하나의 문서에서 계층 2 이해
블록체인블록체인(참고: 일반적으로 "레이어 1 네트워크"라고도 함) 오프체인 네트워크, 시스템 또는 기술, 기본 블록체인 네트워크를 확장하는 것이 목적입니다. 레이어 2 네트워크는 기본 블록체인의 처리량 및 기타 성능을 향상시킬 수 있습니다.
레이어 2 네트워크, 시스템 또는 기술의 핵심 가치는 기본 블록체인의 보안을 활용할 수 있는 능력입니다. 트랜잭션 데이터는 기본 블록체인 네트워크에서 어떤 형태로든 확인 및 확인되어야 합니다. 이 표준에 따르면 사이드 체인은 일반적으로 자체 합의 메커니즘과 검증 노드를 배포하므로 기본 블록체인과 독립적인 보안 메커니즘을 갖기 때문에 사이드 체인은 레이어 2에 속하지 않습니다.
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레이어 2의 필요성
블록체인 기술은 2008년에 탄생했습니다. 그 이후로 수천 명의 연구원과 개발자가 끊임없이 증가하는 애플리케이션 요구 사항을 충족하기 위해 블록체인 확장성의 병목 현상을 해결하기 위해 노력해 왔습니다. 이러한 병목 현상은 높은 트랜잭션 비용과 느린 실행 속도로 이어져 블록체인 기술의 주류화에 걸림돌이 되었습니다.
이더리움 공동 창업자 비탈릭 부테린이 처음 제안"블록체인 임파서블 트라이앵글"블록체인이 확장성, 보안성, 탈중앙화의 세 가지 차원을 동시에 고려할 수 없다는 개념. 개발자는 이 세 가지 사이에서 절충해야 합니다. 오늘날의 블록체인 네트워크는 이러한 차원 중 두 가지만 동시에 충족할 수 있습니다.
레이어 2는 블록체인이 확장성에 한계가 있는 이유가 블록체인이 너무 많은 작업을 완료해야 하기 때문이라고 주장하는 신흥 기술입니다. 현재 블록체인에는 트랜잭션 실행, 데이터 가용성 및 합의의 세 가지 핵심 기능이 있습니다.
트랜잭션 실행——거래를 처리하고 완료합니다. 메트릭은 블록체인이 초당 완료할 수 있는 계산 수(트랜잭션 수 포함)입니다.
데이터 가용성 -네트워크의 노드와 유효성 검사기는 트랜잭션, 상태 및 기타 데이터를 저장해야 합니다. 메트릭은 MB 및 GB와 같은 표준 저장 단위입니다.
합의에 도달——노드와 유효성 검사기는 네트워크 상태 및 트랜잭션 순서에 대한 합의에 도달해야 합니다. 측정 기준은 탈중앙화 및 완결 속도의 수준 또는 모든 노드가 상태 변경에 동의하는 데 걸리는 시간입니다.
참고: 이 기사는 트랜잭션 실행 계층에 중점을 둘 것입니다. 블록체인 확장 솔루션에 대한 포괄적인 이해를 위해 다음 기사를 읽어보십시오.블록체인 확장성첫 번째 레벨 제목
L2 솔루션 작동 방식
참고: 대부분의 레이어 2 솔루션은 아직 초기 단계에 있으며 많은 요소가 아직 검증되지 않았습니다.
스마트 계약스마트 계약, 불일치를 해결하고 Layer 2 네트워크에서 도달한 합의를 검증을 위해 기본 블록체인으로 전송하는 일을 담당합니다.
트랜잭션 및 계산은 레이어 2 네트워크에서 빠르게 수행할 수 있습니다. 서로 다른 네트워크는 완전히 다른 방식으로 트랜잭션 처리량을 향상시킵니다. 그러나 이러한 레이어 2 네트워크에는 한 가지 공통점이 있습니다. 즉, 상태 변경의 진위를 증명하기 위해 정산 시점에 기본 블록체인에 일종의 검증 가능한 암호화 증명을 제출한다는 것입니다. 일부 레이어 2 증명은 사전에 생성되어 기본 블록체인에 제출되는 반면 다른 레이어는 나중에 소급하여 증명을 생성합니다.
또한 서로 다른 Layer 2 네트워크는 기본 블록체인에서 서로 다른 스마트 계약을 구현하지만 스마트 계약의 핵심 기능은 다음과 같이 동일합니다.
자금을 저장 및 해제하고 레이어 2로 전송합니다.
