พื้นฐานสำหรับมือใหม่ในคริปโต: Layer 0, Layer 1 และ Layer 2 คืออะไร?

[TL; DR]

1. มีชั้นทั้งหมดหกชั้นในโครงสร้างตรรกะบล็อกเชน: ชั้นข้อมูล, ชั้นเครือข่าย, ชั้นตรวจสอบ, ชั้นเปิดใช้งาน, ชั้นสัญญา, และชั้นแอปพลิเคชัน

2. ชั้นข้อมูลและเครือข่ายเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างพื้นฐานของบล็อกเชน และเป็นชั้นต่ำสุดของระบบบล็อกเชนทั้งหมด

3. ตามหลักสถาปัตยกรรมพื้นฐาน ชั้นความเห็นสองสากล ชั้นการกระตุ้น ชั้นสัญญาและชั้นแอปพลิเคชันทำงานร่วมกันเพื่อเป็นส่วนประกอบของเลเยอร์โปรโตคอลของบล็อกเชน

4. เลเยอร์ 0 หรือที่เรียกว่าเลเยอร์การถ่ายโอนข้อมูลเป็นเลเยอร์สุดท้ายของโมเดล OSI และเกี่ยวข้องกับการรวมกันระหว่างบล็อกเชนและเครือข่ายทั่วไป

5.เลเยอร์ 1 หรือการปรับขนาด on-chain หมายถึงโซลูชั่นการปรับขนาดที่นำมาใช้บนโปรโตคอลฐานของบล็อกเชน

6.Layer 2 หรือการปรับขนาด off-chain ที่รู้จักกันดีว่าไม่ต้องเปลี่ยนโปรโตคอลและกฎเกณฑ์พื้นฐานของบล็อกเชน แต่จะเพิ่มความเร็วในการประมวลผลธุรกรรมผ่าน state channels, sidechains และโซลูชั่นอื่นๆ

ความสามารถในการปรับขนาดและเลเยอร์ 0/1/2 เป็นคำที่ถูกกล่าวถึงบ่อยครั้งในข่าวเกี่ยวกับสกุลเงินดิจิทัล ดังนั้นเลเยอร์ 0, เลเยอร์ 1 และเลเยอร์ 2 ในบล็อกเชนคืออะไร และคุณลักษณะและการใช้งานของพวกเขาคืออะไรละ?

เริ่มต้นด้วยหกชั้นของเทคโนโลยีบล็อกเชน

ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2009 Satoshi Nakamoto ขุดบล็อกแรกของ Bitcoin บนเซิร์ฟเวอร์ที่ตั้งอยู่ในเฮลซิงกิ้ บิตคอยน์ ได้เติบโตเป็นระบบขนาดใหญ่ที่มีโหนดจำนวนหลักสิบพันทั่วโลกและมูลค่าตลาดรวมกว่า 1 ล้านล้านดอลลาร์ มันได้แก้ปัญหาการแสดงค่าในโลกดิจิทัลได้อย่างเหมาะสมและยังเป็นการขับเคลื่อนเทคโนโลยีบล็อกเชนไปอีกด้วย หากโครงสร้างของ Bitcoin เมื่อระบบถูกวิเคราะห์อย่างรอบคอบ จะสามารถแบ่งออกเป็นห้าชั้นโดยพิจารณาจากฟังก์ชั่นของมัน: ชั้นข้อมูล ชั้นเครือข่าย ชั้นความเห็นชอบ ชั้นเปิดใช้งาน และชั้นแอปพลิเคชัน ต่อมา Ethereum เริ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในเรื่องของสัญญาอัจฉริยะ และตั้งค่ารูปแบบใหม่สำหรับระบบบล็อกเชนโดยเพิ่มชั้นสัญญาเข้าระหว่างชั้นเปิดใช้งานและชั้นแอปพลิเคชัน มาดูกันใกล้ขึ้น

เลเยอร์ข้อมูลและเครือข่ายเป็นโครงสร้างพื้นฐานของบล็อกเชน และเป็นเลเยอร์ที่ต่ำที่สุดของระบบบล็อกเชนทั้งหมด

