원저자: Fu Shaoqing, SatoshiLab, Bihelix, All Things Island BTC Studio
참고 사항을 읽으십시오:
(1) 이 글은 시스템의 기본 원리를 일부 다루고 있기 때문에 다소 모호하며, 저자는 분산 시스템에 대한 이론적, 실무 경험이 제한되어 있습니다. 일반 독자들은 3.3절 대규모 web3.0 애플리케이션 아키텍처의 결론을 바로 읽어볼 수 있다.
(2) 2층 구성의 분류에 대해서는 비트코인 2층(Layer 2) 구성의 기본 지식 체계를 요약한 글을 참고하세요. 참고 기사의 시스템 구조 분류에 따르면 비트코인 레이어 2의 두 번째 레이어는 블록체인 구조, 분산 시스템 구조, 중앙 집중식 시스템 구조의 세 가지 유형으로 나뉩니다.
(3) 상태 머신의 관점에서 비트코인의 2층 구성을 관찰하면, 상태 머신의 원리는 세 가지 시스템 구조(블록체인 시스템, 분산 시스템, 중앙 집중식 시스템) 모두에 적용 가능하지만 구현은 방법은 시스템 구조에 따라 제한됩니다.
(4) 세 가지 시야각: 분산 원장, 상태 머신, 블록 + 체인 구조
머리말: 다양한 수준과 관점
다양한 수준과 각도에서 사물을 관찰하는 것은 종합적인 분석 방법론에 속합니다. 그 장점은 포괄성, 심층적 이해, 포괄성, 정확성 및 실행 용이성 등 여러 측면에 반영됩니다. 종합적인 분석 방법론의 장점은 복잡하고 변화무쌍한 문제에 대한 강력한 응용 가치를 가지며, 보다 포괄적이고 심층적이며 정확한 분석 결과를 제공할 수 있으며 문제 해결 및 개발 촉진을 위한 강력한 지원을 제공할 수 있습니다.
(1)다양한 레벨
다단계는 일반적으로 거시, 중, 미시 수준으로 관찰할 수 있으며, 시간주기적 관점에서 단기, 중기, 장기 수준으로 관찰할 수도 있습니다. 비트코인 생태계 개발 과정에서 우리는 비트코인 생태계를 단기, 중기, 장기의 세 가지 수준에서 관찰함으로써 비트코인 생태계에 대한 보다 포괄적이고 심층적이며 정확한 지식과 이해를 얻을 수 있습니다.
다음은 Dashan 선생님의 요약입니다. “비트코인 생태계는 단기, 중기, 장기의 세 가지 기회로 나뉩니다. 비트코인 생태계의 단기 기회는 BRC-20으로 대표되는 Inscription 트랙입니다. 중기 기회는 비트코인 레이어 2 트랙과 Nostr Plus 라이트닝 네트워크 트랙, 장기 기회는 RGB 프로토콜과 BitVM으로 대표되는 오프체인 솔루션 트랙입니다. 여기에는 Inscription 트랙, 레이어 4개 트랙이 포함됩니다. 2 트랙, Nostr 플러스 라이트닝 네트워크 트랙, 오프체인 트랙(RGB 및 BitVM으로 표시).”
본 글의 3.4절에서는 레이어의 체인 기반 2차 레이어 구축 초기 단계도 단기적인 기회로 분류하는데, 그 이유는 3.4절에서 소개된다.
(2) 다중 각도
동시에 우리는 포괄적이고 객관적이며 심층적이고 유연하며 혁신적인 이점을 가져올 수 있는 비트코인 생태계를 여러 각도에서 관찰합니다. 이러한 다각적 관찰은 사물을 더 잘 알고 이해하는 데 도움이 되며 혁신에 도움이 됩니다.
이러한 다양한 관점에서 우리는 비즈니스 관점인 분산 원장(비즈니스 이해에 도움이 됨), 추상 컴퓨팅 관점인 상태 머신(블록체인 + 분산 시스템 구현을 이해하는 데 도움이 됨), 기술적 구현 관점인 블록 + 체인 구조(생태계의 블록체인 부분을 이해하는 데 도움이 됨)
1. 세 가지 시야각
이더리움 문서 이더리움 EVM 일러스트에서는 이더리움의 블록 구조에 대해 세 가지 관점이 있음을 소개하고 있습니다(분산 원장, 상태 머신, 블록체인). 이러한 관찰은 비트코인에도 적용되며, 비트코인의 생태계 구조를 관찰하는 데 더 적합합니다. 다음 소개에서 우리는 이 세 가지 관점을 이해하고 서로 다른 이점이 있을 것입니다.
상태 머신의 관점에서 볼 때 블록체인의 상태 및 상태 처리를 이해하기 쉬울 뿐만 아니라 분산 시스템의 상태, 상태 채널 및 상태 전환을 더 쉽게 이해할 수 있습니다. 분산 시스템의 구조를 이해하면 라우팅을 더 쉽게 이해할 수 있습니다. 문제는 상태 전환에 대한 방향성 비순환 그래프의 요구 사항을 이해하는 것입니다. 상태 머신은 그래프 이론의 기본 추상 컴퓨팅 원리를 기반으로 하며, 이러한 원리와 구체적인 구현 구조(블록체인, 분산, 중앙 집중식)를 기반으로 해결해야 할 구체적인 문제와 솔루션 아이디어를 이해하게 됩니다.
둘째, 비즈니스 관점에서 우리는 왜 블록체인이 신뢰 데이터를 처리할 수 있는지, 그리고 왜 블록체인의 데이터가 디지털 화폐로 사용될 수 있는지를 쉽게 이해할 것입니다. 이는 블록체인 시스템을 더 원장처럼 만듭니다. 분산 시스템이 원장이 아니고 원장과 협력해야 하는 이유를 이해하게 될 것입니다. 동시에 분산 시스템이 원장과 협력하여 원장에서 데이터와 흐름을 처리하는 방법을 이해하게 됩니다.
기술적 구현의 관점에서 우리는 블록체인과 같은 시스템이 블록체인 구조라는 것을 이해할 것이며, 이 기술 구조의 장점과 단점도 쉽게 요약할 수 있습니다.
비트코인 생태계의 구조와 관련하여 원장과 상태 머신의 관점에서 보면 각 구조의 장단점을 더 잘 이해할 수 있으며, Web3를 구축하더라도 비트코인의 두 번째 레이어를 구축하기 위해 세 가지 대체 구조를 사용하는 방법을 더 잘 이해할 수 있습니다. 0 애플리케이션의 전체 아키텍처입니다.
Ethereum의 문서 Ethereum EVM Illustrator를 읽으면서 느낌이 들었습니다. 이더리움과 비교할 수 있는 것들을 세 가지 각도에서 관찰하는 것은 우리에게 이더리움 해결을 위한 몇 가지 사고 아이디어와 처리 경험 참고 자료를 제공합니다. 예를 들어 이더리움을 상태 기반 자동 장치로 볼 때 컴퓨터 분야의 상태 기계에 대한 이론과 알고리즘은 변환을 통해 이더리움에 적용될 수 있습니다. 이더리움을 원장 기반 데이터베이스로 간주할 때 데이터베이스의 샤딩 아이디어와 같은 데이터베이스의 일부 이론을 이더리움에 적용할 수 있습니다. 이러한 느낌은 비트코인 생태계에도 적용되며, 3개의 대규모 시스템 구조에서 혼합되어 사용되어 유연성이 더욱 커질 것입니다.
