Technologia Blockchain zrewolucjonizowała sposób, w jaki myślimy o przechowywaniu danych i informacji, umożliwiając bezpieczne, przejrzyste i zdecentralizowane systemy działające poza scentralizowaną kontrolą. Jednak jednym z głównych ograniczeń wczesnych systemów blockchain była ich niezdolność do skalowania i obsługi dużych wolumenów transakcji. Tutaj z pomocą przychodzą protokoły warstwy 1.

Protokoły warstwy 1 to podstawowe łańcuchy bloków stanowiące podstawę całego ekosystemu łańcuchów bloków. Protokoły te odpowiadają za prowadzenie księgi transakcji, zabezpieczanie sieci i przetwarzanie transakcji.

Jako takie odgrywają kluczową rolę w ekosystemie blockchain, a ich wydajność i funkcje mogą znacząco wpłynąć na funkcjonalność całego systemu.

W ostatnich latach pojawiło się kilka nowych protokołów warstwy 1, każdy z unikalnymi funkcjami i zasadami projektowania, które uwzględniają ograniczenia skalowalności i szybkości wczesnych systemów blockchain.

Jednym z takich protokołów jest Solana, który zyskał uwagę dzięki możliwości przetwarzania ponad 65 000 transakcji na sekundę, co czyni go jednym z najszybszych protokołów warstwy 1

Artykuł ten stanowi wprowadzenie do protokołów warstwy 1, ze szczególnym uwzględnieniem protokołu Solana i innych pojawiających się protokołów.

Zbadamy funkcje i zasady projektowania tych protokołów, porównamy ich wydajność z innymi protokołami warstwy 1 oraz zbadamy ich potencjalne zastosowania i przypadki użycia w ekosystemie blockchain.

Wyjaśnienie protokołów warstwy 1 i ich funkcji

Protokoły warstwy 1 to podstawowe łańcuchy bloków, które stanowią podstawę całego ekosystemu blockchain. Protokoły te stanowią warstwę podstawową dla wszystkich operacji blockchain, zapewniając niezbędną infrastrukturę dla zdecentralizowanych, bezpiecznych i przejrzystych transakcji.

Jedną z podstawowych funkcji protokołów warstwy 1 jest prowadzenie księgi transakcji w łańcuchu bloków. Osiąga się to poprzez mechanizm konsensusu, który gwarantuje, że wszystkie węzły w sieci zgadzają się co do katalogu stanu.

W ten sposób protokoły warstwy 1 zapewniają bezpieczeństwo i niezmienność łańcucha bloków, uniemożliwiając złośliwym podmiotom zmianę lub uszkodzenie rejestru.

Kolejną istotną funkcją protokołów warstwy 1 jest przetwarzanie transakcji. Wiąże się to z weryfikacją ważności transakcji, dodaniem ich do księgi i aktualizacją stanu blockchainu.

Funkcja ta jest kluczowa dla sprawnego działania zdecentralizowanych aplikacji (dApps) zbudowanych na blockchainie, gdyż zapewnia bezpieczną i wydajną realizację transakcji.

Protokoły warstwy 1 zapewniają również niezbędną infrastrukturę dla funkcjonalności inteligentnych kontraktów. Inteligentne kontrakty to kontrakty samowykonujące, które można zaprogramować tak, aby wykonywały się automatycznie po spełnieniu określonych warunków.

Stanowią integralną część wielu dApps i są wykorzystywane do różnych celów, w tym do zdecentralizowanych finansów (DeFi), gier i tokenów niewymiennych (NFT).

Ogólnie rzecz biorąc, protokoły warstwy 1 są niezbędne do funkcjonowania całego ekosystemu blockchain, zapewniając niezbędną infrastrukturę dla bezpiecznych, zdecentralizowanych transakcji i aplikacji.

Ich wydajność i cechy mogą znacząco wpłynąć na funkcjonalność i skalowalność całego systemu, czyniąc je krytycznym obszarem rozwoju i innowacji w przestrzeni blockchain.

Porównanie Solany z innymi protokołami warstwy 1

Solana to jeden z powstających protokołów warstwy 1, który zwrócił na siebie uwagę ze względu na zdolność do przetwarzania dużej liczby transakcji na sekundę (TPS) przy jednoczesnym zachowaniu decentralizacji i bezpieczeństwa.

Tutaj porównamy Solana z innymi protokołami warstwy 1 i zbadamy ich odpowiednie funkcje i możliwości.

