Що таке рішення 2-го рівня?

Масштабувальні рішення рівня 2 (Layer 2) — це блокчейн-проєкти, спрямовані на підвищення ефективності та зручності використання блокчейнів рівня 1 (Layer 1). 

Ці протоколи зазвичай мають на меті зменшити комісії за транзакції та збільшити кількість транзакцій за секунду, які можуть обробляти блокчейни рівня 1.

Хоча багато блокчейнів рівня 1 продовжують випускати оновлення, що покращують функціональність їхніх мереж, рішення рівня 2 продовжують відігравати важливу роль у підвищенні ефективності використання технології блокчейн.

Найпростіше зрозуміти масштабувальні рішення рівня 2, поглянувши на один аспект нашого повсякденного життя. 

Щодня мільярди людей їздять зі своїх домівок на роботу. Деякі здійснюють цю подорож на власному приватному транспорті, тоді як інші користуються громадським транспортом.

Різні масштабувальні рішення долають обмеження пропускної здатності блокчейн-мереж способами, які також можуть здатися схожими на вашу щоденну поїздку на роботу.

Деякі масштабувальні рішення схожі на відкриття ще однієї дороги поруч із шосе. 

Замість того, щоб усі транзакції йшли лише одним шляхом, ці масштабувальні рішення пропонують бічні дороги, які збільшують можливості обробки транзакцій.

Інші масштабувальні рішення більше схожі на громадський автобус. 

Замість того, щоб кожна людина сиділа у власному автомобілі та займала місце на дорозі, люди об’єднуються та сидять поруч один з одним в одному транспортному засобі. Той самий принцип застосовується до деяких типів рішень рівня 2, які об’єднують і обробляють кілька транзакцій разом, замість того, щоб обробляти їх окремо в блокчейн-мережі.

Блокчейни рівня 1, такі як Bitcoin (BTC), Ethereum (ETH) та Solana (SOL), дозволяють розробникам створювати на їхній основі різні продукти, функції, програми та інфраструктуру. 

Ключовою перевагою цієї функціональності є можливість швидко та економічно ефективніше запускати нові криптовалютні проєкти, ніж створювати абсолютно новий блокчейн з нуля. 

Ці нові проєкти також отримують вигоду від базової безпеки блокчейну рівня 1.

Однак головним недоліком розміщення кількох різних проєктів на одному блокчейні є можливе перевантаження мережі. 

У міру зростання блокчейнів вони можуть залучати тисячі користувачів, які можуть захотіти використовувати протокол одночасно.

Ці користувачі в кінцевому підсумку конкурують один з одним, щоб їхні транзакції були зафіксовані в блокчейні рівня 1 першими.

У міру того, як все більше людей використовують блокчейн-мережу, пропускна здатність блокчейну може не встигати. Це може призвести до того, що блокчейн ставатиме все повільнішим і дорожчим у використанні, що підриває його практичність.

Через це обмеження масштабування з’явилася низка рішень рівня 2. 

Кожне з них пропонує унікальний метод вирішення проблем пропускної здатності та вартості, одночасно підвищуючи ефективність використання технології блокчейн.

У просторі блокчейну існує компроміс.

Ті, хто створює блокчейн-мережі, часто стикаються з трилемою, обираючи між:

• Безпекою
• Масштабованістю
• Децентралізацією

Багато провідних блокчейн-мереж, як кажуть, віддавали перевагу безпеці та децентралізації над масштабованістю.

Обґрунтування цього рішення полягає в тому, що блокчейни повинні бути безпечними та надійно зберігати інформацію способом, який є дуже стійким до несанкціонованого доступу. 

Розробники блокчейнів також вважають, що їхні мережі повинні бути децентралізованими, інакше вони не сильно відрізнялися б від традиційних централізованих рішень, які вони прагнуть замінити.

Це означає, що, забезпечуючи безпеку та децентралізацію своїх мереж, розробники блокчейнів часто стикаються з проблемами масштабування своєї технології таким чином, щоб вона могла вмістити величезну кількість транзакцій за секунду, оброблюваних більш централізованими або менш стійкими до несанкціонованого доступу варіантами.

Крім того, оптимізація блокчейнів рівня 1 часто вимагає багато часу, координації та ресурсів. Оновлення можуть вимагати кількох раундів перегляду та повної підтримки мережі, перш ніж вони будуть активовані.