1.1 비즈니스 관점 - 분산 원장
원장의 관점에서 보면 블록체인은 원장에 기록된 데이터 페이지와 마찬가지로 거래 그룹입니다.
원장의 관점에서 보면 비즈니스 역량과 금전적, 재무적 기능을 더 쉽게 이해할 수 있습니다. 이는 Web3.0 애플리케이션의 전체 아키텍처에서 원장의 역할이기도 합니다.
원장의 관점에서 우리는 체인의 2층 구성을 쉽게 이해할 수 있으며, 다양한 사업의 계정은 서로 다른 원장에 기록될 수 있으며 이러한 보조원장은 총계정원장으로 요약될 수 있습니다.
원장+분배의 관점에서 보면, 참여자에게 디지털 화폐가 주어지면 이를 어떻게 처리하고 계정을 분할하는지, 참여자가 스스로 협상하고 처리하며 최종적으로 원장에 기록할 수 있음을 이해할 수 있습니다. .
1.2 추상 컴퓨팅 관점 - 상태 머신
여기서는 상태 머신에 중점을 둡니다. 왜냐하면 이 관점은 블록체인 시스템과 분산 시스템에 대한 좋은 이해를 제공할 수 있기 때문입니다. 그리고 블록체인 시스템에서 데이터(또는 상태)가 처리되는 방식과 분산 시스템에서 처리되는 방식의 차이점을 이해할 수 있습니다.
상태 관점에서 보면 블록체인은 트랜잭션 기반 상태 머신입니다. 트랜잭션은 원래 상태 σt가 트랜잭션 작업에 따라 다음 상태 σt+ 1로 변환되도록 하는 트리거 조건입니다.
일련의 트랜잭션은 데이터 패키지인 블록체인에 패키지되어 이 데이터 세트와 관련된 상태가 변경됩니다.
따라서 이러한 관점에서 볼 때 블록체인은 상태 체인입니다(분산 시스템에서는 상태 채널입니다). 상태 관점에서 블록체인 시스템은 상태 기반 자동 장치로 볼 수 있습니다.
상태의 관점에서 볼 때 블록체인 + 분산 시스템을 관찰하면 두 시스템의 상태 전송 및 변경 규칙을 더 쉽게 이해할 수 있습니다. 두 시스템 모두 실제로는 상태 기반 오토마타입니다.
블록체인을 상태 기반의 자동 장치로 볼 때, 컴퓨터 분야의 그래프 이론 중 상태 머신에 관한 이론과 알고리즘을 블록체인에 적용할 수 있습니다. 마찬가지로 구현된 기술 구조가 블록체인 구조가 아닌 분산 구조라면 상태 기계 이론을 사용할 수도 있습니다. 유한 비순환 그래프 DAG(이중 꽃 방지)와 마찬가지로 상태 채널 및 일회성 봉인은 모두 분산 시스템에서 상태를 처리하는 데 사용해야 하는 기술입니다.
1.3 기술적 구현 관점 - 블록 + 체인 구조
기술적 구현 관점에서 비트코인, 이더리움과 같은 시스템은 블록체인입니다. 흩어진 데이터는 데이터 블록과 내부의 해시 포인터로 서로 연결됩니다.
이는 블록체인과 같은 시스템을 운영하기 위해 유지하는 기술적 구현 구조일 뿐입니다. 블록체인의 데이터와 계산은 글로벌 접근 방식을 채택하고 있으며, 이 구조만이 원장의 기능을 완성할 수 있습니다. 외부 시스템과 인터페이스할 때 이 구조의 구현 세부 사항과 적용 가능성을 고려해야 합니다.
이러한 블록+체인 기술 구현 구조의 특징을 쉽게 이해할 수 있으며, 성과지표도 산출할 수 있습니다. 예를 들어, 비트코인 네트워크의 블록 크기는 1M(Segregated Witness를 지원한 후 이론상 최대값은 4M)이며 지원하는 트랜잭션 수를 완전히 계산할 수 있습니다.
계산 공식은 다음과 같습니다: (블록 크기/거래의 평균 크기)/평균 블록 시간 간격. 일반적으로 비트코인은 블록당 약 2,000~3,000건의 거래 또는 3~7TPS를 수용할 수 있습니다.
1.4 블록체인의 기본 특성과 3개의 Layer 2 구성 구조의 특성
비트코인의 2층 구성을 블록체인 구조, 분산 시스템 구조, 중앙 집중식 시스템 구조의 세 가지 분류로 나누어 살펴보겠습니다. 비트코인의 첫 번째 레이어와 두 번째 레이어 구성의 몇 가지 기본 특성을 비교해 보면 둘 사이의 차이점을 명확하게 볼 수 있습니다. 아래 표와 같습니다. 나중에 이러한 기본 시스템 구조에서 적합한 아키텍처 구성 조합을 선택하는 데 도움이 되도록 섹션 3.2의 애플리케이션 요구 사항을 비교할 것입니다.
위의 표를 통해 블록체인 구조, 분산 시스템 구조, 중앙집중형 구조의 특징을 대략적으로 요약할 수 있습니다.
(1) 블록체인 구조
블록체인 구조의 가장 큰 장점은 신뢰 관련 문제를 해결하고 데이터 변경 과정(상태 전환)을 기록할 수 있어 데이터와 계산 규칙이 신뢰할 수 있는 데이터, 신뢰할 수 있는 계산이 된다는 점이다. 이러한 신뢰할 수 있는 데이터 중 하나는 기본 원본 데이터(통화로 표시)이고, 다른 하나는 데이터 처리를 위한 명령 세트(코드 및 스마트 계약으로 표시)입니다.
블록체인 구조의 가장 큰 문제는 성능 저하인데, 그 이유는 두 가지인데, 첫째, 블록체인 구조는 부분 계산 시나리오를 제거할 수 없으며, 모든 요청은 전체 계산 방식으로 처리됩니다. 예를 들어 부분 계산과 전역 계산, 로컬 데이터와 전역 데이터, 임시 데이터와 영구 데이터가 있습니다. 둘째, 블록체인 구조에는 분명한 성능 상한선이 있습니다. 체인을 통해 2계층 확장이 이루어지면 지원되는 트랜잭션 수도 매우 제한된다. 간단한 계산은 다음과 같습니다.
블록체인 시스템의 상한은 단일 블록 용량이 수용할 수 있는 최대 트랜잭션 수이며, 다단계 블록체인의 상한은 각 계층의 블록 용량에 대한 트랜잭션 수의 곱입니다. 예를 들어, 비트코인 레이어의 초당 7TPS가 있고 레이어 2 체인의 처리 용량이 100TPS인 경우 두 구조를 결합하면 700TPS가 됩니다.
블록체인이 포함된 구조의 성능 확장을 위해서는 다층적 구성이 필요하며, 이종 시스템과의 연계 활용이 필요합니다. 블록체인 시스템에서 완료해야 하는 작업은 전역적으로 저장하고 계산해야 하는 데이터만 기록하면 되고, 그 외의 전역적이지 않은 데이터는 다른 레이어에 할당하여 처리함으로써 처리된 데이터와 코드가 서로 연관될 수 있도록 한다. 최대한 관련 당사자에게..
