Qu'est-ce que la blockchain Layer0 ? Application Layer0 et introduction du projet

Couche 0 Qu'est-ce que c'est ?

La couche 0 (blockchain de couche 0) est l'infrastructure sous-jacente construite sous la couche 1. L'objectif de la couche 0 est d'augmenter l'évolutivité, l'interopérabilité et la spécialisation entre les différentes blockchains.

Il existe actuellement des applications multi-chaînes essayant d'utiliser différentes architectures pour atteindre cet objectif de couche 0. Cet article présentera trois exemples pratiques de couche 0, et deux sont en fait construits sur la couche 0 pour profiter des avantages de l'écosystème de couche 0. le projet de .

Review Layer 1 - Layer 3

La première couche : la couche 1 est la blockchain de base qui peut interagir et distribuer des données, telles que Bitcoin, Ethereum, la chaîne BNB, etc.

Couche 2 : La couche 2 est un protocole construit au-dessus de la couche 1 et est conçu pour améliorer les performances et le rendement de la blockchain. Les transactions de couche 1 peuvent être traitées par la couche 2 supplémentaire, et les résultats après traitement sont renvoyés à la couche de base de la couche 1 pour un enregistrement permanent. La solution d'extension de couche 2 vise à réduire la charge sur la blockchain de la couche de base, à augmenter la vitesse de traitement et à résoudre les problèmes d'évolutivité. Grâce à l'interaction entre la couche 1 et la couche 2, la blockchain peut atteindre l'évolutivité sans compromettre la sécurité. Pour en savoir plus sur la couche 2, veuillez vous référer aux articles précédents publiés sur Gate Learn.

La troisième couche : la couche 3 est construite sur la couche 2 et peut offrir une évolutivité et une personnalisation plus élevées. Elle est actuellement plus couramment utilisée par les projets qui nécessitent une interaction fréquente en chaîne, permettant aux développeurs de s'appuyer sur la couche 3 en fonction de leurs besoins. la chaîne de jeu pour exécuter des projets de jeu Dapp spécifiques afin de s'adapter aux interactions en chaîne à haute fréquence ou d'améliorer l'expérience du portefeuille de l'utilisateur. Si vous souhaitez en savoir plus sur Layer 3, vous pouvez vous référer aux articles précédemment publiés sur Gate Learn.

Application de la couche 0 : prendre Polkadot comme exemple

Nous utilisons Polkadot comme exemple pour examiner le fonctionnement de l'infrastructure de couche 0 et ses avantages. La couche 0 de Polkadot fonctionne comme ceci : une chaîne de relais (Relay-chain) est utilisée comme chaîne principale pour être responsable de la sécurité de la chaîne parallèle (Parachain). Il existe de nombreuses chaînes parallèles fonctionnant sur la chaîne de relais, qui sont utilisées pour ; Chaîne latérale spécifique de couche 1 de l'application ; en outre, il existe un protocole de couche réseau qui permet la transmission de messages de consensus croisé (XCM), permettant à la communication entre les systèmes de consensus d'avoir une interopérabilité plus forte.

Source : Polkadot Blog

Avantages de la conception de la parachain à Polkadot

Selon la documentation officielle de Polkadot, les principaux avantages de la conception de la parachain sont :

1 Évolutivité (évolutivité) :

Le support sur Polkadot JiChain se concentre sur le message. livraison et sécurité, ce qui permet aux parachains de servir uniquement de solutions évolutives et n'ont pas besoin d'être responsables de l'exécution de contrats intelligents ; cette structure offre également aux parachains une plus grande flexibilité et évolutivité car elles peuvent être personnalisées et optimisées pour des applications ou une utilisation spécifiques. cas sans être limité par des contrats intelligents.

2. Spécialisation :

Polkadot lui-même se concentre uniquement sur son travail de base en tant que couche 0. Les autres blockchains L1 doivent jongler entre leur sécurité et leur évolutivité avec les DApps, mais Polkadot et ses blockchains dédiées (parachains) peuvent travailler ensemble.

