ניווט מהיר בפוסט
ישנן שש שכבות בארכיטקטורת הבלוקצ'יין:
שכבת נתונים, שכבת רשת, שכבת קונצנזוס, שכבת הפעלה, שכבת חוזה ושכבת יישום.
שכבות הנתונים והרשת הן חלק מהארכיטקטורה הבסיסית של הבלוקצ'יין וגם השכבה הנמוכה ביותר של מערכת הבלוקצ'יין כולה.
בהתבסס על ארכיטקטורת היסוד, שכבת הקונצנזוס, שכבת ההפעלה, שכבת החוזה ושכבת היישום פועלות יחד כדי להוות את שכבת הפרוטוקול של הבלוקצ'יין.
שכבה 0, המכונה גם שכבת העברת הנתונים, היא השכבה התחתונה של מודל ה-OSI וכוללת בעיקר אינטגרציה בין בלוקצ'יין לרשתות מסורתיות.
שכבה 1, מתייחסת לפתרון קנה מידה המיושם על גבי פרוטוקול הבסיס של הבלוקצ'יין.
שכבה 2, ידועה גם כקנה מידה מחוץ לשרשרת שבה הפרוטוקולים וכללי הבסיס של הבלוקצ'יין לא ישתנו, ומהירות עיבוד העסקאות תוגבר באמצעות רשתות צד ופתרונות אחרים.
הבנת שכבות הבלוקצ'יין
בינואר 2009, סאטושי נקמוטו כרה את הבלוק הראשון של ביטקוין בשרת שנמצא בהלסינקי.
כיום, ביטקוין גדל למערכת מסיבית עם עשרות אלפי צמתים ברחבי העולם ושווי שוק של מאות מיליארדי דולרים.
הוא פתר בצורה מושלמת את בעיית ייצוג הערך בעולם הדיגיטלי וגם קידם את טכנולוגיית הבלוקצ'יין.
אם מנתחים בקפידה את המבנה של מערכת הביטקוין, ניתן לחלק אותה לחמש שכבות לפי תפקידה: שכבת הנתונים, שכבת הרשת, שכבת הקונצנזוס, שכבת ההפעלה ושכבת היישום. מאוחר יותר, אית'ריום הציגה את החוזים חכמים למערכת הבלוקצ'יין על ידי הוספת שכבת חוזה בין שכבת ההפעלה לשכבת היישום.
שכבות הנתונים והרשת הן הארכיטקטורה הבסיסית של הבלוקצ'יין וגם השכבות הנמוכות ביותר של מערכת הבלוקצ'יין כולה.
שכבת הנתונים פועלת כמבנה הנתונים של הבלוקצ'יין (למשל עץ Merkle) והיא מורכבת משני אלמנטים: מצביעים ורשימה מקושרת.
מצביעים הם משתנים המתייחסים למיקום של משתנה אחר, ורשימה מקושרת היא רשימה של שרשרת בלוקים עם נתונים המצביעים לבלוק הקודם.
יתרה מכך, שכבת הנתונים כוללת אלגוריתם גיבוב והצפנה א-סימטרית.
שכבת הרשת מתייחסת לרשת עמית לעמית (P2P) הכוללת את כל הצמתים של הבלוקצ'יין.
ברשת P2P מבוזרת זו, ברגע שצומת יצר בלוק חדש, הוא מעביר את המידע למספר צמתים קרובים באמצעות מנגנון שידור. לאחר שהצמתים האחרים אימתו את הבלוק, הם ישדרו שוב את הנתונים לצמתים האחרים. בסופו של דבר, הבלוק מחובר רשמית לבלוקצ'יין לאחר שרוב הצמתים במערכת אימתו את הבלוק.
בהתבסס על ארכיטקטורה בסיסית, שכבת הקונצנזוס, שכבת ההפעלה, שכבת החוזה ושכבת היישום פועלות יחד כדי להוות את שכבת הפרוטוקול של הבלוקצ'יין.
בבלוקצ'יין, שכבת הקונצנזוס כוללת בעיקר מנגנוני קונצנזוס אלגוריתמיים, המשמשים לאיחוד הצמתים שאינם קשורים זה לזה בכל הרשת ולשמור על עקביות הנתונים בשכבת הנתונים. כאחת מטכנולוגיות הליבה של הבלוקצ'יין, מנגנון הקונצנזוס ממלא חלק משמעותי באבטחה וביעילות התפעולית של רשתות.
בנוסף, זהו אחד ממנגנוני הממשל החיוניים של קהילת הבלוקצ'יין.
