Bitcoin İkinci Kat Ağı'nın Temel Bilgi Sistemi

Bitcoin'in kazınması, Bitcoin ekosistemine yeni bir canlılık getirdi ve daha fazla insanın Bitcoin'e yeniden odaklanmasını sağladı. Bazıları bunun Bitcoin ekosisteminin Pandora'nın kutusunu açtığını düşünüyor. Bitcoin ekosistemindeki birçok teknik gelişim arasında, ikinci katman inşası en önemli olanıdır. Bu makalede, Bitcoin'in ikinci katmanı hakkında temel bilgiler özetlenmiştir, umarım bu daha fazla insanın ilgili düşünceleri geliştirmesine ve bu alanın gelişimini teşvik etmesine yol açar.

Bazı görüşler, blockchain dünyasının Bitcoin ile başladığını ve Bitcoin ekosistemi ile sona erdiğini öne sürmektedir. Ethereum da Bitcoin'in bir yan zincir teknolojisi keşfi olarak değerlendirilebilir.

Bu yazıda "ikinci kat inşası" ve "ikinci kat ağ inşası" temelde eş anlamlıdır, ikinci kat inşası daha geniş bir kavramdır. Sektörde yaygın olarak kullanılan terimlere uyum sağlamak için, yazıda "ikinci kat ağ inşası" ifadesi de kullanılacaktır.

1. İkinci Katman Layer2'nin Misyonu

Bitcoin ikinci katman inşasının çözmesi gereken temel sorunları anlamak için, önce blockchain sisteminin temel özelliklerinden başlayalım.

1.1 Blok zincirinin temel özellikleri ve gereksinimleri

Blok zincirini bir "dünya bilgisayarı" olarak görebiliriz. Bu açıdan blok zincirin çeşitli özelliklerini anlamak daha net olacaktır. Ayrıca, bu "dünya bilgisayarı"nın gelişim olasılıklarını analiz etmek için Von Neumann yapısını temel alacağız.

Blockchain'ın bazı temel özellikleri:

Açık ve Şeffaf: Bu, blockchain'in bu "dünya bilgisayarı"nın veri depolama ve talimatları yürütme özelliği olup, aynı zamanda dünyanın dört bir yanındaki birçok dağıtılmış düğümün birlikte hesaplama yapmasını gerektiren içsel bir ihtiyaç özelliğidir. Bu özellik, kullanıcıların verilere ilişkin bilgilendirilme hakkını karşılamaktadır ve bu "dünya bilgisayarı"nın kendisinin iç iş birliği gereksinimi ile kullanıcıların dışarıdan talep ettiklerinin ortak bir sonucudur.

Merkeziyetsizlik: Bu, bu "dünya bilgisayarı"nın mimari özelliğidir. Merkeziyetsizlik derecesi ve hata toleransı teorik olarak Bizans generalleri teorisi tarafından desteklenmektedir. Non-Bizans general sistemleri teorik olarak blok zinciri sistemleri değildir. Merkeziyetsizlik derecesi, blok zincirinin güvenliğinin önemli bir göstergesidir ve bazı özelliklerin temelini oluşturur.

Güvenlik: Güvenlik, bu "dünya bilgisayarı"nın mimari özelliklerinden kaynaklanan içsel ihtiyaçlar ve kullanıcıların ihtiyaç duyduğu dışsal gereksinimlerin bir bileşenidir. Mikro düzeyde güvenlik, kriptografi ile ilgili teknolojilerle sağlanırken, makro düzeyde mimarinin merkeziyetsizliği ile temin edilmektedir; böylece mikro verilere yönelik sahtecilik veya makro mimarinin bozulması nedeniyle bu "dünya bilgisayarı"nın güvenliği etkilenmeyecektir.

Hesaplama Gücü: Blok zincirinin bu dünya bilgisayarının en önemli işlevlerinden biri hesaplama gücüdür. Bu ölçütü değerlendirirken genellikle Turing tamlığına sahip olup olmadığına bakarız. Bazı zincirler, kendi temel özelliklerini korumak için kasıtlı olarak Turing tam olmayan şekilde tasarlanmıştır. Örneğin, Bitcoin ağı yalnızca kod komutlarının Turing tam olmamasını sağlamakla kalmaz, aynı zamanda gelişim sürecinde bazı komut setlerini kasıtlı olarak kaldırarak istikrarını ve güvenliğini korur. Tüm Turing tam teknolojiler, blok zincirinin hesaplama gücünü genişletmek içindir. Katmanlı tasarım düşüncesinden bakıldığında, basit sistemler altyapı için daha uygundur.

