Що таке Crypto Layer 2 і як він працює?

Щоб зрозуміти технологію блокчейн, дуже важливо почати з основи, відомої як « Рівень 1 » (L1). Цей рівень є основою децентралізованих мереж, таких як Bitcoin (BTC) і Ethereum (ETH). Ці платформи працюють на основі систем розподіленого реєстру, які полегшують володіння цифровими активами та обмін ними без посередників. Відсутність довіри до сторонніх розробників означає, що будь-хто може працювати з протоколом L1 за допомогою персонального комп’ютера, наприклад ноутбука чи навіть Raspberry Pi.

В основі рівня 1 лежить механізм консенсусу , який гарантує, що всі учасники або вузли мережі врешті-решт досягнуть згоди щодо стану системи — наприклад, підтверджують кількість ETH, якою володіє користувач у будь-який момент часу. Наразі рівень 1 мережі Bitcoin може обробляти приблизно сім транзакцій на секунду, тоді як пропускна здатність Ethereum дещо вища, але все ще обмежена десятками транзакцій на секунду. Ці обмеження призводять до конкурентної боротьби за блоковий простір.

Ця конкуренція проявляється у формі комісії за транзакції, коли користувачі перевищують один одного, щоб їхні транзакції були пріоритетні та швидше підтверджені в блокчейні. Що вища комісія, запропонована користувачем, тим швидше його трансакція буде оброблена. Це вузьке місце в пропускній здатності часто призводило до перевантажень і вищих витрат, що представляло серйозну проблему з точки зору масштабованості.

Хоча внутрішній баланс між децентралізацією, безпекою та масштабованістю, який часто називають трилемою блокчейну , здається фундаментальним обмеженням, рішення рівня 2 були розроблені для подолання цих обмежень. Такі технології, як зведення для Ethereum і Lightning Network для Bitcoin, призначені для підвищення транзакційної спроможності та ефективності цих мереж, пропонуючи багатообіцяючий шлях для подолання перешкод, притаманних їхнім аналогам рівня 1.

Хроніки рівня 2: кроки до масштабованості блокчейну

Користувачі криптовалют часто стикаються з високими комісіями та затримками транзакцій через те, що мережа досягла ліміту обробки, який наразі становить близько 1,5 мільйона транзакцій на день і лише близько 15 транзакцій на секунду. Події з високим трафіком, такі як віртуальний продаж землі в Yuga Labs в Otherside або зростання ринку в 2021 році, є прикладом перевантаженості мережі та, як наслідок, стрибків комісії та повільної роботи додатків.

Рішення рівня 2, або «L2», — це технологічні інновації, розроблені, щоб полегшити це вузьке місце. Діючи як додаткові магістралі до жвавої основної мережі Ethereum, ці L2 пропонують пришвидшені та економічно ефективні транзакції, водночас користуючись перевагами безпеки та децентралізованого характеру базової мережі. Подумайте про L2 як про магістральні дороги, які проходять уздовж головної магістралі блокчейну, укомплектовані пандусами для легкого під’їзду, забезпечуючи швидку альтернативу перевантаженим головним дорогам.

Arbitrum, Optimism і zk-Sync лідирують серед популярних мереж L2 на Ethereum, тоді як Lightning Network виконує аналогічну функцію для користувачів Bitcoin. У сукупності ці мережі мають ринкову капіталізацію, що наближається до 2 мільярдів доларів, що відображає їхню критичну роль у масштабованості блокчейну.

Рівні 2 відрізняються не лише зниженням комісії за рахунок об’єднання транзакцій поза ланцюгом, але й розширенням корисності завдяки здатності обробляти більше транзакцій за секунду за нижчої вартості. Це забезпечує покращений досвід роботи з користувачами та ширший спектр програм, що в кінцевому підсумку має на меті конкурувати з ефективністю централізованих платіжних процесорів, таких як Visa та Mastercard.