위 표에서 볼 때, 블록체인 구조만이 무신뢰 원장 기능을 구현할 수 있으므로 시스템이 무신뢰 원장 기능을 구현하려면 블록체인 시스템을 포함해야 합니다. 그러나 대규모 애플리케이션의 성능 요구 사항으로 인해 블록체인 시스템은 요구 사항을 충족하기 위해 다른 시스템과 결합되어야 합니다.
(2) 분산 시스템
위 표에서 우리는 분산 시스템의 명백한 장점을 볼 수 있습니다. 즉, 분산화, 성능 및 확장성은 모두 훌륭하지만 기능 구현에는 더 복잡한 기능이 있습니다. 또한 분산 시스템에는 원장을 신뢰할 수 있는 기능이 없습니다.
따라서 비트코인의 1층 원장 기능을 기반으로 2층 구성에 분산 시스템을 사용할 수 있다면 이론적으로는 블록체인의 기본 특성을 유지하면서 무한한 성능 확장을 이룰 수 있다. 이 분야의 사례는 비트코인 + 라이트닝 네트워크로 대표되는데, 이 조합의 성능은 비트코인의 7 TPS * 입니다.
분산 시스템에서 튜링 완전성을 달성하는 이유는 글로벌 데이터이자 글로벌 코드이기 때문에 블록체인 시스템에서 스마트 계약을 기록하고 실행하는 데 드는 비용이 매우 높기 때문입니다. 따라서 스마트 계약은 코드 저장 및 스마트 계약 실행을 참가자로 제한하는 계층적 이론에도 적합합니다. 이는 분산 시스템에서 클라이언트 측 검증이 이루어지는 시나리오이기도 하며, 관련 당사자 간에 신뢰할 수 있는 데이터(상태, 일회성 봉인)만 계산에 참여해야 하며, 튜링 완료 계산은 로컬에서만 수행됩니다. 이것은 분산 시스템의 네트워크 전체 합의와 참가자 합의에 대해 자주 언급되는 내용입니다.분산 시스템 구조로 두 번째 레이어를 구축할 때 가장 큰 어려움은 기술적 구현이 상대적으로 복잡하다는 것입니다. 단순히 결제 문제를 해결하는 라이트닝 네트워크와 같은 네트워크는 발전 속도가 느리고 불완전한 점이 많습니다. 분산 시스템에서 Turing-complete 컴퓨팅을 구현하는 것은 훨씬 더 어렵습니다. RGB의 느린 개발과 느린 버전 업데이트는 참고 사례입니다.
복잡성을 해결하는 데 가장 큰 비용은 보안 문제에 대한 취약성과 개발에 대한 높은 임계값입니다. 분산 시스템에서 Turing-complete 스마트 계약 기능을 구현하려면 기본 플랫폼의 개발 주기가 길고 개발이 어려울 뿐만 아니라 계약 코드 취약성 및 지속적인 해커 공격으로 이어지는 경우가 많습니다.
(3) 중앙 집중식 시스템
위의 표에서 중앙집중형 시스템의 장점은 엔지니어링 구현이 상대적으로 간단하다는 점을 알 수 있는데 이는 내부 논리 제어와 계산이 간단하기 때문입니다. 마찬가지로 중앙 집중식 시스템에는 원장을 신뢰할 수 있는 기능이 없습니다. 중앙 집중식 시스템의 장점은 눈에 띄지 않지만 소규모 데이터를 처리하거나 임시 데이터 및 임시 계산을 처리하는 경우 상대적으로 적합합니다.
중앙 집중식 시스템의 2층 구축은 다른 두 가지 방법에 대한 보완 또는 전환 솔루션으로 사용될 수 있습니다.
(4) 종합분석
가치시대에는 위의 내용을 통해 하나의 시스템에만 의존해서는 니즈 충족의 효과를 얻기 어렵다는 것을 알 수 있다. 이는 비트코인 생태계 발전의 두 번째 계층에 대한 실질적인 요구이기도 합니다. 하지만 이 세 가지 시스템을 결합하는 방법에는 많은 탐구가 필요하므로 먼저 이론적으로 분석해 보겠습니다. 서로 다른 요구에 직면하면 서로 다른 결합 구조가 있을 것입니다.
우선, 프로토콜 계층화의 설계 개념 관점에서 볼 때, 비트코인 네트워크는 튜링 완전성을 요구하지 않으며, 글로벌 신뢰 시스템이며 글로벌 신뢰가 필요한 데이터 및 데이터 변경 사항만 저장하면 됩니다. 이 가장 기본적인 요구 사항을 기반으로 비트코인의 명령어 세트를 최소한으로 줄일 수 있습니다. 다른 기능은 상위 계층 확장에 맡겨 완료됩니다. 이 계층의 기능 요구 사항을 충족하는 것 외에도 비트코인의 첫 번째 계층과 상위 계층 네트워크 간의 연결 기술도 더욱 개발 및 개선되어야 합니다. 비트코인의 데이터 공간을 가능한 한 적게 만듭니다.
일반적으로 소규모 애플리케이션은 단일 블록체인에서만 완료하면 됩니다. 약간 더 큰 시스템은 블록체인 + 블록체인의 두 번째 레이어 구성을 완료하는 데 적합합니다. 그러나 대규모 애플리케이션의 경우 선호되는 솔루션은 블록체인 시스템 + 분산 시스템을 사용하는 것입니다. 성능 관점에서 볼 때 분산 시스템의 상한은 이론적으로 무제한이므로 이러한 조합은 비트코인의 7 TPS * 무한입니다. 엔지니어링 구현은 일부 특정 요소에 의해 제한됩니다. 일반적으로 이러한 시스템의 상한은 분산 시스템의 라우팅 기능, 상태 변경에 대한 방향성 비순환 그래프의 처리 기능 및 기타 특정 기술 구현 링크에 의해 제한됩니다. 나중에 Web3.0의 일반적인 애플리케이션 아키텍처에서 다양한 시스템의 조합 다이어그램도 볼 수 있습니다.
여러 시스템 구조의 결합을 통해 단일 시스템의 기본 이론의 한계를 깨뜨릴 수 있습니다. 예를 들어, 블록체인 시스템은 DSS 불가능 삼각형의 한계로 인해 제한되지만, 블록체인 시스템 + 분산 시스템을 사용하면 탈중앙화 D, 보안 S, 확장성 S의 불가능 삼각형을 해결할 수 있습니다. 다른 조합인 블록체인 + 중앙 집중식 시스템도 확장성 문제를 어느 정도 해결할 수 있습니다. 분산 시스템 + 중앙 집중 시스템은 분산 시스템의 CAP 삼각형의 한계를 해결할 수 있습니다.
과거 기술발전의 역사에서 복합적으로 활용된 사례도 있었다. 예를 들어, 중앙집중형 데이터베이스의 성능이 제한된 경우 마스터-슬레이브 구조를 채택한 후 하위 데이터베이스와 하위 테이블, 분산 데이터베이스로 이동하는 것이 중앙 집중형 시스템과 분산 시스템을 사용하는 예입니다.
이 조합은 또한 철학적 아이디어를 구현합니다.문제에 대한 해결책은 문제를 일으킨 수준에서 답을 제공하는 것이 아니라, 더 높은 수준에서 문제를 해결하는 것입니다.이 문장을 명확하게 이해하는 것은 특별히 쉽지 않습니다. 선과 오토바이 유지 기술에서 특히 좋은 비유가 생각납니다: 우리는 머리카락으로 자신을 들어 올릴 수 없습니다. 이는 우리가 문제를 해결하기 위해 시스템 자체에 의존할 수 없고 문제를 해결하려면 외부 시스템을 사용해야 함을 의미합니다.
