블록체인 확장성 문제 해결을 위해 레이어 0,1,2로 분류하는 블록체인 계층 구조가 등장했습니다. 레이어 0은 블록체인 인프라, 레이어 1은 기본 네트웤, 레이어 2는 확장성 솔루션을 제공합니다. 블록체인 레이어는 무엇이고 각 레이어의 프로젝트는 무엇인지 알아보겠습니다.
블록체인 확장성
블록체인 확장성은 초당 트랜잭션 수로 측정되는 시스템 처리 속도의 증가를 의미합니다. 일상 생활에서 암호화폐가 널리 채택됨에 따라 이제 네트워크 보안, 기록 보관 및 기타 기능을 개선하기 위해 블록체인 레이어가 필요합니다.
시스템이 초당 처리하는 트랜잭션 수를 처리량이라고 합니다. 초당 2만 건 이상의 거래를 처리할 수 있는 체인이 있는 반면에 비트코인은 초당 7개 이상의 트랜잭션을 처리 할 수 없습니다.
블록체인은 분산형 생태계의 첫 번째 계층입니다. 레이어 2는 레이어1과 함께 사용되는 타사 통합으로 노드 수를 늘려 결과적으로 시스템 처리량을 향상시킵니다. 현재 많은 레이어 2 블록체인 기술이 구현되고 있습니다. 스마트 계약은 이러한 솔루션에서 거래를 자동화하는 데 사용됩니다.
블록체인 개발자들은 비트코인이 더욱 힘이 됨에 따라 블록체인 관리의 범위를 넓히려고 시도하고 있습니다. 블록체인 레이어를 개발하고 레이어 2 확장성을 최적화하여 처리 시간을 줄이고 TPS 처리량을 늘리려고 합니다.
블록체인 트릴레마
블록체인 트릴레마는 탈중앙화, 보안, 확장성 측면에서 분산형 네트워크가 주어진 시간에 세 가지 이점 중 두 가지만 제공할 수 있다는 일반적으로 통용되는 개념입니다. 퍼블릭 블록체인 인프라가 보안, 탈중앙화, 확장성 중 하나는 희생을 해야 한다는 것입니다. 결과적으로 네트워크를 통해 뚫을 수 없는 보안을 갖춘 네트워크를 만드는 동시에 인터넷 규모의 트랜잭션 처리량을 처리하는 것입니다.
시스템에 구성원 수가 많은 경우 계약에 다소 시간이 걸릴 수 있습니다. 결과적으로 보안 매개변수가 동일할 때 확장성은 탈중앙화에 반비례한다는 것을 보여줄 수 있습니다.
블록체인은 원하는 세 가지 기능을 모두 동시에 최적화할 수 없으므로 절충이 불가피합니다.
현재 비트코인이나 이더리움과 같은 블록체인의 확장성이 제한되어 잇다는 것은 비밀이 아닙니다. 따라서 블록체인 트릴레마를 해결하기 위헤 레이어 1 및 레이어 2 솔루션을 개발하기 위해 노력하고 있습니다.
비트코인은 기존 블록체인 레이어에 레이어를 추가하여 문제를 해결하려고 합니다. 레이어 2 솔루션은 확장 솔루션의 기본 아이디어에 따라 수많은 트랜잭션을 함께 묶고 기본 레이어 블록체인에 가끔씩만 쿼리합니다. 이더리움은 기본 레이어 블록체인을 샤딩으로 호가장하는 하이브리드 접근 방식을 취하고 있으며 커뮤니티는 처리량을 더욱 높일 수 있는 여러 레이어 2 솔루션을 기대하고 있습니다.
블록체인 레이어
블록체인은 거래 기록을 저장하는 분산 원장입니다. 비트코인은 비트코인 블록체인에 의해 구동되며 비트코인을 보내고 받는 모든 거래는 블록체인에 기록됩니다. 이것은 투명성으로 인해 기존의 기록 보관 및 검증에 대한 효율적인 대안입니다. 즉 퍼블릭 블록체인의 모든 거래는 누구나 볼 수 있습니다.
비트코인 시스템 구조를 분석하면 기능에 따라 하드웨어 인프라 계층, 데이터 계층, 네트워크 계층, 합의 계층, 애플리케이션 계층의 5개 계층으로 나눌 수 있습니다. 각 레이어에는 고유한 기능이 있습니다. 이러한 레이어는 데이터 관리부터 애플리케이션 활성화에 이르기까지 블록체인을 완벽한 솔루션으로 만듭니다.
하드웨어 계층
블록체인은 P2P 정보 공유를 기반으로 합니다. 블록체인의 컴퓨팅 성능에 기여하는 컴퓨터 네트워크가 하드웨어 계층을 형성합니다. P2P 네트워크는 데이터를 공유하는 대규모 컴퓨터 그룹입니다. 블록체인은 공유 원장에서 순서대로 거래를 계산, 검증 및 기록하는 컴퓨터의 P2P 네트워크입니다. 결과적으로 모든 데이터, 트랜잭션 및 기타 관련 데이터를 저장하는 분산 데이터베이스가 생성됩니다. 노드는 트랜잭션을 해독하는 P2P 컴퓨터 네트워크입니다.
데이터 계층
데이터 계층은 거래 세부 정보가 저장되는 계층입니다. 블록에 저장된 거래에는 전송된 암호화폐, 수신자의 공개 키, 발신자의 개인 키에 대한 세부 정보가 포함됩니다. 데이터가 있는 각 블록은 이전 블록과 생성되는 다음 블록과 연결됩니다. 또한 데이터 계층에는 블록체인의 변조 방지 특성을 보장하는 데 사용되는 해싱 알고리즘과 비대칭 암호화가 포함됩니다. 레이어는 시스템의 모든 노드에서 유지 관리해야 하는 분산 및 변조 방지 데이터베이스로 간주될 수 있으며 이것은 블록체인 네트워크 레이어로 이어집니다.