  1. Ethereum: Ethereum to jeden z najbardziej znanych protokołów warstwy 1, szeroko stosowany do tworzenia zdecentralizowanych aplikacji. Jednak obecny TPS Ethereum wynosi około 15-45, czyli znacznie mniej niż TPS Solany. Ethereum wykorzystuje mechanizm konsensusu typu proof-of-work, który jest mniej energooszczędny niż mechanizm konsensusu typu proof-of-stake firmy Solana.

  2. Bitcoin: Bitcoin to oryginalny protokół warstwy 1 używany głównie jako magazyn wartości i środek wymiany. Jednak TPS Bitcoina jest stosunkowo niski, wynoszący około 7 TPS, znacznie niższy niż TPS Solany.

  3. Polkadot: Polkadot to protokół warstwy 1, którego celem jest zapewnienie interoperacyjności pomiędzy różnymi łańcuchami bloków. Chociaż Polkadot ma wyższy TPS niż Ethereum, wciąż jest niższy niż TPS Solany. Dodatkowo Polkadot wykorzystuje hybrydowy mechanizm konsensusu, który łączy w sobie dowód stawki i nominowany dowód stawki, który różni się od mechanizmu konsensusu Solany.

  4. Cosmos: Cosmos to protokół warstwy 1, którego celem jest zapewnienie interoperacyjności między łańcuchami bloków. Podobnie jak Polkadot, Cosmos ma wyższy TPS niż Ethereum, ale wciąż jest niższy niż TPS Solany. Cosmos korzysta z mechanizmu konsensusu zwanego Tendermint, który różni się od mechanizmu konsensusu typu proof-of-stake firmy Solana.

Solana wyróżnia się możliwością przetwarzania wielu transakcji na sekundę przy zachowaniu decentralizacji i bezpieczeństwa.

Podczas gdy inne protokoły warstwy 1 mają unikalne funkcje i możliwości, TPS firmy Solana nie ma obecnie sobie równych w ekosystemie blockchain, co czyni go obiecującą platformą do tworzenia zdecentralizowanych aplikacji o wysokiej wydajności.

Szczegółowy przegląd Solany

Solana to protokół warstwy 1 zaprojektowany w celu uwzględnienia ograniczeń skalowalności i wydajności wczesnych systemów blockchain. Został stworzony przez Anatolija Jakowenkę, byłego inżyniera oprogramowania w Qualcomm i został wydany w marcu 2020 r.

Podstawową cechą Solany jest zdolność do przetwarzania dużej liczby transakcji na sekundę (TPS), obecnie przekraczającej 65 000 TPS.

Osiąga się to dzięki innowacyjnym technologiom, w tym unikalnemu mechanizmowi konsensusu typu „proof-of-stake” o nazwie Tower BFT, który wykorzystuje weryfikowalną funkcję opóźnienia (VDF), aby zapobiegać atakom sieciowym i ułatwiać szybszą propagację bloków.

Mechanizm konsensusu Solana obejmuje także dynamiczne walidatory i archiwizatory, które optymalizują wydajność sieci.

Architektura Solany została zaprojektowana tak, aby była modułowa i elastyczna, co pozwala na łatwą integrację z innymi systemami i technologiami blockchain. Zawiera także wbudowany sprytny język kontraktów o nazwie Solana's Transactional Layer (Saber), który jest podobny do Solidity Ethereum i pozwala na rozwój zdecentralizowanych aplikacji (dApps) na platformie.

Oprócz wysokiego TPS, Solana oferuje niskie opłaty transakcyjne, obecnie wynoszące średnio około 0,0001 USD za transakcję. Czyni to z niej atrakcyjną platformę do tworzenia wysokowydajnych i niedrogich aplikacji dApp, szczególnie w zakresie finansów zdecentralizowanych (DeFi), tokenów niezamienialnych (NFT) i gier.

Solana zyskała znaczną uwagę w społeczności blockchain i przyciągnęła inwestycje ze strony dużych firm, takich jak Andreessen Horowitz, Polychain Capital i Alameda Research.

Został również zintegrowany z różnymi systemami i projektami blockchain, w tym Serum (zdecentralizowana giełda), Mango Markets (zdecentralizowana platforma handlowa) i Chainlink (zdecentralizowana sieć Oracle).

