Mengamati lapisan kedua Bitcoin dari perspektif mesin negara, seperti apa arsitektur aplikasi Web3 skala besar?

Penulis asli: Fu Shaoqing, SatoshiLab, Bihelix, All Things Island BTC Studio

Baca komentar:

(1) Artikel ini agak kabur karena melibatkan beberapa prinsip dasar sistem, dan penulis memiliki pengalaman teoritis dan praktis yang terbatas dalam sistem terdistribusi. Pembaca umum dapat langsung membaca kesimpulan yaitu arsitektur aplikasi web3.0 skala besar pada Bagian 3.3.

(2) Untuk klasifikasi konstruksi lapisan kedua, lihat artikel “Artikel yang merangkum sistem pengetahuan dasar konstruksi lapisan kedua (Layer 2) Bitcoin”. Menurut klasifikasi struktur sistem dalam artikel referensi, lapisan kedua Bitcoin Layer 2 dibagi menjadi tiga jenis: struktur blockchain, struktur sistem terdistribusi, dan struktur sistem terpusat.

(3) Mengamati konstruksi lapisan kedua Bitcoin dari perspektif mesin negara, Anda akan menemukan bahwa prinsip mesin negara berlaku untuk ketiga struktur sistem (sistem blockchain, sistem terdistribusi, sistem terpusat), tetapi implementasinya Metodenya terbatas pada struktur sistem.

(4) Tiga sudut pandang: buku besar terdistribusi, mesin negara, struktur blok + rantai

Kata Pengantar Multi-level dan multi-sudut

Mengamati sesuatu pada berbagai tingkat dan sudut termasuk dalam metodologi analisis komprehensif. Keunggulannya tercermin dalam beberapa aspek: kelengkapan, pemahaman mendalam, kelengkapan, keakuratan, dan kemudahan pelaksanaan. Keunggulan metodologi analisis yang komprehensif membuatnya memiliki nilai penerapan yang kuat dalam permasalahan yang kompleks dan dapat berubah, serta dapat memberikan hasil analisis yang lebih komprehensif, mendalam dan akurat, memberikan dukungan yang kuat untuk memecahkan masalah dan mendorong pembangunan.

(1) Beberapa level

Multi level umumnya dapat diamati pada tingkat makro, meso dan mikro, atau dari perspektif siklus waktu, tingkat jangka pendek, jangka menengah dan jangka panjang dapat digunakan untuk observasi. Dalam perkembangan ekosistem Bitcoin, kita dapat memperoleh pengetahuan dan pemahaman yang lebih komprehensif, mendalam dan akurat tentang ekosistem Bitcoin dengan mengamatinya dari tiga tingkatan: jangka pendek, jangka menengah, dan jangka panjang.

Berikut ringkasan dari Guru Dashan: “Ekosistem Bitcoin dibagi menjadi tiga peluang: jangka pendek, jangka menengah, dan jangka panjang: Peluang jangka pendek untuk ekosistem Bitcoin adalah jalur Prasasti yang diwakili oleh BRC-20; peluang jangka menengah adalah jalur Bitcoin Layer 2 dan Nostr Plus. Jalur Lightning Network; peluang jangka panjang adalah jalur solusi off-chain yang diwakili oleh protokol RGB dan BitVM. Ini mencakup empat jalur, jalur Prasasti; Lapisan Jalur 2; jalur Nostr plus Lightning Network; jalur off-chain (Diwakili oleh RGB dan BitVM).”

Di Bagian 3.4 artikel ini, tahap awal konstruksi lapis kedua berbasis rantai di Lapisan juga diklasifikasikan sebagai peluang jangka pendek. Alasannya dijelaskan di Bagian 3.4.

(2) Berbagai sudut

Pada saat yang sama, kami mengamati ekosistem Bitcoin dari berbagai sudut, yang dapat memberikan keuntungan yang komprehensif, obyektif, mendalam, fleksibel dan inovatif. Pengamatan multi-sudut semacam ini membantu kita mengetahui dan memahami berbagai hal dengan lebih baik, serta kondusif bagi inovasi.

Dari berbagai perspektif ini, kita mulai dari perspektif bisnis - buku besar terdistribusi (kondusif untuk memahami bisnis), perspektif komputasi abstrak - mesin negara (kondusif untuk memahami implementasi sistem terdistribusi blockchain +), dan perspektif implementasi teknis - blok + struktur rantai (kondusif untuk memahami bagian ekosistem blockchain).

1. Tiga sudut pandang

Dalam dokumen Ethereum “Ethereum EVM Illustrated”, diperkenalkan bahwa ada tiga sudut pandang untuk struktur blok Ethereum (buku besar terdistribusi, mesin negara, blockchain). Pengamatan ini juga berlaku untuk Bitcoin, dan lebih cocok untuk mengamati struktur ekologi Bitcoin. Pada pendahuluan berikut, kita memahami dari ketiga perspektif tersebut dan akan ada keuntungan yang berbeda.

Dari sudut pandang mesin negara, tidak hanya mudah untuk memahami status dan pemrosesan status pada blockchain, tetapi juga lebih mudah untuk memahami status, saluran status, dan transisi status dalam sistem terdistribusi. struktur sistem terdistribusi, akan lebih mudah untuk memahami routing. Masalahnya adalah untuk memahami persyaratan grafik asiklik transisi keadaan yang diarahkan. Mesin negara didasarkan pada prinsip komputasi abstrak yang mendasari teori grafik. Berdasarkan prinsip-prinsip ini dan struktur implementasi spesifik (blockchain, terdistribusi, terpusat), Anda akan memahami masalah spesifik yang perlu diselesaikan dan ide solusinya.

Kedua, dari sudut pandang bisnis, kita akan dengan mudah memahami mengapa blockchain dapat menangani data kepercayaan dan mengapa data di blockchain dapat digunakan sebagai mata uang digital, yang menjadikan sistem blockchain lebih seperti buku besar. Anda akan memahami mengapa sistem terdistribusi bukan buku besar dan perlu bekerja sama dengan buku besar. Pada saat yang sama, Anda akan memahami bagaimana sistem terdistribusi menangani data dan aliran di buku besar bekerja sama dengan buku besar.

Dari sudut pandang implementasi teknis, kita akan memahami bahwa sistem seperti Blockchain adalah struktur blockchain.Kelebihan dan kekurangan dari struktur teknis ini juga dapat dengan mudah diringkas dan diringkas.

Mengenai struktur ekosistem Bitcoin, dari perspektif buku besar dan mesin negara, kita dapat lebih memahami kelebihan dan kekurangan masing-masing struktur, dan bagaimana menggunakan tiga struktur alternatif untuk membangun lapisan kedua Bitcoin, bahkan jika kita membangun Web3. 0 Seluruh arsitektur aplikasi.

Saya merasakannya ketika membaca dokumentasi Ethereum “Ethereum EVM diilustrasikan”. Mengamati hal-hal yang dapat dibandingkan dengan Ethereum dari tiga sudut berbeda memberi kita beberapa ide pemikiran dan referensi pengalaman pemrosesan untuk menyelesaikan Ethereum. Misalnya, ketika Ethereum dipandang sebagai robot berbasis negara, teori dan algoritma pada mesin negara di bidang komputer dapat disesuaikan dengan Ethereum. Saat mempertimbangkan Ethereum sebagai database berbasis buku besar, beberapa teori dalam database dapat diterapkan pada Ethereum - seperti gagasan sharding dalam database. Perasaan ini juga berlaku pada ekosistem Bitcoin, dan akan dicampur dan digunakan dalam tiga struktur sistem besar, sehingga fleksibilitasnya semakin besar.

