L2-решения для Bitcoin (BTC) — один из ведущих трендов криптоиндустрии в 2024 году
Bitcoin не обладает обширным функционалом, позволяя лишь майнить (добывать) криптовалюту BTC и передавать ее от одного пользователя к другому.
Одним из решений этих проблем стали сети второго уровня (L2), о которых речь пойдет в этой статье.
Что такое L2-решения для биткоина?
Архитектура биткоина устроена таким образом, что его блокчейн нельзя масштабировать, например, увеличить размер блока для вмещения большего количества транзакций, изменить алгоритм расчета сложности сети или как-либо иначе ускорить транзакции. Механизм протокола Bitcoin работает таким образом, что при росте общей вычислительной мощности биткоин-майнеров, добывающих новые блоки, растет и сложность решения вычислительных задач для подтверждения транзакций и добавления их в блокчейн.
Из-за невозможности масштабирования пропускная способность сети Bitcoin остается на уровне 7 транзакций в секунду. Это значит, что при повышенной нагрузке на сеть (превышении количества транзакции, которое могут обработать майнеры) начинает увеличиваться мемпул — очередь ожидающих подтверждения транзакций. В этом случае пользователи начинают конкурировать друг с другом, чтобы их транзакция была записана в блокчейн быстрее остальных, в результате чего средняя комиссия сети растет.
Яркий пример такой ситуации — взрыв популярности ординалов (NFT на биткоине) и BRC-20 токенов, из-за которых стоимость комиссий в сети Bitcoin на некоторое время вырастала до $30 и даже больше.
Одним из решений проблемы с масштабированием блокчейна биткоина стали решения второго уровня (L2), которые работают условно поверх сети первой криптовалюты. L2-решения принимают часть нагрузки на себя, снимая ее с блокчейна Bitcoin, и таким образом снижая затраты на BTC-транзакции.
Самые популярные L2-решения для Bitcoin
Стоит отметить, что в категории L2-решений существуют несколько типов сетей:
- Сайдчейны — сети, работающие отдельно от базового блокчейна, которым выступает Bitcoin, и имеющие собственный алгоритм консенсуса. Например, у некоторых L2-сетей, таких как Lightning Network для биткоина или Arbitrum и Optimism для Ethereum, механизм консенсуса как таковой отсутствует. Сайдчейны также называют "полуавтономными сетями";
- Каналы состояния — разновидность сетей, которые не являются блокчейнами в обычном понимании. В таких решениях участники взаимодействуют друг с другом напрямую через специальные каналы. В блокчейн же записывается только начальное и конечное состояния канала после того, как все участники совершат необходимые действия;
- Сети, основанные на доказательстве с нулевым разглашением (Zero Knowledge или ZK-Proof). Такие решения позволяют совершать транзакции на отдельном уровне, объединять их в пакеты, а затем отправлять для подтверждения в базовую сеть, что позволяет не только снизить издержки на комиссиях, но и повысить скорость обработки операций.
Кроме того, помимо проблем с масштабируемостью и пропускной способностью L2-сети для Bitcoin решают еще одну задачу — улучшение функциональности. Дело в том, что Bitcoin, в отличие от Ethereum, не поддерживает смарт-контракты и не позволяет создавать приложения для автономной работы на рынке DeFi, например, децентрализованные биржи или кредитные протоколы.
1. Lightning Network (LN)
Первое и самое известное L2-решение для биткоина. Сеть LN ориентирована на конфиденциальность пользователей, из-за чего в течение длительного времени криптобиржи отказывали поддерживать это решение для приема депозитов и вывода средств.
Lightning Network не является блокчейном как таковым, а представляет собой сеть платежных каналов или, по-другому, каналов состояний. Работает это так: два контрагента создают общий платежный канал и вносят BTC на специальный адрес с поддержкой мультиподписи (чтобы сделки прошли успешно, обе стороны должны подписать транзакцию). Затем контрагенты могут проводить неограниченное число сделок с биткоинами, которые хранятся на адресе с мультиподписью, не расходуя средства на комиссии. После завершения всех операций контрагенты закрывают платежный канал, а в блокчейн попадает запись с перерасчетом баланса на кошельке с каждой стороны. Таким образом пользователи могут совершать множество сделок с биткоинами, заплатив за комиссию всего дважды — при открытии и закрытии платежного канала. Особое значение это имеет для транзакций с небольшими суммами из-за высоких комиссий в сети биткоина.
Работа над созданием Lightning Network началась еще в 2015 году, но рабочий прототип сети был запущен только в 2018 году. По словам разработчиков, сеть LN способна обрабатывать до 1 млн транзакций в секунду, а сами переводы совершаются почти мгновенно, что было подтверждено на практике.
