūtīšanas laikā.
Ethereum ir decentralizēts, atvērtā koda izplatīts blokķēdes tīkls, ko darbina tā vietējā kriptovalūta Ethereum, ko izmanto, lai veiktu darījumus un mijiedarbotos ar lietojumprogrammām, kas izveidotas uz Ethereum tīkla. Kamēr Bitcoin izmanto blokķēdes tehnoloģiju monetāriem darījumiem un ļauj katram darījumam pievienot mezglus un ziņojumus, Ethereum iet soli tālāk un izmanto blokķēdi, lai izveidotu decentralizētu datoru. Ethereum paļaujas uz programmēšanas valodu Solidity, kas apvienota ar blokķēdes tehnoloģiju, lai palaistu viedo līgumu izstrādes vidi, ļaujot izstrādātājiem veikt sarežģītāku datu apstrādi, pabeigt decentralizētu lietojumprogrammu izstrādi un pārvarēt Bitcoin vienkāršās vērtības pārsūtīšanas ierobežojumus.
Lai gan gan Bitcoin, gan Ethereum tīkli ir balstīti uz sadalīto virsgrāmatu un šifrēšanas jēdzieniem, tie ievērojami atšķiras tehnisko specifikāciju ziņā.
Pirmkārt, Bitcoin tiek izmantots, lai uzglabātu vērtību kā digitālā zelta ekvivalentu, kas būtībā ir valūtas darījums, savukārt Bitcoin tīkla darījumiem pievienotie dati tiek izmantoti tikai darījumu informācijas ierakstīšanai. Kamēr Ethereum tiek izmantots, lai darbinātu Ethereum tīklu un tā lietojumprogrammas, Ethereum darījumi var ietvert izpildāmu kodu, lai izveidotu viedos līgumus vai mijiedarbotos ar pašizpildošiem līgumiem un lietojumprogrammām, kas izveidotas, izmantojot tos.
Otrkārt, Bitcoin izdod jaunus marķierus, izmantojot Omni slāni, platformu valūtu izveidei un tirdzniecībai Bitcoin blokķēdē. Omni slāņa pieņemšana galvenokārt ir saistīta ar stabilām monētām. Ethereum marķieri tiek izdoti saskaņā ar dažādiem standartiem, no kuriem populārākais ir ERC-20 standarts, kas nosaka noteikumus par žetoniem tīklā. Standartā ERC-20 ir iekļauti vairāki līdzekļi, kas izstrādātājiem jāievieš pirms marķiera palaišanas. Šīs funkcijas ietver informācijas sniegšanu par kopējo marķieru piedāvājumu, kontu atlikumu nodrošināšanu lietotāju adresēs un līdzekļu pārskaitīšanas iespēju starp adresēm.
Visbeidzot, citas atšķirības starp šiem tīkliem ietver atšķirības vienprātības mehānismos, atšķirības laikā, kas nepieciešams jaunu bloku pievienošanai, un atšķirības sekundē apstrādāto darījumu skaitā.
Dažādi paplašināšanas risinājumi
Viens no pašreizējiem Bitcoin mērogošanas risinājumiem ir tehnoloģiskais uzlabojums, kas ir ķēdes mērogošanas risinājums. Piemēram, 2017. gada Segregated Witness (SegWit), jauninājums, kas “izolēja” dažus datus ārpus katra tīklā izplatītā bloka pieejamās vietas, palielināja bloku skaitu blokķēdē, noņemot paraksta datus no Bitcoin darījumiem transakcija tiek noņemta no bloka, tādējādi tiek atbrīvota vieta vai ietilpība, lai ķēdei pievienotu vairāk darījumu. SegWit jauninājums paplašina bloka vietu līdz 4 MB. 2021. gada Taproot jauninājums racionalizē darījumu apstrādi, padarot vieglāku un ātrāku darījumu apstiprināšanu Bitcoin tīklā. Tas arī palielina apstrādājamo darījumu skaitu un samazina kopējās darījumu izmaksas tīklā.
