ช่องทางของรัฐ

แนวคิดและการทำงาน

State Channels เป็นโซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 ที่อนุญาตให้ทำธุรกรรมนอกเครือข่ายที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพระหว่างผู้เข้าร่วมจำนวนจำกัด ซึ่งโดยปกติแล้วจะมีสองคน ช่องทางการชำระเงิน เช่น Lightning Network สำหรับ Bitcoin เป็นตัวอย่างยอดนิยมของช่องทางของรัฐที่ออกแบบมาเพื่อการแลกเปลี่ยนเงินโดยเฉพาะ

อ่านเพิ่มเติม: Bitcoin Lightning Network คืออะไร?

ใน State Channel ผู้เข้าร่วมจะฝากเงิน cryptocurrency บนเครือข่ายจำนวนหนึ่งก่อน โดยสร้างกระเป๋าเงินแบบหลายลายเซ็นนอกบล็อกเชน ตราบเท่าที่ยอดคงเหลือไม่ติดลบ พวกเขาสามารถทำธุรกรรมระหว่างกันได้โดยตรงโดยไม่ต้องเกี่ยวข้องกับนักขุดหรือเชนหลัก ส่งการอัปเดตสถานะในรูปแบบ [turn_number, จำนวนเงิน, ลายเซ็น]

เมื่อผู้เข้าร่วมต้องการปิดช่องทาง พวกเขาทำการ "ออก" โดยส่งการอัปเดตสถานะล่าสุดไปยังห่วงโซ่หลัก ซึ่งจะตรวจสอบความถูกต้องของการอัปเดตและโอนยอดคงเหลือสุดท้ายกลับไปยังฝ่ายต่างๆ เพื่อให้มั่นใจถึงความปลอดภัยและป้องกันการออกโดยฉ้อฉล มีช่วงท้าทายในระหว่างที่ผู้เข้าร่วมรายอื่นสามารถแสดงการอัปเดตสถานะด้วยจำนวนเทิร์นที่สูงกว่า ซึ่งท้าทายทางออกแรกได้อย่างมีประสิทธิภาพ สามารถใช้หอสังเกตการณ์เพื่อตรวจสอบห่วงโซ่หลักสำหรับความพยายามดังกล่าว

State Channels สามารถใช้กับการเปลี่ยนสถานะประเภทอื่นๆ เช่น การเล่นเกมหรือการดำเนินการตามสัญญาอัจฉริยะ ตราบใดที่เชนหลักสามารถตรวจสอบความถูกต้องได้ พวกเขาให้ผลสุดท้ายทันที ค่าธรรมเนียมต่ำ และโครงสร้างที่ค่อนข้างง่าย ทำให้เหมาะสำหรับกรณีการใช้งานต่างๆ เช่น การชำระเงินและการเล่นเกม

ใช้กรณีและตัวอย่าง

State Channels ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายสำหรับกรณีการใช้งานหลายกรณี โดยสาเหตุหลักมาจากการสิ้นสุดในทันที ค่าธรรมเนียมต่ำ และการทำธุรกรรมนอกเครือข่ายที่มีประสิทธิภาพ กรณีการใช้งานบางส่วน ได้แก่ :

• การชำระเงิน: ช่องทางการชำระเงิน เช่น Lightning Network ของ Bitcoin เป็นโซลูชันเลเยอร์ 2 ที่ได้รับความนิยมซึ่งช่วยให้ทำธุรกรรมนอกเครือข่ายได้อย่างรวดเร็วและปลอดภัยสำหรับการแลกเปลี่ยนเงิน

• การเล่นเกม: ช่องทางของรัฐสามารถอำนวยความสะดวกในการเล่นเกมนอกระบบเครือข่ายที่ปลอดภัย โดยผู้เล่นสามารถส่งการเคลื่อนไหวเป็นธุรกรรมซึ่งกันและกันโดยไม่ต้องโต้ตอบกับเครือข่ายหลัก

• สัญญาอัจฉริยะ: ช่องทางของรัฐยังสามารถใช้เพื่อดำเนินการสัญญาอัจฉริยะนอกเครือข่าย ช่วยลดภาระในห่วงโซ่หลักในขณะที่รักษาระดับความปลอดภัยและประสิทธิภาพที่ต้องการ
  แม้จะมีข้อได้เปรียบมากมาย แต่การใช้งาน State Channels อย่างปลอดภัยอาจเป็นงานที่ซับซ้อน ทำให้จำเป็นต้องให้ความสนใจอย่างพิถีพิถันต่อกรณีขอบและช่องโหว่ที่อาจเกิดขึ้น