Наприклад, з моменту створення блокчейну Bitcoin відбулося лише два великих оновлення — SegWit та Taproot. 

Тим часом, Ethereum Merge, під час якого Ethereum перейшов від механізму консенсусу на основі доказу роботи до механізму консенсусу на основі доказу частки, зайняв більше двох років для повного впровадження.

Для вирішення проблем, пов’язаних зі змінами в блокчейн-мережі рівня 1, з’явилися рішення рівня 2. 

Рішення рівня 2 створюються незалежно від спільноти розробників та учасників мережі блокчейну рівня 1. 

Це розділення в кінцевому підсумку забезпечує більшу автономію та гнучкість, оскільки вони розробляють інноваційні способи підвищення ефективності ланцюгів рівня 1.

Додаткові масштабувальні сервіси використовують різні офчейн-технології для покращення блокчейнів рівня 1 з метою підвищення їхньої зручності використання. 

Хоча з’явилося кілька різних рішень рівня 2, не всі вони працюють однаково. Тож давайте детальніше розглянемо деякі з провідних рішень рівня 2 в екосистемі блокчейну сьогодні.

Деякі з найпопулярніших типів систем рівня 2 включають:

• Згортки (Rollups)
• Сайдчейни (Sidechains)
• Офчейн-платіжні канали

Згортки (Rollups) представляють собою тип технології рівня 2, яка передбачає обробку блокчейн-даних поза ланцюгом (поза блокчейном рівня 1) перед поданням певного типу криптографічного доказу в ланцюг (у блокчейн рівня 1).

Існує два провідних типи технологій згорток, що використовуються для покращення масштабованості блокчейнів рівня 1: 

1. Згортки з нульовим розголошенням (ZK-rollups)
2. Оптимістичні згортки (Optimistic rollups) 

Обидва ці рішення переважно використовуються для покращення пропускної здатності транзакцій блокчейну Ethereum, але можуть інтегруватися й з іншими ланцюгами рівня 1. 

Використовуючи аналогію з транспортом, обидва типи згорток можна розглядати як схожі на громадський автобус — де кілька транзакцій групуються разом, як пасажири в автобусі, замість того, щоб кожна займала місце та створювала затори.

Згортки з нульовим розголошенням (Zero-knowledge rollups) отримали свою назву завдяки тому, як вони дозволяють людині довести дійсність обчислення, не розкриваючи жодних деталей, пов’язаних з даними.

Це забезпечує конфіденційність і безпеку даних користувачів, водночас дозволяючи ефективну та бездовірну обробку транзакцій. Окрім переваг конфіденційності та масштабованості, ZK-згортки також мають потенціал значно зменшити комісії за транзакції в мережі Ethereum.

Ці типи згорток передбачають, що оператори обробляють пакети транзакцій поза ланцюгом і створюють криптографічний доказ дійсності, щоб безсумнівно показати, що транзакції є дійсними.

Смарт-контракт, розгорнутий у блокчейні рівня 1, керує процесом перевірки ZK-згортки та автентифікує кожен доказ дійсності ZK. Потім оператори подають єдині, стиснуті докази з нульовим розголошенням у ланцюг.

Завдяки цьому мережі потрібно зберігати лише один доказ, який представляє всі транзакції в цьому пакеті, замість того, щоб обробляти кожну окрему транзакцію незалежно в ланцюзі.

Приклади рішень ZK-згорток включають zkSync, протокол Polygon zkEVM та Loopring.

Оптимістичні згортки (Optimistic rollups) працюють дещо інакше, ніж ZK-згортки. 

Замість надання криптографічних доказів для кожного пакету транзакцій, усі транзакції в пакеті оптимістичної згортки вважаються дійсними, якщо не доведено інше. 

Таким чином, рішення вважається “оптимістичним” щодо правдивості поданих транзакцій — припускаючи, що вони дійсні, доки не буде “доведено” протилежне.

Тут довірені треті сторони, які називаються секвенсорами, обробляють пакети транзакцій і подають транзакції в ланцюг. Потім мережа валідаторів перевіряє ці транзакції. 