3. Interopérabilité :

Étant donné que toutes les parachains sont construites sur un cadre appelé Substrate et connectées à l'architecture de Polkadot, elles peuvent communiquer nativement, échanger des actifs et former de riches interactions et connexions entre chaînes. Le format de message Polkadot XCM également mentionné ci-dessus permet aux parachains d'interagir entre elles sans passer par une chaîne de relais, comme le partage d'actifs, etc.

Projets de couche 1 dans l'écosystème Polkadot

Les projets de parachain de couche 1 les plus représentatifs de l'écosystème Polkadot sont tous des projets qui ont remporté le premier tour d'enchères de machines à sous au début. Ils sont développés depuis longtemps et font l'objet d'un consensus. Dans la communauté, relativement forts, trois projets de couche 1 sont présentés ci-dessous par ordre de taille TVL actuelle.

Astar
Astar Network (anciennement Plasm) est la plateforme de contrats intelligents la plus populaire au Japon. Polkadot comme L0, la chaîne de relais ne prend pas en charge le développement et le déploiement de contrats intelligents, et Astar remplit simplement ce poste. Astar prend en charge deux solutions de contrats intelligents : Wasm (WebAssembly) et EVM. Il s'agit de la première chaîne parallèle de l'écosystème Polkadot à prendre en charge l'écosystème Ethereum et comprend des solutions d'extension de couche 2, telles que OVM (Optimistic Vitual Machine).

Afin d'attirer les développeurs à construire dans l'écosystème Astar, Astar Network a également lancé un plan de jalonnement dApp. Dans le réseau Astar, pour chaque bloc généré, une partie des jetons d'inflation sera allouée aux promesses de dApp ; les récompenses générées par ces promesses seront distribuées aux développeurs et aux jalonneurs de dApp ;

Astar est construit sur Polkadot de cette manière : la chaîne de relais utilisant Polkadot est responsable de l'interopérabilité entre les chaînes, du stockage des données et de la vérification des transactions tandis que la couche EVM est responsable de l'exécution des contrats intelligents et est compatible avec Ethereum, permettant aux développeurs de construire et déployez dApp.

Moonbeam
Moonbeam est un pont Ethereum. Il est principalement utilisé pour connecter des contrats intelligents écrits en Solidity sur Ethereum à la chaîne Moonbeam avec quelques modifications, afin que l'interopérabilité entre les chaînes puisse être obtenue à travers la chaîne de relais et les projets dans l'ensemble de l'écosystème Polkadot. . En 2020, le célèbre service DeFi SushiSwap a déployé un fork sur Moonbeam ; en 2022, l'USDT natif de Polkadot a été lancé sur Moonbeam ;

Le réseau de test du réseau Polkadot est Kusama. Le processus général d'utilisation du développeur est le suivant : utilisez d'abord Moonriver sur le réseau de test Kusama (Moonriver a à peu près la même fonction que Moonbeam et est un projet pilote sur Kusama) pour tester et vérifier. le contrat intelligent, puis envoyez le code à Moonbeam sur Polkadot ; Moonbeam peut exécuter des instances EVM sur la chaîne Polkadot et prend également en charge la norme ERC-20 et le protocole DOT.

Acala
Acala est une plateforme de services financiers construite sur le réseau Polkadot, fournissant trois services principaux : AcalaSwap (un AMM utilisé pour échanger des jetons, les LP peuvent également ouvrir un pool pour injecter des liquidités et facturer des frais de gestion), Honzon (un protocole Stablecoin ), Homa (un protocole de jalonnement de liquidité). Acala est considéré comme le hub DeFi de Polkadot et est compatible avec Ethereum, permettant aux développeurs de déplacer facilement des projets DeFi d'Ethereum vers le réseau Acala. Il dispose d'un système à double jeton, comprenant un stablecoin décentralisé local (aUSD) et un ACA (le jeton de gouvernance du réseau Acala). Les trois services principaux ci-dessus peuvent répondre aux besoins d'hypothèque parachain, de création de liquidités inter-chaînes et de multi-chaînes. hypothèque d'actifs en chaîne, l'émission de monnaie stable algorithmique aUSD et d'autres besoins.