2. 상태 머신의 관점에서 비트코인 두 번째 레이어의 설계 및 개발을 재검토합니다.
3개의 2층 건물에는 상태와 상태 머신이 존재하지만 이름이 약간 다르기 때문에 대부분의 사람들은 이 관찰 각도에 주의를 기울이지 않습니다.
상태와 상태 머신의 관점에서 보면 3개의 2계층 구조는 모두 상태를 처리하는 상태 머신이지만 원리는 조금씩 다르다. 이 세 가지 시스템을 조합하여 사용하는 경우 상태 개념이 세 시스템에서 일관되게 유지되고, 각 시스템의 상태 머신이 상태 변경을 처리할 수 있지만 상태의 일관성을 파괴할 수 없는지 확인해야 합니다.
상태 머신의 관점에서 볼 때 비트코인 생태계 또는 Web3.0의 애플리케이션 아키텍처는 이러한 시스템의 조합을 사용하여 상태 변환 처리를 완료함으로써 비즈니스 로직 처리를 완료합니다.
상태 머신이라는 개념을 이용하여 비트코인의 2계층 네트워크 구성을 살펴보면, 아키텍처의 각 계층이 그 특성에 적합한 노동 분업을 가지고 있음을 알 수 있습니다.
2.1 그래프 이론의 상태 및 상태 기계에 대한 기본 지식
그래프 이론에서 상태 및 상태 기계에 대한 기본 지식은 다음과 같습니다.
상태: 상태란 그래프 이론에서 노드나 정점을 의미합니다. 유방향 그래프에서는 상태가 노드로 표현될 수 있고, 무방향 그래프에서는 상태가 정점으로 표현될 수 있습니다.
상태 전환: 상태 전이는 한 상태에서 다른 상태로의 과정을 의미합니다. 방향성 그래프에서 상태 전이는 방향성 간선으로 표현될 수 있고, 무방향성 그래프에서는 상태 전이가 방향성 없는 간선으로 표현될 수 있습니다.
상태 머신: 상태 머신은 일련의 상태와 상태 간 전환 규칙을 설명하는 데 사용되는 추상 컴퓨팅 모델입니다. 상태 머신은 상태 세트, 초기 상태, 전이 기능 및 종료 상태로 구성됩니다.
방향성 그래프: 방향성 그래프(directed graph)는 정점과 방향성 간선으로 구성된 그래프 구조로, 방향성 간선은 한 정점에서 다른 정점으로 향하며 상태 간의 전이 관계를 나타냅니다.
무방향 그래프: 무방향 그래프(Undirected Graph)는 정점과 무방향 간선으로 구성된 그래프 구조로, 무방향 간선은 두 정점을 연결하여 상태 간의 연관성을 나타냅니다.
토폴로지 정렬: 토폴로지 정렬(Topological Sorting)은 방향성 비순환 그래프(DAG)의 정점을 선형적으로 정렬하는 것을 의미하며, 정렬 시 임의의 두 정점 u와 v에 대해 간선(u, v)이 있으면 u가 v 앞에 나타나도록 합니다.
방향성 비순환 그래프(DAG): 방향성 비순환 그래프는 정점에서 시작하여 여러 간선을 거쳐 정점으로 돌아오는 순환이 없는 방향성 그래프입니다.
최단 경로: 최단 경로는 그래프에서 간선 가중치의 합이 가장 작은 두 정점을 연결하는 경로를 의미합니다.
최소 스패닝 트리: 최소신장트리(Minimum Spanning Tree)는 연결된 그래프의 모든 꼭지점을 포함하여 트리의 간선 가중치의 합이 최소가 되는 트리를 찾는 것을 말한다.
이러한 기본 지식은 그래프 이론의 핵심 개념이며 상태 간의 관계 및 전이 규칙을 설명하고 분석하는 데 사용됩니다. 관련 지식과 그래픽은 전문 서적을 통해 심도 깊게 배울 수 있습니다.
비록 이 지식이 다소 추상적이고 지루해 보이지만, 이 지식을 우리가 자주 접하는 블록체인 개념으로 변환하면 이해하기 쉽습니다. 예를 들어, 일부 시나리오에서는 이중 지출 문제를 피하기 위해 방향성 비순환 그래프가 필요하고, 일회성 캡슐화는 블록체인의 상태를 분산 시스템의 상태로 변환하고, 라우팅 알고리즘은 분산 시스템에서 최단 경로를 찾는 것입니다. 계산: 라이트닝 네트워크에서 결제 비용이 가장 적은 경로는 최소 스패닝 트리 문제이며 클라이언트 검증도 일종의 상태 머신으로 간주할 수 있습니다.
2.2 상태 머신과 분산 시스템
여기서는 여러 분산 네트워크를 사용하여 다음을 소개합니다.
(1) 라이트닝 네트워크에서
라이트닝 네트워크에서 상태 및 상태 머신과 관련된 지식 포인트는 다음과 같습니다.
라이트닝 네트워크는 상태 채널 기술을 기반으로 한 비트코인의 두 번째 계층 솔루션입니다. 라이트닝 네트워크의 결제 채널은 양방향 상태 채널입니다. 참가자는 채널에서 여러 거래를 수행하고 채널 상태를 업데이트하여 빠르고 저렴하게 달성할 수 있습니다. -비용 거래, 비용 지불.
라이트닝 네트워크의 거래(즉, 상태)는 해시 기반 시간 고정 계약(HTLC)을 통해 구현되며, 이를 통해 참가자는 자금을 잠글 수 있고(상태는 비트코인과 라이트닝 네트워크 시스템 간에 전송됨) 채널 내에서 안전한 거래를 수행할 수 있습니다. (간단한 상태 처리).
라이트닝 네트워크의 라우팅: 교차 채널 결제를 활성화하기 위해 라이트닝 네트워크는 참가자가 신뢰할 수 있는 경로를 찾아 결제할 수 있는 라우팅이라는 메커니즘을 사용합니다.
라이트닝 네트워크의 릴레이 노드: 릴레이 노드는 결제 요청을 전달할 수 있는 노드이며 교차 채널 결제를 실현하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
라이트닝 네트워크의 양방향 결제: 라이트닝 네트워크를 통해 참가자는 결제 채널에서 양방향 결제를 할 수 있습니다. 즉, 상대방에게 결제할 수 있을 뿐만 아니라 상대방의 결제를 수락할 수도 있습니다.
라이트닝 네트워크의 결제 프라이버시: 라이트닝 네트워크의 거래는 채널 내에서 이루어지기 때문에 모든 거래를 블록체인에 기록할 필요가 없으므로 결제의 프라이버시가 향상될 수 있습니다.
라이트닝 네트워크의 한계(주로 상태 및 상태 머신 구현 기술의 한계): 라이트닝 네트워크에도 채널 생존성, 자금 잠금 시간 등과 같은 몇 가지 한계가 있습니다. 적합한 결제 채널을 설계하려면 이러한 한계를 종합적으로 고려해야 합니다.
(2) RGB에서 상태, 상태 머신, 상태 채널과 관련된 지식 포인트는 다음과 같습니다.
