Layer-2 решения: что это?

Масштабирование второго уровня - это технология, которая работает поверх протокола блокчейна и повышает скорость и эффективность базового блокчейна. Вот как это работает в деталях.

• Термин "Уровень-1 (Layer-1)" означает сам блокчейн, а уровень-2 (Layer-2)- к сети, которая располагается поверх основного блокчейна.
• Решения Layer-2 призваны решить проблему масштабируемости путем обработки транзакций вне основной сети.
• Преимущества решений Layer-2 включают увеличение количества транзакций в секунду (TPS), снижение платы за газ, поддержание безопасности и сети, ориентированные на конкретные приложения.

Подписывайтесь на мой телеграм-канал. Там я публикую эксклюзивный контент и свои сделки!

С момента своего появления в 2013 году Ethereum стал катализатором огромного роста в индустрии блокчейна - от использования его в качестве валюты для транзакций (ETH) до использования его неизменности для ведения записей и криптографической защиты.

Но, как и многие другие блокчейны, Ethereum достиг своего предела в масштабируемости. По состоянию на лето 2022 года Ethereum обрабатывает примерно 500 000 транзакций в день, что соответствует 30 транзакциям в секунду. Для сравнения, платежная система Visa способна обрабатывать до 150 миллионов транзакций в день и 65 000 транзакций в секунду, что значительно превосходит возможности Ethereum.

На практике достижение пределов блокчейна приводит к перегрузке сети (когда на обработку транзакции может уйти несколько часов) и чрезвычайно высоким комиссиям за газ.

Появился второй уровень, иногда называемый уровнем связи данных (Data Link Layer). Это решение призвано решить проблему масштабируемости блокчейна путем обработки транзакций в сторонних сетях (side-chains) вместо основной сети Ethereum (Layer-1). Это не только снижает нагрузку на сеть, но и сохраняет стандарты безопасности и децентрализации основного блокчейна.

Layer-1 относится к самой распределенной базе данных - сети, которая объединяет все узлы блокчейна в единую систему с лежащими в ее основе механизмами консенсуса. Например, Layer-1 в Bitcoin - это сеть Bitcoin, а Layer-1 в Ethereum - это сеть Ethereum.

Layer-2, однако, является оверлейной сетью, которая располагается поверх блокчейна. Lightning Network - это решение Layer-2 для Bitcoin. Plasma, Polygon, Optimism и Arbitrum - это лишь некоторые из сетей второго уровня, созданных на Ethereum.

В настоящее время Ethereum является одним из самых совершенных блокчейнов с точки зрения безопасности и стабильности сети. Большинство частных лиц и компаний предпочитают использовать этот блокчейн для транзакций или создания проектов. Однако по мере увеличения количества транзакций сеть становится все более перегруженной.

Чтобы решить эту проблему, валидаторы отдают предпочтение подтверждению транзакций с более высокими ценами на газ. Но эти более высокие затраты ложатся на пользователя, повышая минимальную плату за газ, которая порой может превышать стоимость самой транзакции.

При использовании Layer-2 базовой сети (mainnet) не нужно обрабатывать такие большие объемы данных, поскольку она отправляет эти данные по различным каналам обработки (третьим лицам), записывая только конечный результат в блокчейн Layer-1.

• Увеличение количества транзакций в секунду (TPS) позволяет улучшить пользовательский опыт и снизить перегрузку сети.
• Транзакции консолидируются в один пакет перед записью в основной сети, что снижает плату за газ.
• Любые обновления в решении Layer-2 не изменяют базовый блокчейн, поскольку Layer-2 построен поверх блокчейна, что помогает обеспечить безопасность сети.
• Позволяет создавать сети Layer-2 для конкретных приложений, которые специально разработаны для оптимизации определенных функций.

• Вероятен отток ликвидность из основного блокчейна
• Потенциальные уязвимости безопасности и конфиденциальности; пользователям следует провести собственное исследование (DYOR) перед использованием решений Layer-2
• Может затруднить взаимодействие с другими приложениями на базе Ethereum (например, при использовании L-2).

