Layer-1: Co to jest i jak działa w technologii blockchain

Łańcuchy bloków warstwy 1, takie jak Bitcoin, BNB Chain lub Ethereum, służą jako podstawowe sieci wspierające cały ekosystem blockchain. Sieci bazowe wraz z infrastrukturą rdzeniową służą do samodzielnego sprawdzania i finalizowania transakcji, bez konieczności korzystania ze wsparcia sieci zewnętrznych. Jednak zwiększenie skalowalności tych sieci warstwy 1 stwarza znaczące wyzwania, czego przykładem są trudności napotkane w przypadku Bitcoina.

W odpowiedzi na te problemy ze skalowalnością programiści wprowadzili protokoły warstwy 2. Protokoły te są zbudowane na bazie sieci warstwy 1 i wykorzystują do działania jej mechanizmy bezpieczeństwa i konsensusu. Godnym uwagi przykładem takiego rozwiązania warstwy 2 jest sieć Lightning Network firmy Bitcoin , która umożliwia użytkownikom przeprowadzanie transakcji poza łańcuchem przed ostatecznym skonsolidowaniem ich w głównym łańcuchu bloków.

Technologia Blockchain dokonała transformacji, wprowadzając nowy paradygmat bezpiecznego i zdecentralizowanego przechowywania danych. Ułatwiło pojawienie się transakcji typu peer-to-peer pozbawionych zaufania, które kwestionują ustalone normy systemów finansowych i zarządzania. Podstawą technologii jest rozproszona księga prowadzona w sieci węzłów (komputerów), z których każdy jest odpowiedzialny za weryfikację i rejestrację nowych transakcji. Ta wielowarstwowa architektura technologii blockchain zwiększa jej funkcjonalność, a każda warstwa wprowadza dodatkowe funkcje i możliwości. W sercu tej architektury znajduje się warstwa 1, podstawowa warstwa, która ustanawia podstawowe zasady i protokoły regulujące łańcuch bloków, kładąc w ten sposób podwaliny pod innowacyjny potencjał technologii.

Co to jest warstwa 1?

Sieci warstwy 1 to podstawowe łańcuchy bloków, które stanowią podstawę szerszego ekosystemu blockchain, w tym dobrze znanych platform, takich jak Bitcoin (BTC), Ethereum (ETH), BNB Smart Chain (BNB) i Solana . Sieci te są kluczowe, ponieważ przetwarzają i finalizują transakcje w ramach własnej infrastruktury, wykorzystując swoje natywne tokeny w celu ułatwienia opłat transakcyjnych. Nazywa się je „warstwą 1”, ponieważ tworzą podstawową strukturę w odpowiednich ekosystemach, odróżniając je od rozwiązań uzupełniających, takich jak protokoły odłączone od łańcuchów i protokoły warstwy 2, zaprojektowane w celu zwiększenia możliwości głównych łańcuchów.

Łańcuchy bloków warstwy 1, takie jak Bitcoin i Ethereum, nie tylko zapewniają niezbędną infrastrukturę do przetwarzania transakcji, ale także ustanawiają bezpieczne środowisko dla rozwoju wtórnych sieci i aplikacji blockchain. Ta podstawowa warstwa dotyczy trylematu blockchain , koncepcji wprowadzonej przez współzałożyciela Ethereum Vitalika Buterina , równoważącego bezpieczeństwo, skalowalność i decentralizację poprzez unikalne mechanizmy konsensusu, takie jak dowód pracy (PoW) i dowód stawki (PoS) . Jednak ze względu na nieodłączne wyzwania związane ze skalowalnością w tych głównych sieciach pojawiły się rozwiązania warstwy 2, takie jak Optimism on Ethereum. Te protokoły warstwy 2 wykorzystują bezpieczeństwo i dostępność danych bazowych sieci warstwy 1, aby zaoferować rozszerzoną funkcjonalność bez uszczerbku dla decentralizacji i bezpieczeństwa.