1.1 Perspektif bisnis—buku besar terdistribusi

Dari perspektif buku besar, blockchain adalah sekelompok transaksi, seperti halaman data yang ditulis di buku besar.

Dari perspektif buku besar, lebih mudah bagi kita untuk memahami kemampuan bisnis serta fungsi moneter dan keuangannya. Ini juga merupakan peran buku besar dalam keseluruhan arsitektur aplikasi Web3.0.

Dari perspektif buku besar, kita dapat dengan mudah memahami konstruksi rantai lapis kedua.Akun dari bisnis yang berbeda dapat dicatat dalam buku besar yang berbeda, dan buku besar pembantu ini dapat diringkas ke dalam buku besar.

Dari sudut pandang ledger + distribusi, kita dapat memahami bahwa jika peserta diberikan mata uang digital, bagaimana cara menanganinya dan cara membagi akunnya, peserta dapat bernegosiasi dan menanganinya sendiri, dan akhirnya mencatatnya di buku besar. .

1.2 Perspektif komputasi abstrak—mesin negara

Di sini kami fokus pada mesin negara, karena perspektif ini dapat memberikan pemahaman yang baik tentang sistem blockchain dan sistem terdistribusi. Dan Anda dapat memahami perbedaan antara cara data (atau status) diproses dalam sistem blockchain dan cara pemrosesannya dalam sistem terdistribusi.

Dari sudut pandang negara, blockchain adalah mesin negara berbasis transaksi. Transaksi adalah kondisi pemicu yang menyebabkan keadaan awal σt bertransformasi ke keadaan berikutnya σt+ 1 di bawah aksi transaksi.

Sekumpulan transaksi dikemas ke dalam blockchain, yang merupakan paket data, menyebabkan status yang terkait dengan kumpulan data ini berubah.

Jadi dari perspektif ini, blockchain adalah rantai negara (dalam sistem terdistribusi, ini adalah saluran negara). Dari perspektif negara, sistem blockchain dapat dipandang sebagai robot berbasis negara.

Dari sudut pandang negara, jika kita mengamati sistem terdistribusi blockchain +, akan lebih mudah untuk memahami aturan transmisi dan perubahan negara pada kedua sistem tersebut.Kedua sistem tersebut sebenarnya adalah automata berbasis negara.

Ketika blockchain dipandang sebagai robot berbasis negara, maka teori dan algoritma tentang mesin negara dalam teori grafik di bidang komputer dapat diterapkan pada blockchain. Demikian pula, jika struktur teknis yang diterapkan bukanlah struktur blockchain, melainkan struktur terdistribusi, kita juga dapat menggunakan teori mesin negara. Seperti grafik asiklik terbatas DAG (untuk menghindari bunga ganda), saluran status, dan penyegelan satu kali adalah teknologi yang perlu digunakan untuk menangani status dalam sistem terdistribusi.

1.3 Perspektif implementasi teknis—struktur blok + rantai

Dari perspektif implementasi teknis, sistem seperti Bitcoin dan Ethereum adalah sebuah blockchain. Data yang tersebar dihubungkan oleh blok data dan penunjuk hash di dalamnya.

Ini hanyalah struktur implementasi teknis yang dipertahankan untuk mengoperasikan sistem seperti blockchain. Data dan perhitungan pada blockchain mengadopsi pendekatan global, dan hanya struktur ini yang dapat menyelesaikan fungsi buku besar. Detail implementasi dan penerapan struktur ini perlu dipertimbangkan ketika berinteraksi dengan sistem eksternal.

Kita dapat dengan mudah memahami karakteristik struktur implementasi teknologi block+chain ini dan juga dapat menghitung indikator kinerja. Misalnya, ukuran blok jaringan Bitcoin adalah 1 M (maksimum teoretis adalah 4 M setelah mendukung Segregated Witness), dan jumlah transaksi yang didukungnya dapat dihitung sepenuhnya.

Rumus perhitungannya adalah: (ukuran blok/rata-rata ukuran transaksi)/rata-rata interval waktu blok. Dalam keadaan normal, setiap blok Bitcoin dapat menampung sekitar 2,000-3,000 transaksi, atau 3-7 TPS.

1.4 Karakteristik dasar blockchain dan karakteristik tiga struktur konstruksi Layer 2

Lihat tiga klasifikasi konstruksi lapisan kedua Bitcoin: struktur blockchain, struktur sistem terdistribusi, dan struktur sistem terpusat. Dengan membandingkan beberapa karakteristik dasar konstruksi lapisan pertama dan kedua Bitcoin, kita dapat melihat dengan jelas perbedaan di antara keduanya. Seperti yang ditunjukkan pada tabel di bawah ini. Nanti, kami akan membandingkan persyaratan aplikasi di Bagian 3.2 untuk membantu kami memilih kombinasi konstruksi arsitektur yang sesuai dari struktur sistem dasar ini.

Melalui tabel di atas, secara kasar kita dapat merangkum karakteristik struktur blockchain, struktur sistem terdistribusi, dan struktur terpusat.

(1) Struktur Blockchain

Manfaat terbesar dari struktur blockchain adalah memecahkan masalah terkait kepercayaan dan dapat mencatat proses perubahan data (transisi keadaan), sehingga data dan aturan penghitungan menjadi data tepercaya dan penghitungan tepercaya. Di antara data tepercaya ini, satu adalah data asli dasar (dinyatakan sebagai mata uang), dan yang lainnya adalah kumpulan instruksi untuk memproses data (dinyatakan sebagai kode dan kontrak pintar).

Masalah terbesar dari struktur blockchain adalah kinerja yang buruk. Ada dua alasan untuk ini: Pertama, struktur blockchain tidak dapat menghapus skenario perhitungan parsial, dan semua permintaan diproses dengan cara perhitungan penuh. Misalnya perhitungan parsial dan perhitungan global, data lokal dan data global, data sementara dan data permanen. Kedua, struktur blockchain memiliki batas atas kinerja yang jelas. Jika perluasan lapisan 2 dilakukan melalui rantai, jumlah transaksi yang didukung juga sangat terbatas. Perhitungan sederhananya adalah sebagai berikut:

Batas atas sistem blockchain adalah jumlah maksimum transaksi yang dapat ditampung oleh satu kapasitas blok.Batas atas dari blockchain multi-level adalah produk dari jumlah transaksi di setiap kapasitas blok lapisan. Misalnya, lapisan Bitcoin memiliki 7 TPS per detik, dan rantai lapisan 2 memiliki kapasitas pemrosesan 100 TPS, maka gabungan kedua struktur tersebut adalah 700 TPS.

Untuk memperluas kinerja struktur yang mengandung blockchain, diperlukan konstruksi multi-lapisan dan perlu digunakan bersama dengan sistem heterogen. Untuk pekerjaan yang harus diselesaikan dalam sistem blockchain, hanya data yang perlu disimpan dan dihitung secara global yang perlu dicatat. Data non-global lainnya dapat ditugaskan ke lapisan lain untuk diproses, sehingga data dan kode yang diproses hanya terkait. kepada pihak-pihak terkait semaksimal mungkin. .

