Что такое криптоуровень 2 и как он работает?

В понимании технологии блокчейна крайне важно начать с основы, известной как « Уровень 1 » (L1). Этот уровень представляет собой основу децентрализованных сетей, таких как Биткойн (BTC) и Эфириум (ETH). Эти платформы работают на основе систем распределенного реестра, которые облегчают владение цифровыми активами и обмен ими без необходимости использования посредников. Отсутствие зависимости от третьих сторон означает, что любой может использовать протокол L1 с помощью персонального вычислительного устройства, такого как ноутбук или даже Raspberry Pi.

В основе уровня 1 лежит механизм консенсуса , который гарантирует всем участникам или узлам сети в конечном итоге прийти к соглашению о состоянии системы — например, подтверждая количество ETH, принадлежащее пользователю в любой момент времени. В настоящее время уровень 1 сети Биткойн может обрабатывать примерно семь транзакций в секунду, в то время как мощность Ethereum немного выше, но все же ограничена десятками транзакций в секунду. Эти ограничения приводят к конкурентной борьбе за пространство блока.

Эта конкуренция проявляется в виде комиссий за транзакции: пользователи перебивают ставки друг друга, чтобы их транзакции были приоритетнее и быстрее подтверждались в блокчейне. Чем выше комиссия, предлагаемая пользователем, тем скорее его транзакция будет обработана. Это узкое место в пропускной способности часто приводило к перегруженности сети и повышению затрат, что представляло собой серьезную проблему с точки зрения масштабируемости.

Хотя внутренний баланс между децентрализацией, безопасностью и масштабируемостью, часто называемый «трилеммой блокчейна », кажется фундаментальным ограничением, для преодоления этих ограничений были разработаны решения уровня 2 . Такие технологии, как объединение Ethereum и Lightning Network для Bitcoin, предназначены для повышения пропускной способности и эффективности транзакций этих сетей, предлагая многообещающий путь преодоления препятствий, присущих их аналогам уровня 1.

Хроники уровня 2: шаги на пути к масштабируемости блокчейна

Пользователи криптовалют часто сталкиваются с высокими комиссиями и задержками транзакций из-за того, что сеть достигает предела обработки, который в настоящее время составляет около 1,5 миллионов транзакций в день и всего около 15 транзакций в секунду. События с высоким трафиком, такие как продажа виртуальной земли Otherside компании Yuga Labs или бычий рынок 2021 года, иллюстрируют перегрузку сети и, как следствие, скачки комиссий и низкую производительность приложений.

Решения уровня 2, или «L2», — это технологические инновации, призванные устранить это узкое место. Выступая в качестве дополнительных магистралей к оживленной основной сети Ethereum, эти L2 предлагают ускоренные и экономичные транзакции, сохраняя при этом преимущества безопасности базовой сети и децентрализованного характера. Думайте о L2 как об магистральных дорогах, которые проходят вдоль главной магистрали блокчейна и оснащены пандусами для легкого доступа, обеспечивая быструю альтернативу перегруженным основным дорогам.

Arbitrum, Optimism и zk-Sync лидируют в качестве популярных сетей L2 на Ethereum, в то время как Lightning Network выполняет аналогичную функцию для пользователей биткойнов. В совокупности эти сети имеют рыночную капитализацию около 2 миллиардов долларов, что отражает их решающую роль в масштабируемости блокчейна.

Уровни 2 отличаются не только снижением комиссий за счет объединения транзакций вне цепочки, но и расширением полезности благодаря их способности обрабатывать больше транзакций в секунду с меньшими затратами. Это позволяет улучшить пользовательский опыт и расширить спектр приложений, в конечном итоге стремясь конкурировать по эффективности с централизованными платежными системами, такими как Visa и Mastercard.

Интеграция L2 имеет важное значение для решения проблем масштабируемости, связанных с децентрализацией, присущих системам блокчейнов. В то время как традиционные банковские системы извлекают выгоду из централизованного контроля для более эффективного регулирования платежей, блокчейн должен поддерживать безопасность и прозрачность среди тысяч участников сети. В этом контексте уровень 1 берет на себя роль обеспечения безопасности и децентрализации, а уровень 2 фокусируется на масштабировании возможностей транзакций, вместе работая над созданием сети, которая не только будет быстрее, но и более удобной для пользователя, гарантируя, что технология блокчейна может удовлетворить требования. глобальных рынков и, возможно, однажды превзойдут традиционные финансовые каналы.