Progrès et limites de la livraison de Polkadot

Avec la version finale de Polkadot 1.0 en juillet 2023, cela marque que la fonctionnalité de la chaîne de relais Polkadot a été livrée. À long terme, ce que Polkadot veut devenir, c'est un écosystème plus général qui génère, utilise et vend de l'espace de bloc (c'est-à-dire le Coretime de Polkadot).

Voici quelques données actuelles de l'écosystème Polkadot : 1 580+ projets d'écosystème : dont plus de 90 parachains, plus de 300 Dapps et plus de 190 blockchains basés sur Substrate 2. La parachain la plus importante actuellement Le projet est lié au lancement ; et le déploiement de pièces stables centralisées Tether (USDT) et Circle (USDC). Il y a jusqu'à 250 millions de dollars USDC dans l'Asset Hub de Polkadot 3. Il y a près de 2 000 développeurs actifs par mois dans l'ensemble de l'écosystème et 83 000 utilisateurs actifs par mois.

De plus, en termes d'interopérabilité et d'applications de pont inter-chaînes, Bridge Hub et Identity chain, Asset Hub et Collectives chain sont toutes des infrastructures remarquables dans l'écosystème Polkadot. En décembre 2023, le pont sans confiance Snowbridge, qui a été déployé dans les environnements de production d'Asset Hub et Bridge Hub après un audit de sécurité, devrait être activé peu après la nouvelle année. La méthode de cryptage sous-jacente du pont inter-chaînes sans confiance adopte des protocoles de cryptage spéciaux développés en interne par l'équipe de recherche de la Web3 Foundation. Ils sont intégrés à XCM et permettent une interaction contractuelle arbitraire à l'avenir, ils pourront être utilisés pour diverses solutions avec Ethereum. et les réseaux Moonbeam. Le trustless offre une meilleure évolutivité et efficacité, avec la limite que la sécurité du réseau sous-jacent est faible.

Projets de couche 0 avec des objectifs similaires : Cosmos

Semblable à Polkadot, Cosmos est également l'un des premiers projets à proposer la construction d'un écosystème inter-chaînes et a une vision de couche 0 similaire. Selon le livre blanc officiel de Cosmos, l'écosystème Cosmos peut réaliser l'interopérabilité entre les blockchains. Les actifs peuvent être émis et contrôlés par différents validateurs, mais peuvent être déplacés et échangés de manière transparente entre les blockchains sans compter sur la confiance de tiers.

Avantages de l'écosystème Cosmos

Tendermint Core : Il existe de nombreuses zones sur Cosmos, qui sont toutes prises en charge par Tendermint Core, un moteur de consensus hautes performances et sécurisé qui peut freiner les comportements malveillants. L’algorithme de consensus BFT de Tendermint Core est idéal pour faire évoluer les blockchains publiques de preuve de participation. Les blockchains avec d'autres modèles de consensus, y compris les blockchains de preuve de travail telles que Ethereum et Bitcoin, peuvent utiliser des zones d'adaptation pour se connecter au réseau Cosmos. Tendermint a ensuite été renommé Ignite et a été divisé en deux entités en raison des idées différentes du fondateur Jae Kwon, Kwon étant le PDG de l'autre entité, NewTendermint.