Dari tabel di atas, hanya struktur blockchain yang dapat mewujudkan fungsi trustless ledger, oleh karena itu jika suatu sistem ingin mewujudkan fungsi trustless ledger maka harus menyertakan sistem blockchain. Namun, karena persyaratan kinerja aplikasi skala besar, sistem blockchain harus dikombinasikan dengan sistem lain untuk memenuhi kebutuhan tersebut.

(2) Sistem terdistribusi

Pada tabel di atas, kita dapat melihat keuntungan nyata dari sistem terdistribusi: desentralisasi, kinerja, dan skalabilitas semuanya sangat baik, namun terdapat fitur yang lebih kompleks dalam implementasi fungsi. Selain itu, sistem terdistribusi tidak memiliki kemampuan untuk mempercayai buku besar.

Oleh karena itu, jika kita dapat menggunakan sistem terdistribusi dalam konstruksi lapis kedua berdasarkan fungsi buku besar Bitcoin lapis pertama, secara teoritis kita dapat mencapai perluasan kinerja tanpa batas sambil mempertahankan karakteristik dasar blockchain. Kasus di area ini diwakili oleh Bitcoin + Lightning Network Kinerja kombinasi ini adalah 7 TPS Bitcoin * ∞.

Alasan untuk mencapai kelengkapan Turing dalam sistem terdistribusi adalah karena biaya pencatatan dan menjalankan kontrak pintar dalam sistem blockchain sangat tinggi karena merupakan data global dan kode global. Oleh karena itu, kontrak pintar juga cocok untuk teori berlapis, yang membatasi penyimpanan kode dan pelaksanaan kontrak pintar kepada peserta. Ini juga merupakan skenario di mana verifikasi sisi klien terjadi dalam sistem terdistribusi. Hanya data tepercaya (negara bagian, segel satu kali) antara pihak terkait yang diperlukan untuk berpartisipasi dalam penghitungan, dan penghitungan lengkap Turing hanya dilakukan secara lokal. Inilah yang sering dikatakan tentang konsensus seluruh jaringan dan konsensus peserta dalam sistem terdistribusi.Kesulitan terbesar dalam membangun lapisan kedua dengan struktur sistem terdistribusi adalah implementasi teknisnya yang relatif rumit. Jaringan seperti Lightning Network yang hanya menyelesaikan masalah pembayaran berkembang lambat dan memiliki banyak ketidaksempurnaan. Bahkan lebih menantang lagi untuk menerapkan komputasi Turing-lengkap pada sistem terdistribusi. Perkembangan yang lambat dan pembaruan versi RGB yang lambat adalah contohnya.

Biaya terbesar untuk menyelesaikan kompleksitas adalah kerentanan terhadap masalah keamanan dan tingginya ambang batas untuk pembangunan. Menerapkan fungsi kontrak pintar lengkap Turing pada sistem terdistribusi tidak hanya memerlukan siklus pengembangan yang panjang dan sulit untuk platform yang mendasarinya, tetapi juga sering kali menyebabkan kerentanan kode kontrak dan serangan peretas yang berkelanjutan.

(3) Sistem terpusat

Pada tabel di atas terlihat bahwa keunggulan sistem terpusat adalah implementasi rekayasa yang relatif sederhana, hal ini disebabkan oleh kontrol logika internal yang sederhana dan perhitungan yang sederhana. Demikian pula, sistem terpusat tidak memiliki kemampuan untuk mempercayai buku besar. Keuntungan dari sistem terpusat tidak terlalu menonjol, jika Anda memproses data skala kecil, atau memproses data sementara dan penghitungan sementara, itu akan relatif cocok.

Konstruksi lantai dua dari sistem terpusat dapat digunakan sebagai solusi tambahan atau transisi dari dua metode lainnya.

(4) Analisis komprehensif

Di era nilai, melalui konten di atas, kita dapat melihat bahwa sulit mencapai efek pemenuhan kebutuhan hanya dengan mengandalkan satu sistem. Ini juga merupakan kebutuhan praktis untuk lapisan kedua pengembangan ekologi Bitcoin. Namun cara menggabungkan ketiga sistem ini memerlukan banyak eksplorasi, mari kita analisa terlebih dahulu secara teoritis, karena dihadapkan pada kebutuhan yang berbeda maka akan timbul struktur kombinasi yang berbeda.

Pertama-tama, dari perspektif konsep desain lapisan protokol, jaringan Bitcoin tidak memerlukan kelengkapan Turing, melainkan mesin kepercayaan global dan hanya perlu menyimpan data dan perubahan data yang memerlukan kepercayaan global. Berdasarkan persyaratan paling mendasar ini, set instruksi Bitcoin dapat dikurangi seminimal mungkin. Fungsi lainnya diserahkan kepada ekstensi lapisan atas untuk diselesaikan. Selain memenuhi persyaratan fungsional lapisan ini, teknologi koneksi antara lapisan pertama Bitcoin dan jaringan lapisan atas juga perlu dikembangkan dan ditingkatkan lebih lanjut. Selain itu, teknologi koneksi ini, dengan tujuan untuk memenuhi fungsi, memerlukan penggunaan ruang data Bitcoin sesedikit mungkin.

Umumnya, aplikasi kecil hanya perlu diselesaikan pada satu blockchain. Sistem yang sedikit lebih besar cocok untuk diselesaikan pada konstruksi lapisan kedua dari blockchain + blockchain. Namun untuk aplikasi skala besar, solusi yang lebih disukai adalah menggunakan sistem blockchain + sistem terdistribusi. Dari perspektif kinerja, batas atas sistem terdistribusi secara teoritis tidak terbatas, jadi kombinasi tersebut adalah 7 TPS Bitcoin * ∞. Implementasi teknik juga akan dibatasi oleh beberapa faktor tertentu.Biasanya batas atas sistem tersebut dibatasi oleh kemampuan routing sistem terdistribusi, kemampuan pemrosesan grafik asiklik terarah dari perubahan keadaan, dan tautan implementasi teknis spesifik lainnya. Nantinya, dalam arsitektur aplikasi khas Web3.0, Anda juga dapat melihat diagram kombinasi berbagai sistem.

Melalui kombinasi beberapa struktur sistem, keterbatasan teori dasar suatu sistem dapat dipatahkan. Misalnya, sistem blockchain dibatasi oleh batasan segitiga mustahil DSS, tetapi jika sistem blockchain + sistem terdistribusi digunakan, segitiga mustahil desentralisasi D, keamanan S, dan skalabilitas S dapat diselesaikan. Kombinasi lainnya, blockchain + sistem terpusat, juga dapat menyelesaikan masalah skalabilitas sampai batas tertentu. Sistem terdistribusi + sistem terpusat dapat mengatasi keterbatasan segitiga CAP dalam sistem terdistribusi.

Dalam sejarah perkembangan teknologi di masa lalu, terdapat juga beberapa kasus penggunaan gabungan. Misalnya, ketika database terpusat memiliki kemampuan terbatas, ia mengadopsi struktur master-slave, kemudian berpindah ke sub-database dan sub-tabel, ke database terdistribusi, yang merupakan contoh penggunaan sistem terpusat dan sistem terdistribusi.