Інтеграція L2 має важливе значення для вирішення проблем масштабованості, пов’язаних з децентралізацією, властивих системам блокчейн. Якщо традиційні банківські системи отримують переваги від централізованого контролю для більш ефективного регулювання платежів, блокчейн повинен підтримувати безпеку та прозорість для тисяч учасників мережі. У цьому контексті Рівень 1 бере на себе роль забезпечення безпеки та децентралізації, тоді як Рівень 2 зосереджується на масштабуванні можливостей транзакцій, разом працюючи над створенням мережі, яка є не тільки швидшою, але й більш зручною для користувачів, гарантуючи, що технологія блокчейн може задовольнити вимоги глобальних ринків і, можливо, одного дня стане вищою за традиційні фінансові канали.

Як працює шар 2?

Протоколи рівня 2 (L2) служать розширеною структурою для Ethereum, розробленою для обробки транзакцій поза основною мережею Ethereum (рівень 1), одночасно використовуючи надійну безпеку, яку забезпечує основний блокчейн. Ці рішення рівня 2 — це окремі блокчейни, які доповнюють і розширюють функціональні можливості Ethereum, створюючи масштабоване середовище, де мережа може працювати ефективніше.

Винахідливість рішень рівня 2 полягає в їх здатності знімати значне навантаження з рівня 1. Це не тільки зменшує перевантаження, але й покращує загальну масштабованість системи. Однією з ключових технологій рівня 2 є концепція згортань. Зведення працює шляхом групування сотень транзакцій в одну транзакцію рівня 1, ефективного розподілу та мінімізації комісій за транзакції між усіма користувачами, включеними до зведення. Хоча ці транзакції виконуються за межами Рівня 1, їхні дані все одно публікуються на Рівні 1, що забезпечує безпеку Ethereum. Скасування транзакції в рамках зведення вимагатиме скасування транзакції на самому Ethereum.

Існує дві основні форми зведень: оптимістичний і з нульовим знанням . Обидва типи відрізняються методом, який вони використовують для надсилання даних транзакцій на рівень 1, але мета залишається незмінною — забезпечити точність і безпеку даних транзакцій, одночасно розвантажуючи основну частину обчислювальної роботи.

Окрім зведень, рівень 2 також включає сайдчейни та інші фреймворки, які підтримують безліч програм. Деякі L2 розроблені як відкриті та доступні, підтримуючи широкий спектр програм, тоді як інші є більш спеціалізованими, задовольняючи потреби конкретного проекту. Незалежно від їхньої структури, основною особливістю всіх рішень рівня 2 є їх здатність відправляти дані транзакцій назад на рівень 1, де вони надійно закріплені в книзі блокчейну та історичних записах.

Простір рівня 2 — це динамічне поле з різними рівнями доступності та застосування. Розвантажуючи робоче навантаження з Рівня 1 і надсилаючи на нього дані транзакцій, протоколи Рівня 2 підвищують функціональність, швидкість і ефективність мережі Ethereum, зберігаючи при цьому цілісність і безпеку, які забезпечують технологія блокчейн. Ця дворівнева архітектура гарантує, що Ethereum продовжує рости та розвиватися, він зможе задовольнити вимоги своїх користувачів і додатків, не жертвуючи своїми основоположними принципами.

Існує кілька типів згортань, кожен зі своїми нюансами. Наприклад, зведення Optimistic і ZK (Zero-Knowledge) відрізняються тим, як вони спілкуються з основним ланцюгом.

Оптимістичні зведення

Optimistic rollups працюють разом з основним блокчейном Ethereum. Вони обробляють транзакції на паралельній доріжці перед тим, як повідомляти про результати головному ланцюгу. Користувачі віддають перевагу цим пакетам через нижчу комісію. Якщо є будь-які підозри щодо шахрайської транзакції, їх можна оскаржити та перевірити за допомогою доказів шахрайства, які реконструюють транзакцію з використанням наявних даних про стан. Хоча процес розв’язання може тривати довше, ніж у зведених ZK, транзакції всередині самого зведеного Optimistic підтверджуються швидко.

Optimistic rollups також повністю сумісні з віртуальною машиною Ethereum (EVM), тобто вони можуть відображати будь-яку функцію з основної мережі Ethereum на своєму рівні. Деякі відомі приклади Optimistic rollups включають такі рішення, як Arbitrum, Optimism і Boba.