Turklāt izstrādātāji ir strādājuši pie ārpusķēdes 2. slāņa mērogošanas risinājumiem, sākot ar risinājumiem, kas veido darījumu slāni virs Lightning tīkla pamatā esošās blokķēdes. Lightning tīklā darījumi ir ātri un par tiem ir ārkārtīgi zemas maksas, jo tie tiek nosūtīti, izmantojot lietotāja izveidotus maksājumu kanālus. Lightning Network lietotāju izveidotie maksājumu kanāli ir iepriekš finansēti ar Bitcoin, un tie var ļaut lielāko daļu darījumu pārvietot no bāzes blokķēdes uz šo otrā slāņa tīklu. Šie darījumi netiks norēķināti pašā Bitcoin tīklā, jo pamatā esošajā Bitcoin blokķēdē tiek norēķināti vienīgi tie darījumi, kas atver un aizver Lightning Network maksājumu kanālus. Faktiski Bitcoin sānu ķēdei ir jāizveido paralēla ķēde Bitcoin blokķēdē, kas ir neatkarīga no Bitcoin galvenās ķēdes, bet var mijiedarboties ar to. Sānu ķēde izmanto galvenās ķēdes drošību un stabilitāti, lai izveidotu relatīvi neatkarīgu ķēdi blokķēdes sistēma. Bitcoin sānu ķēdē lietotāji var veikt dažādas darbības, piemēram, izveidot jaunas digitālās valūtas, palaist viedos līgumus, ieviest privātuma aizsardzību utt. Salīdzinot ar Bitcoin galveno ķēdi, Bitcoin sānu ķēde var nodrošināt vairāk Bitcoin funkciju un uzlabot Bitcoin mērogojamību un elastību.
Ethereum paplašināšanas plāns ir sadalīts arī paplašināšanā ķēdē un paplašināšanā ārpus ķēdes. Paplašināšana ķēdē ir paredzēta pašas blokķēdes veiktspējas uzlabošanai, pārveidojot pašu Ethereum, lai iegūtu labāku mērogojamību, ārpus ķēdes esošā paplašināšana ir nošķirta no pirmā slāņa galvenā tīkla, nemainot esošo Ethereum protokolu. Sasniedziet lielāku mērogojamību.
Ķēdes paplašināšanas pamatā ir risinājums, lai panāktu paplašināšanas efektu, mainot galvenā tīkla protokola slāni. Šis ir pašas Ethereum tehniskais jauninājums, kas ietver Ethereum lēmumu pieņemšanas procesu, tāpēc tam ir nepieciešami Ethereum izstrādātāji, pētnieki un kopienas locekļi lemj kopā. Pašreizējā ķēdes paplašināšanā galvenokārt tiek izmantota sadalīšana (kas tiks pakāpeniski ieviesta pēc Kankunas jaunināšanas gada otrajā pusē). samazināt izmaksas par katru iekārtu, kurā darbojas Ethereum Blockchain ierīces brīvpiekļuves atmiņas prasības.
Salīdzinot ar Ethereum paplašināšanu ķēdē, ārpus ķēdes paplašināšanas ekoloģija ir bagātāka. Ārpus ķēdes paplašināšana ir veikt darījumu vai apstrādes procesu, nemainot esošo galveno tīkla publisko ķēdes protokolu darījumu datu apstrāde tiek ievietota 1. slāņa galvenajā tīklā, ietekmēs tā drošību. Šī ir atšķirība starp visiem ārpus ķēdes paplašināšanas plāniem. Ethereum ārpusķēdes mērogošanas risinājums galvenokārt izmanto Rollup, kas balstās uz serveriem, kas grupē lielu skaitu darījumu un pēc tam iesniedz tos tieši Ethereum blokķēdē. Cits 2. slāņa risinājums tiek saukts par sānu ķēdi, kas ir neatkarīgs tīkls, kas darbojas paralēli Ethereum tīklam, ļaujot lietotājiem apmainīties ar marķieriem no viena tīkla uz citu tīkla protokolu, efektīvi ļaujot viņiem izmantot lietojumprogrammas, kas izveidotas uz Ethereum. maksā mazāk.
Salīdzinot ar Ethereum, Bitcoin ir nepieciešams 2. slānis, lai uzlabotu tā mērogojamību
Darījumu apjoms turpina palielināties, un atbalstam ir steidzami nepieciešams 2. slānis.