ชั้นข้อมูลทําหน้าที่เป็นโครงสร้างข้อมูลบล็อกเชน (เช่น Merkle tree) และประกอบด้วยสององค์ประกอบ: ตัวชี้และรายการที่เชื่อมโยง ตัวชี้เป็นตัวแปรที่อ้างถึงตําแหน่งของตัวแปรอื่นและรายการที่เชื่อมโยงคือรายการของบล็อกที่ถูกล่ามโซ่พร้อมข้อมูลและตัวชี้ไปยังบล็อกก่อนหน้า ยิ่งไปกว่านั้นชั้นข้อมูลยังเกี่ยวข้องกับอัลกอริธึมการแฮชและการเข้ารหัสแบบอสมมาตรที่ใช้เพื่อให้แน่ใจว่าลักษณะการป้องกันการงัดแงะของบล็อกเชน เลเยอร์นี้ยังถือได้ว่าเป็นฐานข้อมูลแบบกระจายและป้องกันการงัดแงะที่ต้องได้รับการดูแลโดยโหนดทั้งหมดของระบบซึ่งนําไปสู่เลเยอร์เครือข่ายของบล็อกเชน

เลเยอร์เครือข่ายหมายถึงเครือข่าย P2P ขนาดใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับโหนดทั้งหมดของบล็อกเชน ในเครือข่าย P2P ที่กระจายอยู่นี้ เมื่อโหนดหนึ่งสร้างบล็อกใหม่ จะส่งข้อมูลไปยังโหนดที่อยู่ใกล้เคียงหลายๆ โหนดผ่านกลไกการส่งข้อมูล หลังจากนั้นโหนดอื่นจะตรวจสอบความถูกต้องของบล็อก และส่งข้อมูลไปยังโหนดอื่นอีกครั้ง ในที่สุดบล็อกจะถูกเชื่อมต่ออย่างเป็นทางการกับบล็อกเชนเมื่อเกือบทุกโหนดในระบบตรวจสอบความถูกต้องของบล็อก

โดยอิงจากโครงสร้างพื้นฐาน ชั้นเห็นด้วย ชั้นกระตุ้น ชั้นสัญญา และชั้นแอปพลิเคชั่นทำงานร่วมกันเพื่อเป็นส่วนประกอบของชั้นโปรโตคอลของบล็อกเชน

ในบล็อกเชน ชั้นความเห็นส่วนใหญ่ประกอบด้วยกลไกของอัลกอริทึมเค้าโครงเช่นกันซึ่งใช้ในการรวมโหนดที่ไม่เกี่ยวข้องกันในเครือข่ายทั้งหมดและรักษาความสอดคล้องของข้อมูลที่ชั้นข้อมูล จนกระทั่งตอนนี้ยังไม่มีกลไกการตกลงทั่วไป ที่พบบ่อยคือการพิสูจน์ว่าทำงาน (POW) บิตคอยน์ เช่น พิสท์ของ Ethereum (POS) และพิสท์ที่ได้รับมอบหมาย (DPoS) ของ EOS. เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีหลักของบล็อกเชน กลไกความเห็นร่วมเป็นส่วนสำคัญของความปลอดภัยและประสิทธิภาพในการดำเนินงานของเครือข่าย นอกจากนี้ มันยังเป็นหนึ่งในกลไกการปกครองที่สำคัญของชุมชนบล็อกเชน

เลเยอร์การเปิดใช้รวมถึงกลไกการออกและกลไกการกระจายของบล็อกเชน ผ่านกลไกโบนัส โหนดในระบบจะรักษาความปลอดภัยของเครือข่ายบล็อกเชนทั้งหมดโดยอัตโนมัติ เช่นในกลไกตรวจสอบ PoW อย่างที่ออกมา บิตคอยน์ โทเค็นจะถูกกระจายให้กับนักขุดที่รวมและตรวจสอบการทำธุรกรรม และดูเหมือนว่าจะมีความเห็นร่วมกันว่าการทำงานมากขึ้นจะได้รับการชำระเงินมากขึ้น โหนดที่มีพลังคำนวณมากกว่ามักจะสำเร็จการทำบล็อกและได้รับสิทธิ์ในการบัญชีได้มากกว่า ในบางกรณี โหนดที่ใช้พลังงานของตนใช้สำหรับการทำอันชั่วร้ายเช่นการโกงจะถูกลงโทษโดยระบบ บิตคอยน์ การรวมเครื่องขัดข้องในอัลกอริทึมของมันอย่างสร้างสรรค์เพื่อผลักดันทางเศรษฐศาสตร์ ทำให้มีผู้ทำเหมาะเข้ากันเพื่อสิทธิ์ในการบัญชีผ่านพลังการคำนวณ กลไกนี้รักษาระบบธุรกรรมในขณะที่การออกเหรียญใหม่ ซึ่งในต่อไปก็กลายเป็นสิทธิ์แรกโปรแกรมให้กับผู้ทำเหมาะ จึงสร้างระบบที่มั่นคงและปลอดภัย ในขั้นตอนนี้, บิทคอยน์ ฟังก์ชันของเงินอิเล็กทรอนิกส์ก็ได้รับการปฏิบัติตามด้วย