ไซด์เชน

แนวคิดและการทำงาน

เชนข้างเป็นรูปแบบหนึ่งของโซลูชันการปรับขนาดสำหรับเครือข่ายบล็อกเชน ซึ่งทำงานอย่างอิสระควบคู่ไปกับเชนหลักเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ พวกเขามีตัวตรวจสอบความถูกต้องและตัวดำเนินการของตัวเอง เช่นเดียวกับสะพานที่อนุญาตให้โอนสินทรัพย์ระหว่างเชนหลักและเชนข้าง โซ่ด้านข้างยังสามารถสแน็ปช็อตส่วนหัวของบล็อกไปยังโซ่หลักเพื่อป้องกันไม่ให้ส้อม

หากต้องการย้ายทรัพย์สินจากห่วงโซ่หลักไปยังห่วงโซ่ด้านข้าง ผู้เข้าร่วมจะล็อคทรัพย์สินของตนไว้ในห่วงโซ่หลักและแสดงหลักฐานการล็อกในห่วงโซ่ด้านข้าง เพื่อปลดล็อกทรัพย์สินในห่วงโซ่หลัก พวกเขาเริ่มต้นทางออกบนห่วงโซ่ด้านข้างและแสดงหลักฐานของทางออกเมื่อรวมอยู่ในบล็อกห่วงโซ่ด้านข้าง

แม้จะใช้ประโยชน์จากความปลอดภัยของเชนหลักเพื่อป้องกันการแยก แต่เชนข้างก็เสี่ยงต่อการโจมตีการเปลี่ยนสถานะที่ไม่ถูกต้อง ซึ่งการตรวจสอบที่สมรู้ร่วมคิดจะสร้างบล็อกที่ไม่ถูกต้องและขโมยเงินจากผู้เข้าร่วมรายอื่น side chains ส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบโดยมีข้อสันนิษฐานว่าตัวตรวจสอบความถูกต้องส่วนใหญ่จะไม่เสียหาย

ใช้กรณีและตัวอย่าง

โซ่ข้างถูกนำมาใช้เพื่อปรับปรุงความสามารถในการปรับขนาดและประสิทธิภาพของโซ่หลัก และสามารถนำมาใช้ในสถานการณ์ต่างๆ เช่น:

• การขนถ่ายธุรกรรมของห่วงโซ่หลัก: ห่วงโซ่ด้านข้างสามารถจัดการส่วนหนึ่งของธุรกรรมของห่วงโซ่หลัก ลดภาระโดยรวมของห่วงโซ่หลักและปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงาน

• การใช้คุณสมบัติการทดลอง: โซ่ด้านข้างสามารถใช้เป็นพื้นที่ทดสอบสำหรับคุณสมบัติใหม่และการปรับปรุงโดยไม่ส่งผลกระทบต่อความเสถียรของโซ่หลัก

• แอพพลิเคชั่นบล็อกเชนที่ปรับแต่งได้: โซ่ด้านข้างสามารถปรับแต่งให้เหมาะกับกรณีการใช้งานหรืออุตสาหกรรมเฉพาะได้ ทำให้สามารถปรับแต่งแอพพลิเคชั่นบล็อกเชนได้โดยไม่ใช้งานโซ่หลักมากเกินไป
  แม้ว่า side chains จะเป็นรูปแบบหนึ่งของโซลูชันการปรับสเกลสำหรับเครือข่ายบล็อกเชน แต่ก็ไม่ถือว่าเป็นโซลูชันสเกลเลเยอร์ 2 (L2) ซึ่งเป็นโซลูชันสเกลประเภทเฉพาะที่ทำงานด้านบนของเชนหลัก

แม้จะมีความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้น แต่เชนข้างยังคงเป็นส่วนสำคัญของระบบนิเวศบล็อกเชน ช่วยเพิ่มความสามารถในการปรับขนาดและความยืดหยุ่นของเชนหลัก

Rollups (ในแง่ดีและ ZK-Rollups)