Cosmos Hub : La première zone de Cosmos s'appelle Cosmos Hub. Cosmos Hub est un réseau blockchain multi-actifs de preuve de participation (PoS) régi par des mécanismes simples qui permettent au réseau lui-même de s'adapter et de se mettre à niveau. De plus, Cosmos Hub peut être étendu en connectant d’autres régions. Cosmos Hub est responsable des transferts de jetons entre toutes les régions et suivra le montant total de tous les jetons ; chaque Hub isole le risque de chaque région. N'importe qui peut connecter une nouvelle région au Cosmos Hub, de sorte que la région permet les futurs et nouveaux blocs de technologie de chaîne ; les solutions sont compatibles.

Protocole inter-chaînes IBC : les hubs et les régions du réseau Cosmos communiquent entre eux via le protocole IBC. Le protocole IBC est un protocole virtuel utilisé pour transférer des données blockchain, similaire au protocole UDP ou TCP du Web2. réseau.

En plus du moteur de consensus Tendermint Core mentionné ci-dessus, du premier Cosmos Hub régional sur Cosmos et du protocole inter-chaînes IBC, il existe également le cadre de développement Cosmos SDK. Ces infrastructures constituent l'écosystème Cosmos.

Projets de couche 1 dans l'écosystème Cosmos

À l'heure actuelle, les données de Coingecko montrent qu'il y a 10 projets dans le top 100 en valeur marchande dans l'écosystème Cosmos ; On peut voir que la technologie Cosmos a encore donné naissance à de nombreux projets forts. Cela peut être dû au fait que Polkadot et Cosmos ont choisi des voies de développement technique différentes ; Polkadot partage la sécurité à travers la conception de chaînes de relais et de parachains et Cosmos Hub n'en est pas responsable ; échange d'informations et sécurité sur la chaîne.Selon cet article publié précédemment par Gate Learn, l'écosystème Cosmos ressemble plus à une structure maillée radioactive. Chaque chaîne d'applications doit être responsable de sa propre sécurité. Cette conception rend les projets DeFi de l'écosystème Cosmos. une plus grande flexibilité et autonomie.

Injective
Injective est une blockchain interopérable modulaire et prête à l'emploi qui peut être utilisée pour créer des carnets de commandes entièrement décentralisés, des marchés de prédiction ou des dApps qui fournissent d'autres services financiers en chaîne. Injective est construit à l'aide du SDK Cosmos et permet des transactions instantanées à l'aide du cadre de consensus de preuve de participation Tendermint.

En termes d'interopérabilité, Injective prend en charge les transactions inter-chaînes transparentes entre les chaînes compatibles IBC telles que Ethereum, Moonbeam, CosmosHub et les chaînes d'intégration Wormhole telles que Solana et Avalanche. Étant donné qu'Injective prend en charge les transactions inter-chaînes avec Ethereum et toutes les chaînes prenant en charge IBC, cela signifie que les jetons créés sur Injective peuvent apparaître par défaut sur plusieurs réseaux.

En termes de compatibilité écologique inter-chaînes, Injective prend en charge CosmWasm, une nouvelle plateforme de contrats intelligents conçue pour l'écosystème Cosmos. Cela signifie que les développeurs peuvent facilement lancer leurs propres dApps basées sur des contrats intelligents sur Injective. Les contrats intelligents exécutés sur d'autres chaînes prenant en charge CosmWasm peuvent également être migrés de manière transparente vers Injective.

Cronos
Cronos est une blockchain de couche 1 compatible Ethereum construite sur le SDK Cosmos. À l'origine, le réseau cryptographique utilisait Cronos.org, une chaîne publique open source, pour fournir des services financiers. Plus tard, afin d'étendre l'adoption de DeFi, NFT et GameFi dans les domaines verticaux, l'équipe du projet a créé Cronos, une blockchain fonctionnant en parallèle. . Cette nouvelle chaîne a également été créée pour rendre le déploiement de dApps et de contrats intelligents moins cher et réduire les émissions de carbone.

Cronos est compatible EVM, avec Solidity et tous les outils EVM disponibles immédiatement, et dispose de Cronos Play, un ensemble d'outils de développement permettant aux développeurs de jeux Web, Unity, Unreal et C++ de développer facilement des projets GameFi.