שכבת ההפעלה כוללת את מנגנון ההנפקה ומנגנוני ההפצה של הבלוקצ'יין. באמצעות מנגנון התמריצים, צמתים במערכת ישמרו באופן ספונטני על האבטחה של כל רשת הבלוקצ'יין. לדוגמה, במנגנון הקונצנזוס של הוכחת העבודה (PoW), מטבעות ביטקוין שהונפקו לאחרונה מופצים לכורים שכוללים ומאמתים עסקאות.
מנגנון זה שומר על מערכת העסקאות תוך הנפקת אסימונים חדשים, אשר בתורם הופכים לתמריץ לכורים, וכך נוצרת מערכת יציבה ומאובטחת.
שכבת החוזה כוללת בעיקר _script_s שונים, אלגוריתמים וחוזים חכמים. זה הבסיס של תכנות בלוקצ'יין מתוחכם.
בבלוקצ'יין, זהו יישום אמיתי של מה שמכונה 'קוד הוא חוק', כאשר אלגוריתם החוזה, לאחר הפעלתו, יעקוב בהכרח אחר ההגדרות המקוריות שלו ללא התערבות או הקלה של צד שלישי. יתר על כן, בשל שלמות הטיורינג של חוזים חכמים, שכבת החוזים ניתנת לתכנות, מה שנותן לכל רשת בלוקצ'יין אופי דמוי מכונה וירטואלית.
שכבת היישום היא השכבה העליונה ביותר של מערכת הבלוקצ'יין ומכילה את תרחישי היישום השונים של הבלוקצ'יין.
בבלוקצ'יין של ביטקוין, מערכת המזומנים האלקטרונית עם פונקציות הנפקה, העברה והנהלת חשבונות, מהווה את שכבת היישום, בעוד בבלוקצ'יין הניתן לתכנות כמו אית'ריום, תכונות מתקדמות שונות ו-DApps פועלות יחד כדי להרכיב את שכבת היישום.
בלוקצ'יין שכבה 0
פרוטוקול שכבה 0 הוא השכבה הראשונה מבין כל פרוטוקולי הבלוקצ'יין, המאפשר למפתחים להשיק מספר רב של בלוקצ'יין שכבה 1, שניתן לעצב כך שכל אחת מהן תשרת מטרה מסוימת ומתן מענה למימד 1 או 2 של טרילמת המדרגיות (ביזור, אבטחה, יכולת הרחבה) בניגוד לכל ה-3.
ניתן גם לגרום לרשתות אלו לתקשר זו עם זו כך שמשתמשי הקצה יוכלו לחוות את החוויה של שימוש בבלוקצ'יין אחד בזמן שהם למעשה משתמשים ברשתות מרובות.
רשתות שכבה 0 מצוידות בערכות כלים לפיתוח תוכנה (SDK) המאפשרות למפתחים להשיק בלוקצ'יין משלהם, המכונה שכבה ראשונה, או רשת צדדית, המחוברים לרשת הראשית, אך פועלים באופן עצמאי.
דוגמאות לבלוקצ'יין שכבה 0:
קסמוס
קוסמוס נוסדה בשנת 2014 על ידי איתן בוכמן וג'אה קוון. הרשת הראשית (Cosmos Hub) מורכבת מרשתות מותאמות אישית הנקראות Cosmos Zones.
הרשת הראשית מעבירה נכסים ונתונים בין האזורים המחוברים ומספקת שכבת אבטחה משותפת.
כל אזור ניתן להתאמה אישית ומאפשר למפתחים לעצב מטבע קריפטוגרפי משלהם, עם הגדרות אימות בלוק מותאמות אישית ותכונות אחרות.
כל האפליקציות והשירותים של קוסמוס המתארחים ב-Cosmos Zones מקיימים אינטראקציה באמצעות 'פרוטוקול תקשורת בין בלוקצ'יין' (IBC).
פולקאדוט
פולקאדוט נוסדה על ידי גאווין ווד, מייסד שותף באית'ריום ומי שכתב את שפת התכנות שלה – Solidity.
ווד עיצב את פולקאדוט כדי לאפשר למפתחים לבנות בלוקצ'יין משלהם. הפרוטוקול משתמש בשרשרת ראשית – הנקראת Polkadot Relay Chain – וכל בלוקצ'יין עצמאי שנבנה על פולקאדוט ידוע בתור שרשרת מקבילה, או parachain.
פולקאדוט משתמשת באימות הוכחת ההחזקה (PoS) כדי להבטיח אבטחת רשת וקונצנזוס.