แนวคิดและการทำงาน

Rollups เป็นโซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 ที่รวมหรือ "รวม" ธุรกรรมหลายรายการไว้เป็นหลักฐานเดียวก่อนที่จะส่งไปยังเชนหลัก มีให้เลือกสองประเภท: Optimistic Rollups และ ZK-Rollups การยกเลิกทั้งสองประเภทเพิ่มปริมาณงานของธุรกรรมและลดต้นทุนก๊าซ แต่วิธีการตรวจสอบความถูกต้องและความปลอดภัยต่างกัน

Rollups ในแง่ดี

Optimistic Rollups อาศัยระบบของสมมติฐานที่ "มองโลกในแง่ดี" ซึ่งธุรกรรมจะถือว่าใช้ได้จนกว่าจะพิสูจน์เป็นอย่างอื่น พวกเขาใช้กลไกการระงับข้อพิพาทที่เรียกว่า "การพิสูจน์การฉ้อโกง" ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถคัดค้านธุรกรรมที่ไม่ถูกต้องได้ หากพบว่าธุรกรรมไม่ถูกต้อง การยกเลิกจะถูกเปลี่ยนกลับ และผู้ท้าชิงจะได้รับรางวัล

ZK-Rollups

ในทางกลับกัน ZK-Rollups ใช้การพิสูจน์ที่ไม่มีความรู้ (zk-SNARKs) เพื่อให้การรับประกันการเข้ารหัสลับของความถูกต้องของธุรกรรมก่อนที่จะถูกส่งไปยังเชนหลัก ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการใช้กลไกการระงับข้อพิพาท เนื่องจากธุรกรรมที่ไม่ถูกต้องไม่สามารถรวมอยู่ในการยกเลิกได้

ใช้กรณีและตัวอย่าง

Rollups เป็นหนึ่งในโซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 ที่มีแนวโน้มมากที่สุดในปัจจุบัน เนื่องจากคุณสมบัติด้านความปลอดภัยและประสิทธิภาพ ประโยชน์บางประการและกรณีการใช้งานของการยกเลิกรวมถึง:

• ความพร้อมใช้งานของข้อมูลที่ได้รับการปรับปรุง: การยกเลิกทำให้มั่นใจได้ว่าข้อมูลจะไม่ถูกระงับโดยกำหนดให้มีการส่งผ่านบล็อกทั้งหมดหรือสถานะเป็นอาร์กิวเมนต์เมื่อสแนปชอตบล็อก

• การตรวจสอบการเปลี่ยนสถานะ: Rollups ให้ zk-SNARK (สำหรับ ZK-Rollups) หรือหลักฐานการฉ้อโกง (สำหรับ Optimistic Rollups) เพื่อยืนยันความถูกต้องของการเปลี่ยนสถานะ ป้องกันการสร้างบล็อคที่ไม่ถูกต้อง

• ไม่มีส้อม: กฎการเลือกส้อมในโรลอัพมักจะชอบโซ่ที่มีบล็อกสแน็ปช็อตล่าสุดเสมอ เพื่อป้องกันการสร้างส้อม

• ต้นทุนก๊าซที่ลดลง: การโรลอัพช่วยลดต้นทุนก๊าซของการตรวจสอบบนเชนได้อย่างมาก ทำให้มีประสิทธิภาพมากกว่าการทำธุรกรรมบนเชน

• การออกทันที: หากผู้ดำเนินการสั่งรวมให้ความร่วมมือ การออกสามารถดำเนินการได้ทันทีโดยไม่จำเป็นต้องออกจากเกม

ตัวอย่างของการใช้งาน Rollup

Optimism คือการนำ Optimistic Rollup ยอดนิยมมาใช้บนเครือข่าย Ethereum ที่ออกแบบมาเพื่อปรับขนาดสัญญาอัจฉริยะและแอพพลิเคชั่นแบบกระจายอำนาจ (dApps)

zkSync เป็นโซลูชัน ZK-Rollup สำหรับ Ethereum ที่มุ่งเน้นการให้บริการโอนโทเค็นต้นทุนต่ำ รวดเร็ว และปลอดภัย