По состоянию на июль 2024 года в сети Lightning Network открыты 50 531 канал состояний, а емкость сети (количество заблокированных в каналах состояний активов) составляет 5 197 BTC.
2. Liquid Network
Liquid Network — сайдчейн, запущенный в 2018 году Blockstream — компанией, выпустившей один из самых популярных биткоин-кошельков Green. Помимо масштабирования сети биткоина сайдчейн Liquid Network имеет функционал для выпуска токенизированных активов, а также смарт-контракты, что позволяет создавать на базе этого протокола децентрализованные приложения, такие как биржи и маркетплейсы.
Например, в сети Liquid Network биткоин представлен в виде токена Liquid BTC (L-BTC). Сайдчейном управляет Liquid Federation — сеть узлов, которыми выступают централизованные биржи, крупные разработчики децентрализованных проектов и прочие криптокомпании.
По данным официального сайта Liquid Network за июль 2024 года, в обращении находятся порядка 3 894 L-BTC. Также у Liquid Network есть своя небольшая экосистема, состоящая из некастодиальной P2P-биржи SideSwap и кредитного протокола Hodl Hodl.
3. Stacks
Stacks — еще один сайдчейн биткоина, который отличает наличие собственного алгоритма консенсуса. Однако, в отличие от базовой сети Bitcoin, который использует Proof-of-Work, L2-решение Stacks основано на алгоритме консенсуса Proof-of-Trasnfer или PoX, а главным активом является не биткоин или его токенизированный аналог, а собственный актив — STX.
Сайдчейн Stacks работает в связке с блокчейном биткоина: "стекеры" (так называют участников консенсуса в сети Stacks) блокируют свои токены, подобному тому, как это происходит в сетях на основе Proof-of-Stake (стейкинг). Тем временем майнеры платят стекерам, чтобы заработать право на проверку блоков в сети Stacks и получить за это вознаграждение в токенах STX.
По данным агрегатора DeFi Llama за июль 2024 года, количество заблокированных в протоколе Stacks активов (TVL) составляет $95 млн. Причем большая часть TVL приходится на кредитный протокол Zest, а также ключевые DEX-биржи экосистемы Liquid Network — ALEX и Bitflow.
4. SatoshiVM
SatoshiVM — это L2-решение, основанное на ZK-роллапах, использующих доказательство с нулевым разглашением. Одной из главных особенностей SatoshiVM является совместимость с виртуальной машиной Ethereum (EVM), что позволяет переносить приложения из одной сети в другую. Помимо этого, SatoshiVM добавляет новые варианты использования BTC, например, для предоставления ликвидности на рынке децентрализованных финансов (DeFi).
Как и любое L2-решение на основе технологии ZK-роллапов, SatoshiVM собирает транзакции в пакеты, а затем отправляет их для подтверждения в базовую сеть Bitcoin, что позволяет достичь достаточно высокой скорости транзакций. Подобные сети в экосистеме Ethereum, такие как Arbitrum и Optimism, являются подтверждением того, что ZK-роллапы способны обеспечить высокую пропускную способность.
По данным разработчиков, в сети SatoshiVM заблокированы порядка 4 500 BTC. Кстати, на базе этого L2-решения были выпущены надписи формата SARC20 аналогично BRC-20 и ARC-20 в сети Bitcoin.
5. Rootstock Infrastructure Framework (RIF)
Rootstock — L2-решение с поддержкой технологии смарт-контрактов на основе виртуальной машины Ethereum. Сеть Rootstock имеет собственный механизм консенсуса Proof-of-Work (PoW) и работает в связке с биткоин-майнерами.
В отличие от других L2-решений для биткоина, Rootstock является непосредственно блокчейном и причем имеет такую же архитектуру, как и блокчейн Bitcoin. Rootstock работает по принципу объединенного майнинга: майнеры используют те же вычислительные мощности и алгоритм хеширования как для добычи в сети Bitcoin, так и RIF. Однако в то же время Rootstock не может похвастаться высокой пропускной способностью: сеть способна обрабатывать только 10—20 транзакций в секунду, что является достаточно низким показателем.
Тем не менее Rootstock расширяет возможности применения биткоина за счет смарт-контрактов, а также предоставляет целую инфраструктуру децентрализованных приложений под названием RSK Infrastructure Framework (RIF). Например, в декабре 2023 года разработчики крупнейшей децентрализованной биржи Uniswap объявили о намерениях присоединиться к экосистеме Rootstock.