RGB는 LNP 및 BP 프로토콜을 기반으로 합니다. RGB가 2계층인지 3계층인지에 대한 논의가 있는데, BP를 기준으로 RGB를 직접 계산한다면 비트코인의 튜링완전함수를 직접 확장한 2계층에 속하기 때문에 이 방법은 성능 확장에 한계가 있다. RGB 계산이 LNP를 기반으로 한다면 세 번째 계층에 속합니다.(LNP는 비트코인의 두 번째 계층이기 때문입니다.) 이 방법은 성능과 튜링 완전 컴퓨팅 파워를 모두 확장할 수 있지만 기술적 구현에는 어느 정도 복잡성이 있습니다. . 일반적으로 결합하면 컴퓨팅 성능을 확장할 수 있을 뿐만 아니라 성능을 확장하고 구현 복잡성을 줄일 수 있습니다.
RGB는 비트코인 또는 라이트닝 네트워크의 상태 채널 기술을 기반으로 합니다. RGB의 상태 채널은 LNP와 BP를 기반으로 구축된 둘 이상의 당사자 간의 통신 채널을 의미하며 채널 내에서 다중 거래 및 상태 업데이트가 수행될 수 있어 블록체인의 거래 수와 수수료를 줄일 수 있습니다.
RGB의 상태 채널은 비트코인 기반 다중 서명 스크립트를 사용하여 자금을 잠그고 특수 거래 유형을 사용하여 채널 상태를 업데이트합니다.
RGB의 상태 채널은 결제 채널, 탈중앙화 거래소, 자산 발행 등과 같은 다양한 시나리오에 적용되어 거래 효율성과 사용자 경험을 향상시킬 수 있습니다.
RGB의 상태 채널은 채널 상태를 업데이트하여 결제 및 자산 이전을 실현합니다.채널의 거래는 블록체인에 기록될 필요가 없으며 최종 상태만 블록체인에 기록됩니다.
RGB의 상태 채널은 스마트 계약 및 다중 서명 스크립트를 통해 원자 스왑, 결제 라우팅 등과 같은 보다 복잡한 기능을 구현할 수도 있습니다.
RGB의 상태 채널은 Lightning Network, LNURL 등과 같은 다른 기술 및 프로토콜과 결합되어 더 풍부한 기능과 더 나은 사용자 경험을 제공할 수 있습니다.
RGB의 상태 채널 설계 및 구현에서는 시스템의 신뢰성과 가용성을 보장하기 위해 보안, 개인 정보 보호, 확장성 등과 같은 요소를 고려해야 합니다.
(3) Nostr에서는 상태, 상태 기계 및 상태 채널과 관련된 개념입니다.
Nostr에서는 정보를 전송하기 때문에 상태(신뢰할 수 있는 데이터, 디지털 통화) 및 상태 머신의 개념이 아직 반영되지 않았습니다. 하지만 Nostr의 분산 구조를 조금만 수정하고 상태 처리를 늘리면 라이트닝 네트워크와 유사한 시스템이 형성될 것이라고 믿습니다. 그러한 시스템은 정보 전송과 가치 전달을 모두 할 수 있습니다. 섹션 3.3의 Web3.0 애플리케이션 아키텍처 다이어그램에서는 이 정보 기반 분산 시스템을 가치 처리를 포함하는 분산 시스템으로 점진적으로 변환할 가능성도 설명합니다.
현재 Nostr에 대한 간략한 소개: Nostr에는 클라이언트와 릴레이라는 두 가지 주요 구성 요소가 있습니다. 각 사용자는 클라이언트를 실행하고 릴레이를 통해 다른 사용자와 통신합니다. 각 사용자는 공개 키로 식별됩니다. 사용자가 작성하는 모든 게시물에는 서명이 포함됩니다. 각 클라이언트는 이러한 서명을 확인합니다. 클라이언트는 자신이 선택한 릴레이에서 데이터를 가져오고 데이터를 게시합니다. 릴레이는 서로 통신하지 않고 사용자와 직접 통신합니다.
(4) 분산 시스템에서 상태 머신과 관련된 지식 포인트는 다음과 같습니다.
상태 머신 모델: 상태 머신은 서로 다른 상태 간 시스템의 전환과 동작을 설명하는 수학적 모델입니다. 분산 시스템에서 상태 기계 모델은 시스템의 동작과 상태 변경을 설명하는 데 자주 사용됩니다.
유한 상태 기계(FSM): 유한 상태 기계는 유한 상태 집합과 상태 간 전이 규칙 집합을 포함하는 가장 기본적인 상태 기계 모델입니다. 분산 시스템에서 유한 상태 기계는 시스템의 다양한 상태와 상태 간 전환을 설명할 수 있습니다.
상태 전이: 상태 전이는 시스템이 한 상태에서 다른 상태로 이동하는 프로세스를 나타냅니다. 분산 시스템에서 상태 전환은 메시지 수신, 시간 초과 등과 같은 다양한 이벤트나 조건에 의해 트리거될 수 있습니다.
상태 머신의 동작: 상태 머신은 다양한 상태에서 다양한 동작을 정의할 수 있습니다. 분산 시스템에서 상태 머신의 동작에는 메시지 처리, 작업 수행, 메시지 전송 등이 포함될 수 있습니다.
상태 일관성: 분산 시스템에서는 여러 노드가 서로 다른 상태를 가질 수 있습니다. 상태 일관성은 시스템 내 다양한 노드의 상태를 서로 조정하고 일관성을 유지하는 것을 의미합니다.
분산 상태 머신(DSM): 분산 상태 머신은 상태 머신 모델을 분산 시스템에 적용하는 기술을 말합니다. 시스템의 상태와 상태 전환을 여러 노드에 분산하고 노드 간의 상태 일관성을 보장할 수 있습니다.
원자 상태 기계(ASM): 원자 상태 기계는 상태 전환 중에 원자성을 유지하는 상태 기계를 말합니다. 분산 시스템에서 원자 상태 머신은 상태 전환 중에 시스템의 일관성과 신뢰성을 보장할 수 있습니다.
일관성 프로토콜: 일관성 프로토콜은 분산 시스템에서 상태 일관성을 보장하는 데 사용되는 프로토콜입니다. 일반적인 합의 프로토콜에는 Paxos, Raft, ZAB 등이 포함됩니다.
내결함성: 분산 상태 머신은 내결함성이 있어야 합니다. 즉, 시스템은 노드 오류나 메시지 손실이 발생하는 경우에도 올바른 상태와 동작을 계속 유지할 수 있습니다.
확장성: 분산 상태 머신은 확장 가능해야 합니다. 즉, 시스템 규모가 커짐에 따라 효율적인 상태 전환과 일관성을 유지할 수 있어야 합니다.
2.3 상태 머신과 블록체인 시스템
Ethereum의 문서 Ethereum EVM 설명에 따르면 각 블록은 일련의 트리거 상태이며 전체 Ethereum 시스템은 상태 프로세서입니다. 1.2에서는 블록체인 시스템에 상태 머신 콘텐츠를 도입했습니다. Ethereum 백서에는 상태 머신에 대한 설명도 많이 있습니다.
상태 머신은 강력한 처리 능력을 갖고 있지만 그 상한선은 블록체인 구조의 한계입니다.