W swojej istocie łańcuchy bloków warstwy 1 działają jak niezmienny rejestr publiczny, rejestrujący transakcje za pomocą asymetrycznych par kluczy powiązanych z portfelami kryptowalut użytkowników. Przetwarzanie transakcji podlega odrębnemu mechanizmowi konsensusu każdej platformy, który weryfikuje i finalizuje transakcje lub sprzedaż. Pomimo solidnego bezpieczeństwa i infrastruktury zapewnianej przez łańcuchy bloków warstwy 1, problemy ze skalowalnością skłoniły do opracowania protokołów warstwy 2. Protokoły te, zbudowane na fundamencie warstwy 1, mają na celu rozszerzenie funkcjonalności sieci głównej, oferując rozwiązania problemów związanych ze skalowalnością, jednocześnie opierając się na sieci warstwy 1 w celu zapewnienia podstawowego bezpieczeństwa i konsensusu.

Podsumowując, łańcuchy bloków warstwy 1 są kamieniem węgielnym sieci blockchain, oferując bezpieczną i zdecentralizowaną platformę do przetwarzania transakcji i służąc jako baza dla dalszych innowacji w przestrzeni blockchain. Ich rola jest kluczowa w utrzymaniu rozproszonej księgi głównej i zabezpieczeniu sieci, a rozwiązania warstwy 2 opierają się na tym fundamencie w celu zwiększenia skalowalności i funkcjonalności.

Kluczowe cechy łańcucha bloków warstwy 1

Większość dobrze znanych łańcuchów bloków, w tym Bitcoin, Ethereum, Avalanche i Cardano, jest klasyfikowana jako łańcuchy warstwy 1 (L1) ze względu na specyficzne wspólne cechy. Łańcuchy te mają fundamentalne znaczenie w tworzeniu struktury i zasad definiujących ekosystem blockchain.

Produkcja bloków : Bloki, podstawowe jednostki łańcucha bloków, są produkowane przez górników lub walidatorów. Bloki te to struktury danych, które łączą się z poprzednimi blokami i zawierają szczegóły wielu nowych transakcji, tworząc publiczną księgę znaną jako blockchain. System ten gwarantuje, że każda transakcja jest rejestrowana i możliwa do sprawdzenia.

Finalność transakcji : kluczową cechą łańcuchów bloków L1 jest ostateczność transakcji, która gwarantuje, że po zarejestrowaniu transakcji nie można jej zmienić ani cofnąć. Ta ostateczność występuje wyłącznie w łańcuchu L1, zapewniając, że transakcje są trwale rejestrowane w nieodwołalnym stanie, chociaż czas potrzebny do osiągnięcia finalności może być różny w zależności od łańcuchów bloków.

Aktywa rodzime : łańcuchy bloków L1 wykorzystują natywne kryptowaluty, takie jak BTC, ETH, ADA i DOGE, w celu ułatwienia opłat transakcyjnych i nagradzania uczestników sieci. Monety te są niezbędne do działania łańcucha L1. Natomiast tokeny takie jak UNI, DAI, LINK i SAND zasilają zdecentralizowane aplikacje i sieci zbudowane na blockchainie L1.

Mechanizm bezpieczeństwa i konsensusu : Bezpieczeństwo jest najważniejsze w łańcuchach bloków L1, zdefiniowane przez zastosowany mechanizm konsensusu – taki jak Proof of Work (PoW), Proof of Stake (PoS) lub Delegated Proof of Stake (DPoS) – oraz zasady regulujące interakcje z walidatorem . Mechanizmy te zapewniają porozumienie między uczestnikami sieci i podtrzymują bezpieczeństwo sieci, czyniąc łańcuchy bloków L1 najwyższym autorytetem w zakresie bezpieczeństwa ekosystemu.

Rozwiązania skalowalne : Pomimo swojej fundamentalnej roli, łańcuchy bloków L1 stoją przed wyzwaniami związanymi ze skalowalnością. Aby temu zaradzić, wdrożono różne strategie, takie jak sharding, sidechains i kanały stanu, aby zwiększyć przepustowość transakcji bez utraty wydajności.
Inteligentne kontrakty : Wiele łańcuchów bloków L1 obsługuje również inteligentne kontrakty — samowykonujące się kontrakty z warunkami umowy osadzonymi w kodzie. Umowy te automatyzują i egzekwują umowy, zmniejszając zależność od pośredników i zwiększając przejrzystość.