La plus grande caractéristique de Cronos est qu'il est directement pris en charge par Crypto.com : Cronos Ecosystem Funding Program, qui est un des premiers programmes visant à soutenir Cronos en guidant le développement initial du produit et en fournissant un support technique. En outre, il existe Cronos Accelerator, un ; Un programme pour les développeurs potentiels de dApp.

Celestia
Celestia est un projet remarquable dans le domaine de la disponibilité des données. Il s'agit d'un réseau modulaire axé sur la commande des transactions et la vérification de la disponibilité des données publiées.

Celestia utilise une méthode appelée Data Availability Sampling (DAS), qui échantillonne de manière aléatoire plusieurs segments de bloc plusieurs fois. Chaque échantillonnage réussi améliorera la fiabilité de la disponibilité des données et l'efficacité du bloc, et cette méthode est également évolutive, car davantage de nœuds légers. Si vous rejoignez le réseau pour échantillonner des données, la taille du bloc augmente, permettant un débit plus élevé. Son innovation technologique attirera 55 millions de financements en 2022. Ethereum a déclaré vouloir se concentrer sur la disponibilité et la sécurité des données à l'avenir. Par rapport à la couche DA d'Ethereum, Celestia a considérablement réduit les coûts de données et est donc considérée comme une menace pour Ethereum.

Les limites et l'orientation future de Cosmos

De même que l'atout le plus important du projet Polkadot est le stablecoin (250 millions de dollars USDC), le succès de Cosmos en 2022 est également dû au déploiement du stablecoin UST de la chaîne Terra écosystème sur Cosmos. La valeur marchande se classe au quatrième rang dans l’écosystème stablecoin. Comme vous pouvez l’imaginer, la spirale mortelle du découplage de Terra en mai 2022 a mis à rude épreuve Cosmos, entraînant la chute du jeton ATOM.

L'écosystème Cosmos commencera par la suite à faire des efforts de modularisation. L'état actuel du développement est qu'AtomOne, le réseau forké de Cosmos Hub, sera lancé sur le réseau principal le 27 février 2024. Le contexte de cet incident est qu'après que la proposition de taux d'inflation des jetons ATOM ait été adoptée avec une légère marge l'année dernière, le fondateur Jae Kwon a exprimé son mécontentement à l'égard du résultat et a proposé avec colère une fourchette. De cet incident, on peut observer que Cosmos a actuellement au moins trois problèmes majeurs :

1. Problème de centralisation : en plus de la capacité des fondateurs à contrer les propositions de la communauté via des forks, la surveillance des opérateurs de nœuds (tels que les opérateurs de validation individuels tels que Chainflow) ) Le coefficient Nakamoto des pools d'actions tels que LIDO et LIDO montre que (au moment de la rédaction de cet article), le score écologique de Cosmos est de 7, Ethereum de 2, Solana de 20 et Polkadot de 92. Ces données peuvent également refléter dont l’écosystème Cosmos est relativement centralisé.

2. Taux d'inflation élevé et coût de la sécurité du réseau : comme l'a montré pour la première fois l'étude de Blockworks Research, le jeton $ATOM de Cosmos a un taux d'inflation élevé, ce qui signifie non seulement une non-durabilité de l'économie des jetons, mais cela affecte également le coût que Cosmos paie pour le réseau. la sécurité, incitant l'équipe à lancer des propositions associées

;

3. La gouvernance écologique des projets et la liquidité des jetons sont toutes deux fragmentées : un exemple de la première est le changement de nom et la séparation de Tendermint, qui peuvent facilement provoquer le chaos dans l'écosystème, la seconde affecte l'expérience utilisateur et donc l'adoption de Cosmos ;

