Коли ми говоримо про рівні блокчейну, важливо зазначити, що є два способи класифікувати технологію блокчейну. Перший спосіб – це зрозуміти, як працює архітектура блокчейну. Технологія блокчейн складається з п’яти рівнів: апаратного рівня, рівня даних, рівня мережі, рівня консенсусу та рівня додатків.
Другий – поділ мережі блокчейн на основі протоколу. Протокол належить до набору правил, які керують мережею. Протокол блокчейну складається з чотирьох рівнів — рівня 0, рівня 1, рівня 2 і рівня 3. Розгляньмо кожну з цих категорій окремо.
Архітектура блокчейну
Апаратний рівень
Перший рівень блокчейну складається з обладнання, наприклад мережевих з’єднань, комп’ютерів у мережі та серверів даних. Дані, що зберігаються в блокчейні, розміщуються на серверах даних, і комп’ютери в мережі блокчейну можуть обмінюватися цими даними один з одним. Це призводить до створення мережі P2P, де інформація перевіряється окремими вузлами (або комп’ютерами) у мережі.
Рівень даних
Другим рівнем є рівень даних, де керується інформація, що зберігається в мережі. Цей рівень складається з блоків інформації, кожен з яких пов’язаний з попереднім. Єдиний блок, який не пов’язаний назад з іншим, – це блок генезису (перший блок у мережі).
Кожна транзакція, записана в цих блоках, захищена за допомогою закритого та відкритого ключів. Закритий ключ — це цифровий підпис, відомий лише власнику для авторизації транзакції; відкритий ключ використовується для перевірки того, хто підписав транзакцію. Простіше кажучи, якщо хтось надішле вам крипту, йому потрібно буде знати ваш відкритий ключ. Щоб отримати крипту, вам потрібно використовувати свій приватний ключ, щоб підтвердити транзакцію та підтвердити своє право власності.
Мережевий рівень
Цей рівень полегшує зв’язок між різними вузлами в мережі блокчейн. На цьому рівні також створюються блоки та додаються до блокчейну. У результаті цей шар також називають шаром розповсюдження.
Рівень консенсусу
Цей рівень забезпечує ефективне виконання правил мережі для збереження однорідності мережі. Один вузол не може просто додати транзакцію до блокчейну; для цього всі вузли в мережі повинні узгодити це. Цей рівень перевірки знижує ризик додавання шахрайських транзакцій до блокчейну.
Рівень додатків
Цей рівень полегшує використання блокчейну для різноманітних цілей. Він складається зі смарт-контрактів і децентралізованих програм (DApps). Цей рівень діє як інтерфейс блокчейну і, по суті, є тим, з чим зазвичай взаємодіє користувач, працюючи в мережі блокчейну.
Протокол блокчейну
Рівень 0
Блокчейни рівня 0 служать кореневим рівнем, що дозволяє іншим блокчейнам обмінюватися даними один з одним, навіть якщо блокчейни несумісні. Подібно до того, як перекладач може допомогти американцю та бенгальцю спілкуватися один з одним, рівні 0 дозволяють блокчейнам, таким як Bitcoin та Ethereum, взаємодіяти один з одним, хоча за звичайних обставин вони так не можуть.
Рівень 1
Рівень 1 є базовим рівнем блокчейну, який складається з основної мережі та її інструментів. Цей рівень відповідає за запис транзакцій, надісланих через мережу, і досягнення консенсусу щодо їх дійсності. Він також відповідає за перевірку адрес гаманців, публічні та закриті ключі та баланс токенів. Цей рівень протоколу забезпечує безпеку блокчейну за допомогою різних механізмів консенсусу. Двома основними методами консенсусу є Proof-of-Work або Proof-of-Stake.
Рівень 2
Рівень 2 — це інфраструктура, яка побудована на основі вже існуючого блокчейну з акцентом на швидкість та масштабованість. У міру того, як блокчейн росте, кількість транзакцій, що виконуються на ньому, збільшується. Щоб підтримувати збільшену кількість транзакцій, потрібна масштабованість (здатність справлятися зі збільшеним навантаженням).
Оскільки блокчейни рівня 1, такі як Bitcoin (4,6 транзакції на секунду) та Ethereum (15 транзакцій на секунду), повільно обробляють транзакції, комісія може бути високою під час високого попиту. Плата за газ Ethereum колись сягала $1,000 в ETH. Мережі рівня 2 розроблені, щоб допомогти подолати цю проблему завдяки можливості обробляти тисячі транзакцій за секунду.
Рівень 3
Останній рівень блокчейну (наразі) — це рівень 3. Це рівень додатків. Децентралізовані програми (dApps) зазвичай побудовані на рівні 1 або 2 і є візуальними інструментами, які дозволяють користувачам взаємодіяти з блокчейнами. По суті, рівень 3 — це інтерфейс користувача, і він допомагає створювати реальні способи використання блокчейнів.
Підсумки
Технологія блокчейн стала можливою завдяки апаратному забезпеченню, такому як сервери даних і підключені пристрої. Мережа, створена цим обладнанням, зберігає блоки інформації на рівні даних. Інформація, що зберігається на рівні даних, передається всередині мережі на мережевому рівні та перевіряється на рівні консенсусу. Нарешті, на прикладному рівні блокчейн використовується в реальному житті за допомогою додаткових програм та інструментів.
На відміну від рівнів архітектури блокчейну, які забезпечують роботу мережі, рівні протоколу зосереджені на покращенні корисності блокчейну. Рівень 0 закладає основу для решти протоколів, на основі яких створюються різні блокчейни. Щоб розв’язувати проблеми в цих блокчейнах, на рівні 2 додано рішення для масштабованості, а на рівні 3 користувачі взаємодіють із блокчейном.