UTXO 모델과 계정 모델(예: EVM)을 기반으로 한 블록체인 상호 연결을 결합한 경우 상태 및 상태 머신의 구현 방법이 상당히 다릅니다. UTXO 모델을 기반으로 한 블록체인은 두 시스템의 상태가 모두 UTXO를 기반으로 하고 변환이 없거나 단순 변환만 있어 구현하기가 더 쉽기 때문에 분산 시스템과 결합하기가 더 쉽습니다. 계정 모델을 기반으로 하는 체인은 자신의 상태와 외부 분산 시스템의 상태 사이에 추가 캡슐화 및 변환이 필요하며, 이는 구현이 복잡하며, 이는 이더리움에서 Raiden Network의 개발이 원활하지 않은 이유 중 하나이기도 합니다.
2.4 상태 머신과 중앙 집중식 시스템
블록체인 + 중앙 집중식 시스템을 사용하는 예로는 Ordinals 및 중앙 집중식 거래소 CEX가 있습니다.
이러한 시스템은 상대적으로 간단하며 일부는 통계 작업을 완료하기 위해 중앙 집중식 인덱스만 사용하는 서수처럼 상태 전송이 전혀 없습니다.
중앙집중형 거래소와 마찬가지로 그 안의 상태 이전은 전적으로 중앙집중형 시스템이 정한 규칙에 따르며, 내부의 상태 머신 역시 중앙형 시스템 프로그램으로 구성된 상태 프로세서이므로 복잡한 개념이 없습니다.
향후 Web3.0 응용에서는 블록체인 + 중앙 집중식 시스템을 사용하는 사례가 더 많아져야 합니다.
3. Web3 애플리케이션의 구조는 어떤 모습이어야 합니까?
기사의 이전 내용을 통해 우리는 세 가지 비트코인 2계층 아키텍처의 조합을 통해 더 복잡한 구조 설계를 완성하여 필요한 기능 요구 사항을 얻을 수 있다는 것을 알고 있습니다. 그리고 비즈니스 관점에서 볼 때 애플리케이션의 기본 로직을 상태와 상태 머신으로 분해할 수 있다면 세 시스템의 조합을 사용하여 전체 상위 계층 비즈니스 로직을 완성할 수 있습니다.
그렇다면 이러한 일반적인 조합은 무엇입니까? 포트폴리오의 구조를 결정하는 요소는 무엇입니까? 공통 애플리케이션 분류 및 애플리케이션 요구 사항을 기반으로 Web3.0을 충족하는 대규모 애플리케이션의 구조를 추측합니다.
3.1 공통 응용 프로그램의 분류
우리는 제48차 중국 인터넷 발전 통계 보고서의 응용 통계를 참고 자료로 사용하며, 이하 통계 보고서라고 합니다. Web2.0은 성숙되어 애플리케이션 분류 및 사용자 규모 결과 분석에 영향을 미치지 않기 때문에 우리가 사용하는 애플리케이션 참조 데이터는 2020년과 2021년의 오래된 데이터입니다. 한 가지 주목할 점은 이는 중국 인터넷의 통계일 뿐이라는 점입니다. Web3.0 단계에서는 많은 애플리케이션이 글로벌이며 사용자의 규모와 성능 요구 사항이 더 높습니다.
통계 보고서에서 Web2.0의 애플리케이션은 이미 매우 풍부하고 거대한 사용자 그룹을 보유하고 있음을 알 수 있습니다. 이러한 애플리케이션에는 인스턴트 메시징, 온라인 비디오, 짧은 비디오, 온라인 지불, 온라인 쇼핑, 검색 엔진, 온라인 뉴스, 온라인 음악, 온라인 라이브 방송, 온라인 게임, 온라인 테이크아웃, 온라인 문학, 온라인 차량 호출, 온라인 사무실 및 온라인 여행 예약, 온라인 교육, 온라인 의료 등 사람들의 삶의 거의 모든 영역을 포괄합니다. 이러한 소비자 인터넷 콘텐츠 외에도 산업 인터넷에는 많은 응용 프로그램이 있습니다.
모든 Web2.0 애플리케이션이 Web3.0으로 마이그레이션되면 대부분의 애플리케이션은 매우 높은 성능 요구 사항을 갖게 됩니다. Visa 결제를 예로 들면 최대 성능 요구 사항은 65,000TPS입니다. 이러한 성능 지표는 분산 시스템에서만 지원됩니다. 예를 들어 현재 라이트닝 네트워크의 성능은 초당 4천만 건의 트랜잭션이고 라이트닝의 성능은 네트워크는 이론적으로 충분하지 않습니다. 상한입니다.
또한 일반적인 게임을 예로 들면, 블록체인에서 TPS가 가장 높은 현재 풀체인 게임은 약 수천 TPS의 최고점을 달성할 수 있는데, 이는 수십만 개의 TPS를 제공하는 기존 Web2 3A 게임과 큰 격차입니다. TPS. 모든 게임을 Web3.0으로 마이그레이션하려면 필요한 인프라 성능이 큰 과제가 될 것입니다.
게다가 게임은 일반적인 애플리케이션 범주의 하나의 애플리케이션일 뿐이며 다른 애플리케이션에는 더 많은 성능과 특정 요구 사항이 있습니다.
3.2 Web3.0 애플리케이션 요구사항
애플리케이션의 요구 사항을 이해하려면 수익 구조를 지표로 사용하는 것이 더 직접적입니다. Token Terminal, curated by FutureMoney Research 2022 Q2 보고서를 참조합니다. 이 보고서는 이전 보고서이지만 결제 및 기타 응용 프로그램은 초기 단계에 있으므로 주요 분석 결과에 영향을 미치지 않습니다. 그래서 저자가 여기서 게을러서 Web3.0 책을 집필할 때 그 데이터를 사용했는데, 2023년 4분기 데이터가 있으면 더 정확할 것 같아요.
(1) 소득신고를 통한 수요분석
보고서의 수익 분류는 Web3.0의 현재 핵심 제품 구성을 더 잘 나타냅니다. 그림이 보여주는 것처럼.
1) 레이어 1(블록체인의 기본 메인 체인)의 수익은 48%로 전체 수익의 거의 절반을 차지하며, 비즈니스 모델은 “블록 공간 판매”로 이해될 수 있습니다.
2) NFT 거래 플랫폼의 수익은 22%를 차지하며, 비즈니스 모델은 로열티나 마케팅 활동으로 이해될 수 있습니다.
3) DeFi의 Dex 수익은 15%를 차지하며 비즈니스 모델은 거래 수수료 및 유동성 시장 조성 수익입니다.
4) DeFi 스테이킹 수익은 8%이며, 비즈니스 모델은 자산 관리에 따른 수수료 또는 이자 스프레드입니다.
5) Gamefi는 5%를 차지하며 비즈니스 모델은 로열티, 전송 수수료, NFT 판매 등입니다.
6) DeFi의 대출 수익은 약 1%를 차지하며, 비즈니스 모델은 이자 스프레드입니다.
7) Tooling의 수익은 약 1%를 차지하며 비즈니스 모델은 서비스 수수료이며 향후 트래픽 수익화 수수료도 포함될 예정입니다.
