モジュラーブロックチェーンを理解する:操作と例

中級

2009年のビットコインの出現以来、ブロックチェーンは、透明性、セキュリティ、および分散化を提供することにより、デジタル交換を再定義しました。これらのテクノロジーにより、インパクトの高いアプリケーションの出現、分散財務財務( DeFi )への支払いの分散化が可能になりました。ただし、ビットコインやEthereum、制限を満たしています。モノリシック様式の認定された彼らの概念は、単一のアーキテクチャに必要なすべての機能をまとめます。

モジュラーブロックチェーンと呼ばれる新しいアプローチが生まれます。モノリシックなブロックチェーンの基本とその限界を調べましょう。

目次

モノリシックなブロックチェーンとその限界を理解する

モノリシックブロックチェーンの本質的な機能

モノリシックなブロックチェーンは、単一のアーキテクチャに3つの重要な機能をまとめます。

  1. 実行:トランザクションの治療とsmart contractコントラクト
  2. コンセンサス:トランザクションの注文と有効性に関する参加者間の合意。
  3. データの可用性:トランザクションの検証に必要な情報の保存と普及。

このモデルでは、ネットワークのすべてのノードがこれらの3つの機能を担当しています。たとえば、ビットコインまたはEthereum、トランザクションを実行し、コンセンサスメカニズム(Proof of WorkまたはProof of Stake)に参加し、ブロックチェーンのすべての履歴データを保存する必要があります。このタスクの集中化により、ノードの負荷が増加し、多数のユーザーを管理するためのネットワークの容量が制限されます。

モノリシックブロックチェーンの課題とブロックチェーントリレンマとのリンク

  • ノードの過度の充電:地方分権化への影響

各ノードは、データストレージ、トランザクションの実行、コンセンサス参加のすべての機能を実行する必要があります。これにより、高い材料要件が課され、ノードの動作がコストがかかり、複雑になります。この現象は、ノードを維持できる参加者の数を制限し、ネットワークの分散化を減らします。したがって、特定のスケーラビリティとセキュリティを維持するために、モノリシックブロックチェーンはしばしば分散化を犠牲にします。

  • 柔軟性の欠如:セキュリティとイノベーションへの影響

すべての機能を単一層にまとめるモノリシックブロックチェーンは、システム全体を乱すことなく特定の改善を複雑にします。たとえば、欠陥を修正したり、技術革新を採用すると、ネットワークが追加のリスクや一時的な不安定性にさらされる可能性があります。この妥協点はイノベーションを遅らせ、全体的なセキュリティに影響を与える可能性があります。これは、進化の試みが現在のバランスを危険にさらすためです。

  • スケーラビリティの低下:ネットワーク容量への直接的な影響

ユーザーの数が増えると、モノリシックブロックチェーンではネットワークの混雑が避けられません。各ノードはすべてのトランザクションを実行する必要があり、最も弱いノードの物理的および技術的な制限がネットワークを遅くします。これは、活動が高い期間中に Ethereum で観察されるように、高い締め切りとコストをもたらします。スケーラビリティを向上させるには、多くの場合、地方分権または安全性に譲歩する必要があります。

ブロックチェーントリレンマのイラスト

これらの課題は、モノリシックなブロックチェーンがブロックチェーントリレンマに直接直面する方法を示しています。

  • 分散化とスケーラビリティ:ノードの過度の充電により、ネットワークを集中させてパフォーマンスを保証し、地方分権化を犠牲にします。
  • 安全性とイノベーション:柔軟性の欠如により、セキュリティを損なうことなく改善または革新が困難になります。
  • スケーラビリティと地方分権化:個々のノードの技術的な制限により、ネットワークの全体的な能力が低下し、真に分散型インフラストラクチャを維持します。
モジュラーブロックチェーン

モジュラーブロックチェーンがソリューションであるのはなぜですか?

モジュラーブロックチェーンは、各関数が特殊なノードで管理された独立したレイヤーに分離されるアーキテクチャを提供します。このアプローチにより、ワークロードを配布し、各コンポーネントを最適化できます。

モジュラーブロックチェーンのおむつ

  • 実行レイヤー:トランザクションを処理してsmart contract実行
    レイヤーはブロックチェーンでのインタラクションの管理の中心にあります。トランザクションの治療とは、暗号通貨の送信または受信、または分散型アプリケーション( dApp )との相互作用など、ユーザーアクションの登録と検証を意味します。一方、smart contract実行はたとえば、smart contract、期限に到達した場合、または一定の金額が収集された場合にのみ、資金をリリースできます。Arbitrum などのソリューションに委任されます。
  • コンセンサスレイヤー:トランザクションの検証と注文
    コンセンサスレイヤーは、ブロックチェーンによって処理されたすべてのトランザクションが確立されたルールを尊重し、特定の順序で検証されていることを保証します。これにより、二重支出などの競合が回避されます(いくつかの取引で同じ暗号通貨を使用)。これは、保持して作用するトークンの量に従って検証済みのProof of Stake(POS)具体的には、このレイヤーは、トランザクションの時系列の順序を決定し、不変のブロックチェーンレジスタに有効なトランザクションのみが追加されることを保証します。たとえば、Ethereum
  • データの可用性レイヤー:検証に必要な情報を提供する
    データ可用性レイヤーにより、トランザクションとブロックの検証に必要なすべての情報がいつでもアクセスできるようになります。これらのデータには、たとえば、トランザクションの暗号化の証拠、アカウント残高の記録、またはsmart contract。このレイヤーは、バリデーターとユーザーがブロックの有効性を独立して確認できるようにするために不可欠です。
モジュラーブロックチェーン