Layer 2에서 제출한 증명을 받아 검증하고 차이점을 해결한 후 최종적으로 거래를 확정합니다.
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결제 채널
두 명 이상의 사용자가 미리 채널에 자금을 예치한 다음 토큰을 오프체인으로 전송할 수 있습니다.
Alice와 Bob은 각각 스마트 계약의 자금 합계를 잠그고 지불 채널을 만들고 양 당사자가 암호화된 서명 기술을 통해 사용할 수 있는 자금의 양에 동의합니다. 예를 들어, 양 당사자는 각각 $50를 예치하므로 결제 채널의 총 금액은 $100입니다. 그러면 그들은 아마도 각 당사자가 $50를 사용할 수 있다는 데 동의할 것입니다.
결제 채널이 설정되면 Alice와 Bob은 거래를 기본 블록체인에 제출하지 않고 서명된 메시지를 통해 오프체인 거래를 할 수 있습니다. Alice는 Bob에게 지불할 수 있고 Bob은 비용이나 지연 없이 Alice에게 지불할 수 있습니다. 이 양방향 결제 채널에서 Alice와 Bob의 트랜잭션은 기본 블록체인으로 전송되지 않습니다. 양 당사자가 채널을 닫기로 결정한 경우에만 최종 거래 결과가 정산을 위해 체인으로 전송됩니다.
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Rollups
낙관적 롤업 및 zk-롤업은 스마트 계약 상태 변경을 오프체인에서 실행하고 온체인에서 이를 검증하여 블록체인 처리량을 늘리고 비용을 절감할 수 있습니다. 롤업은 다음 세 가지 방법으로 확장할 수 있습니다.
1. 롤업오프체인 트랜잭션 실행, 기본 블록체인은 경량 트랜잭션 증명을 계산하고 네트워크 활동을 확인하며 원시 트랜잭션 데이터를 저장하기만 하면 됩니다.
2. 롤업은트랜잭션 데이터 패키징, 블록체인에 제출하면 체인의 가스 수수료를 각 트랜잭션에 할당할 수 있습니다.
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오프체인 실행
롤업의 핵심 기능은 트랜잭션이 오프체인에서 실행된다는 것입니다. 이는 레이어 2 네트워크가 기본 블록체인 대신 다른 사용자 또는 스마트 계약과의 트랜잭션을 처리할 수 있음을 의미합니다. 더 적은 수의 검증 노드와 더 강력한 하드웨어로 인해 기본 블록체인에 비해 레이어 2 네트워크의 트랜잭션 처리량이 크게 증가합니다.
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패키지 거래
비용을 줄이는 또 다른 방법은 트랜잭션을 묶는 것입니다. 선물을 준다고 생각하시면 됩니다. 블록체인에서 각 거래는 다른 상자에 담긴 개별 선물입니다. 보내는 각 선물에 대해 배송비를 지불해야 하기 때문에 배송비가 매우 높을 수 있습니다. 반면 롤업은 많은 선물을 하나의 큰 상자에 담아 배송비를 한 번만 지불하고 각 선물의 배송비를 분할합니다.
좀 더 기술적인 언어로 설명하자면 롤업이 원시 트랜잭션 데이터를 콜데이터로 패키징하는 것입니다. 롤업 트랜잭션의 검증 방법은 체인의 트랜잭션과 다릅니다. 트랜잭션 데이터는 기본 블록체인에 데이터를 저장하기 위해서만 패키징됩니다. 검증 노드 또는 롤업 참여자는 다음과 같은 경우 언제든지 레이어 2 네트워크의 상태를 재구성할 수 있습니다. 필요한. 그러나 핵심 로직은 변경되지 않습니다. 즉, 여러 롤업 트랜잭션이 메인 체인의 하나의 패키지 트랜잭션에 저장됩니다.
이를 통해 거래 비용을 효과적으로 줄이고 블록체인 확장의 길을 개척할 수 있습니다. 데이터를 압축하면 트랜잭션 실행 비용을 더욱 줄일 수 있습니다.
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검증 노드 수 줄이기
위에서 언급했듯이 Layer 2는 아래에서 자세히 설명할 기본 블록체인의 보안 및 분산 수준을 활용할 수 있습니다. 그러나 여기서 핵심 개념은 레이어 2가 시작한 상태 변경이 유효하다는 기본 블록체인에 어떤 종류의 증거를 제출해야 한다는 것입니다.
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증명은 Layer 2 보안에 매우 중요합니다.