Bitcoin bloka lielums vienmēr ir bijis pretrunīgs. Faktiski, kad Bitcoin piedzima, bloku lielumam nebija ierobežojumu, un tā paša datu struktūra varēja sasniegt ne vairāk kā 32 MB. Tajā laikā vidējais iepakotā bloka lielums bija 1–2 KB. Daži cilvēki uzskatīja, ka blokķēdes augšējā robeža ir pārāk augsta, kas viegli novestu pie skaitļošanas resursu izšķērdēšanas un padarīs to pakļautu DDOS uzbrukumiem. Tāpēc, lai nodrošinātu Bitcoin sistēmas drošību un stabilitāti, Satoshi Nakamoto nolēma ierobežot bloka izmēru līdz 1 MB. Pamatojoties uz aprēķinu, ka katrs darījums veido 250 miljardus un vidējais bloks tiek ģenerēts ik pēc desmit minūtēm, Bitcoin tīkls teorētiski var apstrādāt līdz 7 darījumiem sekundē. Taču tobrīd Bitcoin lietotāju skaits bija neliels un arī darījumu apjoms bija ļoti mazs, kas neradīja sastrēgumu problēmas blokķēdes tīklā. Taču pēc 2013. gada Bitcoin lietotāju skaits kļuva arvien lielāks, un pamazām parādījās Bitcoin tīkla pārslodzes un pieaugošās darījumu maksas problēmas.
2023. gada sākumā Ordinals protokols ieviesa jaunu Bitcoin attīstības virzienu, un ātri kļuva populārs arī BRC-20 marķieru protokols. Tirgus popularitāte padarīja Bitcoin tīklu ļoti pārpildītu un darbības izmaksas sasniedza jaunas virsotnes. Maksa, kas iekasēta par vienu Bitcoin darījumu bloku, ir pārsniegusi bloka atlīdzību, pierādot Ordinals un BRC-20 pieaugošo pieprasījumu pēc bloka vietas. Saskaņā ar Bitcoin Browser datiem pašreizējais neapstiprināto darījumu datu skaits Bitcoin tīklā sasniedz maksimumu 504 182, un apstrādes ātrums 7 transakcijās sekundē acīmredzami nespēj apmierināt lietotāju vajadzības. Tajā pašā laikā ir pieaugušas arī Bitcoin tīkla transakciju maksas, un maksa par gāzi pārsniedz 500 Satoshi par baitu.
Lēns darījumu ātrums, ilgi darījumu apstiprināšanas laiki, augstas transakcijas maksas un tīkla mērogojamības ierobežojumi ir kavējuši Bitcoin ekosistēmas attīstību šajā posmā. Tāpēc pašreizējam Bitcoin attīstības statusam ir nepieciešams Layer2 kā atbalsts.
Bloka paplašināšana ir bloķēta, 2. slānis ir labākā izvēle
Jau 2010. gadā, kad viņš sāka apsvērt bloka paplašināšanas plānu, lai gan jauda bija iestatīta uz 1 M, Satoši Nakamoto uzskatīja, ka, ja ir nepieciešamība pēc paplašināšanas, pietiks ar bloka augstuma tiešu iestatīšanu kodā, lai automātiski palielināt bloka jaudu. Pēc Satoshi Nakamoto aiziešanas pensijā Bitcoin izstrādes un uzturēšanas uzdevumi tika nodoti no Satoshi Nakamoto Gevinam un attīstījās par pašreizējo Core izstrādes komandu.
Vēlāk Core izstrādes komandā radās domstarpības par to, vai ievērot Satoshi Nakamoto plānu un ieviest cieto dakšiņu, lai noņemtu 1 M ierobežojumu. Lielākā daļa izstrādātāju uzskata, ka šo ierobežojumu nevajadzētu noņemt. Core komanda uzskata, ka, ja tiks noņemts 1 miljona ierobežojums, turpmākie bloki kļūs arvien lielāki, palielinot mezglu darbības slieksni, ietekmējot sistēmas decentralizāciju un palielinot sistēmas riskus.
Galu galā starp drošību un mērogojamību BTC kopiena deva priekšroku drošībai, un šie izstrādātāji ierosināja "SegWit + Lightning Network". Lai atrisinātu mērogojamības problēmas, kas ietekmē Lightning tīklu, un panāktu dažus paplašināšanas efektus, Core izstrādes komanda 2015. gada decembrī ierosināja Segregated Witness (Segwit) risinājumu. Pēc tam Blockstream CTO Gregorijs ierakstīja zibens tīklu Bitcoin ceļvedī, veidojot maršrutu "Segregated Witness + Lightning Network". Šajā brīdī ir oficiāli izveidojušās atšķirības starp Gevina un Blockstream Company Core izstrādātājiem, kas kontrolē Bitcoin attīstību, veicināto bloku paplašināšanas plānu. Tomēr daži cilvēki noraidīja šo tehnisko jauninājumu 2017. gada augustā BTC cietā dakša atvasināja BCH. Pēc cietās dakšas BCH palielināja bloka ierobežojumu līdz 8 MB un pēc tam palielināja to līdz 32 MB. Vidējais TPS ir aptuveni 120. Turklāt 2018. gadā BCH kopiena atkal sadalījās tehniskās jaunināšanas maršruta atšķirību dēļ un cieta no BSV (Bitcoin Satoshi Vision) izslēgšanas.