Podsumowując, łańcuchy bloków L1 stanowią szkielet ekosystemu blockchain, zapewniając niezbędną infrastrukturę do przetwarzania transakcji, bezpieczeństwa i zdecentralizowanych aplikacji. Stanowią podstawową warstwę obsługującą szeroki zakres funkcjonalności, od finalizacji transakcji i zasobów natywnych po inteligentne kontrakty i rozwiązania skalowalne, przygotowując grunt pod bezpieczną i wydajną zdecentralizowaną przyszłość.

Jakie jest główne ograniczenie warstwy 1?

Łańcuchy bloków warstwy 1 (L1) zostały zaprojektowane w celu zapewnienia podstawowych funkcjonalności właściwych technologii blockchain, a nadrzędnym celem jest osiągnięcie optymalnej równowagi pomiędzy decentralizacją, bezpieczeństwem i skalowalnością. Wyzwanie to, znane jako trylemat blockchain , podkreśla trudność w maksymalizacji wszystkich trzech aspektów jednocześnie.

Historycznie rzecz biorąc, pionierskie sieci L1, takie jak Bitcoin i Ethereum, skupiały się na zapewnieniu decentralizacji i solidnego bezpieczeństwa, często kosztem skalowalności. To ograniczenie staje się coraz bardziej widoczne w miarę wzrostu wykorzystania sieci, co prowadzi do zatorów i wolniejszych czasów transakcji. W odpowiedzi programiści zbadali różne strategie mające na celu zwiększenie skalowalności bez znaczącego uszczerbku dla decentralizacji i bezpieczeństwa.

Jedno z podejść polega na zwiększeniu rozmiaru bloku , co pozwala na umieszczenie większej liczby transakcji w każdym bloku, poprawiając w ten sposób przepustowość sieci. Jednak to rozwiązanie wymaga od węzłów modernizacji sprzętu w celu zarządzania większymi blokami, co może prowadzić do centralizacji, ponieważ na uczestnictwo mogą sobie pozwolić tylko te, które mają wystarczające zasoby.

Inną strategią jest przyjęcie alternatywnych mechanizmów konsensusu , takich jak Proof of Stake (PoS), które mogą zapewnić większą prędkość transakcji i mniejsze zużycie zasobów w porównaniu z tradycyjnym modelem Proof of Work (PoW). Krytycy twierdzą jednak, że PoS może prowadzić do zmniejszenia bezpieczeństwa i zwiększonego ryzyka centralizacji, ponieważ kontrola może zostać skoncentrowana wśród mniejszej grupy interesariuszy.

Sharding przedstawia trzecie rozwiązanie, w którym łańcuch bloków dzieli swoje dane na kilka mniejszych, łatwych do zarządzania segmentów lub fragmentów, aby ułatwić szybsze przetwarzanie i zmniejszyć przeciążenie sieci. Chociaż sharding może znacznie zwiększyć skalowalność, wprowadza złożoność w zarządzaniu komunikacją między fragmentami, co może potencjalnie osłabić ogólne bezpieczeństwo łańcucha bloków.

Podsumowując, łańcuchy bloków L1 to podstawowe platformy, które starają się pogodzić wymagania decentralizacji, bezpieczeństwa i skalowalności. Dzięki innowacjom, takim jak zwiększone rozmiary bloków, alternatywne mechanizmy konsensusu i sharding, programiści nieustannie eksperymentują i udoskonalają architektury blockchain, aby lepiej służyć rosnącej bazie użytkowników, zachowując jednocześnie integralność i brak zaufania, które są cechami charakterystycznymi technologii blockchain.

Przykłady Blockchain warstwy 1

Łańcuchy bloków warstwy 1 stanowią szkielet zdecentralizowanej sieci, oferując różnorodne rozwiązania trylematu blockchain dotyczącego osiągnięcia decentralizacji, bezpieczeństwa i skalowalności. Ta synteza bada najważniejsze łańcuchy bloków warstwy 1, podkreślając ich unikalne cechy i wkład w ekosystem.

Bitcoin (BTC) : Pionierska kryptowaluta Bitcoin jest szanowana ze względu na swoje bezpieczeństwo i zdecentralizowany charakter, działając w oparciu o mechanizm konsensusu typu „proof-of-work” (PoW). Pomimo solidnych zabezpieczeń architektura Bitcoina oznacza, że przetworzenie transakcji może zająć od 10 minut do godziny, co świadczy o jego pozycji jako podstawowej warstwy transferu wartości, ale z wyzwaniami związanymi ze skalowalnością.