Quelle est l’orientation future de l’écosystème Cosmos ? Selon Billy Rennekamp, ​​directeur de Cosmos Hub, partagé dans une AMA, les fonctionnalités à venir de Cosmos Hub incluent les mises à niveau de Vega, les nouveaux modules AuthZ et FeeGrant, ainsi que la stabilité et la sécurité du réseau mises à jour. De plus, il existe une fonction de routage de paquets IBS. Gravity DEX et Emeris marquent le développement de l'écosystème Cosmos, mais cela soulève également des discussions sur la crédibilité et l'équilibre de l'écosystème. La mise en œuvre de la sécurité inter-chaînes et des fonctionnalités ATOM améliorera encore la valeur et la sécurité de Cosmos Hub. Par ailleurs, des projets NFT et IRISnet sur Cosmos sont également en cours, qui apporteront plus d'applications et de valeur à l'écosystème. Ces mises à niveau et fonctionnalités amélioreront l’expérience utilisateur et devraient stimuler la croissance et l’adoption de l’écosystème Cosmos.

Conclusion et perspectives d'avenir

La couche 0 a été connue pour la première fois en raison de l'utilisation de ce terme dans la prédication de Gavin Wood et dans le blog Polkadot Parachain. Cependant, dans le résumé de fin d’année 2023 de Polkadot, Polkadot et Layer 0 ne sont plus comparés. Cela peut être dû au fait que Polkadot et Cosmos ont rencontré des problèmes similaires dans le développement de leurs écosystèmes :

À l’exception de la volonté d’Ethereum d’intégrer Polkadot dans le protocole, il semble peu probable que d’autres couches 1 le fassent. De même, la sécurité du réseau de Cosmos est également protégée par le jeton natif ATOM. En fin de compte, tout le monde espère accumuler des jetons de couche 1 pour réaliser davantage d'interactions en chaîne. La sécurité du réseau repose sur l'allocation des séquenceurs, sur la manière de redéfinir ces rôles (par exemple, XAI résout le problème des incitations à la vérification via les nœuds Sentry) et sur la manière de développer une infrastructure modulaire et composable dans un écosystème inter-chaînes. 2024 Problèmes réels rencontrés sur les pistes Layer 0. Si Polkadot et Cosmos ne peuvent pas fournir de solutions qui satisfassent la communauté, alors le chemin vers ces problèmes ne s'appellera peut-être pas la couche 0, mais autre chose.

L'avenir des protocoles universels cross-chain
Il existe également d'autres projets en compétition dans le domaine cross-chain. Wormhole est un protocole inter-chaînes pour la messagerie universelle entre blockchains. Il ne s'agit ni d'une blockchain ni d'un pont de jetons en soi. Il fournit des outils pour créer des échanges inter-chaînes, mettre en œuvre une gouvernance NFT ou créer des jeux inter-chaînes.

Un autre protocole inter-chaînes similaire est LayerZero utilisant Super Light Node (ULN), qui a une conception similaire à Wormhole. Le PDG de LayerZero estime que la façon dont fonctionnent les systèmes tels que Wormhole est d'avoir des composants de contrôle situés dans le « système », et seuls les gestionnaires de confiance peuvent les mettre à niveau (nécessitant une multi-signature le 13/19) et LayerZero utilise également des clés externes pour gérer ; dApps et comptez sur le gestionnaire de clés pour ne pas faire de mal. La différence est que la dApp de Wormhole n'a aucun contrôle et ne peut pas empêcher le « système » de forcer les mises à niveau et de modifier le protocole de messagerie sous-jacent ; LayerZero permet à chaque dApp de choisir un ensemble de paramètres de sécurité qui ne peuvent pas être modifiés. Cela signifie que LayerZero, en tant qu'infrastructure critique, est immuable, open source et appartient toujours à ses utilisateurs.

En plus du protocole de nœud léger développé par Polkadot et du protocole inter-chaînes IBC de Cosmos, il y aura à l'avenir des protocoles inter-chaînes plus généraux comme Wormhole et LayerZero dans cette piste, offrant des protocoles plus efficaces, plus flexibles et plus sûrs. solutions .

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