Faktiski Bitcoin bloka paplašināšanas risinājuma sarežģītība ir augsta. Sabiedrībā vairāk pieņemts risinājums ir izveidot jaunu slāni, pamatojoties uz Bitcoin Layer 1, kas ir saderīgs ar Bitcoin sistēmu un neietekmē to, vienlaikus risinot problēmu. ķēdes sastrēgumiem. Spriežot pēc paplašināšanās cīņas gala rezultāta, Core frakcija ieguva galīgo uzvaru Bitcoin bloka paplašināšana tika pārtraukta pēc Segregated Witness pabeigšanas, Bitcoin pilnībā attīstījās uz 2. slāni, piemēram, Lightning Network un Sidechain.
Lai pārkāptu vienkāršu virsgrāmatu ierobežojumus, tas ir neviens cits kā Tjūringa pilnīgais slānis2.
Kā mēs runājām pirmajā daļā, Ethereum pārkāpj Bitcoin vienkāršās virsgrāmatas ierobežojumus un izveido viedo līgumu sistēmu, lai panāktu sarežģītu vērtības pārsūtīšanu. Tāpēc Ethereum ir risinājis ar aktīviem saistītas finanšu vajadzības kopš tā izveides neatkarīgi no tā, vai tie ir ERC20 (tokens), ERC721 (NFT) vai tā ķēdes Defi produkti, piemēram, Maker Dao, UniSwap, OpenSea utt. ., tie visi atbilst lietotāju dažādajām vajadzībām. Jo īpaši Ethereum ir Tjūringa pilnīga virtuālā mašīna EVM, kas atrisina norēķinu problēmu aktīvu ķēdē. Tāpēc EVM ekosistēma atbalsta ķēdes DEX nodrošināšanu marķieriem/NFT, kā arī ir iespējojusi daudzas labi zināmas. Defi lietojumprogrammas.
Aktīvu izdošana un aprite vienmēr ir bijusi Ethereum stāstījums, bet tagad tas ir kļuvis arī par Bitcoin stāstījumu. Jau pēc Ethereum parādīšanās 2014. gadā Bitcoin jau bija sācis izpētīt biznesa vajadzības saistībā ar aktīvu izsniegšanu. Piemēram, USDT, agrākā stabilā valūta, kas izdota ar vispazīstamāko Omni Layer protokolu. Tajā laikā Bitcoin tīkla UTXO OpReturn tika izdota pasaulē lielākā šifrētā monēta. Tomēr, tā kā OpReturn tajā laikā atbalstīja tikai 80 baitus satura vietas, OmniLayer protokols neizdevās. Rezultātā Bitcoin tīklā turpinājās tehniskie jauninājumi, tostarp mūsu pieminētais segwi jauninājums un Taproot jauninājums. Tieši šo divu tehnisko jauninājumu dēļ tas nodrošina iespēju tālākai Bitcoin ekosistēmas attīstībai.
Lai gan Bitcoin's Segregated Witness atrisina mērogošanas problēmu no 80 baitiem līdz 4 MB, tas neatrisina ķēdes skaitļošanas problēmu. Tāpēc Bitcoin pašlaik var veikt tikai aktīvu izsniegšanas loģiku, un nav iespējams izveidot ķēdes skaitļošanas lietojumprogrammas, piemēram, AMM DEX, piemēram, Ethereum, kas atbalsta ķēdes skaitļošanu. Patlaban Bitcoin ekosistēmā emitēto aktīvu darbība patiešām ir iepriecinoša. Piemēram, BRC20 uzrakstu darījumu skaits ir pārsniedzis 10 miljonus, un Bitcoin NFT tirgus vērtība jau ir līdzvērtīga Ethereum tirgus vērtībai. Nākamā lieta, kas Bitcoin tīklam jāatrisina, ir iespēja patstāvīgi pabeigt norēķinus par tādiem aktīviem kā Ethereum Layer 1.