Ethereum (ETH) : Ethereum zrewolucjonizowało blockchain dzięki możliwościom inteligentnych kontraktów, tworząc dynamiczną platformę, która wykracza poza zwykłe transakcje kryptowalutowe. Przechodząc od PoW do konsensusu Proof-of-stake (PoS) poprzez znaczącą aktualizację znaną jako Merge, Ethereum ma na celu radykalne zmniejszenie zużycia energii o około 99,95%, pokazując swoje zaangażowanie w zrównoważony rozwój przy jednoczesnym zwiększeniu skalowalności.

Algorand i Cardano : Obie sieci oferują alternatywy dla platformy inteligentnych kontraktów Ethereum. Algorand wykorzystuje mechanizm czystego dowodu stawki (PPoS), aby zapewnić decentralizację i skalowalność, podczas gdy Cardano , znane ze swojej przystępności cenowej i wydajności, wdraża PoS, aby ułatwić ponad 250 transakcji na sekundę, znacznie przewyższając poprzednią pojemność Ethereum.

Polkadot (DOT) : Polkadot odpowiada na wyzwanie związane z interoperacyjnością, umożliwiając różnym łańcuchom bloków płynną komunikację i przesyłanie danych w ramach konsensusu Nominate Proof of Stake (NPoS), kładąc nacisk na wspólny model bezpieczeństwa.

Solana : Blockchain trzeciej generacji, Solana, wprowadza dowód historii (PoH), aby osiągnąć niespotykaną dotąd prędkość transakcji do 65 000 na sekundę, mając na celu rozwiązanie problemów ze skalowalnością, które od dawna nękały wcześniejsze łańcuchy bloków.

Tezos (XTZ) : Tezos wyróżnia się samomodyfikującym się łańcuchem bloków, który może sam się aktualizować bez konieczności forka, co znacznie poprawia jego model zarządzania i bezpieczeństwo. Wykorzystując mechanizm konsensusu typu „proof-of-stake” (PoS), Tezos koncentruje się na formalnej weryfikacji inteligentnych kontraktów w celu zapewnienia ich poprawności i niezawodności, co czyni go atrakcyjną platformą dla aplikacji o wysokiej stawce w finansach i innych sektorach.

Avalanche (AVAX) : Avalanche wprowadza nowatorski mechanizm konsensusu, który szybko osiąga konsensus, umożliwiając wysoką przepustowość i małe opóźnienia w transakcjach. Został zaprojektowany do obsługi ogromnej liczby podsieci, tworząc wysoce skalowalną i konfigurowalną sieć. Unikalna architektura Avalanche pozwala mu funkcjonować zarówno jako platforma dla zdecentralizowanych aplikacji, jak i jako interoperacyjna platforma dla różnych łańcuchów bloków.

Cosmos (ATOM) : Kosmos jest nazywany „Internetem łańcuchów bloków”, którego celem jest rozwiązanie problemu interoperacyjności między łańcuchami bloków. Dzięki protokołowi Inter-Blockchain Communication (IBC) Cosmos umożliwia różnym łańcuchom bloków łatwe przesyłanie między sobą tokenów i innych danych, wspierając bardziej połączony i skalowalny ekosystem blockchain.

Near Protocol (NEAR) : Near Protocol zaprojektowano z myślą o oferowaniu przyjaznej dla programistów platformy o dużych prędkościach i niskich kosztach. Wykorzystuje technologię shardingu zwaną Nightshade, aby osiągnąć skalowalność bez narażania bezpieczeństwa. Near skupia się na użyteczności zarówno dla programistów, dzięki prostym i dostępnym możliwościom inteligentnych kontraktów, jak i użytkowników, dzięki prostemu zarządzaniu kontami i procesom transakcyjnym.

Binance Smart Chain (BSC) : Uruchomiony przez giełdę kryptowalut Binance, BSC działa wraz z Binance Chain, oferując wysokowydajną sieć dla inteligentnych kontraktów i zdecentralizowanych aplikacji. Wykorzystuje model konsensusu znany jako dowód-of-staked-authority (PoSA), który łączy elementy PoS i delegowanych uprawnień, aby osiągnąć równowagę między szybkością, decentralizacją i bezpieczeństwem. BSC szybko zyskało popularność ze względu na niskie opłaty transakcyjne i wysoką przepustowość.

