Stacks использует многоуровневую архитектуру для улучшения Bitcoin без модификации его протокола. Такой подход позволяет Stacks воспользоваться безопасностью Bitcoin, в то время как вводятся функциональные возможности, такие как смарт-контракты и децентрализованные приложения (DApps), создавая синергетические отношения с более крупным блокчейном.

Как это работает

Слой биткойна

Stacks использует процесс якорения для интеграции с биткоином. Каждый блок в блокчейне Stacks связан с транзакцией в блокчейне Bitcoin, содержащей хеш блока Stacks, что позволяет эффективно внедрить его в учетную книгу биткоина. Этот процесс, известный как "чекпоинтинг", происходит с определенной периодичностью, обеспечивая возможность Stacks воспользоваться безопасностью биткоина, не дублируя усилия по доказательству выполнения работы.

Механизм консенсуса PoX очень важен для того, чтобы сделать эту интеграцию возможной. Через него майнеры могут зафиксировать Bitcoin (BTC) в сети, которая используется для защиты блокчейна Stacks. BTC, зафиксированные майнерами, затем распределяются между держателями токенов STX, которые участвуют в сети посредством стекинга. Этот метод гарантирует, что блокчейн Stacks остается безопасным и децентрализованным, используя установленные протоколы доверия и безопасности Биткойна.

Когда речь идет о безопасности, записывая хеш-значение блоков Stacks на Bitcoin, Stacks наследует безопасность Bitcoin, что означает, что любая попытка изменить блокчейн Stacks также потребует изменения блокчейна Bitcoin, что практически невозможно из-за обширной криптографии безопасности PoW. Этот механизм обеспечивает высокий уровень целостности данных и неизменяемость, используя долгосрочную стабильность и безопасность Bitcoin.

Слои блокчейна Stacks

Уровень блокчейна Stacks отвечает за выполнение смарт-контрактов и обработку транзакций. В отличие от уровня Bitcoin, который в основном обеспечивает безопасность и неизменяемость, уровень Stacks вводит расширенные функции, позволяющие создавать и управлять децентрализованными приложениями (DApps), работающими независимо, обеспечивая периодическое якорение его состояния в Bitcoin.

На уровне блокчейна Stacks смарт-контракты написаны и выполняются на языке Clarity, который разработан для того, чтобы быть предсказуемым и безопасным, благодаря своей не полностью тьюринг-полноте, что гарантирует, что контракты не содержат сложных вычислений, которые могли бы привести к потенциальным уязвимостям. Эта предсказуемость позволяет разработчикам точно знать, что будет делать их код, улучшая надежность и безопасность приложений, построенных на Stacks.

Обработка транзакций в слое Stacks оптимизирована с использованием микроблоков. В отличие от традиционных блокчейнов, где транзакции подтверждаются с каждым новым блоком, Stacks использует микроблоки для непрерывной передачи транзакций. Такой подход помогает снизить задержку, обеспечивая более быстрые подтверждения транзакций. Когда майнер выигрывает право на добавление нового блока, он начинает с создания ключевого блока, за которым следует серия микроблоков. Транзакции немедленно обрабатываются в микроблоках, которые затем завершаются, когда ключевой блок якорится к Bitcoin.

Процесс якорения гарантирует, что блокчейн Stacks остается безопасным и получает преимущества от безопасных свойств Bitcoin. Периодическое якорение состояния Stacks к Bitcoin означает, что любые попытки вмешательства в блокчейн Stacks также потребуют атаки на Bitcoin, что делает такое вмешательство крайне неудобным. Этот метод обеспечивает высокий уровень целостности данных и гарантирует, что изменения в блокчейне Stacks поддерживаются обширной инфраструктурой безопасности Bitcoin.

Внедрение микроблоков является существенным нововведением в слое блокчейна Stacks. Обеспечивая практически мгновенное подтверждение транзакций, микроблоки улучшают пользовательский опыт и делают сеть Stacks более эффективной. Эта функция особенно полезна для приложений, требующих быстрой обработки транзакций и высокой пропускной способности, таких как платформы децентрализованных финансов (DeFi) и другие DApps.

Ключевые компоненты стеков

Узлы и майнеры

• Узлы: Проверка транзакций и поддержка блокчейна.
• Майнеры: Упаковывайте транзакции в блоки и фиксируйте их в Bitcoin с помощью PoX. Майнеры добавляют микроблоки к своему выигрышному блоку, способствуя быстрому подтверждению транзакций.

Микроблоки и завершенность транзакций

• Микроблоки: Обеспечьте более быструю обработку транзакций за счет потоковой передачи транзакций в режиме реального времени. Транзакции считаются окончательными, как только соответствующий блок будет подтвержден в Биткойне.

Производство блоков и микроблоков

Stacks производит блоки с той же скоростью, что и Биткойн, примерно каждые 10 минут. Микроблоки позволяют осуществлять почти мгновенные подтверждения транзакций, улучшая пользовательский опыт.

Структура блокчейна Stacks

• Глобальный реестр: Stacks поддерживает собственный реестр, записывая транзакции и умные контракты. Этот реестр периодически привязывается к биткоину для обеспечения безопасности.
• Среда выполнения: Обрабатывает смарт-контракты и транзакции, обеспечивая эффективную работу, не обременяя биткойны.

Язык умных контрактов Clarity

Помогает обеспечить

• Решаемость: Ясность — это разрешимый язык, что означает, что разработчики могут предсказывать результаты своих программ. Такая предсказуемость очень важна для смарт-контрактов.
• Интерпретация: Ясность интерпретируется непосредственно узлами блокчейна, что снижает риск ошибок компилятора.
• Прозрачность: Исходный код контрактов Clarity опубликован на блокчейне, что позволяет любому человеку его проверить.

Основные функции и возможности

• Быстрые подтверждения: Мгновенные подтверждения транзакций с помощью микроблоков.
• Безопасные контракты: Ясность обеспечивает предсказуемость и безопасность смарт-контрактов.
• Децентрализованный консенсус: PoX использует безопасность биткойна для децентрализованного консенсуса.
• Эффективные комиссии: Сборы за транзакции на основе размера способствуют эффективному использованию блокчейна.

Особенности

• Многоуровневый подход и интеграция с Биткойном: Stacks использует Биткойн в качестве базового уровня, наследуя его безопасность, внедряя смарт-контракты и децентрализованные приложения без изменения протокола Биткойна.
• Основные компоненты стеков: включают узлы, майнеров и слой блокчейна Stacks. Майнеры занимают биткойны для обеспечения безопасности сети, а узлы проверяют транзакции и поддерживают целостность блокчейна.
• Производство блоков и микроблоки: использует микроблоки для более быстрой обработки транзакций, обеспечивая почти мгновенные подтверждения, снижая задержку и увеличивая пропускную способность.
• Clarity Smart Contract Language: Определяемый, интерпретируемый язык, предназначенный для предсказуемости и безопасности, позволяющий разработчикам писать безопасные и надежные смарт-контракты.
• Майнинг и Токеномика: Использует механизм консенсуса PoX, в котором майнеры обязуются предоставить BTC для создания блока, за что получают токены STX, выстраивая экономические стимулы в соответствии с безопасностью сети.