Wysoki TPS Solany, niskie opłaty, elastyczna architektura i wbudowany inteligentny język kontraktów sprawiają, że jest to obiecująca platforma do tworzenia zdecentralizowanych aplikacji o wysokiej wydajności.

Jego innowacyjny mechanizm konsensusu i wykorzystanie VDF czynią go również wyjątkowym dodatkiem do ekosystemu blockchain i potencjalnym rozwiązaniem ograniczeń skalowalności i wydajności wczesnych systemów blockchain.

Opis zasad architektury i projektowania Solany

Architektura Solany została zaprojektowana tak, aby była modułowa, elastyczna i skalowalna, z naciskiem na maksymalizację wydajności i efektywności. Oto niektóre z kluczowych zasad projektowania leżących u podstaw architektury Solany:

  • Konsensus dotyczący dowodu stawki

  • Zoptymalizowane przetwarzanie transakcji

  • Elastyczna architektura

  • Warstwa transakcyjna Solany (szabla)

  • Niskie opłaty transakcyjne

Konsensus dotyczący dowodu stawki

Solana wykorzystuje mechanizm konsensusu typu „proof-of-stake” (PoS) o nazwie Tower BFT, który został zaprojektowany tak, aby był wysoce skalowalny i energooszczędny. Tower BFT wykorzystuje weryfikowalną funkcję opóźnienia (VDF), aby zapobiegać atakom sieciowym i ułatwiać szybszą propagację bloków. Zawiera także dynamiczne walidatory i archiwizatory, które optymalizują wydajność sieci.

Zoptymalizowane przetwarzanie transakcji

Solana jest przeznaczona do obsługi dużego wolumenu transakcji na sekundę (TPS), obecnie przekraczającego 65 000 TPS.

Osiąga się to poprzez zastosowanie różnych technologii, m.in. przetwarzania równoległego, które pozwala na jednoczesne przetwarzanie wielu transakcji, oraz strumieniowych struktur danych, które skracają czas potrzebny na przetwarzanie transakcji.

Elastyczna architektura

Architektura Solany została zaprojektowana tak, aby była modułowa i elastyczna, co pozwala na łatwą integrację z innymi systemami i technologiami blockchain. Wykorzystuje podejście oparte na komponentach, przy czym każdy komponent jest zaprojektowany tak, aby był wysoce zoptymalizowany i spełniał określoną funkcję.

Warstwa transakcyjna Solany (szabla)

Solana zawiera wbudowany język inteligentnych kontraktów o nazwie Solana's Transactional Layer (Saber), który jest podobny do Solidity Ethereum i pozwala na rozwój zdecentralizowanych aplikacji (dApps) na platformie. Sabre został zaprojektowany tak, aby był wydajny, bezpieczny i łatwy w użyciu.

Niskie opłaty transakcyjne

Opłaty transakcyjne firmy Solana wynoszą obecnie średnio około 0,0001 USD za transakcję, co czyni ją atrakcyjną platformą do tworzenia wydajnych i tanich aplikacji dApp.

Architektura i zasady projektowania Solany skupiają się na rozwiązaniu problemów związanych ze skalowalnością i wydajnością wczesnych systemów blockchain, przy jednoczesnym zachowaniu decentralizacji i bezpieczeństwa.

Jego modułowa, elastyczna i zoptymalizowana konstrukcja sprawia, że ​​jest to obiecująca platforma do tworzenia wysokowydajnych, zdecentralizowanych aplikacji, które można skalować w celu zaspokojenia potrzeb rosnącego ekosystemu blockchain.

Inny powstający protokół warstwy 1

Istnieje kilka pojawiających się protokołów warstwy 1, które obecnie przyciągają uwagę społeczności blockchain. Oto niektóre z najbardziej godnych uwagi:

  • Polkadot

  • Lawina

  • Kosmos

  • Blisko Protokołu

  • Elronda

Polkadot

Polkadot to protokół blockchain nowej generacji, który został zaprojektowany w celu umożliwienia interoperacyjności pomiędzy różnymi systemami blockchain. Wykorzystuje architekturę shardingu w celu poprawy skalowalności i zawiera wbudowany system zarządzania, który umożliwia posiadaczom tokenów głosowanie w sprawie zmian protokołu.

Lawina

Avalanche to wysokowydajny protokół blockchain, który został zaprojektowany w celu osiągnięcia finalizacji transakcji w czasie poniżej sekundy i obsługi milionów walidatorów. Wykorzystuje mechanizm konsensusu o nazwie Avalanche-X, który został zaprojektowany tak, aby był wysoce wydajny i bezpieczny.

