Layer 2 и Layer 1: понимание различий в масштабировании блокчейна

Поскольку технология блокчейн набирает популярность, ее способность масштабироваться в достаточной степени для удовлетворения потребностей стала тщательно изучаться. Появились два основных подхода, помогающих блокчейнам достичь мощности, необходимой для массового внедрения: решения уровня 1 и уровня 2. В этом материале рассматриваются различия между этими двумя методами масштабирования. Но сначала давайте поймем, что такое масштабирование блокчейна.

Что такое масштабируемость блокчейна?

Технология блокчейн обещает изменить системы экономического обмена и хранения информации. Однако децентрализованные сети блокчейнов сталкиваются со структурным ограничением, известным как «Трилемма масштабируемости». Этот принцип гласит, что блокчейны изо всех сил пытаются оптимизировать децентрализацию, безопасность и масштабируемость одновременно.

Децентрализация и безопасность — основные характеристики инфраструктуры блокчейна, которые обеспечивают надежную одноранговую передачу ценностей и данных. Однако они ограничивают пропускную способность транзакций и возможность масштабирования. Для сравнения: Биткойн обрабатывает 4–7 транзакций в секунду, в то время как традиционные поставщики услуг, такие как Visa, обрабатывают тысячи транзакций в секунду.

Блокчейны должны достичь масштабируемости, сравнимой с традиционными централизованными платформами, чтобы обеспечить глобальное внедрение в сфере финансов, цепочек поставок, сертификации, государственных услуг и многого другого. Целый сектор блокчейн-индустрии сейчас фокусируется на прорывах в области расширения масштабируемости.

Появляются два основных подхода – решения уровня 1 и уровня 2. Уровень 1 относится к улучшениям, внесенным на уровне базового протокола блокчейна для повышения пропускной способности. Уровень 2 относится к вторичным платформам, построенным на вершине цепочки для разгрузки объема транзакций.

Что такое Layer 1?

Уровень 1 относится к базовому уровню протокола блокчейна. Повышение скорости транзакций или доходности непосредственно на этом нижнем уровне — это решение для масштабирования блокчейна уровня 1.

Два основных типа масштабирования уровня 1:

Обновления протокола консенсуса :

Обновление механизма консенсуса с доказательства работы до доказательства доли позволяет ускорить проверку транзакций. Например, Ethereum переходит от PoW к PoS для улучшения масштабируемости.

Шардинг :

Это разделяет сеть блокчейна на более мелкие сегменты, которые могут обрабатывать транзакции параллельно, тем самым увеличивая производительность. Несколько блокчейн-проектов работают над внедрением шардинга.

Основное преимущество решений масштабирования блокчейна уровня 1 заключается в том, что они не требуют создания вторичных слоев поверх блокчейна. Однако изменение основного протокола является сложным и рискует поставить под угрозу один из углов трилеммы масштабируемости: децентрализацию, безопасность или масштабируемость.

Что такое Layer 2?

Уровень 2 относится к решениям, построенным на существующей цепочке блоков для улучшения масштабируемости без изменения основного протокола. Вместо этого они обрабатывают транзакции только вне цепочки и взаимодействуют с основной цепочкой для расчетов. Это облегчает нагрузку на базовый слой.

Двумя основными классами решений масштабирования блокчейна уровня 2 являются:

Государственные каналы :

Канал состояния обрабатывает транзакции между двумя или более сторонами, блокируя часть блокчейна, чтобы она служила начальным состоянием. Стороны могут осуществлять неограниченное взаимодействие вне сети и транслировать обратно в основной блокчейн только окончательное состояние. Например, сеть Lightning Network использует каналы состояния для масштабирования Биткойна.

Вложенные блокчейны :

Примером может служить фреймворк Plasma, реализованный OmiseGo на Ethereum. Он использует «дочерние» цепочки, привязанные к «родительской» сети Ethereum. Дочерние цепочки могут совместно использовать вычисления и обрабатывать большие объемы транзакций, периодически передавая в Ethereum только хешированные сводки.

Преимущества решения по масштабированию блокчейна уровня 2 включают в себя отсутствие изменений, которые могут дестабилизировать базовый блокчейн, а также возможность проводить транзакции с меньшими задержками и комиссиями. Однако недостатками являются повышенная сложность и возможные компромиссы в области безопасности.

Понимание различий в масштабировании блокчейна.

Оценка решения уровня 1 и уровня 2.

Когда дело доходит до определения правильного подхода к масштабированию, универсального ответа не существует. Оба пути предполагают трудные технологические компромиссы. Однако оценка нескольких ключевых критериев может помочь блокчейн-проектам прийти к соответствующей стратегии:

Сетевой этап.

Для зрелых сетей, таких как Биткойн и Эфириум, с широким использованием и внедрением на рынке, решения уровня 2 имеют больше смысла. Резкое изменение чего-то столь сложного, как консенсус, может иметь катастрофические и непредсказуемые последствия.

Случаи использования.

Сети уровня 1 обеспечивают лучшую поддержку децентрализованных приложений со сложной логикой и вычислительными потребностями. Решения уровня 2 позволяют эффективно масштабировать пропускную способность с меньшими комиссиями за передачу активов и платежей.

Согласование сообщества.

Изменения в коде блокчейна должны соответствовать ценностям и видению сообщества. Например, шардинг лучше соответствует идеалу децентрализации Ethereum по сравнению с централизованными сетями уровня 2.

Доступность ресурсов.

При наличии достаточных ресурсов и финансирования разработчиков изменения уровня 1 могут существенно повлиять на масштабируемость в долгосрочной перспективе. Построение узконаправленной сети уровня 2 более осуществимо при ограниченных ресурсах.

Подводя итоги.

Решение проблемы масштабируемости блокчейна остается огромной технологической проблемой. Уровень 1 и уровень 2 предлагают две широкие школы мысли, основанные либо на улучшении, либо на обходе базового протокола. Хотя сети уровня 2 в настоящее время доминируют, инновации в сегментировании и блокчейне уровня 1 могут изменить эту ситуацию.

В ближайшие годы мы, возможно, узнаем, смогут ли инновационные смешанные решения, использующие возможности уровня 1 и уровня 2, оптимизировать объемы данных, одновременно стабилизируя настройку, распространение и защиту. Время покажет, смогут ли такие структуры действительно универсально расширяться, сохраняя при этом фундаментальные качества блокчейна.

Наш Телеграм 👉 TechBullion