Web3.0과 관련된 기타 산업은 Web3.0 응용이 아니며 Web3.0의 핵심 산업에 포함되지 않습니다. 예: Web3.0 미디어, 연구 기관, 교육 기관 등
수익 구조에서 우리는 BTC 생태계의 현재 애플리케이션 요구 사항이 기본적으로 복잡한 시스템 아키텍처 없이도 블록체인과 두 번째 계층 시스템을 통해 해결될 수 있음을 알 수 있습니다. 그러나 Gamefi와 SocialFi는 상대적으로 빠르게 발전하고 있으며, 참고 문헌의 게임 사례를 통해 대규모 게임의 시스템 구조에 대한 요구 사항이 더 높고 명확하다는 것을 알 수 있습니다.
수익 구조에서 현재 BTC 생태계의 적용 요구를 볼 수 있으며 이더리움 및 기타 생태계의 모든 제품을 다시 만들 가치가 있습니다. 이더리움 생태계의 체인 기반 2층 구축 기술을 약간 변형하고 비트코인에 새로운 2층을 구축하면 이러한 주요 요구 사항을 더 잘 충족할 수 있지만 이는 분산화, 보안, 개인 정보 보호 및 검열 저항의 정도에서만 가능합니다. 했다. 비트코인의 두 번째 레이어(Layer 2) 구성에 대한 기본 지식 시스템을 검토한 기사에서는 EVM 유형을 기반으로 한 새로운 두 번째 레이어 구성이 모두 이러한 상황의 사례입니다.
(2) 고성능이 요구되는 애플리케이션에 대한 게임 사례 분석
불가능이 가능해집니다: 라이트닝 네트워크에서 전체 체인 게임 개발을 현실로 만들기 기사에서는 기능과 성능 모두에 대한 수요가 더 커지고 있습니다. Web3.0 애플리케이션의 실제 아키텍처가 점차 등장하고 있습니다.
기사의 문제 설명: 보안, 개인 정보 보호 및 분산화 보장을 기반으로 풀체인 게임은 확장성을 위한 최적의 솔루션을 찾지 못했습니다. 예를 들어, 가장 인기 있는 풀체인 게임 엔진인 Mud와 Dojo는 풀체인 게임이 더 높은 TPS를 달성하도록 돕기 위해 최선을 다하고 있지만 플레이어는 여전히 각 작업마다 2초 이상의 버퍼링이 필요합니다. 실제로 현재 블록체인에서 가장 높은 TPS를 제공하는 풀체인 게임은 약 수천 TPS의 최고점을 달성할 수 있는데, 이는 수십만 TPS를 제공하는 기존 Web2 3A 게임과 큰 격차입니다. 풀체인 게임은 블록체인의 장점을 잃지 않는다는 전제를 추구하면서 확장성을 극복할 수 있습니다.
기술적인 논의 후반부에서 논의할 솔루션에서는 라이트닝 네트워크와 RGB를 활용해 성능 확장을 하고, 임시 체인과 전용 체인 개념도 제안한다.
임시 체인(임시 체인)
임시 블록체인은 영원히 지속되지 않고 블록체인의 목적이 달성되거나(예: 거래 기록) 해당 상태가 다른 곳에 영구적으로 저장되면 파괴되는 블록체인으로 정의할 수 있습니다. 임시 체인에 저장된 종료 상태는 임시 체인과 관련된 종료 사실에 대한 데이터일 뿐이므로 모든 것을 상당한 규모로 압축합니다. 임시 체인은 주로 블록체인의 거래 지연 및 처리량에 의해 제한됩니다.
임시 체인 VS 상태 채널
임시 체인에 관한 한 퍼블릭 체인의 상태로 인해 결국 많은 수의 사용자가 발생하게 됩니다. 퍼블릭 체인에 삽입해야 할 상태는 가지치기/압축/차이 추출을 통해 크기를 줄인 후, 비정기적으로가 아닌 정기적으로 퍼블릭 체인에 저장됩니다. RGB 상태 채널 설정은 임시 체인의 성능 제약을 우회하고 임시 체인과 동일한 기능을 달성할 수 있습니다.
앱별 블록체인
애플리케이션별 블록체인은 단일 분산 애플리케이션(dapp)을 실행하기 위해 만들어진 블록체인입니다. 개발자는 기존 블록체인을 기반으로 구축하는 대신 사용자가 애플리케이션과 상호 작용할 수 있도록 트랜잭션을 실행하는 맞춤형 가상 머신(VM)을 사용하여 처음부터 새로운 블록체인을 구축합니다. 개발자는 특정 설계 요구 사항을 충족하기 위해 블록체인 네트워크 스택의 다양한 요소(합의, 네트워크, 실행)를 맞춤 설정할 수도 있습니다. 스마트 계약의 실행 속도를 향상하고 컴퓨팅 리소스 제약을 해결하면 특정 애플리케이션에 대한 블록체인을 구현하는 데 도움이 될 수 있습니다. 개발자가 다양한 사용 사례에 맞게 인프라를 사용자 정의할 수 있으면 개발이 더 쉬워집니다. 동시에 이를 통해 web3 개발자는 강력한 가치 모델을 구축하고 Dapp을 확장하여 기하급수적인 성장 요구 사항을 충족하고 더 많은 혁신에 영감을 줄 수 있습니다.
이 게임의 사례를 통해 여러 아키텍처에 대한 이전 분석과 결합하여 향후 대규모 애플리케이션의 아키텍처를 대략적으로 판단할 수 있습니다.
3.3 대규모 Web3.0 애플리케이션의 요구를 충족하는 아키텍처는 어떤 모습이어야 합니까?
이전 콘텐츠에서는 Web2.0의 공통 애플리케이션 카테고리에 대해 알아보았으며, 이 모든 애플리케이션이 Web3.0으로 업그레이드되어 Web3.0 시대에 본격적으로 진입했음을 알립니다. 위의 많은 애플리케이션을 만족시킬 수 있는 아키텍처는 무엇입니까?
(1) Web2.0과 Web3.0의 단순한 구조적 차이점
여기에서는 블록체인의 여신 Preethi Kasireddy가 쓴 The Architecture of a Web 3.0 application이라는 기사의 내용을 참조합니다. 여기서 Web3.0 애플리케이션의 구조적 설명은 블록체인 시스템에만 의존하는 매우 간단한 구조입니다. 그러나 이 구조는 너무 단순하고, 2층 구조를 반영하지 못하고, 대규모 애플리케이션에는 적합하지 않습니다.
기존의 중앙집권형 제품과 Web3.0 제품의 기술 구현 사례를 비교해 보면 기술 구현의 차이점을 더 쉽게 이해할 수 있을 것입니다. Web3.0의 기술 스택 비전에 대한 Gavin Wood의 설명과 결합하면 Web3.0의 기술 구현에서 가장 큰 차이점은 배경에 있고 사용자 경험 계층의 차이는 상대적으로 작다는 것을 알 수 있습니다.
(2) Web3.0 시대의 대규모 애플리케이션을 위한 시스템 아키텍처
블록체인이 없는 시대에는 중앙 집중식 시스템과 분산 시스템을 기반으로 애플리케이션이 구축되었습니다. 예를 들어 쇼핑몰, IM, 비디오 등의 애플리케이션은 중앙 집중식 시스템에 구축되고 Thunder 다운로드는 분산 시스템에 구축됩니다.
블록체인 시스템을 시작으로 Web3.0 시대가 도래했으며, 이 시대의 애플리케이션은 블록체인 시스템, 분산 시스템, 중앙 집중형 시스템을 기반으로 구축된 복잡한 아키텍처입니다. 그 중 블록체인 시스템과 그 두 번째 계층 확장은 가치의 전송과 처리를 완성하고, 분산 시스템과 중앙 집중식 시스템은 정보의 전송과 처리를 완성합니다.
