Уровень 1 против уровня 2: решение проблемы масштабируемости

layer 1 vs layer 2

Большинство блокчейн-решений в отрасли работают на первом уровне (L1).

Тем не менее, некоторые из самых популярных блокчейнов L1 (например, Биткойн, Ethereum) уделяют основное внимание безопасности и децентрализации за счет масштабируемости. Следовательно, их сети становятся перегруженными во время интенсивного использования, что значительно увеличивает комиссию за транзакции и время обработки.

Поскольку при внедрении блокчейна решающую роль играет масштабирование, многие проекты искали способы решения этой проблемы.

Некоторые решили пожертвовать уровнем децентрализации (или безопасности) для создания высокопроизводительных блокчейнов, чтобы бросить вызов признанным игрокам на рынке, таким как Ethereum.

В то же время разработчики создают решения второго уровня (L2) на популярных блокчейнах L1 с ограниченной пропускной способностью, чтобы обеспечить недорогие и быстрые транзакции вне сети, получая при этом преимущества безопасности и децентрализации первого уровня.

В прошлом году мы увидели некоторые изменения в обеих областях. В то время как конкуренты Ethereum с высокой пропускной способностью продемонстрировали в прошлом году значительный рост, общая заблокированная стоимость (TVL) в блокчейнах L2 выросла на 2 200% с 67 526 ETH на 1 января 2021 года до 1,56 миллиона ETH, а в 2022 году – до 4,91 миллиона ETH к 9 июня.

Но в чем разница между сетями первого и второго уровней и что лучше для повышения масштабируемости? Давайте выясним вместе!

Трилемма блокчейна

Прежде чем мы перейти к блокчейнам уровня 1 и уровня 2, важно изучить трилемму блокчейна (также называемую трилеммой масштабируемости), чтобы понять нашу основную тему.

Придуманная сооснователем Ethereum Виталиком Бутериным, трилемма блокчейна представляет собой концепцию, согласно которой сети с распределенным реестром могут достичь только двух из трех следующих качеств: безопасность, децентрализация и масштабируемость – с помощью «простых» методов.

Конечно, все вышеперечисленные свойства очень важны. Высокий уровень безопасности имеет решающее значение для обеспечения устойчивости сети как к внутренним, так и к внешним угрозам.

В то же время направление основного внимания на децентрализацию устраняет (или сводит к минимуму) риски контрагентов, дает возможность сообществу управлять экосистемой и указывать ее путь развития, а также создает действительно не требующую доверия и разрешений сеть.

Наконец, хорошо масштабируемый блокчейн обладает отличной пропускной способностью и может обрабатывать большое количество транзакций в секунду (TPS), что помогает обслуживать быстрорастущую базу пользователей с быстрыми и дешевыми денежными переводами.

Самое главное, трилемма масштабируемости применима только к стандартным проектам блокчейна, но не к экспериментальным методам. К последней категории относятся блокчейны уровня 2 и будущие разработки, такие как функция сегментирования обновления ETH 2.0.

Блокчейны L 1

Являясь базовым уровнем архитектуры блокчейна, уровень 1 формирует первичную структуру сетей распределенного реестра.

Проще говоря, L1 – это основная сеть каждого блокчейна, в которой размещены компоненты, такие как механизм консенсуса, протокол связи и виртуальная машина. Они имеют решающее значение для работы сети.

Согласно трилемме масштабируемости, первый уровень отвечает за обеспечение двух из трех наиболее важных качеств блокчейна. Для Биткойна и Ethereum это безопасность и децентрализация, в то время как блокчейны с высокой пропускной способностью, такие как Solana, Avalanche и Binance Smart Chain, остаются менее децентрализованными, чтобы стать более масштабируемыми и безопасными.

Самый простой способ повысить масштабируемость в сетях уровня 1 – это увеличить размер блока (как это сделали Bitcoin Cash и Bitcoin SV), ограничить количество валидаторов, которые могут участвовать в консенсусе, или потребовать от валидаторов использовать собственное оборудование с высоким уровнем производительности.

Хотя все вышеперечисленные методы могут быть использованы для значительного повышения пропускной способности сетей L1, все они увеличивают количество барьеров, которые пользователям необходимо преодолеть, чтобы стать валидаторами. Это приносит в жертву некоторую степень децентрализации и может также негативно повлиять на устойчивость сети в целом.

После слияния ETH 2.0 разработчики Ethereum планируют использовать сегментирование – экспериментальную технику, направленную на повышение масштабируемости сети на первом уровне без ущерба для безопасности или децентрализации.

Блокчейны L2

Блокчейны уровня 2 строятся поверх основной сети блокчейнов уровня 1 с целью улучшить качество сети, удобство использования и добавить дополнительные функции.

Поскольку два лучших DLT-решения (Биткойн и Ethereum) борются с ограниченной масштабируемостью, большинство L2 сосредоточены на обеспечении повышенной пропускной способности за счет снижения нагрузки на блокчейн L1 и маршрутизации части транзакций в сети L2.

В зависимости от типа L2-блокчейны могут работать параллельно с блокчейном L1, быть полностью независимыми или полагаться на механизмы и компоненты основной сети для достижения большей децентрализации и безопасности.

Некоторые из наиболее популярных типов блокчейнов уровня 2 включают в себя:

Rollups: как следует из их названия, rollup (свертывание, анг.) объединяют сотни транзакций в одну, выполняя их на втором уровне, чтобы значительно снизить комиссию, но отправляя данные в основную сеть, чтобы воспользоваться ее безопасностью. Примеры: Optimism, Arbitrum, Loopring.

Каналы: каналы второго уровня предлагают недорогой способ отправки и получения мгновенных транзакций вне сети, в то же время предлагая преимущество безопасности и децентрализации L1. Основным недостатком этой настройки является то, что она требует усиленного мониторинга сети и пользователи должны блокировать средства в мультиподписных контрактах перед транзакцией. Примеры: Raiden, Lightning Network, Connext.

Сайдчейны: достигая взаимодействия с основной сетью через двусторонний мост, сайдчейны работают независимо от блокчейнов L1, что делает их менее безопасными и децентрализованными. Примеры: Ronin, xDAI, Skale.

Уровень 2 повышает масштабируемость без существенных компромиссов

Пока не будет разработана и должным образом реализована экспериментальная техника шардинг, которая решит эту проблему, криптопроектам придется жертвовать безопасностью или децентрализацией для достижения высокой масштабируемости на первом уровне.

Тем не менее, блокчейны уровня 1 могут предложить пользователям большую ценность, делая криптосервисы более доступными за счет недорогих комиссий и быстрых переводов.

Однако чтобы избежать этого компромисса, пользователи могут использовать решения масштабируемости L2 для доступа к недорогим и быстрым транзакциям вторичной сети, получая при этом преимущества безопасности и децентрализации L1.

Tags

Choose a language