Zilliqa (ZIL) : Zilliqa to pionierska platforma blockchain, która wprowadziła technologię shardingu, aby rozwiązać problemy ze skalowalnością. Dzieląc sieć na mniejsze, łatwiejsze w zarządzaniu grupy (shardy), Zilliqa może przetwarzać transakcje równolegle, znacznie zwiększając swoją przepustowość. Architektura Zilliqa umożliwia osiągnięcie dużych prędkości transakcji bez uszczerbku dla bezpieczeństwa i decentralizacji.

Fantom (FTM) : Fantom to wysokowydajna, skalowalna i bezpieczna platforma inteligentnych kontraktów, zaprojektowana w celu przezwyciężenia ograniczeń łańcuchów bloków poprzedniej generacji. Wykorzystuje dostosowany do indywidualnych potrzeb algorytm konsensusu o nazwie Lachesis, który umożliwia niemal natychmiastową finalizację transakcji. To sprawia, że Fantom jest idealną platformą dla aplikacji zdecentralizowanych finansów (DeFi) i zastosowań w świecie rzeczywistym, gdzie szybkość i niezawodność mają kluczowe znaczenie.

Hedera Hashgraph (HBAR) : W przeciwieństwie do tradycyjnych łańcuchów bloków, Hedera Hashgraph wykorzystuje nowatorskie podejście oparte na konsensusie w oparciu o algorytm hashgraph, który pozwala na szybkie, uczciwe i bezpieczne transakcje przy niskim zużyciu przepustowości. Hedera ma na celu obsługę szerokiej gamy aplikacji, od kryptowalut po przechowywanie plików i inteligentne kontrakty, a jej model zarządzania zapewnia stabilność i ciągłe innowacje.

Flow (FLOW) : opracowany przez zespół stojący za CryptoKitties , Flow to szybki, zdecentralizowany i przyjazny programistom łańcuch bloków zaprojektowany dla nowej generacji cyfrowych zasobów, gier i aplikacji. Unikalna wielozadaniowa architektura Flow i model programowania zorientowany na zasoby zapewniają wysoki poziom skalowalności i użyteczności, torując drogę do przyjęcia głównego nurtu blockchain.

Terra (LUNA) : Terra to protokół blockchain, który obsługuje stabilne cenowo globalne systemy płatności za pośrednictwem algorytmicznych monet stabilnych . Koncentrując się na stabilności i użyteczności, Terra ma na celu promowanie adopcji blockchain wśród głównych użytkowników. Mechanizm konsensusu łączy bezpieczeństwo PoS ze stabilnością ekonomiczną zapewnianą przez monety typu stablecoin, wspierając kwitnący ekosystem aplikacji finansowych.

Stellar (XLM) : Stellar koncentruje się na ułatwianiu transakcji transgranicznych i cyfrowej wymiany aktywów, dzięki czemu usługi finansowe stają się bardziej dostępne i niedrogie. Protokół konsensusu umożliwia szybkie i skuteczne rozliczenia, obsługując szeroką gamę aplikacji i usług finansowych mających na celu połączenie różnych systemów walutowych na całym świecie.

Algorand (ALGO) : Mechanizm konsensusu Algorand oparty na zasadzie dowodu stawki (PPoS) zapewnia pełne uczestnictwo, ochronę i szybkość w prawdziwie zdecentralizowanej sieci. Ma na celu rozwiązanie trylematu blockchain poprzez zapewnienie skalowalności, bezpieczeństwa i decentralizacji, dzięki czemu nadaje się zarówno do prostych transakcji, jak i złożonych inteligentnych kontraktów.

EOSIO (EOS) : Zaprojektowany z naciskiem na skalowalność i łatwość obsługi, EOSIO obsługuje tysiące transakcji na sekundę przy minimalnych opłatach. Oferuje solidną platformę dla zdecentralizowanych aplikacji dzięki wykorzystaniu konsensusu delegowanego dowodu stawki (DPoS), którego celem jest usprawnienie przyjęcia blockchainu dla firm i osób prywatnych.