Perpaduan ini juga mengandung gagasan filosofis: **Pemecahan suatu masalah tidak dapat memperoleh jawaban pada tingkat dimana masalah itu muncul, tetapi dapat menyelesaikan masalah pada tingkat yang lebih tinggi. **Tidak mudah untuk memahami kalimat ini dengan jelas. Saya memikirkan metafora yang sangat bagus dalam “Zen dan Seni Perawatan Sepeda Motor”: Kita tidak bisa mengangkat diri kita sendiri dengan rambut kita. Hal ini memberitahu kita bahwa kita tidak dapat mengandalkan sistem itu sendiri untuk menyelesaikan masalah kita sendiri, namun harus menggunakan sistem eksternal untuk menyelesaikannya.

2. Tinjau kembali desain dan pengembangan lapisan kedua Bitcoin dari perspektif mesin negara

Negara bagian dan mesin negara terdapat pada tiga gedung berlantai dua tersebut, namun namanya sedikit berbeda sehingga membuat kebanyakan orang tidak memperhatikan sudut pengamatan ini.

Jika kita melihatnya dari perspektif negara bagian dan mesin negara, ketiga struktur dua lapis tersebut semuanya merupakan mesin negara yang memproses negara, namun prinsipnya sedikit berbeda. Ketika ketiga sistem ini digunakan bersama-sama, perlu dipastikan bahwa konsep “negara” konsisten dalam ketiga sistem tersebut, dan bahwa mesin negara dari setiap sistem dapat menangani perubahan negara, tetapi tidak dapat merusak konsistensi negara.

Dari perspektif mesin negara, arsitektur aplikasi ekosistem Bitcoin atau Web3.0 menggunakan kombinasi sistem ini untuk menyelesaikan pemrosesan transformasi keadaan, sehingga menyelesaikan pemrosesan logika bisnis.

Dengan menggunakan gagasan mesin negara, kita melihat konstruksi jaringan dua lapis Bitcoin, dan kita dapat melihat bahwa setiap lapisan arsitektur memiliki pembagian kerja yang sesuai dengan karakteristiknya.

2.1 Pengetahuan dasar tentang keadaan dan mesin keadaan dalam teori graf

Dalam teori graf, pengetahuan dasar tentang keadaan dan mesin keadaan meliputi hal-hal berikut:

Status: Status mengacu pada simpul atau titik dalam teori graf. Pada graf berarah keadaan dapat direpresentasikan sebagai sebuah simpul, sedangkan pada graf tidak berarah keadaan dapat direpresentasikan sebagai titik.

Transisi Keadaan: Transisi keadaan mengacu pada proses dari satu keadaan ke keadaan lainnya. Pada graf berarah, transisi keadaan dapat direpresentasikan sebagai sisi berarah; pada graf tidak berarah, transisi keadaan dapat direpresentasikan sebagai sisi tidak berarah.

Mesin Status: Mesin status adalah model komputasi abstrak yang digunakan untuk mendeskripsikan serangkaian status dan aturan transisi antarstatus. Mesin negara terdiri dari himpunan keadaan, keadaan awal, fungsi transisi dan keadaan terminasi.

Grafik Berarah: Graf berarah adalah struktur graf yang terdiri atas simpul-simpul dan sisi-sisi berarah. Sisi-sisi berarah mengarah dari satu simpul ke simpul lainnya, mewakili hubungan transisi antar keadaan.

Grafik Tak Berarah: Graf tak berarah adalah struktur graf yang terdiri atas simpul dan sisi tak berarah. Sisi tak berarah menghubungkan dua simpul dan merepresentasikan hubungan antar keadaan.

Penyortiran Topologi: Penyortiran topologi mengacu pada pengurutan linear simpul-simpul dari graf asiklik berarah (DAG), sehingga untuk dua simpul u dan v, jika terdapat sisi (u, v), maka u muncul sebelum v dalam penyortiran.

Grafik Asiklik Berarah (DAG): Graf asiklik berarah adalah graf berarah yang tidak memiliki siklus yang dimulai dari sebuah titik dan kembali ke titik tersebut setelah melewati beberapa sisi.

Jalur Terpendek: Jalur terpendek mengacu pada jalur dengan jumlah bobot tepi terkecil di antara jalur yang menghubungkan dua simpul pada grafik.

Pohon Rentang Minimum: Pohon merentang minimum mengacu pada pencarian pohon yang memuat semua simpul dalam graf terhubung sedemikian rupa sehingga jumlah bobot tepi pohon tersebut minimum.

Pengetahuan dasar ini adalah konsep inti dalam teori grafik dan digunakan untuk mendeskripsikan dan menganalisis hubungan dan aturan transisi antar keadaan. Pengetahuan dan grafik yang relevan dapat dipelajari secara mendalam di buku-buku profesional.

Meskipun pengetahuan ini terkesan agak abstrak dan membosankan, namun mudah untuk dipahami jika kita mengubah pengetahuan ini menjadi beberapa konsep blockchain yang sering kita temui. Misalnya, beberapa skenario memerlukan grafik asiklik terarah untuk menghindari masalah pembelanjaan ganda; enkapsulasi satu kali adalah mengubah keadaan di blockchain menjadi keadaan dalam sistem terdistribusi; algoritma perutean adalah menemukan jalur terpendek dalam sistem terdistribusi Perhitungan; rute dengan biaya pembayaran terkecil di Lightning Network adalah masalah pohon rentang minimum; verifikasi klien juga dapat dianggap sebagai bentuk mesin negara.

2.2 Mesin negara dan sistem terdistribusi

Di sini kami menggunakan beberapa jaringan terdistribusi untuk memperkenalkan:

(1) Di Jaringan Petir

Di Lightning Network, poin pengetahuan yang terkait dengan negara bagian dan mesin negara adalah:

Lightning Network adalah solusi lapis kedua untuk Bitcoin berdasarkan teknologi saluran negara. Saluran pembayaran di Lightning Network adalah saluran negara dua arah. Peserta dapat melakukan banyak transaksi di saluran tersebut dan memperbarui status saluran untuk mencapai kecepatan dan rendah -transaksi biaya Pembayaran biaya.

Transaksi (yaitu, negara bagian) di Lightning Network diimplementasikan melalui kontrak terkunci waktu (HTLC) berbasis Hash, di mana peserta dapat mengunci dana (negara ditransfer antara sistem Bitcoin dan Lightning Network), dan Melakukan transaksi aman dalam saluran (penanganan keadaan sederhana).

Perutean di Lightning Network: Untuk mengaktifkan pembayaran lintas saluran, Lightning Network menggunakan mekanisme yang disebut perutean, di mana peserta dapat melakukan pembayaran dengan menemukan jalur tepercaya.

Node relai di Jaringan Lightning: Node relai adalah node yang dapat meneruskan permintaan pembayaran, dan dapat membantu merealisasikan pembayaran lintas saluran.

Pembayaran dua arah di Lightning Network: Lightning Network memungkinkan peserta melakukan pembayaran dua arah di saluran pembayaran, yaitu mereka tidak hanya dapat membayar ke pihak lain, tetapi juga menerima pembayaran pihak lain.

Privasi pembayaran Lightning Network: Karena transaksi di Lightning Network dilakukan di dalam saluran, semua transaksi tidak perlu ditulis ke blockchain, sehingga privasi pembayaran dapat ditingkatkan.

Keterbatasan Lightning Network (kebanyakan keterbatasan teknologi implementasi negara dan mesin negara): Lightning Network juga memiliki beberapa keterbatasan, seperti kelangsungan saluran, waktu penguncian dana, dll. Keterbatasan ini perlu dipertimbangkan secara komprehensif untuk merancang saluran pembayaran yang sesuai.

