Что такое Layer 2 решения для Ethereum и как они работают

Блокчейн Ethereum, будучи второй по популярности криптовалютной платформой после Bitcoin, сталкивается с проблемами масштабируемости, высокими комиссиями за транзакции и низкой пропускной способностью. В ответ на эти вызовы были разработаны технологии второго уровня, или Layer 2 (L2), которые направлены на улучшение производительности и эффективности сети. В этой статье мы рассмотрим, что такое решения Layer 2, какие виды этих решений существуют, и как они работают в контексте блокчейна Ethereum.

Layer 2 (L2) — это дополнительный уровень, реализованный поверх базовой блокчейн-инфраструктуры (Layer 1), такой как Ethereum. Эти решения направлены на улучшение производительности и масштабируемости основного блокчейна, позволяя обрабатывать транзакции вне его основной сети. Основная цель Layer 2 состоит в том, чтобы справиться с ограничениями, связанными с пропускной способностью и временем обработки транзакций в сети Ethereum, которая в текущем состоянии может обрабатывать лишь около 15-30 транзакций в секунду. Аналогичные решения существуют и для других блокчейн-поектов, например Lightning Network для Bitcoin.

Таким образом, технологии Layer 2 не только улучшают эффективность существующих приложений, но и открывают новые возможности для развития и расширения блокчейн-приложений, делая их доступными для более широкой аудитории пользователей и разработчиков.

Rollups — это решения, которые выполняют транзакции и вычисления вне основной цепи, но при этом сохраняют данные о транзакциях на ней. Существуют два основных типа rollups:

State channels позволяют двум или более участникам проводить транзакции вне блокчейна с возможностью периодического обновления состояния на блокчейне. Примеры включают: Raiden Network для Ethereum: позволяет обмениваться токенами ERC-20 без необходимости каждый раз регистрировать транзакции в блокчейне.

Plasma — это фреймворк для создания вложенных блокчейнов, которые являются дочерними по отношению к основному Ethereum блокчейну. Он обеспечивает обработку транзакций на дочерних цепях, при этом результаты периодически фиксируются на главной цепи.

Побочные цепи или sidechains — это отдельные блокчейны, которые связаны с основной цепью и могут иметь собственные правила и параметры безопасности. Это позволяет переносить активы между основным блокчейном и sidechain, расширяя возможности масштабирования.

Существует несколько выдающихся проектов Layer 2, каждый из которых использует уникальные подходы для повышения масштабируемости и эффективности сети Ethereum. Ниже представлен обзор популярных Layer 2 проектов и их технологическое устройство.

Optimism — это решение типа Optimistic Rollup, которое значительно ускоряет транзакции, снижая при этом комиссии благодаря использованию технологии оптимистических снимков состояния. В Optimism транзакции сначала выполняются и записываются во вторичный слой, а затем агрегируются и только после этого финализируются в основной сети Ethereum. Это позволяет существенно сократить нагрузку на блокчейн.

Arbitrum также является решением типа Optimistic Rollup и предлагает улучшенную технологию снижения задержек и комиссий. Он использует уникальный механизм, позволяющий участникам доказывать корректность транзакций в случае возникновения споров. Такой подход обеспечивает высокую безопасность и уменьшает количество данных, которые необходимо передавать в основную сеть.

zkSync — это пример использования Zero-Knowledge Rollup технологии. Проект предоставляет масштабируемость сети Ethereum при сохранении безопасности благодаря использованию доказательств с нулевым разглашением. Это позволяет zkSync обрабатывать транзакции за пределами основной сети с минимальным влиянием на приватность и безопасность данных.

Polygon (ранее Matic Network) представляет собой многоструктурную платформу масштабирования, которая поддерживает различные типы архитектур Layer 2, включая Plasma и собственные sidechains. Эта платформа предлагает гибкость в выборе подхода к масштабированию, что позволяет разработчикам оптимизировать производительность приложений в зависимости от их потребностей.

Loopring использует ZK-Rollups для создания децентрализованных бирж на основе Ethereum. Этот проект позволяет значительно снизить комиссии и увеличить скорость транзакций благодаря обработке транзакций вне основной цепи, сохраняя при этом данные о транзакциях на блокчейне.

Решения Layer 2 являются ключевым компонентом в улучшении производительности и масштабируемости блокчейнов, особенно таких как Ethereum. Они предлагают значительные преимущества, но также имеют свои недостатки. Давайте рассмотрим основные плюсы и минусы этих технологий.

В то время как решения Layer 2 представляют собой мощные инструменты для решения проблем масштабируемости и производительности, важно взвешивать их плюсы и минусы при разработке и использовании блокчейн-приложений.

Решения Layer 2 играют важную роль в развитии экосистемы Ethereum, обеспечивая необходимую масштабируемость и производительность для поддержки большего количества пользователей и сложных приложений. По мере развития этих технологий можно ожидать дальнейшего улучшения эффективности и снижения стоимости операций в блокчейне Ethereum.