Performans: Aynı hesaplama gücüne sahip olduğunda, performans, blok zinciri dünyasındaki bilgisayarların başka bir ana yeteneğini değerlendirmek için bir ölçüttür. Genellikle, TPS yani saniyede işlenen işlem sayısı ile ölçülür.

Depolama: Blok zinciri "dünya bilgisayarı" olarak tanımlanıyorsa, kesinlikle bir depolama işlevine sahip olmalıdır, yani verileri kaydetme yeteneği. Şu anda temel olarak blok içinde depolanıyor, daha profesyonel blok dışındaki zincir üzerinde depolama ise hâlâ gelişim aşamasında.

Gizlilik: Gizlilik, "dünya bilgisayarı" içinde bir alt ihtiyaçtır, yani verilerin üreticileri ve kullanıcıları arasındaki yetki alanının, hesaplama ve depolama süreçlerinde korunmasını talep eder. ( Sansüre karşı dayanıklılığı da gizlilik kısmına ekliyoruz. ) Bu esasen kullanıcıların dış ihtiyaçları tarafından yönlendirilmektedir.

Ayrıca bir kapsamlı ölçeklenebilirlik göstergesi var, genellikle tüm mimarinin ölçeklenebilirliğini ifade eder, bu özellik çoğu temel özelliği etkiler, mimari düzeyde sistemin ölçeklenebilirliği çok önemli bir göstergedir. Diğer bazı bağlantı yetenekleri veya belirli sahnelerdeki yetenekler de olacaktır, burada bunları fazla tartışmayacağım.

Bu blockchain'lerin temel özellikleri arasında, çoğu birbirlerinin gelişim ilişkilerini kısıtlayan imkansız üçgen tarafından yönetilmektedir. Örneğin, DSS varsayımı yani merkeziyetsizlik ( Decentralization, D ) Güvenlik ( Security, S ) ve ölçeklenebilirlik ( Scalability, S ).

Dağıtık sistemlerde benzer bir imkansız üçgen CAP ilkesidir. CAP, bir dağıtık sistemde Tutarlılık(, Erişilebilirlik) ve Bölünme toleransı( olmak üzere üç unsurun bir arada sağlanamayacağını ifade eder. Blok zinciri sistemleri, Bizans general problemi içeren dağıtık sistemlerdir, bu nedenle CAP ilkesine de uygundur.

![Bitcoin ikinci katman ağına dair temel bilgi yapısının özeti])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-afec9afaa32c50371c97fef06f76acca.webp(

) 1.2 İkincil katman inşasının rolü

İkincil katman inşası hangi rolleri tamamlamalı? Hangi işlevleri sağlamalı? İkincil katman inşası, birincil sistemin eksikliklerini genişletmek için olmalıdır ve birincil sistemde tamamlanması uygun olmayan şeyler, ikincil katman inşasında tamamlanmalıdır.

Yukarıda özetlenen blok zinciri özelliklerinden, bu temel yeteneklerin genişletileceğine dair bir ön sonuç çıkarmak mümkündür: açık şeffaflık, merkeziyetsizlik, güvenlik, hesaplama gücü, performans (, işlem hacmi ), depolama, gizlilik vb. Bu teknik açıdan temel yeteneklerin yanı sıra, çözülmesi gereken çok önemli bir ekonomik sorun da vardır, o da maliyetleri düşürmektir, genellikle birinci katman ağının işlem yapma maliyetleri oldukça yüksektir, bu maliyetleri düşürmek için ikinci katman ağlarının kullanılması gerekmektedir.

Özetle, kapasiteyi artırmak, maliyetleri düşürmek ve özel özellikler açısından çözümler, ikinci katman inşasıdır. Özel özellikler açısından, şu anda henüz yeterince belirgin değil ya da genellikle ilk iki özellik arasında gizleniyor, bu da bazı karmaşıklıklara yol açıyor. Bunu şöyle anlayabiliriz ki, birinci katman ağının özellikleri birçok uygulama için farklı derecelerde gereklidir, ikinci katmanın üzerinde belirli uygulamalar için çeşitli özelliklerin gerçekleştirilme derecelerini yeniden ayarlamak mümkündür.

İkincil katman inşasında, blok zincirinin temel yetenekleri çeşitli seçimler yapacak, bazı özellikleri azaltacak hatta bazılarını tamamen terk edecek ve belirli özelliklerin belirgin şekilde artırılmasıyla değiştirilecektir. Örneğin: bazı ikincil katmanlar performansı artırmak için merkeziyetsizlik derecesini düşürebilir, güvenliği azaltabilir; bazı ikincil katmanlar, Lightning Network gibi, işleme kapasitesini artırmak için sistemin yapısını ve hesaplama yöntemini değiştirebilir. Ayrıca bazıları temel özellikleri azaltmadan belirli bir özelliği artırabilir, örneğin RGB işleme yöntemi, gizliliği ve sansüre karşı direnci belirgin şekilde artırırken, teknik uygulama zorluğunu artırmıştır. İlerleyen örneklerde, birkaç özelliği aynı anda azaltan veya değiştiren ikincil katman inşalarını göreceğiz.