Tron (TRX) : Tron ma na celu decentralizację sieci poprzez swój łańcuch bloków o dużej przepustowości, wysokiej skalowalności i wysokiej dostępności, obsługujący rozległy ekosystem dApps, szczególnie w sektorze rozrywki. Mechanizm konsensusu delegowanego dowodu stawki (DPoS) ułatwia szybkie i wydajne przetwarzanie transakcji.

Polygon (MATIC) : Polygon , znany przede wszystkim jako rozwiązanie skalujące warstwy 2 dla Ethereum, zapewnia również platformę do budowania i łączenia sieci blockchain kompatybilnych z Ethereum. Łączy w sobie to, co najlepsze w Ethereum i suwerennych blockchainach, w pełnoprawny system wielołańcuchowy, zwiększając skalowalność i interoperacyjność.

VeChain (VET) : VeChain specjalizuje się w zarządzaniu łańcuchem dostaw i procesami biznesowymi w oparciu o blockchain, mając na celu zwiększenie przejrzystości, identyfikowalności i wydajności. Wykorzystuje mechanizm konsensusu typu „proof-of-authority” (PoA), równoważąc wysoką wydajność z przyjaznością dla środowiska.

Ripple (XRP) : Ripple i powiązana z nią kryptowaluta XRP skupiają się na ułatwianiu transgranicznych systemów płatności w czasie rzeczywistym. Ripple ma na celu usprawnienie globalnych transakcji finansowych, czyniąc je szybszymi, bardziej niezawodnymi i tańszymi w porównaniu z tradycyjnymi systemami bankowymi. Jej księga konsensusowa, która nie jest blockchainem w tradycyjnym sensie, wykorzystuje unikalny proces konsensusu między serwerami weryfikującymi, oferując przepustowość i wydajność transakcji, które wyróżniają się w sektorze finansowym. Sieć Ripple została zaprojektowana tak, aby umożliwić natychmiastowe rozliczenia, niższe opłaty za wymianę i bardziej efektywne wykorzystanie kapitału obrotowego, co czyni ją popularnym wyborem wśród banków i instytucji finansowych w przypadku transakcji międzynarodowych.

Celo (CELO) : Celo to ekosystem blockchain skupiający się na zwiększeniu adopcji kryptowalut wśród użytkowników smartfonów. Wykorzystując numery telefonów jako klucze publiczne, Celo ma na celu wprowadzenie pakietu produktów i usług finansowych, które będą dostępne i przyjazne dla użytkownika. Sieć wspiera tworzenie i wykorzystanie stablecoinów, takich jak cUSD (Celo Dollar) i cEUR (Celo Euro), aby ułatwić stabilną wymianę wartości na swojej platformie. Mechanizm konsensusu typu „proof-of-stake” (PoS) firmy Celo zapewnia skalowalność i bezpieczeństwo, a zaangażowanie firmy w ograniczanie barier w dostępie do finansów jest zgodne z jej misją budowania bardziej włączającego systemu finansowego. Podejście Celo do technologii blockchain kładzie nacisk na użyteczność i wpływ społeczny, koncentrując się na zastosowaniach w świecie rzeczywistym, takich jak przekazy pieniężne i płatności, w celu wzmocnienia globalnej pozycji gospodarczej.

Każdy łańcuch bloków wnosi własne podejście do równoważenia decentralizacji, bezpieczeństwa i skalowalności, od podstawowych platform Bitcoin i Ethereum po szybkie sieci Solana i Elrond. Razem tworzą wieloaspektowy krajobraz, który stanowi podstawę zdecentralizowanych aplikacji kształtujących przyszłość Internetu.

Pamiętaj, że Plisio oferuje również:

Twórz faktury Crypto za pomocą 2 kliknięć and Przyjmuj darowizny kryptowalutowe

12 integracje

6 biblioteki dla najpopularniejszych języków programowania

19 kryptowalut i 12 łańcuch bloków

Layer-1: Co to jest i jak działa w technologii blockchain

Co to jest warstwa 1?

Kluczowe cechy łańcucha bloków warstwy 1

Jakie jest główne ograniczenie warstwy 1?

Przykłady Blockchain warstwy 1

Ready to Get Started?

Always know what you pay

Start your integration