פרויקטים שרוצים לבנות על פולקאדוט משתתפים במכירות פומביות כדי לזכות במכרזים (Slot).
אבאלנש
אבאלנש הושקה בשנת 2020 על ידי Ava Labs עם התמקדות בפרוטוקולי DeFi. היא משתמשת בתשתית תלת-בלוקצ'יין המורכבת משלוש רשתות ליבה:
שרשרת החוזה (C-chain), שרשרת החלפה (X-chain) ושרשרת הפלטפורמה (P-chain).
שלוש השרשראות הללו מוגדרות במיוחד לטיפול בפונקציות עיקריות בתוך המערכת האקולוגית על מנת לשפר את האבטחה תוך שאיפה לתפוקה גבוהה.
ה-X-Chain משמש ליצירת נכסים ולמסחר בהם, ה-C-Chain ליצירת חוזים חכמים, ו-P-Chain לתיאום מאמתים ורשתות משנה.
המבנה הגמיש של אבאלנש מאפשר גם החלפות חוצי שרשרת מהירות וזולות.
היתרונות של בלוקצ'יין שכבה 0
רשתות בלוקצ'יין שכבה 0 פותרות 3 בעיות קריטיות: מדרגיות, גמישות ויכולת פעולה הדדית.
טרילמה של מדרגיות
כפי שצוין קודם לכן, טרילמת המדרגיות היא סדרה של פשרות בין ביזור, מדרגיות ואבטחה שיש לבצע בעת תכנון בלוקצ'יין ובניית כללים עבור השרשרת.
- ריכוזיות = מהירות מוגברת, ירידה באבטחה והתנגדות לצנזורה
- ביזור = ירידה במהירות, הגברת ההתנגדות לאבטחה וצנזורה
קשה מאוד, אם לא בלתי אפשרי, להשיג ביזור מושלם מבלי להתפשר על המדרגיות, ולהיפך.
זה נכון במיוחד בבלוקצ'יין שבו כל הפונקציות הקריטיות כמו ביצוע עסקאות, קונצנזוס וזמינות נתונים מנוהלות על ידי רשת אחת, מה שמגדיל את הסבירות של עומס ומקשה על ההרחבה.
פתרון עוקף לטרילמה של המדרגיות הוא להאציל את האחריות העיקרית על 3 הפונקציות הללו לבלוקצ'יין עצמאיים שונים.
עיצוב זה מבטיח שניתן לייעל את שרשרת הביצוע לטיפול ביישומים עם TPS גבוה כמו DEX או משחקי P2E, מבלי לדאוג לביזור.
מדרגיות
בלוקצ'יין כמו אית'ריום הוא עמוס לעתים קרובות מכיוון שפרוטוקול שכבה 1 יחיד מספק את כל הפונקציות הקריטיות, כגון ביצוע עסקאות, קונצנזוס וזמינות נתונים. זה יוצר צוואר בקבוק להרחבה. בלוקצ'יין שכבה 0 יכול להקל על העומס על ידי האצלת פונקציות קריטיות אלו לבלוקצ'יין שונים.
עיצוב זה מבטיח שרשתות בלוקצ'יין הבנויות על אותה תשתית שכבה 0 יכולות כל אחת לייעל משימות מסוימות, ובכך לשפר את המדרגיות.
יכולת פעולה הדדית
יכולת פעולה הדדית מתייחסת ליכולת של רשתות בלוקצ'יין לתקשר זו עם זו. דבר זה מאפשר רשת שזורה יותר של מוצרים ושירותים התומכים בבלוקצ'יין, אשר בתורה מציעה חווית משתמש טובה יותר.
רשתות בלוקצ'יין הבנויות על אותו פרוטוקול שכבה 0 יכולות לקיים אינטראקציה זו עם זו כברירת מחדל, ללא צורך בגשרים ייעודיים.
גמישות
כדי לעודד מפתחים להתבסס עליהם, פרוטוקולי שכבה 0 מספקים לרוב ערכות פיתוח תוכנה (SDK) קלות לשימוש וממשק חלק כדי להבטיח שמפתחים יכולים להשיק בקלות את הבלוקצ'יין הייעודיים שלהם.
פרוטוקולי שכבה 0 מעניקים למפתחים גמישות רבה להתאים אישית את הבלוקצ'יין שלהם, ומאפשרים להם להגדיר מודלים משלהם להנפקת אסימונים ולשלוט בסוג ה-DApps שהם רוצים שיבנו על הבלוקצ'יין שלהם.