Spriežot pēc iepriekš minētajiem ārpusķēdes paplašināšanas risinājumiem, pašreizējais Ethereum Layer 2 kopē tikai Ethereum Layer 1. Nav faktisku biznesa problēmu, kas 2. slānim ir jāatrisina, ir jāsamazina maksa par gāzi, īpaši pēc Ethereum sharding ir ieviests, tas var kļūt par papildu izaicinājumu pašreizējam Layer 2 protokolam. Salīdzinot ar Ethereum, Bitcoin 2. slāņa risinājumu joprojām ir ļoti maz, un Bitcoin nav pilnībā savienota ar ķēdi, bet nevar veikt norēķinus, tāpēc Bitcoin Layer 1 ir nepieciešams, lai tas atrisinātu problēmu emitēto aktīvu norēķinu problēma. Tāpēc Bitcoin ir jāizstrādā 2. slānis vairāk nekā Ethereum.
Salīdzinot ar tādu ekosistēmu kā Ethereum uzplaukumu, Bitcoin ekosistēmā joprojām ir ļoti maz projektu. Pašlaik visas Ethereum ekosistēmas TVL tirgus vērtība sasniedz aptuveni 26 miljardus ASV dolāru, un Bitcoin ekosistēmas TVL ir aptuveni 180 miljoni ASV dolāru. Tomēr Bitcoin Bitcoin tirgus vērtība ir gandrīz 600 miljardi ASV dolāru, un Ethereum tirgus vērtība ir aptuveni 230 miljardi ASV dolāru, tāpēc ilgtermiņā Bitcoin Layer 2 attīstībai joprojām ir liela izaugsme.
Bitcoin Layer 2 izredzes
2012. gadā Colored Coins kļuva par dusmām, izmantojot Bitcoin blokķēdes priekšrocības un cenšoties "izkrāsot" konkrētu Bitcoin, lai to atšķirtu no citiem Bitcoins Mērķis bija piesaistīt Bitcoin un tā esošā Infrastruktūra veic nemonetārus darījumus. Lai gan krāsainās monētas nekad nav attīstījušās pilnīgi neatkarīgi, tās iedvesmoja jaunas tehnoloģijas, kas tiek plaši izmantotas mūsdienās. 2017. gadā tika aktivizēts SegWit (Segregated Witness) jauninājums, paplašinot bloka vietu līdz 4 MB, tādējādi uzlabojot darījumu caurlaidspēju. Līdz 2018. gadam izstrādātāji pakāpeniski ieviesa Lightning Network un Sidechains, un Bitcoin L2 nokļuva sabiedrības acīs. 2021. gada Taproot jauninājums nodrošina vēl vienu drošāku, efektīvāku un privātāku Bitcoin. Šogad BRC-20 protokola parādīšanās ir vēl vairāk bagātinājusi ar Bitcoin saistīto ekosistēmu. Pašreizējā Bitcoin ekosistēmā populārākie protokoli ietver sānu ķēdes un zibens tīklus. Palielinoties darījumu apjomam Bitcoin tīklā, kā ļaut Bitcoin veikt vairāk darījumu un ekoloģija šobrīd ir galvenais attīstības virziens Neatkarīgi no tā, vai tas ir Lightning Network, sānu ķēde vai RGB protokols, Bitcoin Layer 2 attīstība ir arī Turpināt. strādāt pie saderības ar Bitcoin tīkla drošību un mērogojamību.
Pašreizējais Bitcoin ekosistēmas mērogs joprojām ir daudz mazāks nekā Ethereum. Otrkārt, lietotāju mērogs nav tik labs kā Ethereum augstākā tirgus vērtība, tā izaugsmes potenciāls joprojām ir liels.
Bitcoin ekosistēmas dažādās infrastruktūras uzlabojas katru dienu, piesaistot arvien vairāk projektu un investoru uzmanību. Tādi projekti kā OmniBOLT un RGB protokoli, kuru pamatā ir Lightning Network, varēs iegūt jaudīgākas izstrādes iespējas, un daži ar Ethereum saderīgi Bitcoin Layer2 projekti arī gūs labumu no ekosistēmas. Nākotnē Bitcoin ekosistēma paātrinās attīstību tādās jomās kā maksājumi, DeFi un NFT, aptverot vairāk dziesmu un lietotāju.