Quelle est la fonction principale de la couche L1 dans la blockchain?

Stockage de données

• La couche L1 est responsable de la fourniture de la structure de stockage des données de base. Il stocke les données de transaction, les informations d'état, etc. sur chaque nœud sous la forme d'un grand livre distribué. Cette méthode de stockage garantit une sauvegarde redondante des données et améliore la fiabilité des données. Même si certains nœuds échouent, les données ne seront pas perdues.

• Il utilise des structures de données telles que les arbres Merkel pour organiser et vérifier les données. L'arbre Merkel peut vérifier efficacement l'intégrité des données, générer une valeur de hachage pour les données sous-jacentes, les calculer vers le haut par couche par couche et enfin générer un hachage racine. Vérifiez simplement le hachage racine pour confirmer rapidement si les données de l'arbre entier ont été falsifiées.

Mécanisme de consensus

• Le mécanisme consensuel à la couche L1 est la clé pour assurer la cohérence des données entre les nœuds distribués. Prenant l'exemple de la preuve de travail de Bitcoin (POW), les nœuds en compétition pour calculer des problèmes mathématiques complexes et les nœuds qui sont les premiers à constater que les réponses obtiennent des droits comptables, garantissant ainsi l'unification des données sur l'ensemble du réseau.

• La preuve de pieu (POS) utilisée par Ethereum sélectionne les nœuds comptables en fonction du nombre de participations détenues par les nœuds. Plus vous détiez de capitaux propres, plus la probabilité d'être sélectionné pour garder votre compte. Cette méthode est plus économique que POW et améliore également l'efficacité de l'atteinte consensuelle.

• Il existe également une preuve de participation déléguée (DPOS), qui permet aux nœuds d'enregistrer des comptes en votant pour des nœuds représentatifs. Ces nœuds représentatifs se tournent à tour de rôle, ce qui améliore considérablement la vitesse de traitement des transactions. Par exemple, l'EOS adopte ce mécanisme consensuel.

Exécution de contrat intelligent

• La couche L1 fournit un environnement pour le fonctionnement des contrats intelligents. Un contrat intelligent est une clause de contrat automatiquement exécutée qui est déployée sur la blockchain sous forme de code. Lorsque les conditions prédéfinies sont remplies, le contrat intelligent effectuera automatiquement l'opération correspondante.

• Les machines virtuelles d'Ethereum (EVM) sont au cœur de l'exécution des contrats intelligents. Il fournit un environnement d'exploitation isolé pour les contrats intelligents afin d'assurer la sécurité et la prévisibilité des contrats intelligents. Les développeurs peuvent rédiger des contrats intelligents dans des langages de programmation tels que la solidité et les déployer pour s'exécuter sur EVM.

• La couche L1 doit assurer l'ordre d'exécution et la cohérence des résultats du contrat intelligent. Grâce au mécanisme consensuel, chaque nœud vérifie le processus d'exécution du contrat intelligent. Ce n'est que lorsque le consensus sera atteint que le résultat d'exécution sera écrit sur la blockchain, garantissant l'équité de l'exécution du contrat intelligent.

Communication de réseau

• La couche L1 construit la fondation de communication du réseau de blockchain. La communication entre les nœuds via le réseau P2P est effectuée pour réaliser la diffusion des informations de transaction, des données de bloc, etc. Cette structure de réseau distribuée fait que la blockchain a les caractéristiques de la décentralisation, sans serveur central et évite le point de défaillance unique.

• Il utilise certains protocoles de réseau pour réguler la communication entre les nœuds. Par exemple, le protocole Bitcoin utilisé par le réseau Bitcoin définit des règles telles que le format de message, la découverte et la connexion du nœud, etc., pour assurer une communication efficace et stable entre les nœuds.

• La couche L1 doit également faire face aux problèmes de synchronisation des données dans le réseau. Lorsqu'un nouveau nœud rejoint le réseau, il doit obtenir des données complètes de blockchain à partir d'autres nœuds. Grâce au mécanisme de synchronisation des données, le nouveau nœud peut rapidement suivre l'état de l'ensemble du réseau et assurer la cohérence de l'ensemble du réseau.

Gestion des comptes

• La couche L1 gère le système de compte sur la blockchain. Chaque compte a une adresse unique, similaire à un numéro de compte bancaire. L'utilisateur initie et reçoit des transactions via l'adresse. L'adresse est générée par la clé publique par le calcul du hachage, garantissant l'unicité et la sécurité de l'adresse.

• Il maintient le solde et les informations d'état du compte. Chaque fois qu'une transaction se produit, le solde du compte augmenter ou diminuera en conséquence, et l'état du compte (par exemple s'il est gelé, etc.) sera également enregistré sur la blockchain pour garantir la précision et la traçabilité des informations du compte .

• La couche L1 fournit également un mécanisme d'authentification du compte. Signez la transaction via la clé privée pour vérifier l'exactitude de la signature pour confirmer l'identité du propriétaire du compte. Seuls les utilisateurs qui détiennent la clé privée correcte peuvent fonctionner sur le compte, garantissant la sécurité du compte.

Traitement des transactions

• La couche L1 est responsable de la réception, de la vérification et de l'emballage des transactions. Les transactions initiées par les utilisateurs seront d'abord diffusées au réseau. Après avoir reçu la transaction, les nœuds de la couche L1 vérifieront le format de transaction, la signature, etc., et seules les transactions légales seront acceptées.

• La transaction vérifiée est emballée en blocs. Le nœud sélectionnera les transactions à placer dans le bloc en fonction de certaines règles. Par exemple, en fonction des frais de transaction et d'autres facteurs, les transactions avec des frais de traitement élevées seront en premier emballées pour encourager les nœuds à participer à la comptabilité.

• Une fois le bloc créé, il est réparti et confirmé sur l'ensemble du réseau via un mécanisme consensuel. Une fois le bloc confirmé par la plupart des nœuds, les transactions qui y sont contenues sont considérées comme valides et les résultats des transactions sont enregistrés sur la blockchain, réalisant le transfert de valeur.