ZK rollups

На відміну від цього, зведення ZK використовує криптографічні докази для перевірки цілісності транзакцій. Ці докази, відомі як докази дійсності, включаючи SNARK і STARK, надаються головному ланцюгу. Зведені пакети ZK оновлюють стан переказів на своєму рівні, використовуючи ці докази, не потребуючи повних даних транзакцій, що спрощує процес перевірки. Після прийняття підтвердження дійсності контрактом згортання точність транзакцій уже гарантується, що спрощує переміщення коштів назад до основного ланцюга. Однак у зведених пакетів ZK є обмеження, такі як часткова підтримка EVM і більші обчислювальні вимоги для певних операцій. Приклади зведених ZK включають такі платформи, як dYdX, Loopring і zkSync.

Сайдчейни

Хоча сайдчейни, такі як XDai та Polygon PoS, працюють у тандемі з мережею Ethereum і пропонують сумісність з EVM, вони покладаються на власні механізми консенсусу та не захищені основною мережею Ethereum, що класифікує їх поза суворим визначенням рівня 2. Ці ланцюги імітують Ethereum. функціональність, але з окремою моделлю безпеки, яка тягне за собою різні ризики, особливо щодо довіри до операторів сайдчейну.

Валідіуми

Валідіуми використовують докази дійсності, схожі на ті, що в ZK rollups, але відрізняються тим, що дані транзакцій не зберігаються в основному ланцюжку. Вони можуть керувати кількома ланцюгами паралельно, кожна з яких здатна обробляти тисячі транзакцій за секунду. Однак через потребу в більш спеціалізованих мовах програмування підтримка смарт-контрактів більш обмежена.

І бічні ланцюги, і валідіуми, хоча і не є справжніми рішеннями рівня 2, як-от зведення, пропонують однакові переваги, такі як знижені комісії за транзакції та висока потужність обробки. Вони пропонують альтернативні методи масштабування, але мають різні міркування щодо безпеки через їх окремі операційні структури.

Майбутнє блокчейнів L2

У міру того як екосистема блокчейну розвивається з усе більшою увагою до загального впровадження, рішення для масштабованості стають все більш важливими. Очікується, що вдосконалення рівня 1 (L1) Ethereum, такі як перехід до консенсусного механізму Proof of Stake і впровадження шардингу, значно підвищать продуктивність підключених мереж рівня 2 (L2). Ці рішення L2 готові запропонувати безпрецедентну швидкість транзакцій і скорочення витрат, сприяючи подальшому зростанню децентралізованих програм, особливо в секторі DeFi .

Удосконалення рішень рівня L2 сприятиме створенню мультиланцюжкового середовища, покращенню сумісності блокчейнів і створенню нових можливостей у торгівлі цифровими активами. Оскільки кількість мостів між платформами L2 розширюється, користувачі отримають вигоду від бездоганного досвіду та відкриття нових шляхів взаємодії блокчейну.

Однак шлях до децентралізованого ландшафту не позбавлений своїх складнощів. Хоча протоколи L2 ідеологічно спрямовані на децентралізацію, практичне розгортання часто включає централізовані елементи. Це очевидно в таких сценаріях, як Lightning Network для Bitcoin, де, незважаючи на децентралізований протокол, користувачі, як правило, віддають перевагу кастодіальним гаманцям і послугам заради зручності. Подібним чином багато рішень Ethereum L2 починаються з централізованих функцій, призначених для поступової децентралізації з часом, що забезпечує швидке оновлення та розробку на ранніх етапах.

Для користувачів блокчейну важко визначити справжній ступінь децентралізації в цих протоколах. Такі проекти, як L2Beat , надають важливу інформацію про стан децентралізації мереж L2 Ethereum, підкреслюючи важливість ретельного дослідження та обережного підходу під час навігації в криптопросторі.

У міру розвитку галузі співпраця та інновації будуть ключовими для надання рішень рівня 2 і децентралізованих програм ( DApps ), які просувають світ до децентралізованої економіки, дотримуючись при цьому основоположних принципів безпеки, децентралізації та масштабованості.

Зверніть увагу, що Plisio також пропонує вам:

Створіть крипторахунки-фактури в 2 кліки and Приймайте криптовалютні пожертви

12 інтеграції

6 бібліотеки для найпопулярніших мов програмування

19 криптовалют і 12 блокчейн