У деяких випадках вони можуть вирішити подати докази шахрайства в ланцюг, якщо транзакції вважаються недійсними. Якщо це доведено (тобто, якщо подані транзакції виявляються шахрайськими), мережа скасовує недійсні транзакції та штрафує секвенсора.

Приклади рішень оптимістичних згорток включають Optimism, Arbitrum та Boba Network.

Сайдчейни (Sidechains) — це окремі блокчейни, які працюють паралельно з основним блокчейном, забезпечуючи взаємодію між різними блокчейнами. Це означає, що активи та дані можуть передаватися між різними блокчейнами, відкриваючи більші можливості для розробників та бізнесу.

З огляду на поточні обмеження розміру блоку та швидкості транзакцій, сайдчейни пропонують спосіб полегшити ці проблеми, переносячи частину обсягу транзакцій на окремий ланцюг. Це може значно покращити загальну продуктивність та ефективність блокчейн-мережі. 

Повертаючись до аналогії з транспортом, сайдчейни можна розглядати як додавання дороги поруч із вже завантаженим або перевантаженим шосе. Замість того, щоб чекати в пробці на переповненій дорозі, сайдчейн дозволяє транзакціям досягати свого “призначення” ефективніше, не чекаючи за іншими транзакціями.

Сайдчейни також можуть зробити більш практичним використання технології блокчейн для реальних застосувань, таких як обробка платежів та управління ланцюгами поставок.

Провідним прикладом проєкту сайдчейну Bitcoin є Liquid Network від Blockstream.

Мережа Lightning Network є важливим масштабувальним рішенням другого рівня, розробленим для вирішення проблем масштабованості Bitcoin. 

Вона в першу чергу забезпечує швидші та дешевші транзакції шляхом створення офчейн-каналів транзакцій.

Працюючи в мережі двонаправлених платіжних каналів, Lightning Network дозволяє користувачам здійснювати транзакції без запису кожної деталі в основний блокчейн. 

За допомогою смарт-контрактів учасники можуть безпечно обмінюватися коштами кілька разів, перш ніж остаточно розрахувати баланс у блокчейні. 

Ефективність Lightning Network та її потенціал для зменшення обмежень масштабованості Bitcoin змусили багатьох розглядати її як перспективне рішення для мікротранзакцій та зниження витрат на транзакції Bitcoin.

Хоча рішення рівня 2 пропонують багатообіцяючі покращення масштабованості та продуктивності блокчейну, важливо враховувати ці потенційні недоліки та вирішувати їх шляхом ретельного планування та впровадження. 

Вирішуючи ці проблеми, екосистема блокчейну може отримати вигоду від переваг рішень рівня 2, не будучи обмеженою їхніми недоліками та ризиками.

Рішення рівня 2, розроблені для підвищення масштабованості та продуктивності блокчейн-мереж, безумовно, мають свої переваги. 

Однак важливо також враховувати потенційні обмеження та ризики цих рішень.

Одним з головних недоліків рішень рівня 2 є додаткова складність, яку вони привносять в екосистему блокчейну. 

Вводячи додаткові рівні поверх базового протоколу блокчейну, рішення рівня 2 можуть зробити систему більш заплутаною та важкою для розуміння розробниками та користувачами. 

Ця підвищена складність може ускладнити усунення несправностей та виправлення проблем, що можуть виникнути, призводячи до потенційних збоїв у мережі.

Ще одним недоліком рішень рівня 2 є потенційні ризики безпеки, які вони створюють. 

Хоча ці рішення призначені для покращення масштабованості та ефективності блокчейн-мереж, вони також можуть вводити додаткові вектори атак, які потенційно можуть використовувати зловмисники.

Нарешті, рішення рівня 2 також можуть зіткнутися з опором з боку ширшої блокчейн-спільноти через занепокоєння щодо централізації та довіри. 

Деякі стверджують, що рішення рівня 2, особливо ті, що покладаються на офчейн-механізми для масштабованості, можуть скомпрометувати децентралізовану природу блокчейн-мереж. Це може перешкоджати впровадженню та прийняттю рішень рівня 2 у ширшій блокчейн-спільноті.

Якщо ви зацікавлені в дослідженні всесвіту криптовалют рівня 2, Kraken прагне надати доступ до широкого спектру цифрових активів як для початківців, так і для досвідчених інвесторів.

Зареєструйте свій безкоштовний обліковий запис сьогодні!