Решения Layer-2 в основном направлены на то, чтобы перенести большинство транзакций из основной сети на сайдчейны. За короткий период появилось множество проектов Layer-2, направленных на решение этой задачи. Однако лишь немногим из них удалось решить наиболее важные проблемы. Ниже приведены три примера решений по масштабированию блокчейна второго уровня:

Канал состояния - это двусторонний канал связи между участниками. Другими словами, нет необходимости в подтверждении транзакций третьей стороной, например, валидатором; это повышает скорость транзакций.

Процесс начинается с запечатывания части блокчейна с помощью мультиподписи (multisig), чтобы обеспечить прямое взаимодействие между адресантом и адресатом без необходимости передавать что-либо майнерам. После подтверждения транзакции окончательное состояние канала добавляется в блокчейн.

Примеры: Lightning Network в Bitcoin, Raiden Network в Ethereum.

• Управление сложными взаимодействиями
• Обрабатывает чрезвычайно высокую пропускную способность транзакций при очень низкой стоимости

• Высокие затраты на настройку и расчетные каналы
• Средства должны быть заблокированы в открытых платежных каналах
• Не поддерживает открытое участие

Роллапы с нулевым значением (ZK-Rollups) объединяют транзакции, взятые с основного блокчейна, и генерируют криптографическое доказательство, известное как SNARK (Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge, краткий неинтерактивный аргумент о знании). Это доказательство, также называемое доказательством достоверности, является единственной записью, требуемой для внесения в основной блокчейн; следовательно, снижается плата за газ, которую пользователи понесли бы от обработки всех данных по отдельности.

Примеры: Immutable X, Polygon Hermez, Starkware.

• Безопасная и децентрализованная
• Почти мгновенные переводы

• Сложность вычисления для небольших приложений с меньшей активностью на цепи
• Не все ZK-роллапы обеспечивают совместимость с виртуальной машиной Ethereum (EVM)
• На порядок транзакций может влиять пользователь

В отличие от ZK-роллапов, оптимистические роллапы полагаются на доказательства мошенничества. Проще говоря, агрегаторы публикуют минимальную информацию на Уровне-1 и предполагают, что данные верны.

Если транзакция действительно достоверна, основному блокчейну не требуется делать ничего больше. В случае мошеннической транзакции оптимистичный роллап проводит проверку на мошенничество и наказывает отправителя.

Примеры: Arbitrum, Boba, Cartesi, Fuel Network, Optimism.

• Низкая плата за газ
• Повышенная пропускная способность
• Возможность заключения смарт-контрактов
• Безопасность

• Длительное время вывода средств
• Потенциальное несоответствие стимулов и поощрений между участниками сети
• Базовый уровень-1 может подвергать транзакции цензуре.

Блокчейн-проекты и решения Layer-2 на блокчейне Ethereum стали одним из самых распространенных ответов на вопросы масштабируемости блокчейна. При большом внимании к этой технологии она обещает будущее с широким распространением, сопровождаемым низкими комиссиями за транзакции.

Решения Layer-2, представленные выше, являются первой попыткой индустрии решить проблемы масштабируемости.

Подписывайтесь на мой телеграм-канал. Там я публикую эксклюзивный контент и свои сделки!

Все примеры, приведенные в данной статье, предназначены исключительно для информационных целей. Вы не должны рассматривать любую такую информацию или другие материалы как юридические, налоговые, инвестиционные, финансовые или другие советы. Ничто из содержащегося здесь не является призывом, рекомендацией, одобрением или предложением инвестировать, покупать или продавать любые криптоактивы. Доходы от покупки и продажи криптоактивов могут облагаться налогом, включая налог на прирост капитала, в вашей юрисдикции.

Прошлые показатели не являются гарантией или предсказателем будущих показателей. Стоимость криптоактивов может увеличиваться или уменьшаться, и вы можете потерять всю или значительную часть стоимости покупки. При оценке криптоактива необходимо провести исследование и проявить должную осмотрительность, чтобы сделать наилучшее возможное заключение, поскольку ответственность за любые покупки лежит исключительно на вас.

Источник:

https://crypto.com/university/what-are-layer-2-scaling-solutions