블록체인 안전하고 투명한 데이터 교환을 가능하게 하는 혁신적인 기술입니다. 정보를 저장하고 처리하기 위해 레이어 0-3이라고 하는 일련의 레이어를 사용합니다. 각 레이어는 고유한 목적과 기능을 가지고 있어 다양한 트랜잭션을 처리할 수 있는 포괄적인 시스템이 가능합니다.
블록체인은 둘 이상의 당사자 간에 디지털 자산의 안전하고 신뢰할 수 있는 교환을 용이하게 하는 분산 원장 기술(DLT)로 정의됩니다. 한 번에 여러 컴퓨터에 데이터를 저장하기 위한 개방형 분산 네트워크 기능을 하는 고유한 시스템입니다.
Layer1
트랜잭션의 유효성을 검사하고 마무리하기 위해 레이어 1은 여러 다른 레이어를 구축할 수 있는 기본 블록체인입니다. 그들은 다른 블록체인과 독립적으로 작동할 수 있습니다.
layer1은 세 부분으로 나눌 수 있습니다.
- 데이터 계층- 네트워크 내 트랜잭션과 관련된 모든 데이터를 저장하는 역할을 합니다. 여기에는 거래 내역, 잔액, 주소 등이 포함됩니다. 이 계층은 또한 정확성과 보안을 보장하기 위해 암호화 알고리즘(해싱)을 사용하여 각 거래의 유효성을 검사하는 데 도움이 됩니다.
- 네트워크 계층- 블록체인 네트워크에서 사용자 간의 통신 처리를 담당합니다. 네트워크를 통해 트랜잭션 및 기타 메시지를 브로드캐스팅하고 이러한 메시지의 정확성과 적법성을 확인합니다.
- 합의 계층- 블록체인이 거래를 수행할 때 모든 사용자가 따라야 하는 일련의 규칙에 대한 합의에 도달할 수 있도록 합니다. 작업 증명, 지분 증명 또는 Byzantine Fault Tolerance와 같은 합의 알고리즘을 활용하여 모든 트랜잭션이 유효하고 최신 상태인지 확인합니다.
- 애플리케이션/스마트 계약 레이어는 대부분의 기능이 블록체인 네트워크 내에서 발생하는 곳입니다. 이 계층에는 블록체인 생태계에서 실행되는 애플리케이션을 구성하는 데 사용할 수 있는 코드(또는 스마트 계약)가 포함되어 있습니다. 이러한 애플리케이션은 안전한 분산 방식으로 트랜잭션을 실행하고 데이터를 저장할 수 있습니다. 모든 레이어1 프로토콜에 스마트 계약 기능이 있는 것은 아닙니다.
이러한 네트워크의 예로는 Bitcoin, Solana, 이더리움및 Cardano—모두 자체 고유 토큰이 있습니다. 이 토큰은 거래 수수료 대신 사용되며 네트워크 참여자가 네트워크에 참여하도록 하는 인센티브 역할을 합니다.
이러한 코인은 기본 프로젝트에 따라 다른 액면가를 갖지만 블록체인의 기능에 대한 경제적 지원 메커니즘을 제공하는 목적은 변경되지 않습니다.
레이어 1 네트워크는 블록체인이 네트워크에 필요한 트랜잭션 수를 처리하는 데 어려움을 겪기 때문에 확장에 문제가 있습니다. 이로 인해 거래 수수료가 급격히 증가합니다.
Vitalik Buterin이 만든 용어인 Blockchain Trilemma는 이 문제에 대한 잠재적 솔루션을 논의할 때 자주 사용됩니다. 기본적으로 탈중앙화, 보안 및 확장성의 균형이 필요합니다.
이러한 접근 방식 중 다수는 자체 장단점이 있습니다. 슈퍼노드에 자금을 지원하여 슈퍼컴퓨터와 대형 서버를 구입하여 확장성을 높이면서 본질적으로 중앙 집중화된 블록체인을 만듭니다.
블록체인 트릴레마 해결 방법:
블록 크기 늘리기
레이어 1 네트워크의 블록 크기를 늘리면 더 많은 트랜잭션을 효과적으로 처리할 수 있습니다. 그러나 블록이 클수록 데이터 요구 사항이 증가하고 분산이 감소하여 트랜잭션 속도가 느려지기 때문에 무한히 큰 블록을 유지하는 것은 불가능합니다. 이것은 블록 크기 증가를 통한 확장성에 대한 제한으로 작용하여 보안 감소의 잠재적 비용으로 성능 향상을 제한합니다.