モジュラーブロックチェーンでは、データ可用性サンプリングなどの高度な手法を使用して、 Celestia 。この方法により、データが完全にダウンロードすることなく利用可能であることを確認できるため、スケーラビリティが向上し、ストレージのニーズが低下します。

モジュラーブロックチェーンの利点

  1. より良いスケーラビリティ:
    特殊なレイヤー間でタスクを分割することにより、各機能が独立して進化し、より多くのトランザクションがネットワークを管理できるようにします。
  2. 柔軟性の向上:
    開発者は、各レイヤーに最適なソリューションを選択して、アプリケーション用のテーラーメイドアーキテクチャを作成できます。
  3. 相互運用性:
    レイヤーは、さまざまなブロックチェーンと相互作用し、交換を促進し、ネットワーク間のコラボレーションを促進できます。

モジュラーブロックチェーンはどのように機能しますか?

Celestiaの例を考えてみましょう。このネットワークは、コンセンサスとデータの可用性という2つの機能に焦点を当てています。これがどのように機能しますか:

1。データの可用性の管理

Celestia共有と呼ばれるフラグメントに分割する方法でデータ可用性サンプリングを使用しています。これらのフラグメントは、ネットワーク上に分布し、光ノードで検証されています。ブロック全体を保存するのではなく、各ノードはデータの一部をサンプリングするため、すべてのデータが利用可能になるように保存のニーズを削減します。

2。分散型コンセンサス

Celestia Consensus TendermintProof of Stake に基づいています。ここでは、検証因子がプロトコルのルールを尊重することを確認します。これにより、Celestia他のレイヤーにトランザクションの実行を委任しながら安全を維持することができます。

3。実行レイヤーとの統合

、アプリケーション( AppChains )、 Celestiaロールアップなど、実行レイヤーを接続できます。これらのおむつは、チェーントランザクションの外部を扱い、保管と検証のためにCelestia

4。相互運用性とパーソナライズ

このアーキテクチャのおかげで、 Celestia 異なるネットワーク間の相互運用性を促進します。開発者はソリューションを組み合わせて、 DeFi プラットフォームやブロックチェーンゲームなど、アプリケーションの特定のニーズを満たすことができます。

モジュラーブロックチェーンのおむつの同期の具体的な例

Celestiaに接続されたロールアップに展開されているdApp想像してみてください。

  1. ロールアップによって処理されます。
  2. ロールアップは、有効性の証拠をCelestia(コンセンサスの層)。
  3. Celestia 関連するデータ(データ可用性レイヤー)を保存し、検証のためのアクセシビリティを保証します。

この分離により、各レイヤーは専門性に優れており、より高速で安全でスケーラブルなネットワークを提供します。

結論:ブロックチェーンのモジュール式未来に向けて

モジュラーブロックチェーンモノリシックシステムの限界に直接対応することにより、ブロックチェーンテクノロジーの基本を再定義します。ブロックチェーントリレマのソリューションを提供し、スケーラビリティ、セキュリティ、および分散化のバランスをとります。

Celestiaのようなプロジェクトは、各コンポーネントが独立して進化できるモジュラーエコシステムへの道を開き、さまざまな分野でのブロックチェーンの採用を促進します。 Web3はが、このアプローチは、持続可能な分散型インフラストラクチャを構築するための鍵となる可能性があります。

モジュラーブロックチェーンのFAQ

  1. モジュラーブロックチェーンとは何ですか
    これは、スケーラビリティと柔軟性を向上させるために、管理されたレイヤーのメイン関数(実行、コンセンサス、データの可用性)を独立して分離するアーキテクチャです。
  2. モノリシックとモジュラーの違いは何ですか
    モノリシックなブロックチェーンは、すべての機能を単一の構造にまとめ、モジュラーブロックチェーンはそれらを特殊な層間で分割します。
  3. なぜCelestia重要な
    Celestiaコンセンサスとデータの可用性に焦点を当てているため、開発者はテーラーメイドの実行ソリューションを作成できます。
  4. dApp Sの利点は何ですか
    DAPPSは、より高速でカスタマイズ可能な相互運用可能なインフラストラクチャから恩恵を受け、コストを削減し、ユーザーエクスペリエンスを改善しますdApp

ブロックチェーンに関する追加の読み取り:知識を深めるには、脂肪の単語をクリックして レイヤー2ブロックチェーントリレムシェルディング

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