(2) Dalam RGB, poin pengetahuan yang terkait dengan status, mesin status, dan saluran status adalah:

RGB didasarkan pada protokol LNP dan BP. Ada diskusi tentang apakah RGB adalah lapisan kedua atau ketiga. Jika RGB dihitung langsung berdasarkan BP, maka secara langsung memperluas fungsi lengkap Turing Bitcoin dan termasuk dalam lapisan kedua. Metode ini memiliki perluasan kinerja yang terbatas. Jika perhitungan RGB didasarkan pada LNP, maka itu termasuk dalam lapisan ketiga (karena LNP adalah lapisan kedua dari Bitcoin). Metode ini dapat memperluas kinerja dan daya komputasi Turing-complete, namun terdapat kompleksitas tertentu dalam implementasi teknisnya. . Biasanya, metode kombinasi tidak hanya dapat memperluas daya komputasi, namun juga memperluas kinerja dan mengurangi kompleksitas implementasi.

RGB didasarkan pada teknologi saluran negara di Bitcoin atau Lightning Network. Saluran status dalam RGB mengacu pada saluran komunikasi antara dua pihak atau lebih yang dibangun di atas LNP dan BP. Beberapa transaksi dan pembaruan status dapat dilakukan dalam saluran tersebut, sehingga mengurangi jumlah transaksi dan biaya pada blockchain.

Saluran negara di RGB menggunakan skrip multi-tanda tangan berbasis Bitcoin untuk mengunci dana dan menggunakan jenis transaksi khusus untuk memperbarui keadaan saluran.

Saluran negara di RGB dapat diterapkan pada berbagai skenario, seperti saluran pembayaran, pertukaran terdesentralisasi, penerbitan aset, dll., sehingga meningkatkan efisiensi transaksi dan pengalaman pengguna.

Saluran negara di RGB merealisasikan pembayaran dan transfer aset dengan memperbarui status saluran. Transaksi dalam saluran tidak perlu ditulis ke blockchain, hanya keadaan akhir yang akan ditulis ke blockchain.

Saluran status di RGB juga dapat mengimplementasikan fungsi yang lebih kompleks, seperti pertukaran atom, perutean pembayaran, dll., melalui kontrak pintar dan skrip multi-tanda tangan.

Saluran status dalam RGB dapat dikombinasikan dengan teknologi dan protokol lain, seperti Lightning Network, LNURL, dll., untuk memberikan fungsionalitas yang lebih kaya dan pengalaman pengguna yang lebih baik.

Desain dan implementasi saluran status di RGB perlu mempertimbangkan faktor-faktor seperti keamanan, privasi, skalabilitas, dll. untuk memastikan keandalan dan ketersediaan sistem.

(3) Dalam Nostr, konsep-konsep yang berkaitan dengan negara, mesin negara, dan saluran negara.

Di Nostr, karena informasi dikirimkan, konsep negara (data tepercaya, mata uang digital) dan mesin negara belum tercermin. Namun, saya yakin jika struktur terdistribusi Nostr sedikit diubah dan pemrosesan status ditingkatkan, sistem yang mirip dengan Lightning Network akan terbentuk.Sistem seperti itu dapat mengirimkan informasi dan memberikan nilai. Kemungkinan untuk secara bertahap mengubah sistem terdistribusi berbasis informasi ini menjadi sistem terdistribusi yang mencakup pemrosesan nilai juga dijelaskan dalam diagram arsitektur aplikasi Web3.0 di Bagian 3.3.

Pengenalan singkat tentang Nostr saat ini: Ada dua komponen utama di Nostr, klien dan relay. Setiap pengguna menjalankan klien dan berkomunikasi dengan orang lain melalui relay. Setiap pengguna diidentifikasi dengan kunci publik. Setiap postingan yang dibuat pengguna ditandatangani. Setiap klien memverifikasi tanda tangan ini. Klien mendapatkan data dari dan mempublikasikan data ke relay pilihan mereka. Relay tidak berkomunikasi satu sama lain, hanya langsung dengan pengguna.

(4) Dalam sistem terdistribusi, poin pengetahuan yang terkait dengan mesin negara meliputi:

Model mesin negara: Mesin negara adalah model matematika yang menggambarkan transisi dan perilaku suatu sistem antara negara-negara yang berbeda. Dalam sistem terdistribusi, model mesin negara sering digunakan untuk menggambarkan perilaku dan perubahan keadaan sistem.

Mesin keadaan terbatas (FSM): Mesin keadaan terbatas adalah model mesin keadaan paling dasar, yang berisi sekumpulan keadaan terbatas dan seperangkat aturan transisi antar keadaan. Dalam sistem terdistribusi, mesin negara terbatas dapat menggambarkan berbagai keadaan sistem dan transisi antar negara.

Transisi keadaan: Transisi keadaan mengacu pada proses perpindahan sistem dari satu keadaan ke keadaan lain. Dalam sistem terdistribusi, transisi keadaan dapat dipicu oleh berbagai peristiwa atau kondisi, seperti penerimaan pesan, batas waktu, dll.

Perilaku mesin negara: Mesin negara dapat menentukan perilaku berbeda di negara bagian yang berbeda. Dalam sistem terdistribusi, perilaku mesin negara dapat mencakup pemrosesan pesan, melakukan operasi, mengirim pesan, dll.

Konsistensi status: Dalam sistem terdistribusi, beberapa node mungkin memiliki status berbeda. Konsistensi keadaan mengacu pada menjaga keadaan berbagai node dalam sistem terkoordinasi dan konsisten satu sama lain.

Mesin status terdistribusi (DSM): Mesin status terdistribusi mengacu pada teknologi yang menerapkan model mesin status ke sistem terdistribusi. Ini dapat mendistribusikan status sistem dan transisi status ke beberapa node dan memastikan konsistensi status antar node.

Mesin keadaan atom (ASM): Mesin keadaan atom mengacu pada mesin keadaan yang mempertahankan atomisitas selama transisi keadaan. Dalam sistem terdistribusi, mesin negara atom dapat memastikan konsistensi dan keandalan sistem selama transisi keadaan.

Protokol konsistensi: Protokol konsistensi adalah protokol yang digunakan untuk memastikan konsistensi keadaan dalam sistem terdistribusi. Protokol konsensus umum termasuk Paxos, Raft, ZAB, dll.

Toleransi kesalahan: Mesin negara terdistribusi harus memiliki toleransi kesalahan, yaitu sistem masih dapat mempertahankan keadaan dan perilaku yang benar jika terjadi kegagalan node atau kehilangan pesan.

Skalabilitas: Mesin negara terdistribusi harus dapat diskalakan, artinya, mesin tersebut harus mampu mempertahankan transisi keadaan yang efisien dan konsistensi seiring dengan peningkatan skala sistem.

2.3 Mesin negara dan sistem blockchain

Menurut dokumen Ethereum “diilustrasikan dengan Ethereum EVM”, setiap blok adalah sekumpulan status pemicu, dan seluruh sistem Ethereum adalah pemroses status. Di 1.2, kami memperkenalkan konten mesin negara dalam sistem blockchain. Ada juga banyak deskripsi mesin negara di kertas putih Ethereum.

