Всего курсов:
417010
Обменников:
547
Обновление:
04:20:30

Что такое Layer 1 и Layer 2 решения?

В криптовалютном сообществе представлено два основных направления, решающих проблему масштабируемости:

  • решения первого уровня (Layer 1);
  • решения второго уровня (Layer 2).

Решения первого уровня (Layer 1)

Задача решений первого уровня — привнести изменения в архитектуру самого блокчейна. К Layer 1 относятся изменения принципов обработки транзакций, разделение сети или смена протокола консенсуса.

Яркие примеры решений первого уровня это переезд Ethereum от PoW на более энергоэффективный PoS-алгоритм и попытка проекта Bitcoin Cash увеличить размер блока, чтобы включать в них большее число транзакций. Оба решения имеют много критики со стороны сообщества, и на практике пока указывают скорее на неуспех задумки.

Также к Layer 1 можно отнести горизонтальное разделение данных, который называется шардинг. Термин произошел от английского "shard", в переводе означающего осколок. Блокчейн делят на отдельные части и закрепляют за ними определенные ноды. В такой схеме сетевым узлам проще контролировать отдельные части, чем весь блокчейн целиком.

Каждый шард содержит уникальный набор смарт-контрактов и балансов счетов. Такой переход от схемы, когда ноды вычисляют сразу все операции, к системе где ноды производят только часть общих вычислений, позволяет блокчейну параллельно обрабатывать разные задачи.

Но у шардинга есть и сложности, прежде всего это коммуникация между сегментами и безопасность. Из-за того, что блокчейн разделяется на шарды теряется коммуникация между этими частями, пользователям различных шардов потребуются специальные механизмы для взаимодействия. Также отдельный сегмент легче захватить под контроль, ведь для этого потребуется меньшая вычислительная мощность.

По этой причине шардинг еще предстоит долгие месяцы проверять на больших блокчейнах, чтобы доказать его состоятельность и подтвердить должный уровень надежности.

Кроме явных проблем, существуют и технические сложности в реализации любой подобной концепции. Любой такой тест предполагает хардфорк сети, который должно поддержать абсолютное большинство нод, иначе сеть раздвоится и уведет часть ресурсов с собой от основной рабочей сети.

Поэтому разработчики создают также и различные вспомогательные инструменты поверх основных блокчейнов. Собирательно они называются решения второго уровня.

Решения второго уровня (Layer 2)

Решения второго уровня (Layer 2 Solutions) — это инфраструктурные решения в виде сетей, построенных поверх базовых блокчейнов. L2-решения — это надстройки над основным блокчейном, которые подразумевают перенос части задач с основной цепочки блоков на другую. На практике получается что-то вроде шардинга, но менее "инвазивно", то есть не так опасно для базового блокчейна. Такие решения могут обрабатывать большие объемы транзакций и уменьшить нагрузку на основную сеть.

В рамках Layer2 существует несколько направлений разработки, каждое из которых предназначено для определенных целей:

  • сайдчейны,
  • каналы состояний,
  • оптимистичные и ZK-роллапы.

Каналы состояния

Для данного L2-решения участники открывают между собой так называемый "канал", и пересылают по нему токены по упрощенной схеме взаиморасчетов. На практике это выглядит как совместный кошелек с правом подписи у обеих сторон. И такие "каналы" объединяются в сеть, которая самостоятельно находит кратчайший путь из посредников между узлами, даже если у участников нет прямой договоренности об обмене.

Когда канал становится не нужен, его можно закрыть, и только после этого запись о состоянии кошельков появится в основном блокчейне.

Самый яркий пример Layer 2 — это сеть Lightning Network для биткоина. Подробнее о технологии можно прочитать в нашем материале: Можно ли ускорить и удешевить переводы в Bitcoin?

Сайдчейны

Сайдчейн представляет собой создание отдельного блокчейна, связанного с основным смарт-контрактами, но имеющий свою отдельную техническую базу, включая систему безопасности.

Самый известный пример — это запущенный в 2017 году сайдчейн Ethereum под названием Matic Network. Однако, с тех пор проект вырос в самостоятельную экосистему с десятками тысяч децентрализованных проектов, и сменил название на Polygon. На практике никто его уже не называет простым сайдчейном, хотя система взаимосвязи между блокчейнами остается в рабочем состоянии.

Роллапы

Это также отдельные сети, которые обрабатывают транзакции вне основного блокчейна, но затем они объединяют их в группы и отправляют информацию в базовую сеть.

Ключевая разница между сайдчейнами и роллапами состоит в том, что роллапы предоставляют доказательства, которые позволяют главной сети подтверждать правильность данных, не верифицируя сами транзакции. Проверка в этом случае делегируется в отдельную сеть. Наиболее популярные примеры это Arbitrum и Optimism.

По механизму работы роллапы делятся на две категории:

  1. Оптимистические. Они заведомо предполагают, что все транзакции верны, и передают их в главный блокчейн практически без дополнительных вычислений. И только если кто-то предъявит претензию, роллап проводит перепроверку. Это сильно удешевляет и ускоряет транзакции, но рождает множество вполне обоснованной критики.
  2. ZK-роллапы. Такие сети проверяют корректность транзакций, как и базовый блокчейн, с помощью сложных криптографических функций и передают результаты проверки в основную сеть вместе с группами транзакций. Аббревиатура ZK означает "zero knowledge", то есть "нулевое знание". В такой схеме основная сеть может подтвердить корректность данных, ничего не зная об их содержании.

Резюме

Существующие блокчейны технически несовершенны, что затрудняет "массадопшн" (массовое принятие) и тормозит развитие криптовалютной инфраструктуры.

L1- и L2-решения дают разработчикам и пользователям большую гибкость, новые возможности и функции.

Например, Polygon, Arbitrum и Optimism — дешевые альтернативы Ethereum, которые поддерживают все те же крупные DeFi-приложения:

  • Uniswap,
  • Aave,
  • Curve,
  • Balancer,
  • Sushi и т.д.

Layer 2 сети позволяют снизить комиссии в сети эфириума с примерно $5-15 за транзакцию до уровня ниже $0,10. При этом скорость обработки операций многократно увеличится. Все это позволяет активнее торговать на децентрализованных биржах, покупать NFT, зарабатывать на фарминге и лэндинге и т.д.

Также решения второго уровня не оказывают прямого воздействия на основной блокчейн. При необходимости, L2 можно быстро отключить от базового блокчейна без риска для пользователей. Хотя переход на работу в L2 может повлечь за собой дополнительные риски.

L2 не помогают решить проблему в корне — они лишь "сглаживают" недостатки проекта. Поэтому необходимо продолжать искать и L1 решения.

Решения обоих уровней играют важную роль в развитии технологий и помогают преодолевать исторические ограничения первых поколений блокчейнов. Они способствуют повышению производительности и эффективности сетей, что делает использование криптовалют более удобным и привлекательным для широкого круга пользователей.

© BestChange.ru – , обновлено 16.02.2024
Перепечатка материалов сайта возможна только с разрешения администрации BestChange

Смотрите также