합의 메커니즘 변경
작업증명(POW) 메커니즘이 여전히 존재하지만 지분증명(POS) 메커니즘보다 지속 가능성과 확장성이 떨어집니다. 이것이 Ethereum이 POW에서 POS로 전환한 이유입니다. 그 의도는 확장성 측면에서 더 나은 결과를 생성하는 보다 안전하고 신뢰할 수 있는 합의 알고리즘을 제공하는 것입니다.
샤딩
샤딩은 분산 데이터베이스의 성능을 확장하는 데 사용되는 데이터베이스 파티셔닝 기술입니다. 샤딩은 여러 노드에 걸쳐 블록체인 원장을 분할 및 분산함으로써 여러 샤드가 트랜잭션을 병렬로 처리할 수 있으므로 트랜잭션 처리량을 증가시키는 향상된 확장성을 제공합니다. 그 결과 기존 직렬 접근 방식과 비교할 때 성능이 향상되고 처리 시간이 크게 단축됩니다.
조각으로 나누어 케이크를 먹는 것과 비슷합니다. 이러한 방식으로 데이터 볼륨이 증가하거나 네트워크 정체가 발생하더라도 샤딩된 네트워크는 모든 참여 노드가 트랜잭션 처리에 동기적으로 함께 작업하므로 훨씬 더 효율적입니다.
Layer2
레이어 2 프로토콜은 레이어 1 블록체인 위에 구축되어 기본 레이어에 과부하를 주지 않고 확장성 문제를 해결합니다.
이것은 레이어 1이 지원할 수 있는 것보다 더 나은 통신 처리량과 더 빠른 트랜잭션 시간을 허용하는 "오프 체인"이라고 하는 보조 프레임워크를 생성하여 수행됩니다.
레이어 2 프로토콜을 사용하면 트랜잭션 속도가 향상되고 트랜잭션 처리량이 증가하므로 정의된 시간 내에 더 많은 트랜잭션을 한 번에 처리할 수 있습니다. 이는 트랜잭션 수수료 비용을 줄이고 전반적인 성능을 향상시키는 데 도움이 되므로 기본 네트워크가 정체되고 느려질 때 매우 유용할 수 있습니다.
다음은 Layer2s가 확장성 트릴레마를 해결하는 몇 가지 방법입니다.
채널
채널은 기본 레이어에 보고되기 전에 사용자가 오프체인에서 여러 트랜잭션을 입력할 수 있는 레이어 2 솔루션을 제공합니다. 이를 통해 보다 빠르고 효율적인 거래가 가능합니다. 채널에는 지불 채널과 상태 채널의 두 가지 유형이 있습니다. 지불 채널은 지불만 가능하게 하는 반면 상태 채널은 스마트 계약 처리와 같이 일반적으로 블록체인에서 발생하는 것과 같은 훨씬 더 광범위한 활동을 가능하게 합니다.
단점은 참여하는 사용자가 네트워크에 알려져야 하므로 공개 참여가 불가능하다는 것입니다. 또한 모든 사용자는 채널에 참여하기 전에 다중 서명 스마트 계약에서 토큰을 잠가야 합니다.
혈장
Joseph Poon과 Vitalik Buterin이 만든 Plasma 프레임워크는 스마트 계약과 수치 트리를 활용하여 "부모 체인"이라고도 하는 원래 블록체인의 복사본인 "자식 체인"을 만듭니다.
이 방법을 사용하면 기본 체인에서 차일드 체인으로 트랜잭션을 전송할 수 있으므로 트랜잭션 속도가 향상되고 트랜잭션 수수료가 줄어들며 디지털 지갑과 같은 특정 사례에서 잘 작동합니다.
Plasma 개발자는 특정 대기 기간이 끝나기 전에 사용자가 거래할 수 없도록 특별히 설계했습니다.
그러나 이 시스템은 범용 스마트 계약을 확장하는 데 사용할 수 없습니다.
사이드 체인
메인 블록체인 또는 레이어 1과 병렬로 작동하는 블록체인인 사이드체인은 기존 블록체인과 차별화되는 몇 가지 특징이 있습니다. 사이드체인은 서로 다른 합의 메커니즘을 사용하고 레이어 1과 다른 블록 크기 요구 사항을 갖는 자체 독립 블록체인과 함께 제공됩니다.