พลาสมา

แนวคิดและการทำงาน

ในปี 2560 Joseph Poon และ Vitalik Buterin ได้เสนอ Plasma เป็นโซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 เป็นครั้งแรก มันสร้างแผนผังของห่วงโซ่ลูกที่หยั่งรากในห่วงโซ่หลัก โดยแต่ละห่วงโซ่ลูกจะทำหน้าที่เป็นบล็อกเชนแยกต่างหากที่สามารถจัดการธุรกรรมได้อย่างอิสระ สิ่งนี้จะลดการประมวลผลจากเชนหลัก เพิ่มทรูพุตโดยรวม สามารถโอนสินทรัพย์ระหว่างเชนหลักและเชนลูกผ่านระบบสัญญาอัจฉริยะ

Plasma chains อาศัยการรวมกันของ Merkle tree และหลักฐานการฉ้อโกงเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและความสมบูรณ์ของธุรกรรมนอกเครือข่าย การออกแบบพลาสมาสามารถแบ่งออกได้เป็นหลายประเภท เช่น พลาสมาขั้นต่ำที่มีชีวิต (MVP), พลาสมาเงินสด, พลาสมาเดบิต และพลาสมาที่มีศักยภาพมากกว่า (MoreVP) แต่ละประเภทมีข้อแลกเปลี่ยนที่แตกต่างกันในแง่ของความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และความสามารถในการใช้งาน โดยรองรับกรณีการใช้งานเฉพาะและข้อกำหนดการใช้งาน

ข้อดีของพลาสมา

• ความสามารถในการปรับขนาด: Plasma chains สามารถจัดการกับธุรกรรมจำนวนมากโดยอิสระจาก main chain ซึ่งเพิ่มปริมาณงานโดยรวมอย่างมาก

• ค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมที่ต่ำกว่า: การขนถ่ายธุรกรรมไปยัง Plasma chains สามารถลดค่าธรรมเนียมที่เกี่ยวข้องกับธุรกรรมบนเครือข่ายได้

• ความสามารถในการปรับแต่งได้: Plasma chain แต่ละอันสามารถมีกลไกและกฎเกณฑ์ที่เป็นเอกฉันท์ของตัวเองได้ ทำให้สามารถแก้ปัญหาที่ปรับให้เหมาะกับกรณีการใช้งานเฉพาะได้

• ความปลอดภัย: Plasma chains สืบทอดการรักษาความปลอดภัยของ main chain ในขณะที่ใช้หลักฐานการฉ้อโกงเพื่อให้แน่ใจว่าธุรกรรมนอก chain มีความสมบูรณ์

ใช้กรณีและตัวอย่าง

พลาสมามีประโยชน์หลายประการ ทำให้เหมาะสำหรับกรณีการใช้งานต่างๆ:

• Decentralized Exchanges (DEXs): สามารถใช้ Plasma เพื่อสร้างปริมาณงานสูง การแลกเปลี่ยนแบบกระจายอำนาจที่มีความหน่วงแฝงต่ำ โดยไม่ทำให้ห่วงโซ่หลักแออัด

• การเล่นเกมและ NFTs: Plasma chains สามารถรองรับแพลตฟอร์มเกมที่ปรับขนาดได้และมีประสิทธิภาพและตลาดซื้อขายโทเค็นแบบใช้ไม่ได้ (NFT)

• IoT และซัพพลายเชน: พลาสมาสามารถเปิดใช้งานการประมวลผลข้อมูลแบบเรียลไทม์และการติดตามสินทรัพย์ในระบบนิเวศของซัพพลายเชนที่ซับซ้อน
  ตัวอย่างการใช้งาน Plasma

• OMG Network (ชื่อเดิมคือ OmiseGo): โซลูชันการปรับขนาด Ethereum บน Plasma มุ่งเน้นไปที่การเปิดใช้งานการถ่ายโอนโทเค็นที่รวดเร็ว ต้นทุนต่ำ และฟังก์ชันการแลกเปลี่ยนแบบกระจายอำนาจ

• Matic Network (ปัจจุบันคือ Polygon): ไซด์เชนที่ใช้พลาสมาสำหรับ Ethereum ซึ่งเป็นแพลตฟอร์มสำหรับการสร้าง dApps ที่ปรับขนาดได้และมีประสิทธิภาพ Polygon ได้พัฒนาเป็นโซลูชันการปรับสเกลแบบหลายสายที่รองรับเทคนิค Layer 2 อื่นๆ เช่น ZK-Rollups และ Optimistic Rollups