Burada maliyetlerin düşürülmesi, tüm ikinci kat inşaatlarının temel bir gereksinimi olmalıdır.

![Bitcoin ikinci katman ağı temel bilgi sistemi]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-ad899d00cda3df50aead693947e770bc.webp(

) 1.3 Neden katmanlı tasarım yapmak gerekir?

Katmanlı tasarım, karmaşık sistemleri işlemek için insanlığın bir aracı ve metodolojisidir. Sistemi birden fazla katman yapısına ayırarak ve katmanlar arasındaki ilişkileri ve işlevleri tanımlayarak, sistemin modülerliğini, bakımını ve genişletilebilirliğini sağlamak amacıyla, sistemin tasarım verimliliğini ve güvenilirliğini artırır.

Kapsamlı ve büyük bir protokol sistemi için, katmanlı yapıların kullanımı belirgin faydalar sağlayacaktır. Bu, insanların anlamasını kolaylaştırır, iş bölümü ile uygulamayı basit hale getirir ve modüler iyileştirmeleri kolaylaştırır. Bilgisayar ağlarındaki ISO/OSI yedi katman modeli tasarımına benzer, ancak belirli uygulamalarda bazı katmanlar birleştirilebilir; örneğin, belirli bir ağ protokolü olan TCP/IP dört katmanlı bir protokoldür.

Protokol katmanlarının avantajları hakkında konuşursak:

1.Her katman bağımsızdır. Bir katmanın bir sonraki katmanın nasıl uygulandığını bilmesine gerek yoktur, yalnızca o katmanın katmanlar arası arayüz aracılığıyla sağladığı hizmetleri bilmesi yeterlidir. Böylece, tüm problemin karmaşıklığı azalır. Yani, bir önceki katmanın çalışma şekli bir sonraki katmanın çalışmasını etkilemez, böylece her bir katmanın iş tasarımını yaparken arayüzün değişmeden kalmasını sağladığımızda, katman içindeki çalışma şekillerini serbestçe ayarlayabiliriz.

2.İyi esneklik. Herhangi bir katmanda bir değişiklik olduğunda, katmanlar arası arayüz ilişkisi sabit kaldığı sürece, bu katmanın üzerindeki veya altındaki katmanlar etkilenmez. Belirli bir katmanda teknolojik bir yenilik ortaya çıktığında veya bir katmanda çalışma esnasında bir sorun oluştuğunda, diğer katmanların çalışma durumu etkilenmez; sorun giderme aşamasında sadece bu katmanın kendi sorununu dikkate almak yeterlidir.

3.Yapısal olarak bölünebilir. Her katman en uygun teknolojiyi kullanarak gerçekleştirilebilir. Teknolojinin gelişimi genellikle asimetriktir, hiyerarşik bölümlendirme, varil etkisini etkili bir şekilde önler, belirli bir alandaki teknolojinin eksiklikleri nedeniyle genel çalışma verimliliğini etkilemez.

4.Uygulaması ve bakımı kolaydır. Bu yapı, büyük ve karmaşık bir sistemin uygulanmasını ve hata ayıklamasını kolaylaştırır, çünkü tüm sistem, birbirine göre bağımsız olan birkaç alt sisteme ayrılmıştır. Hata ayıklama ve bakım yaparken, her bir katmanda ayrı ayrı hata ayıklama yapılabilir, yanlış sorunları bulma ve çözme durumlarının önüne geçilir.

5.Standartlaşma çalışmalarını teşvik edebilir. Çünkü her bir katmanın işlevi ve sunduğu hizmetler tam olarak tanımlanmıştır. Standartlaşmanın avantajı, herhangi bir katmanın rahatça değiştirilmesidir; bu da kullanım ve araştırma açısından son derece uygundur.

Katmanlı modüler tasarım düşüncesi, teknik alanda büyük bir işlevi olan, birden fazla kişinin işbirliği yapmasını gerektiren ve sürekli olarak geliştirilmesi gereken mühendislik projelerine yönelik yaygın bir işleme yöntemidir ve pratikte test edilmiş, etkili bir yöntemdir.