Meskipun mesin negara memiliki kemampuan pemrosesan yang kuat, batas atasnya adalah batas atas struktur blockchain.

Untuk penerapan gabungan interkoneksi blockchain berdasarkan model UTXO dan model akun (seperti EVM), metode implementasi negara dan mesin negara sangat berbeda. Blockchain berdasarkan model UTXO lebih mudah digabungkan dengan sistem terdistribusi karena status di kedua sistem didasarkan pada UTXO, dan tidak ada konversi atau hanya konversi sederhana, sehingga lebih mudah diterapkan. Rantai berdasarkan model akun memerlukan enkapsulasi dan konversi lebih lanjut antara statusnya dan status sistem terdistribusi eksternal, yang rumit untuk diterapkan. Ini juga merupakan salah satu alasan mengapa pengembangan Jaringan Raiden di Ethereum tidak lancar.

2.4 Mesin negara dan sistem terpusat

Contoh penggunaan blockchain + sistem terpusat termasuk Ordinal dan pertukaran terpusat CEX.

Sistem seperti ini relatif sederhana, dan beberapa tidak memiliki transfer negara sama sekali, seperti Ordinal, yang hanya menggunakan indeks terpusat untuk menyelesaikan pekerjaan statistik.

Ibarat pertukaran terpusat, transfer negara di dalamnya sepenuhnya bergantung pada aturan yang ditetapkan oleh sistem terpusat.Mesin negara di dalamnya juga merupakan pemroses negara yang terdiri dari program-program sistem terpusat, dan tidak ada konsep yang rumit.

Dalam aplikasi Web3.0 di masa depan, seharusnya ada lebih banyak kasus penggunaan blockchain + sistem terpusat.

3. Seperti apa seharusnya struktur aplikasi Web3?

Melalui konten artikel sebelumnya, kita mengetahui bahwa melalui kombinasi tiga arsitektur dua lapis Bitcoin, desain struktur yang lebih kompleks dapat diselesaikan untuk mendapatkan persyaratan fitur yang diperlukan. Dan dari perspektif bisnis, jika logika yang mendasari aplikasi dapat didekomposisi menjadi negara bagian dan mesin negara, kombinasi ketiga sistem tersebut dapat digunakan untuk melengkapi seluruh logika bisnis lapisan atas.

Jadi apa saja kombinasi umum ini? Faktor-faktor apa yang akan menentukan struktur portofolio? Kami berspekulasi tentang struktur aplikasi skala besar yang memenuhi Web3.0 berdasarkan klasifikasi aplikasi umum dan persyaratan aplikasi.

3.1 Klasifikasi aplikasi umum

Kami menggunakan statistik aplikasi dalam “Laporan Statistik Perkembangan Internet Tiongkok” ke-48 sebagai referensi, selanjutnya disebut sebagai laporan statistik. Karena Web2.0 sudah matang dan tidak mempengaruhi analisis klasifikasi aplikasi dan hasil skala pengguna, maka data referensi aplikasi yang kami gunakan adalah data lama tahun 2020 dan 2021. Satu hal yang perlu diperhatikan adalah ini hanya statistik Internet Tiongkok Pada tahap Web3.0, banyak aplikasi bersifat global, dan pengguna memiliki skala dan persyaratan kinerja yang lebih tinggi.

Dalam laporan statistik, kita dapat melihat bahwa aplikasi di Web2.0 sangat kaya dan memiliki kelompok pengguna yang besar. Aplikasi ini meliputi: pesan instan, video online, video pendek, pembayaran online, belanja online, mesin pencari, berita online, musik online, siaran langsung online, game online, takeout online, literatur online, ride-hailing online, kantor online, dan pemesanan perjalanan online., pendidikan online, perawatan medis online,… mencakup hampir semua bidang kehidupan masyarakat. Selain konten Internet konsumen ini, terdapat juga banyak aplikasi di Internet industri.

Jika semua aplikasi Web2.0 dimigrasikan ke Web3.0, sebagian besar aplikasi tersebut akan memiliki persyaratan kinerja yang sangat tinggi. Ambil contoh pembayaran Visa, persyaratan kinerja puncaknya adalah: 65.000 TPS. Indikator kinerja tersebut hanya dapat didukung oleh sistem terdistribusi. Misalnya, kinerja Jaringan Lightning saat ini adalah 40 juta transaksi per detik, dan kinerja Jaringan Lightning Jaringan secara teori tidak mencukupi batas atas.

Selain itu, kami mengambil game umum sebagai contoh. Saat ini, game full-chain dengan TPS tertinggi di blockchain dapat mencapai puncak sekitar beberapa ribu TPS, yang merupakan kesenjangan besar dari game Web2 3A tradisional yang memiliki ratusan ribu TPS. dari TPS. Jika Anda ingin memigrasikan semua game ke Web3.0, kinerja infrastruktur yang dibutuhkan akan menjadi tantangan besar.

Terlebih lagi, game hanyalah salah satu aplikasi dalam kategori aplikasi umum, dan aplikasi lain memiliki kinerja lebih tinggi dan persyaratan khusus.

3.2 Persyaratan untuk aplikasi Web3.0

Untuk memahami kebutuhan aplikasi, akan lebih langsung jika menggunakan struktur pendapatan sebagai indikator. Kami mengacu pada laporan “Token Terminal, yang dikurasi oleh FutureMoney Research Q2 2022”. Meskipun laporan ini lebih awal, pembayaran dan aplikasi lainnya masih dalam tahap awal dan tidak akan mempengaruhi hasil analisis utama. Jadi penulis malas kesini dan menggunakan data tersebut ketika saya sedang menulis buku Web3.0, jika ada data Q4 pada tahun 2023 akan lebih akurat.

(1) Analisis kebutuhan melalui pelaporan pendapatan

Klasifikasi pendapatan dalam laporan lebih mewakili komposisi produk inti Web3.0 saat ini. seperti yang ditunjukkan gambar.

1. Pendapatan Layer 1 (rantai utama dasar dalam blockchain) adalah 48%, terhitung hampir setengah dari total pendapatan. Model bisnisnya dapat dipahami sebagai “menjual ruang blok”;

2. Pendapatan platform perdagangan NFT menyumbang 22%, dan model bisnisnya dapat dipahami sebagai royalti atau aktivitas pemasaran;

3. Pendapatan DeX di DeFi menyumbang 15%, dan model bisnisnya adalah biaya transaksi dan pendapatan pasar likuiditas;

4. Pendapatan staking di DeFi menyumbang 8%, dan model bisnisnya adalah komisi atau selisih bunga dari manajemen aset;

5. Gamefi menyumbang 5%, dan model bisnisnya adalah royalti, biaya transfer, penjualan NFT, dll.;

6. Pendapatan pinjaman di DeFi menyumbang sekitar 1%, dan model bisnisnya adalah penyebaran bunga;

7. Pendapatan alat menyumbang sekitar 1%, dan model bisnisnya adalah biaya layanan, yang juga akan mencakup biaya monetisasi lalu lintas di masa depan;

Industri lain yang terkait dengan Web3.0 bukan merupakan aplikasi Web3.0 dan tidak dihitung sebagai industri inti Web3.0 dan tidak akan disertakan. Misalnya: media Web3.0, organisasi penelitian, organisasi pelatihan, dll.