Как работает слой 2?

Протоколы уровня 2 (L2) служат расширенной структурой для Ethereum, предназначенной для обработки транзакций из основной сети Ethereum (уровень 1), используя при этом надежную безопасность, которую обеспечивает основной блокчейн. Эти решения уровня 2 представляют собой отдельные блокчейны, которые дополняют и расширяют функциональность Ethereum, обеспечивая масштабируемую среду, в которой сеть может работать более эффективно.

Изобретательность решений L2 заключается в их способности снимать значительную нагрузку с уровня 1. Это не только уменьшает перегрузку, но и улучшает общую масштабируемость системы. Одной из ключевых технологий уровня 2 является концепция объединения. Объединения работают путем группировки сотен транзакций в одну транзакцию уровня 1, эффективно распределяя и минимизируя комиссии за транзакции среди всех пользователей, включенных в объединение. Хотя эти транзакции выполняются за пределами уровня 1, их данные по-прежнему публикуются на уровне 1, что обеспечивает поддержание безопасности Ethereum — для отмены транзакции в объединении потребуется отменить транзакцию в самом Ethereum.

Существует две основные формы сверток: оптимистические и с нулевым разглашением . Оба типа различаются методом, который они используют для отправки данных транзакций на уровень 1, но цель остается той же — обеспечить точность и безопасность данных транзакций, одновременно разгружая основную часть вычислительной работы.

Помимо объединений, уровень 2 также включает в себя сайдчейны и другие платформы, поддерживающие множество приложений. Некоторые L2 спроектированы так, чтобы быть открытыми и доступными и поддерживать широкий спектр приложений, тогда как другие являются более специализированными и удовлетворяют конкретным потребностям проекта. Независимо от их структуры, важной особенностью всех решений уровня 2 является их способность отправлять данные транзакций обратно на уровень 1, где они надежно закрепляются в реестре блокчейна и исторических записях.

Пространство уровня 2 представляет собой динамическую область с различными уровнями доступности и применения. Разгружая рабочую нагрузку с уровня 1 и отправляя на него данные транзакций, протоколы уровня 2 повышают функциональность, скорость и эффективность сети Ethereum, сохраняя при этом целостность и безопасность, обеспечиваемые технологией блокчейн. Эта двухуровневая архитектура гарантирует, что по мере того, как Ethereum продолжает расти и развиваться, он сможет удовлетворить потребности своих пользователей и приложений, не жертвуя при этом своими основополагающими принципами.

Существует несколько видов роллапов, каждый из которых имеет свои нюансы. Например, накопительные пакеты Optimistic и ZK (с нулевым разглашением) различаются тем, как они взаимодействуют с основной цепочкой.

Оптимистичные сводки

Оптимистичные накопительные пакеты работают параллельно с основным блокчейном Ethereum. Они обрабатывают транзакции параллельно, прежде чем сообщать о результатах в основную цепочку. Пользователи предпочитают эти накопительные пакеты из-за более низких комиссий. Если есть какие-либо подозрения в мошеннической транзакции, их можно оспорить и проверить с помощью доказательств мошенничества, которые реконструируют транзакцию с использованием существующих государственных данных. Хотя процесс разрешения может занять больше времени по сравнению с объединением ZK, транзакции в рамках самого объединения Optimistic подтверждаются быстро.

Оптимистичные накопительные пакеты также полностью совместимы с виртуальной машиной Ethereum (EVM), что означает, что они могут отражать любую функцию из основной сети Ethereum на свой уровень. Некоторые известные примеры накопительных пакетов Optimistic включают такие решения, как Arbitrum, Optimism и Boba.