그러나 사이드체인에는 자체 독립 체인이 있음에도 불구하고 여전히 공유 가상 머신을 사용하여 레이어 1에 연결됩니다. 이는 Layer 1 네트워크에서 사용할 수 있는 모든 계약 또는 트랜잭션을 사이드체인에서도 사용할 수 있어 두 가지 유형의 체인 간에 광범위한 상호 운용성 인프라를 생성할 수 있음을 의미합니다.
롤 업
롤업은 사이드체인의 여러 트랜잭션을 기본 레이어의 단일 트랜잭션으로 그룹화하고 SNARK(간결한 비대화형 지식 인수)를 암호화 증명으로 사용하여 확장성을 달성합니다.
롤업에는 ZK 롤업과 낙관적 롤업의 두 가지 유형이 있지만 차이점은 레이어 간 이동 능력에 있습니다.
낙관적 롤업은 Layer1에서 Layer2로 쉽게 마이그레이션할 수 있는 가상 머신을 활용하는 반면, ZK 롤업은 효율성과 속도를 높이기 위해 이 기능을 생략합니다.
Layer0
Layer 0 프로토콜은 자산 이동을 가능하게 하고, 사용자 경험을 완벽하게 하며, 교차 체인 상호 운용성과 관련된 장애물을 줄이는 데 중추적인 역할을 합니다. 이러한 프로토콜은 레이어 1 생태계 간 이동의 어려움과 같은 주요 문제에 대처할 수 있는 효율적인 솔루션을 레이어 1의 블록체인 프로젝트에 제공합니다.
Layer0 프로토콜 세트에 대한 설계가 하나만 있는 것은 아닙니다. 구별되는 합의 메커니즘과 블록 매개변수는 차별화 목적으로 채택될 수 있습니다. 일부 Layer0 토큰은 사용자가 연결된 생태계에 액세스하기 전에 이러한 토큰을 스테이킹해야 한다는 점에서 효과적인 스팸 방지 필터 역할을 합니다.
Cosmos는 Tendermint, Cosmos SDK 및 IBC로 구성된 오픈 소스 도구 모음으로 유명한 Layer 0 프로토콜입니다. 이러한 오퍼링을 통해 개발자는 상호 운용 가능한 환경 내에서 자체 블록체인 솔루션을 원활하게 구축할 수 있습니다. 상호주의적 아키텍처를 통해 구성 요소가 서로 자유롭게 상호 작용할 수 있습니다. 가상 세계에 대한 이 협력적 비전은 Cosmoshood에서 열성적인 지지자들에 의해 사랑스럽게 만들어졌기 때문에 실현되었습니다. 블록체인 네트워크가 독립적으로 번성하면서도 집단적으로 존재하여 '블록체인의 인터넷'을 구현합니다.
또 다른 일반적인 예는 폴카 도트.
Layer3
레이어 3은 블록체인 기반 솔루션을 지원하는 프로토콜입니다. 일반적으로 "응용 프로그램 계층"이라고 하며 계층 1 프로토콜이 처리할 지침을 제공합니다. 이를 통해 블록체인 플랫폼 위에 구축된 dapp, 게임, 분산 스토리지 및 기타 애플리케이션이 제대로 작동할 수 있습니다.
이러한 애플리케이션이 없으면 레이어 1 프로토콜만으로는 유용성이 상당히 제한됩니다. 계층 3은 그들의 힘을 잠금 해제하는 데 필수적입니다.
레이어4?
4계층은 존재하지 않으며, 논의되는 계층을 블록체인의 0계층이라고 하지만 이는 프로그래밍 세계에서 XNUMX부터 세기 시작하기 때문입니다.
결론
블록체인 네트워크의 확장성은 아키텍처와 사용하는 기술 스택에 크게 의존합니다. 네트워크의 각 계층은 더 큰 처리량과 다른 블록체인과의 상호 운용성을 허용하는 중요한 목적을 수행합니다. 레이어 1 프로토콜은 기본 레이어 또는 메인 블록체인을 형성하는 반면 사이드체인, 롤업 및 레이어 0 프로토콜은 확장을 위한 추가 지원을 제공합니다.
레이어 3 프로토콜은 사용자가 전체 시스템 위에 구축된 애플리케이션에 액세스할 수 있도록 하는 지침을 제공합니다. 이러한 요소는 모두 함께 대규모 트랜잭션을 안전하게 처리할 수 있는 강력한 무신뢰 인프라를 만드는 데 기여합니다.
출처: https://www.cryptopolitan.com/what-is-layer0-layer1-layer2-layer3-in-blockchain/