Dari struktur pendapatan, kita dapat melihat bahwa kebutuhan aplikasi ekosistem BTC saat ini pada dasarnya dapat diselesaikan oleh blockchain dan sistem lapis kedua, tanpa memerlukan arsitektur sistem yang rumit. Namun, Gamefi dan SocialFi berkembang relatif cepat.Dengan menggunakan contoh game dalam literatur referensi, kita dapat melihat bahwa game berskala besar sudah memiliki persyaratan struktur sistem yang lebih tinggi dan jelas.

Dari struktur pendapatan, kita dapat melihat kebutuhan penerapan ekosistem BTC saat ini, jadi ada baiknya untuk mengulang semua produk di Ethereum dan ekosistem lainnya. Sedikit mengubah teknologi konstruksi lapisan kedua berbasis rantai di ekosistem Ethereum dan membangun lapisan kedua baru pada Bitcoin dapat memenuhi kebutuhan primer ini dengan lebih baik, namun hanya pada tingkat desentralisasi, keamanan, privasi, dan ketahanan terhadap sensor. dibuat. Dalam “Artikel yang merangkum sistem pengetahuan dasar konstruksi lapisan kedua (Layer 2) Bitcoin”, konstruksi lapisan kedua baru berdasarkan tipe EVM adalah kasus dari situasi ini.

(2) Analisis kasus permainan penggunaan aplikasi dengan persyaratan kinerja tinggi

Dalam artikel “Yang Tidak Mungkin Menjadi Mungkin: Membuat Pengembangan Game Rantai Penuh Menjadi Kenyataan di Lightning Network”, terdapat permintaan yang lebih besar untuk fungsionalitas dan kinerja. Arsitektur sebenarnya dari aplikasi Web3.0 secara bertahap muncul.

Deskripsi masalah dalam artikel: Atas dasar jaminan keamanan, privasi, dan desentralisasi, game full-chain tidak pernah menemukan solusi optimal untuk skalabilitas. Misalnya, mesin game full-chain paling populer, Mud dan Dojo, berkomitmen untuk membantu game full-chain mencapai TPS yang lebih tinggi, namun pemain masih memerlukan buffering lebih dari 2 detik untuk setiap operasi. Faktanya, game full-chain saat ini dengan TPS tertinggi di blockchain dapat mencapai puncak sekitar beberapa ribu TPS, yang merupakan kesenjangan besar dari game Web2 3A tradisional dengan ratusan ribu TPS. Sambil mengejar premis untuk tidak kehilangan keunggulan blockchain, game full-chain dapat mengatasi skalabilitas.

Dalam solusi yang dibahas nanti dalam diskusi teknis, Lightning Network dan RGB digunakan untuk memperluas kinerja, dan konsep rantai sementara dan rantai khusus juga diusulkan.

Rantai sesaat

Blockchain ephemeral dapat didefinisikan sebagai blockchain yang tidak bertahan selamanya dan akan hancur setelah tujuan blockchain terpenuhi (seperti mencatat transaksi) atau setelah statusnya disimpan secara permanen di tempat lain. Status terminasi yang disimpan oleh rantai sementara hanyalah data tentang fakta terminasi yang terkait dengan rantai sementara, sehingga memampatkan semuanya dengan urutan besarnya. Rantai sementara terutama dibatasi oleh latensi transaksi dan throughput pada blockchain.

Rantai sementara VS saluran negara

Sejauh menyangkut rantai sementara, kita akan mendapatkan sejumlah besar pengguna karena status dalam rantai publik. Status yang perlu dimasukkan ke dalam rantai publik akan dikurangi ukurannya melalui pemangkasan/kompresi/ekstraksi perbedaan, dan kemudian disimpan di rantai publik secara teratur, bukan secara tidak teratur. Pengaturan saluran status RGB dapat melewati batasan kinerja rantai sementara dan mencapai fungsi yang sama seperti rantai sementara.

Blockchain khusus aplikasi

Blockchain khusus aplikasi adalah blockchain yang dibuat untuk menjalankan satu aplikasi terdesentralisasi (dapp). Daripada membangun blockchain yang sudah ada, pengembang membangun blockchain baru dari awal menggunakan mesin virtual (VM) khusus yang mengeksekusi transaksi agar pengguna dapat berinteraksi dengan aplikasi. Pengembang juga dapat menyesuaikan berbagai elemen tumpukan jaringan blockchain—konsensus, jaringan, dan eksekusi—untuk memenuhi persyaratan desain tertentu. Meningkatkan kecepatan eksekusi kontrak pintar dan mengatasi kendala sumber daya komputasi dapat membantu implementasi blockchain untuk aplikasi tertentu. Mengizinkan pengembang menyesuaikan infrastruktur untuk berbagai kasus penggunaan membuat pengembangan lebih mudah. Pada saat yang sama, hal ini memungkinkan pengembang web3 untuk membangun model nilai yang kuat dan memperluas dapps mereka untuk memenuhi kebutuhan pertumbuhan eksponensial dan menginspirasi lebih banyak inovasi.

Melalui kasus permainan ini, ditambah dengan analisis kami sebelumnya terhadap beberapa arsitektur, kami dapat menilai secara kasar arsitektur aplikasi skala besar di masa depan.

3.3 Seperti apa seharusnya arsitektur yang memenuhi aplikasi skala besar Web3.0?

Pada konten sebelumnya, kita telah mempelajari tentang kategori aplikasi umum di Web2.0. Semua aplikasi ini telah ditingkatkan ke Web3.0, yang merupakan tanda memasuki era Web3.0 sepenuhnya. Arsitektur seperti apa yang dapat memenuhi banyak aplikasi di atas?

(1) Perbedaan arsitektur sederhana antara Web2.0 dan Web3.0

Berikut isi artikel “Arsitektur Aplikasi Web 3.0” yang ditulis oleh dewi blockchain Preethi Kasireddy. . Gambaran struktur aplikasi Web3.0 disini merupakan struktur yang sangat sederhana yang hanya mengandalkan sistem blockchain. Namun struktur ini terlalu sederhana, tidak mencerminkan konstruksi lapis kedua, dan tidak kompeten dalam aplikasi skala besar.

Dengan membandingkan kasus implementasi teknis produk terpusat tradisional dan produk Web3.0, akan lebih mudah untuk memahami perbedaan dalam implementasi teknis. Dikombinasikan dengan deskripsi Gavin Wood tentang visi tumpukan teknologi Web3.0, kita dapat melihat bahwa perbedaan terbesar dalam implementasi teknis Web3.0 ada di latar belakang, dan perbedaan pada lapisan pengalaman pengguna relatif kecil.

(2) Arsitektur sistem untuk aplikasi skala besar di era Web3.0

Di era tanpa blockchain, aplikasi dibangun pada sistem terpusat dan sistem terdistribusi. Misalnya, aplikasi seperti pusat perbelanjaan, IM, dan video dibangun pada sistem terpusat, dan unduhan Thunder dibangun pada sistem terdistribusi.

Dengan sistem blockchain, kita telah memasuki era Web3.0. Aplikasi pada periode ini merupakan arsitektur kompleks yang dibangun di atas sistem blockchain, sistem terdistribusi, dan sistem terpusat. Diantaranya, sistem blockchain dan ekstensi lapisan kedua menyelesaikan transmisi dan pemrosesan nilai, dan sistem terdistribusi dan sistem terpusat menyelesaikan transmisi dan pemrosesan informasi.