ЗК свертывания

Напротив, в накопительных пакетах ZK используются криптографические доказательства для проверки целостности транзакций. Эти доказательства, известные как доказательства достоверности, включая SNARK и STARK, представляются основной цепочке. Сводные пакеты ZK обновляют состояние переводов на своем уровне, используя эти доказательства, без необходимости полных данных о транзакциях, что упрощает процесс проверки. После принятия подтверждения действительности в рамках сводного контракта точность транзакций уже гарантирована, что упрощает движение средств обратно в основную цепочку. Однако накопительные пакеты ZK имеют ограничения, такие как частичная поддержка EVM и более высокие вычислительные требования для определенных операций. Примеры накопительных пакетов ZK включают такие платформы, как dYdX, Loopring и zkSync.

Сайдчейны

Хотя сайдчейны, такие как XDai и Polygon PoS, работают в тандеме с сетью Ethereum и обеспечивают совместимость с EVM, они полагаются на собственные механизмы консенсуса и не защищены основной сетью Ethereum, что классифицирует их вне строгого определения уровня 2. Эти цепочки имитируют Ethereum. функциональность, но с отдельной моделью безопасности, которая влечет за собой различные риски, особенно в отношении доверия к операторам сайдчейна.

Валидии

Валидии используют доказательства действительности, аналогичные тем, которые используются в накопительных пакетах ZK, но отличаются тем, что не хранят данные транзакций в основной цепочке. Они могут управлять несколькими цепочками параллельно, каждая из которых способна обрабатывать тысячи транзакций в секунду. Однако из-за потребности в более специализированных языках программирования поддержка смарт-контрактов более ограничена.

И сайдчейны, и валидии, хотя и не являются настоящими решениями уровня 2, такими как объединение, предлагают схожие преимущества, такие как снижение комиссий за транзакции и высокая вычислительная мощность. Они предоставляют альтернативные методы масштабирования, но имеют особые требования к безопасности из-за отдельных операционных инфраструктур.

Будущее блокчейнов L2

По мере того, как экосистема блокчейна развивается, и все большее внимание уделяется массовому внедрению, решения по масштабируемости становятся все более важными. Ожидается, что достижения Ethereum уровня 1 (L1), такие как переход к механизму консенсуса Proof of Stake и внедрение шардинга, значительно повысят производительность подключенных сетей уровня 2 (L2). Эти решения L2 призваны обеспечить беспрецедентную скорость транзакций и снижение затрат, что будет способствовать дальнейшему росту децентрализованных приложений, особенно в секторе DeFi .

Развитие решений L2 будет способствовать развитию мультичейн-среды, улучшению совместимости блокчейнов и открытию новых возможностей в торговле цифровыми активами. По мере того, как количество мостов между платформами L2 увеличивается, пользователи могут получить выгоду от беспрепятственного взаимодействия и открытия новых путей взаимодействия с блокчейном.

Однако путь к децентрализованному ландшафту не лишен своих сложностей. Хотя протоколы L2 идеологически ориентированы на децентрализацию, практическое развертывание часто включает в себя централизованные элементы. Это очевидно в таких сценариях, как Lightning Network для Биткойн, где, несмотря на децентрализованный протокол, пользователи склонны отдавать предпочтение депозитарным кошелькам и сервисам ради удобства. Аналогичным образом, многие решения Ethereum L2 начинаются с централизованных функций, которые со временем будут постепенно децентрализованы, что обеспечивает более быстрые обновления и разработку на ранних стадиях.

Пользователям блокчейна сложно определить истинную степень децентрализации в этих протоколах. Такие проекты, как L2Beat, дают критическую информацию о состоянии децентрализации сетей L2 Ethereum, подчеркивая важность тщательных исследований и осторожного подхода при навигации в криптопространстве.

По мере развития отрасли сотрудничество и инновации будут иметь ключевое значение для предоставления решений L2 и децентрализованных приложений ( DApps ), которые продвигают мир к децентрализованной экономике, одновременно поддерживая основополагающие принципы безопасности, децентрализации и масштабируемости.

Обратите внимание, что Plisio также предлагает вам:

Создавайте крипто-счета в 2 клика and Принимать криптовалютные пожертвования

12 интеграции

6 библиотеки для самых популярных языков программирования

19 криптовалют и 12 блокчейн