네트워크 계층
P2P 계층이라고 하는 네트워크 계층은 노드 간 통신을 담당합니다. 분산형 P2P 네트워크에서는 노드가 새로운 블록을 생성하면 전송 메커니즘을 통해 주변의 여러 노드에 정보를 전송합니다. 다른 노드가 블록을 인증한 후 다시 데이터를 다른 노드로 전송합니다. 결국 시스템의 대부분의 노드가 블록을 인증하면 블록이 공식적으로 블록체인에 연결됩니다.
합의 계층
합의 계층은 전체 네트워크에서 서로 관련 없는 노드를 통합하고 데이터 계층에서 데이터의 일관성을 유지하는 데 사용되는 합의 알고리즘을 포함합니다. 일반적인 합의 메커니즘에는 비트코인의 작업 증명(PoW), 이더리움 지분 증명(PoS), 이오스의 위임 지분 증명(DPoS)가 있씁니다. 블록 체인 핵심 기술 중 하나인 합의 메커니즘은 네트워크의 보안 및 운영 효율성에 중요한 역할을 합니다. 또한 블록체인 커뮤니티의 중요한 거버넌스 메커니즘 중 하나입니다.
애플리케이션 계층
애플리케이션 계층은 스마트 계약, 체인 코드, DApp이 계층을 구성합니다. 애플리케이션 계층 프로토콜은 애플리케이션 계층과 실행 계층으로 더 세분화 됩니다. 애플리케이션 계층은 최종 사용자가 블록체인 네트워크와 통신하는 데 사용하는 프로그램으로 구성됩니다. 스크립트, APi, 사용자 인터페이스 및 프레임워크가 모두 그 일부 입니다.
블록체인 네트워크는 이러한 애플리케이션의 백엔드 기술 역할을 하며 API를 통해 통신합니다. 스마트 계약, 기본 규칙 및 체인코드는 모두 실행 계층의 일부입니다.
트랜잭션은 애플리케이션 계층에서 실행 계층으로 이동하지만 의미 계층에서 유효성을 검사하고 실행됩니다. 애플리케이션은 트랜잭션을 실행하고 블록체인의 결정적 특성을 보장하는 실행계층에 지침을 제공합니다.
블록체인 레이어 0,1,2,3
레이어 0
레이어 제로 블록체인을 현실화하는 데 필요한 구성 요소는 인터넷, 하드웨어가 있습니다. 레이어 제로 블록체인은 비트코인, 이더리움 등과 같은 다양한 네트워크가 작동할 수 있도록 하는 블록체인의 초기 단계입니다. 레이어 0은 블로겣인의 기본 인프라를 제공합니다.
레이어 1
레이어 1 블록체인으 레이어 0이 발전된 것입니다. 확장성은 레이어 1 블록체인의 한계입니다. 레이어 0의 새 프로토콜에서 발생하는 모든 변경 사항과 문제는 레이어 1에도 영향을 미칩니다. 구현 계층이라고 하는 레이어1 블록체인에는 비트코인, 이더리움, 카르다노, 리플 등이 있습니다.
레이어 2
특정 블록체인의 경우 레이어 2 블록체인이 확장 솔루션입니다. 이것은 타사 통합과 함께 작동하고 레이어 1의 제한 사항을 제거합니다. 이것은 작업 증명 네트워크에 연결된 확장 문제를 해결하는 데 가장 널리 사용되는 접근 방식입니다. 현재 사이드체인, 롤업 같은 많은 레이어 2 블록체인 기술이 구현되고 있습니다.
레이어 3
레이어 3 블록체인은 애플리케이션 계층이라고도 합니다. 이 계층은 DApp 및 다른 앱을 활성화하는 여러 프로토콜을 호스팅하는 것입니다. 블록체인 프로토콜은 애플리케이션과 실행이라는 두 가지 중요한 하위 계층으로 나뉩니다. 실제 상호 운용성 목표를 달성하기 위해 크로스체인 기능을 갖춘 블록체인을 분리하기 위해 만들어진 가장 강력한 솔루션입니다.
결론
레이어 0은 레이어 1 블록체인을 지원하고 서로 다른 레이어 1 체인 간의 통신 역할을 하는 가장 기본적인 아키텍쳐입니다. 레이어 1 체인은 프로토콜과 표준을 정의하고 분산 응용 프로그램을 지원하는 체인이며 일반적으로 참여 노드가 수행하는 엄격하게 정의된 트랜잭션 검증 프로세스를 통해 자체 생태계와 구조를 갖습니다. 레이어 2 체인은 주로 확장 목적으로 레이어 1을 지원하기 위해 구축되었으며 대부분 이더리움 네트워크를 돕는 데 중점을 둡니다. 블록체인 계층의 차이점은 대부분 확장성 및 dApp과의 상호 작용과 관련이 있습니다.
블록체인 산업에서 암호화폐 주류 채택이 불가능한 이유 중 하나는 확장성입니다. 암호화폐에 대한 수요가 증가함에 따라 블록체인 프로토콜을 확장해야 하는 압력도 커질 것입니다. 결과적으로 최종 해결책은 확장성 트릴레마를 해결할 수 있는 시스템을 개발하는 것입니다.