Seperti yang ditunjukkan di bawah ini,

Konten spesifiknya dijelaskan sebagai berikut:

(1) Jaringan utama Bitcoin dan konstruksi lapis kedua adalah pusat dari semua nilai, dan sebagian besar nilai dibangun di jaringan ini. Dalam konstruksi lapisan kedua Bitcoin, lapisan kedua berbasis rantai menyelesaikan perluasan kinerja dan pemrosesan nilai, serta memproses semua data buku besar. Dalam konstruksi lapisan kedua Bitcoin, konstruksi lapisan kedua berdasarkan sistem terdistribusi menyelesaikan perluasan kinerja. Ini memproses data lokal yang relevan dan menggunakan konsensus pihak terkait, tetapi hasil perhitungan akhir perlu diimplementasikan dalam blockchain sistem. Dalam konstruksi lapisan kedua Bitcoin, konstruksi lapisan kedua berdasarkan sistem terpusat secara langsung menyediakan layanan untuk aplikasi lapisan atas.

(2) Sistem mirip RGB juga memerlukan beberapa rantai sementara atau rantai perantara untuk menyelesaikan fungsi penyelesaian buku besar, seperti yang ditunjukkan oleh garis biru pada gambar. Kasus permainan di Referensi 1 menjelaskan skenario ini. Ini belum muncul dalam skala besar karena konstruksi sistem mirip RGB rumit dan belum mencapai kematangan.

(3) Selain ekosistem Bitcoin, terdapat juga ekosistem sistem blockchain lainnya untuk memenuhi kebutuhan skenario bisnis yang berbeda. Seperti yang kami jelaskan di artikel tentang infrastruktur lapisan kedua, akan ada banyak proyek di lapisan kedua berdasarkan rantai, dan hal yang sama berlaku untuk rantai di ekosistem non-Bitcoin. Sistem blockchain lain dan lapisan kedua juga dapat memasuki Lightning Network dan RGB, dan ini akan terjadi secara bertahap seiring dengan semakin matangnya teknologi.

(4) Dalam ekosistem Web3.0, sistem terpusat juga akan mendapat tempat, namun proporsinya tidak lagi sebesar di Web2.0. Sistem terpusat mempunyai banyak keuntungan.

(5) Dalam aplikasi sebenarnya, pengkabelan internal pada gambar di atas akan menjadi lebih rumit, beberapa tidak perlu menggunakan lapisan kedua, tetapi langsung mengoperasikan jaringan lapisan pertama, seperti ketika RGB menggunakan protokol BP. Blockchain lain juga dapat menggunakan sistem terdistribusi, seperti Jaringan Raiden di Ethereum. Meskipun belum matang, jika ada skenario permintaan, akan ada skenario penggunaan dengan mengubah beberapa fitur dasar. Gambar di atas adalah gambaran sederhana dari arsitektur aplikasi Web3.0.

3.4 Jalur konstruksi yang layak

Dari struktur pendapatan, kita dapat melihat kebutuhan aplikasi ekosistem BTC saat ini, dan dari klasifikasi aplikasi yang umum digunakan, kita dapat melihat kebutuhan masa depan untuk sepenuhnya memasuki Web3.0. Ini akan menjadi jalan yang panjang. Oleh karena itu, hal-hal yang masa pembangunannya relatif lama perlu ditangani secara bertahap.

Ketiga tahap di sini sangat mirip dengan tahap jangka pendek, jangka menengah, dan jangka panjang yang disebutkan oleh Guru Dashan. Ini hanya merangkum tahap sederhana konstruksi lapis kedua berbasis rantai menjadi konstruksi tahap pertama.

(1) Tahap pertama merupakan tahap awal pembuatan dua lapis berdasarkan prasasti dan rantai

Konstruksi dua lapis berbasis prasasti dan rantai relatif mudah dan saat ini memiliki banyak penerapan. Baik itu brc 20, src 20, arc 20, prasasti dan aplikasi lainnya, atau pihak proyek konstruksi lapis kedua berbasis rantai, semuanya berlimpah.

Konstruksi pada tahap ini relatif sederhana, sebagian besar adalah aplikasi keuangan, dan dengan dukungan pengalaman dalam mentransformasikan dan meniru lapisan kedua Ethereum, menjadi lebih mudah dan cepat. Meskipun relatif sederhana, proses ini penting dan penting karena membantu memakmurkan ekologi, menarik lalu lintas dan dana, menguji teknologi koneksi lintas rantai, menguji stablecoin, dan menguji berbagai kemungkinan. Tahapan ini terutama untuk menyelesaikan berbagai verifikasi kelayakan fungsional.

(2) Tahap kedua merupakan tahap tengah dan akhir pembangunan lapis kedua berbasis rantai dan pembangunan lapis kedua berbasis sistem terdistribusi.

Pada tahap ini juga dilibatkan konstruksi lapis kedua berbasis rantai, yang merupakan tahap lanjutan dari konstruksi berbasis rantai.Selain itu, tahap kedua berfokus pada pengujian dan peningkatan berbagai konstruksi lapis kedua terdistribusi. Lightning Network akan menjadi lebih matang, fungsi dan stabilitas RGB-nya akan meningkat pesat, dan skenario penerapannya akan lebih kaya. Pesaing seperti RGB secara bertahap akan muncul dan berkembang, seperti BitVM. Pada saat yang sama, sistem terdistribusi seperti Nostr juga akan memasukkan fungsi nilai. Tahap ini terutama untuk menyelesaikan berbagai verifikasi kelayakan fungsional dan kinerja.

(3) Konstruksi skala besar berdasarkan ekologi Bitcoin

Tahap terakhir adalah tahap kedewasaan, pada tahap ini Web3.0 mulai dibangun dalam jumlah banyak dan matang secara bertahap. Aplikasi umum yang dijelaskan pada 3.1 sudah mulai memasuki era Web3.0.

Mungkin tahap ini akan memakan waktu lebih lama untuk sampai, mungkin akan ada peristiwa titik balik yang dapat mendorong masuknya aplikasi Web2.0 dalam jumlah besar, dan waktunya mungkin tidak terlalu lama.

Bagaimanapun juga, ketika era Web3.0 yang sebenarnya datang pasti akan sangat berbeda, fungsi dan nilai produksinya akan lebih besar dan cemerlang dibandingkan dengan Internet PC + Internet seluler saat ini secara keseluruhan. Mungkin seperti kemunculan Sora di bidang AI yang sangat menakjubkan dan mengejutkan, namun prosesnya tidak begitu mendadak.

Deskripsi referensi

(1) Lihat artikel dan konten kursus Tuan Dashan tentang aspek ekologi Bitcoin jangka pendek, jangka menengah, dan jangka panjang.

(2) “Yang Mustahil Menjadi Mungkin: Mewujudkan Pengembangan Game Rantai Penuh di Lightning Network” (Inspirasi dan verifikasi artikel ini bahkan lebih besar)

(3) Ketiga sudut observasi terutama mengacu pada “Ethereum EVM yang diilustrasikan”, Takenobu T., 2018.3

(4) Untuk konten yang berkaitan dengan klasifikasi aplikasi, terutama mengacu pada “Web3.0: Membangun Masa Depan Digital Metaverse” yang ditulis oleh penulis pada tahun 2022.

(5) Merujuk pada pengetahuan teori graf pada logika digital universitas.

(6) Referensi dibuat untuk beberapa artikel tentang sistem terdistribusi.