เลเยอร์สัญญามีหลักฐานหลายประการ อัลกอริทึม และสัญญาอัจฉริยะ มันเป็นพื้นฐานของโปรแกรมบล็อกเชนที่ซับซ้อน ในบล็อกเชน มันเป็นการนำไปใช้จริงของสิ่งที่เรียกว่า ‘code is law’ ที่อัลกอริทึมสัญญาเมื่อเปิดใช้งานแล้วจะตามการตั้งค่าเดิมโดยไม่มีการแทรกแซงหรือการอำนวยความช่วยจากฝ่ายที่สาม นอกจากนี้เนื่องจากความสมบูรณ์ของอัลกอริทึมสัญญาอัจฉริยะ เลเยอร์สัญญายังสามารถใช้โปรแกรมได้ซึ่งทำให้เครือข่ายบล็อกเชนทั้งหมดมีลักษณะเป็นเครื่องจำลองเสมือน

เลเยอร์แอปพลิเคชันคือเลเยอร์ที่อยู่บนสุดของระบบบล็อกเชนและประกอบด้วยสถานการณ์แอปพลิเคชันต่าง ๆ ของบล็อกเชน บิตคอยน์ บล็อกเชน, ระบบเงินสดอิเล็กทรอนิกส์ที่มีฟังก์ชันการออกเครื่องหมายเงินสดทั้งหมดการโอนและการบันทึกบัญชีเป็นชั้นประยุกต์ในขณะที่สำหรับบล็อกเชนที่สามารถโปรแกรมได้เช่น Ethereum คุณลักษณะขั้นสูงและ DApps ต่างๆ ทำงานร่วมกันเพื่อสร้างขึ้นเป็นชั้นประยุกต์

เลเยอร์ 0, เลเยอร์ 1 และ เลเยอร์ 2

ชั้น 6 ของระบบบล็อกเชนเป็นอย่างไม่สามารถแยกออกได้โครงสร้างและร่วมกันทำให้ฟังก์ชันของบล็อกเชนเป็นจริง กลับมาสู่ประสิทธิภาพในการขยายของที่กล่าวถึงที่เริ่มต้นของบทความนี้ อุตสาหกรรมทั่วไปอ้างถึงรุ่นอ้างอิงระบบการสื่อสารแบบ Open Interconnection (OSI) และแบ่งแยกชั้น 6 เป็น 3 ชั้น โดยมีด้านล่างไปด้านบนคือ Layer 0, Layer 1, และ Layer 2

เลเยอร์ 0 หรือเลเยอร์การถ่ายโอนข้อมูล คือเลเยอร์ด้านล่างของโมเดล OSI และเกี่ยวข้องกับการรวมกันระหว่างบล็อกเชนและเครือข่ายดั้งเดิม โซลูชั่นการปรับขนาดในเลเยอร์ 0 คือการที่ไม่เปลี่ยนแปลงโครงสร้างของบล็อกเชนและยังคงกฎระเบียบระบบนิเวศต้นฉบับเพื่อการปรับปรุงประสิทธิภาพ โซลูชั่นเลเยอร์ 0 เป็นแบบหลากหลายและสามารถใช้ร่วมกับโซลูชั่นเลเยอร์ 1 และเลเยอร์ 2 เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของเครือข่ายบล็อกเชน ยังมีปัญหาหลายอย่างที่ยังส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพในโปรโตคอลของเครือข่ายใต้หลังคาที่จะต้องปรับปรุง โซลูชั่นการปรับขนาดในเลเยอร์ 0 ที่มีอยู่ปัจจุบันรวมถึง BDN (blockchain distribution network), QUIC และ UDP.

Polkadot ถูกอ้างถึงบ่อยครั้งเป็นบล็อกเชนเลเยอร์ 0 เนื่องจาก mainnet ของมันทำหน้าที่เป็น relay chain เท่านั้นและให้บริการเพื่อให้ความปลอดภัยและความสามารถในการทำงานร่วมกันระหว่าง major parachains และบน Polkadot บางเครือข่ายสามารถเชื่อมต่อกับบล็อกเชนเลเยอร์ 1 เช่น Ethereum ผ่านช่องเชื่อมต่อเช่น Moonbeam chain ที่รองรับภาษาโปรแกรม