아래 그림과 같이,
구체적인 내용은 다음과 같습니다.
(1) 비트코인 메인 네트워크와 2차 레이어 구축은 모든 가치의 중심이며, 대부분의 가치는 이 네트워크에서 구축됩니다. 비트코인의 2차 레이어 구성에서 체인 기반의 2차 레이어는 성능 확장과 가치 처리를 완료하고 모든 원장 데이터를 처리합니다. 비트코인의 2층 구성에서는 분산 시스템을 기반으로 한 2층 구성으로 성능 확장이 완성되며, 로컬 관련 데이터를 처리하고 관련 당사자의 합의를 활용하지만 최종 계산 결과는 블록체인에서 구현되어야 합니다. 체계. 비트코인의 2층 구성에서는 중앙 집중식 시스템을 기반으로 한 2층 구성이 상위 계층 애플리케이션에 직접 서비스를 제공합니다.
(2) RGB와 유사한 시스템은 그림의 파란색 선으로 표시된 것처럼 원장의 정산 기능을 완료하기 위해 일부 임시 체인 또는 중간 체인도 필요합니다. 참고문헌 1의 게임 예제에서는 이 시나리오를 설명합니다. RGB와 같은 시스템의 구성이 복잡하고 아직 성숙도에 도달하지 않았기 때문에 대규모로 등장하지 않았습니다.
(3) 비트코인 생태계 외에도 다양한 비즈니스 시나리오의 요구를 충족하는 다른 블록체인 시스템 생태계도 있습니다. 두 번째 계층 인프라에 대한 기사에서 설명했듯이 체인을 기반으로 한 두 번째 계층에는 많은 프로젝트가 있을 것이며 이는 비트코인이 아닌 생태 체인에도 적용 가능합니다. 다른 블록체인 시스템과 두 번째 레이어도 라이트닝 네트워크 및 RGB에 들어갈 수 있으며 이는 기술이 성숙해짐에 따라 점차적으로 발생할 것입니다.
(4) Web3.0 생태계에는 중앙 집중식 시스템도 자리를 잡을 것이지만 그 비율은 더 이상 Web2.0만큼 크지 않을 것입니다. 중앙 집중식 시스템에는 많은 장점이 있습니다.
(5) 실제 응용에서는 위 그림의 내부 배선이 더 복잡해지며 일부는 두 번째 계층을 사용할 필요가 없지만 RGB가 BP 프로토콜을 사용하는 경우와 같이 첫 번째 계층 네트워크를 직접 작동합니다. 다른 블록체인도 이더리움의 Raiden Network와 같은 분산 시스템을 사용할 수 있습니다.미성숙하지만 수요 시나리오가 있으면 일부 기본 기능을 변형하여 사용 시나리오가 있을 것입니다. 위 그림은 Web3.0 애플리케이션 아키텍처를 간략하게 설명한 것입니다.
3.4 실현 가능한 건설 경로
수익 구조에서 우리는 BTC 생태계의 현재 애플리케이션 요구 사항을 볼 수 있으며 일반적으로 사용되는 애플리케이션의 분류를 통해 향후 Web3.0에 완전히 진입할 필요성을 볼 수 있습니다. 긴 길이 될 것입니다. 따라서 상대적으로 공사 기간이 긴 것은 단계적으로 처리해야 한다.
여기의 세 단계는 Dashan 선생님이 언급한 단기, 중기, 장기 단계와 매우 유사합니다. 체인 기반의 2층 구축의 간단한 단계를 구축의 첫 번째 단계로 요약한 것 뿐입니다.
(1) 첫 번째 단계는 명문과 사슬을 기반으로 한 2층 건축의 초기 단계입니다.
비문 기반 및 체인 기반 2층 구조는 상대적으로 쉽고 현재 많은 응용 분야가 있습니다. brc 20, src 20, arc 20, 비문 및 기타 응용 프로그램이든 체인 기반 2층 건설 프로젝트 당사자든 모두 풍부합니다.
이 단계의 구축은 상대적으로 간단하며, 대부분은 금융 애플리케이션이며, 이더리움의 두 번째 레이어를 변형하고 모방한 경험을 바탕으로 더 쉽고 빠릅니다. 상대적으로 간단하지만 이 프로세스는 필수적이며 중요하며, 생태계를 번영시키고, 트래픽과 자금을 유치하고, 크로스체인 연결 기술을 테스트하고, 스테이블 코인을 테스트하고, 다양한 가능성을 테스트했습니다. 이 단계는 주로 기능적 타당성에 대한 다양한 검증을 완료하는 단계입니다.
(2) 2단계는 체인 기반 2차 구축과 분산 시스템 기반 2차 구축의 중후반 단계이다.
이 단계에서는 체인 기반 구축의 고급 단계인 체인 기반 2층 구축도 포함되며, 2단계에서는 다양한 분산 2층 구축을 테스트하고 개선하는 데 중점을 둡니다. 라이트닝 네트워크는 더욱 성숙해지고, RGB 기능과 안정성이 크게 향상되며, 적용 시나리오가 더욱 풍부해질 것입니다. BitVM과 같은 RGB와 유사한 경쟁자가 점차 등장하고 성숙해질 것입니다. 동시에 Nostr과 같은 분산 시스템에는 가치 기능도 통합됩니다. 이 단계는 주로 기능 및 성능 타당성에 대한 다양한 검증을 완료하는 단계입니다.
(3) 비트코인 생태계 기반의 대규모 구축
마지막 단계는 성숙단계로 Web3.0이 대량으로 구축되기 시작하며 점차 성숙해진다. 3.1에 설명된 일반 애플리케이션은 Web3.0 시대에 진입하기 시작했습니다.
어쩌면 이 단계에 도달하는 데 시간이 더 걸릴 수도 있고, Web2.0 애플리케이션의 대량 진입을 촉진할 수 있는 변곡점 이벤트가 있을 수도 있으며, 그 시간은 그리 길지 않을 수도 있습니다.
어쨌든, 진짜 Web3.0 시대가 오면 분명 많이 달라질 것이고, 기능과 생산 가치는 현재의 PC 인터넷 + 모바일 인터넷 전체보다 더 크고 더 빛날 것입니다. 어쩌면 AI 분야에서 소라가 등장한 것과 같아서 매우 놀랍고 충격적이지만 그 과정이 그리 갑작스럽지는 않습니다.
참조 설명
(1) 비트코인 생태계의 단기, 중기, 장기 측면에 관한 Dashan 씨의 기사와 강좌 내용을 참조하세요.
(2) 불가능이 가능해집니다: 라이트닝 네트워크에서 풀체인 게임 개발을 현실로 만들기https://m.jinse.cn/news/blockchain/3667669.html(이 기사를 통해 더욱 영감을 얻고 검증될 것입니다)
(3) 세 가지 관찰 각도는 주로 이더리움 EVM 설명, Takenobu T., 2018.3을 참조합니다.
(4) 애플리케이션 분류와 관련된 내용은 저자가 2022년에 작성한 Web3.0: Building a Digital Future for the Metaverse를 주로 참고한다.
(5) 대학 디지털 논리학의 그래프 이론 지식을 참고한다.
(6) 분산 시스템에 관한 일부 기사를 참조합니다.