Kosmos

Kosmos to zdecentralizowana sieć niezależnych łańcuchów bloków połączonych za pomocą modelu koncentrującego i szprychowego. Zawiera wbudowany system zarządzania, który umożliwia posiadaczom tokenów głosowanie w sprawie zmian protokołu i wspiera rozwój niestandardowych łańcuchów bloków.

Blisko Protokołu

Near Protocol to protokół blockchain, który został zaprojektowany tak, aby był szybki, skalowalny i przyjazny dla programistów. Wykorzystuje mechanizm konsensusu o nazwie Nightshade, który został zaprojektowany tak, aby był wysoce wydajny i bezpieczny, i zawiera wbudowany inteligentny język kontraktów o nazwie AssemblyScript.

Elronda

Elrond to wysokowydajny protokół blockchain, który wykorzystuje architekturę shardingu w celu poprawy skalowalności. Zawiera wbudowany system zarządzania, który umożliwia posiadaczom tokenów głosowanie w sprawie zmian protokołu i wspiera rozwój niestandardowych dApps.

Te wyłaniające się protokoły warstwy 1 koncentrują się na rozwiązaniu problemów związanych ze skalowalnością i wydajnością wczesnych systemów blockchain, przy jednoczesnym zachowaniu decentralizacji i bezpieczeństwa.

Oferują unikalne funkcje i zasady projektowania, które czynią je obiecującymi platformami do tworzenia wysokowydajnych, zdecentralizowanych aplikacji, które mogą zaspokoić potrzeby rosnącego ekosystemu blockchain.

Przypadki użycia i zastosowania

Protokoły warstwy 1, takie jak Solana i inne powstające protokoły blockchain, są opracowywane w celu zapewnienia platformy dla szeregu zastosowań w różnych branżach. Oto kilka potencjalnych przypadków użycia i zastosowań tych protokołów:

  • Zdecentralizowane finanse (DeFi)

  • Hazard

  • Zarządzanie łańcuchem dostaw

  • Zarządzanie tożsamością

  • Media społecznościowe

  • Internet rzeczy (IoT)

Zdecentralizowane finanse (DeFi)

Szybkie i wydajne możliwości przetwarzania transakcji Solana i innych protokołów warstwy 1 sprawiają, że dobrze nadają się do obsługi aplikacji DeFi, takich jak zdecentralizowane giełdy, platformy udzielania i pożyczania oraz narzędzia do zarządzania aktywami.

Hazard

Platformy do gier oparte na Blockchain stają się coraz bardziej popularne, a protokoły warstwy 1, takie jak Solana, oferują wydajność i skalowalność niezbędną do obsługi szybkich aplikacji do gier, które mogą obsłużyć dużą liczbę użytkowników i transakcji.

Zarządzanie łańcuchem dostaw

Rozwiązania do zarządzania łańcuchem dostaw oparte na Blockchain mogą czerpać korzyści z przejrzystości i niezmienności zapewnianej przez protokoły warstwy 1, umożliwiające bezpieczne i wydajne śledzenie towarów i materiałów w łańcuchu dostaw.

Zarządzanie tożsamością

Protokoły warstwy 1 można również wykorzystać do opracowywania bezpiecznych rozwiązań do zarządzania tożsamością, które pozwalają użytkownikom zarządzać ich tożsamością cyfrową i kontrolować dostęp do ich danych osobowych.

Media społecznościowe

Zdecentralizowane platformy mediów społecznościowych korzystające z technologii blockchain mogą korzystać z funkcji bezpieczeństwa i prywatności protokołów warstwy 1, oferując jednocześnie użytkownikom większą kontrolę nad ich danymi osobowymi i treścią.

Internet rzeczy (IoT)

Skalowalność i funkcje bezpieczeństwa protokołów warstwy 1 sprawiają, że dobrze nadają się do obsługi aplikacji IoT, takich jak podłączone urządzenia, które wymagają bezpiecznego i wydajnego przesyłania danych.

Protokoły warstwy 1, takie jak Solana i inne powstające protokoły blockchain, oferują szeroką gamę potencjalnych przypadków użycia i zastosowań w różnych branżach, umożliwiając rozwój nowych zdecentralizowanych rozwiązań, które mogą zapewnić większe bezpieczeństwo, wydajność i przejrzystość.