2. Bitcoin Layer2'nin çeşitli inşa yaklaşımları

Bitcoin'in ikinci katmanında üç belirgin ikinci katman inşa yolu vardır:

(1) bir tür zincir tabanlı genişleme yolu, EVM'nin ikinci katmanına çok benzer, blok zinciri yapısıdır;

###2( dağıtık bir yapıya dayanan bir türdür, Lightning Network'ü temsil eder, dağıtık bir yapıdır.

)3( merkezi sistemlere dayanan bir yol daha vardır, merkezi indeksin temsil ettiği, merkezi bir yapıdır.

İlk iki yöntem oldukça dikkat çekicidir; zaten bazı kullanılan ürünler ve araştırma aşamasındaki ürünler bulunmaktadır. İlk yöntem için, Ethereum'un hızlı gelişimi ve diğer Bitcoin benzeri zincirlerin keşfi nedeniyle, zincir tabanlı ikinci katman genişlemesi görece daha kolaydır ve daha fazla örnek referans alınabilir. İkinci dağıtık tabana dayalı yöntem genellikle daha zordur ve biraz daha yavaş gelişir; Lightning Network bunun bir örneğidir. Üçüncü yöntem oldukça tartışmalıdır, çünkü bir ikinci katman inşası gibi görünmemektedir, ancak ikinci katman inşası işlevlerini yerine getiriyor gibi görünmektedir.

Hangi ikinci katman inşa planı daha iyidir? Bir pazar test sonucu ile ölçüm yapalım, hangi ikinci katman ağının toplam kilitli değeri TVL)Total Value Locked( yüksekse, o plan en iyi plandır. Zaman ve teknoloji geliştikçe, bu en iyi plan değişen bir süreç olacaktır.

Bitcoin'in ikinci katman ağı tanımına göre, sadece Bitcoin ağına dayanıyorsa ve Bitcoin ağı ile teknik bir ilişki kuruyorsa, bazı özellikleri Bitcoin'in birinci katman ağından daha iyi olan sistemler, Bitcoin'in ikinci katman ağı inşası olarak sayılır. Başka bir deyişle: BTC'yi gaz olarak tüketen, BTC'yi temel varlık olarak kullanan ve Bitcoin'in performansını artıran sistemler ikinci katman inşası olarak kabul edilir. Bu değerlendirmeye göre, merkezi yapıya sahip üçüncü bir ikinci katman ağı inşasını tanımamız gerektiğini düşünüyoruz.

Bitcoin’in kendine ait teknolojisinin gelişimi, OP_RETURN, Taproot, Schnorr imzası, MAST, Tapscript gibi unsurların birinci ve ikinci katmanları bağlama amacıyla tasarlanması gerektiği anlamına geliyor; bu teknolojilerin fazla gelişimsel işlevler için kullanılmaması gerekiyor, çünkü birinci katman ağı ne kadar genişletilirse genişletsin, niteliksel bir sıçrama olmayacaktır, ikinci katman yapımına geçilmesi gerekmektedir. Ancak daha iyi bir Bitcoin ikinci katman ürünü olmadığı sürece, birinci ve ikinci katmanları bağlayan bu teknolojik yetenekler, bir süreliğine aşırı şekilde kullanılacaktır.

![Bitcoin ikinci katman ağına dair temel bilgi sistemini derleyen bir makale])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-086a074fde8e4b3baab62f0dd9a0726c.webp(

) 2.1 Zincir Üzerine İkinci Katman İnşası

Erken dönem Bitcoin taklit zincirleri çeşitli keşifler yaptı, örneğin "Colorcoin" ( renkli coin ), "CovertCoins" ve "MasterCoin"; çeşitli ölçeklenebilir Bitcoin taklit zincirleri, örneğin BCH ### Bitcoin Cash (, BSV ) Bitcoin SV (, BTG ) Bitcoin Gold (; çeşitli yan zincir teknolojileri zincirin genişletilmesi üzerine inşa edilmiş örneklerdir, geniş anlamda ikinci katman olarak tanımlanabilir.

Ethereum dahil olmak üzere, Bitcoin'e dayanan bir geliştirme araştırmasıdır. Bitcoin'in kusurlarına yönelik: UTXO'nun hesapsız sistemi, yürütme dilinin Turing tamlığı olmaması, ölçeklenebilirlik sorunları gibi konulara, yeni nesil bir blok zinciri sistemi geliştirilmiştir. Ethereum'un bu araştırması, Bitcoin üzerinde doğrudan bir ikinci katman inşası olmasa da, geniş anlamda zincir temelli bir inşaat araştırmasıdır.

Ethereum, Bitcoin'in eksik yönlerini geliştirme arayışında ve Ethereum üzerindeki ikinci katman.