Layer 2는 증명을 제출하여 기본 블록체인의 보안 보장을 활용해야 하기 때문에 "증명"은 Layer 2에 매우 중요합니다. 현실 세계에서 증거는 무기의 지문이나 감시 비디오가 증거가 될 수 있는 등 다양한 형태를 취할 수 있습니다.
암호화된 증명은 비슷하지만 내용이 법정 증거보다 더 객관적입니다. 암호화를 사용하여 무언가를 증명하면 객관성, 검증 가능성 및 변조 방지가 보장됩니다. 유효한 것으로 판명되면 100% 진정성을 보장할 수 있습니다. 예를 들어 위에서 언급한 결제 채널에서 거래에 암호화된 서명을 첨부하면 스마트 계약에 대한 결정론적 권위 있는 사실을 제공하고 차이점을 해결할 수 있습니다.
영지식 증명영지식 증명보조 제목
결제 채널 서명 메시지
결제 채널이 닫히면 Bob 또는 Alice가 악의적인 공격을 시작하고 자신에게 속하지 않은 자금을 빼내려고 한다고 가정합니다. 그들 중 누구라도 이전 버전의 결제 채널 "원장"을 스마트 계약으로 보낼 수 있습니다.
결제 채널의 핵심은 모든 거래에 암호화 서명이 수반되어야 한다는 것입니다. 이는 불일치를 해결하기 위해 기본 블록체인의 스마트 계약에 대한 증거를 제공할 수 있습니다. 예를 들어 Alice가 오래된 원장 사본을 제출하고 그녀의 소유가 아닌 돈을 가져간 경우 Bob은 결제 거래에 이의를 제기하고 최신 원장 사본을 제출할 수 있습니다. 그러면 스마트 계약이 정확한 금액을 결정할 수 있습니다. 그리고 Alice는 부정직한 행동에 대해 벌금을 물게 됩니다.
기본 블록체인 스마트 계약이 심사되므로 지불 채널도 레이어 2 솔루션입니다. 판단하는 간단한 방법은 "증거"가 있는지 확인하는 것입니다. 지불 채널이 생성된 후 Bob과 Alice는 시작하는 각 트랜잭션에 서명하고 서로의 서명 사본을 저장해야 합니다.
이것은 지불 채널에서 거래의 증거입니다. 그러나 증거만으로는 충분하지 않으며, 판사가 증거를 제시하고 배심원단의 심의를 거친 후 평결을 내리는 과정과 마찬가지로 사실이 강제되어야 합니다. 마찬가지로 스마트 계약은 평결을 실행하고 결제를 위해 기본 블록체인에 있는 각 당사자의 지갑에 올바른 금액을 보냅니다.
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낙관적 롤업의 거짓 증거
거짓 증명은 실제로 매우 간단합니다. 이 증명 방법을 사용하는 레이어 2 네트워크는 기본적으로 모든 트랜잭션이 유효합니다. 그러나 네트워크는 도전 기간을 설정하고 모든 참가자는 도전을 시작하고 트랜잭션 데이터 또는 상태 변경이 잘못되었다는 증거를 스마트 계약에 제출할 수 있습니다. 오류 증명이 해제되면 롤업 트랜잭션이 체인에서 부분적으로 또는 완전히 다시 계산되고 최종 상태 변경이 원래 결과와 비교됩니다. 재계산된 결과가 다를 경우 원래 결과는 무효로 간주되어 철회됩니다.
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zk-rollup의 유효성 증명
타당성 증명은 또 다른 완전히 다른 철학적 관점입니다.기본적으로 모든 계산 결과는 의심스럽고 승인되기 전에 증명되어야 합니다.
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블록체인 확장 솔루션
지불 채널, 롤업 및 레이어 2는 모두 블록체인 확장 솔루션이며, 모두 장기적인 잠재력을 가지고 있으며 다음을 제공할 수 있습니다.Web3애플리케이션 개발을 지원하고 사용자 경험을 개선합니다.
Layer 1 및 Layer 2와 같은 대부분의 Web3 기술 스택은 이제 막 시작되었으며 계속 발전해야 합니다. 이러한 기술은 아직 한계점에 도달하지 않았으며 이를 입증하기 위해 일련의 실제 전투 테스트를 거쳐야 합니다. 그러나 수많은 개발자와 연구자들은 블록체인 생태계를 확장하고 DAG 및 Layer 2 솔루션을 개발하여 Web3의 주류 적용을 촉진하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다.