เลเยอร์ 1 สอดคล้องกับเลเยอร์ข้อมูล เลเยอร์เครือข่าย เลเยอร์ตรวจสอบ และเลเยอร์เปิดใช้งานในโครงสร้างตรรกะบล็อกเชน ส่วนมากเหรียญสกุลคริปโตมีเครือข่ายสาธารณะที่เป็นอิสระและเป็นเอกลักษณ์ หรือเลเยอร์ 1 ซึ่งเป็นที่ตั้งของการทำธุรกรรมทั้งหมด เลเยอร์ 1 หรือที่เรียกว่า On-Chain Scaling หมายถึงโซลูชั่นการปรับขนาดที่ใช้ในบนโปรโตคอลฐานของบล็อกเชน โดยทั่วไปจะต้องปรับเปลี่ยนความจุบล็อก เวลาสร้างบล็อก กลไกตรวจสอบ และคุณสมบัติที่เกี่ยวข้องอื่น ๆ ของบล็อกเชนเพื่อเพิ่มความสามารถในการซื้อขาย โดยเฉพาะ บิตคอยน์ การอัปเกรดขนาดเพิ่มความสามารถของแต่ละบล็อกเพื่อให้สามารถรองรับการทำธุรกรรมมากขึ้นในขณะเดียวกัน SegWit ลดพื้นที่เฉลี่ยที่ใช้โดยธุรกรรมเดี่ยวหนึ่ง ทำให้สามารถรองรับธุรกรรมได้มากขึ้นต่อบล็อก การอัปเกรดเป็น DPoS ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในความสามารถของระบบ แม้จะมีค่าใช้จ่ายในระดับการกระจายและความปลอดภัยบางส่วน อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของการปรับขนาดเลเยอร์ 1 อาจเป็นอยู่ในช่วงที่อ่อนแอต่อปัจจัยทางกายภาพและเศรษฐศาสตร์

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับหลักการและข้อจำกัดของการปรับขนาด Layer 1 โปรดอ่านเพิ่มเติม Dogecoin: ทำไม Vitalik Buterin ต่อต้านมัน? การปรับขนาดจะทำให้มันเป็นที่นิยมมากขึ้นหรือไม่?

เลเยอร์ 2 สอดคล้องกับเลเยอร์สัญญาและเลเยอร์แอปพลิเคชันของบล็อกเชน เรียกอีกอย่างว่าการปรับขนาดนอกเครือข่ายซึ่งโปรโตคอลพื้นฐานและกฎพื้นฐานของบล็อกเชนจะไม่เปลี่ยนแปลงและความเร็วในการประมวลผลธุรกรรมจะเพิ่มขึ้นผ่านช่องทางของรัฐ sidechains และโซลูชันอื่น ๆ เลเยอร์ 2 เป็นโซลูชันสําหรับประสิทธิภาพที่ปรับขนาดนอกห่วงโซ่หลัก มันเป็นส่วนเสริมของเลเยอร์ 1 เช่น เลเยอร์ 2 เป็นโครงสร้างพื้นฐานที่สร้างขึ้นบนบล็อกเชนพื้นฐานเพื่อให้ความยืดหยุ่นความพร้อมใช้งานและความเป็นส่วนตัวที่ดีขึ้นสําหรับบล็อกเชน เมื่อเทียบกับเลเยอร์ 1 ซึ่งติดตามความปลอดภัยและการกระจายอํานาจเลเยอร์ 2 แสวงหาประสิทธิภาพและประสิทธิภาพสูงสุด ประเภททั่วไปของโซลูชันเลเยอร์ 2 ได้แก่ side chain, Plasma, State Channels, Rollup และอื่น ๆ

สำหรับข้อมูลเกี่ยวกับโซลูชั่น Layer 2 ที่พบบ่อยบน Ethereum โปรดอ่าน Ethereum Layer 2: การอัพเกรดของโซลูชั่นการปรับขนาด

สรุป

ตั้งแต่การพัฒนาอย่างรวดเร็วของ บิตคอยน์ และ Ethereum ปัญหาของประสิทธิภาพที่ไม่เพียงพอกำลังเฝ้าระหว่างซีรีส์สาธารณะที่มีชื่อเสียงเหล่านี้ วิธีการ crack ปัญหา “สามเหลี่ยมที่เป็นไปไม่ได้” และเข้าถึงสิ่งที่เหมาะสมที่สุดระหว่างความสามารถในการขยายตัว การกระจายอำนาจและความปลอดภัยถือเป็นหนึ่งในสาเหตุที่สำคัญที่สุดในวงการ blockchain นั่นเป็น “กากบาท” ของ blockchain ในบทความต่อไป เราจะแนะนำโซลูชั่นการปรับขนาดบนบล็อกเชนหลักและข่าวสารล่าสุดเกี่ยวกับเทคโนโลยีการปรับขนาดล่าสุดรวมถึงช่วยให้คุณติดตามขอบเขตของอุตสาหกรรม มาติดตามกันเถอะ!