Layer 2 Crypto (L2): Як покращити роботу блокчейну

Що таке рішення другого рівня в криптовалюті?

Рішення другого рівня (Layer 2) — це технології та протоколи, розроблені для поліпшення масштабованості блокчейн-мереж, таких, як Bitcoin і Ethereum, без необхідності внесення змін в основний блокчейн. Основна ідея полягає в перенесенні частини обчислювальних операцій і транзакцій за межі основної мережі, що дає змогу торгувати криптовалютою з більшою пропускною спроможністю та зменшити комісії за транзакції. Layer 2 blockchain рішення працюють поверх базового рівня блокчейна, створюючи додатковий шар, який обробляє транзакції швидше та ефективніше, при цьому зберігаючи високий рівень безпеки та децентралізації основної мережі. Ці технології підкреслюють, як технологія блокчейну може ефективно вирішувати проблеми масштабованості.

Навіщо потрібні Layer-2 блокчейни?

Layer-2 блокчейни необхідні для розв’язання низки проблем, пов’язаних із масштабованістю, продуктивністю та економічністю транзакцій в наявних блокчейн-мережах. Основні блокчейни мають обмежену пропускну здатність, що призводить до уповільнення оброблення транзакцій і збільшення комісій у періоди високого попиту. Ці обмеження знижують їхню ефективність для масового використання, особливо в додатках, що вимагають швидких і дешевих транзакцій, таких як мікроплатежі або децентралізовані фінансові додатки (DeFi).

Layer-2 рішення дають змогу перенести частину транзакційного навантаження за межі основного ланцюжка блокчейна, зберігаючи водночас безпеку і децентралізацію. Вони можуть значно збільшити пропускну здатність мережі, знизити витрати на транзакції і поліпшити користувацький досвід. Наприклад, Lightning Network для біткоїна дає змогу проводити мікроплатежі миттєво і з мінімальними комісіями, створюючи канали платежів між користувачами. Аналогічно, Rollups для Ethereum об’єднують безліч транзакцій в одну, зменшуючи навантаження на основний блокчейн і підвищуючи його ефективність.

Таким чином, Layer-2 криптовалюти відіграють ключову роль у подоланні поточних обмежень блокчейнів і розширенні їхніх можливостей для масового використання.

Як працює блокчейн другого рівня?

Рішення другого рівня працюють за принципом офчейн-обробки, за якої транзакції відбуваються поза основним блокчейном, тим самим знижуючи навантаження на перший рівень. Створюючи офчейн-канали, користувачі можуть здійснювати безліч транзакцій без необхідності додавати кожну з них безпосередньо в блокчейн. Такий підхід не тільки збільшує пропускну здатність мережі, а й зменшує комісії, підвищуючи практичність мікротранзакцій і торгових операцій.

В основі функціональності мереж другого рівня лежать такі механізми, як канали стану, блокчейн-ролапи та сайдчейни.

• Канали стану. Рішення другого рівня, такі як Lightning Network, використовують канали стану, даючи змогу створювати наскрізні зашифровані канали для надсилання та отримання платежів. Транзакції в цих каналах відбуваються поза межами чейна, а в основну мережу передаються тільки дані про початкові та підсумкові баланси, що знижує навантаження і підвищує ефективність. Хеш у блокчейні забезпечує цілісність даних, гарантуючи незмінність транзакцій. Користувачі відкривають канал, депонуючи кошти в мультипідписну адресу, і можуть здійснювати безліч транзакцій усередині цього каналу. Завершення каналу фіксує остаточні баланси в основному блокчейні.
• Блокчейн-ролапи (як Optimistic, так і ZK-ролапи) об’єднують кілька офчейн-транзакцій в єдиний фрагмент даних, який потім додають в основний блокчейн. Оптимістичні ролапи припускають, що всі транзакції вірні, перевіряючи їх тільки в разі спору, тоді як ZK-ролапи використовують криптографічні докази для підтвердження коректності всіх транзакцій перед їхнім записом до блокчейну. Обидва типи ролапів підвищують масштабованість і значно збільшують пропускну здатність мережі.
• Сайдчейни — це незалежні блокчейни з власними механізмами консенсусу, що підключаються до чейну першого рівня через двосторонній міст. Користувачі можуть переміщати активи між чейнами, користуючись додатковими рішеннями другого рівня і розширеними можливостями основної мережі. Сайдчейни дають змогу впроваджувати нові функції та проводити експерименти з різними механізмами консенсусу без ризику для основного блокчейна.

Приклади успішних L2 блокчейнів

Проекти Bitcoin Layer 2

Проєкти Layer 2 Network для Bitcoin демонструють значний прогрес у поліпшенні масштабованості, продуктивності та економічності мережі. Ось кілька успішних проєктів, які активно розвиваються і користуються популярністю:

1. Lightning Network — один із найвідоміших проєктів Layer 2 для Bitcoin. Працює на основі каналів стану, дозволяючи проводити швидкі та дешеві мікроплатежі. Користувачі відкривають канали для безлічі транзакцій без запису кожної в основний блокчейн, фіксуючи тільки початкові та кінцеві баланси. Ця технологія відіграє важливу роль у зростанні ринкової капіталізації біткоїна, підвищуючи його практичність і привабливість для користувачів.
2. RSK (Rootstock) — сайдчейн, що забезпечує сумісність з Ethereum і використовує механізм консенсусу злиття майнінгу (merged mining) з Bitcoin. RSK додає функціональність смартконтрактів в екосистему Bitcoin, даючи змогу створювати децентралізовані додатки (dapp) з високим ступенем безпеки. Він забезпечує двосторонній міст між RSK і основним блокчейном Bitcoin, дозволяючи переміщати активи між мережами.
3. Liquid Network — комерційний сайдчейн, розроблений Blockstream для прискорення великих біткоїн-транзакцій між біржами та фінансовими установами. Він дає змогу випускати layer 2 монети, представляти активи і здійснювати швидкі та конфіденційні транзакції. Liquid підтримує двосторонній міст з основною мережею Bitcoin, дозволяючи переміщати біткоїни в мережу і назад.
4. Stacks — це платформа для створення децентралізованих додатків і смартконтрактів, що працює на основі Bitcoin. Stacks використовує власний консенсусний механізм під назвою Proof of Transfer (PoX), який пов’язує безпеку мережі Stacks з основним блокчейном Bitcoin.

Ethereum Layer 2 проєкти

Polygon

Платформа для створення і підключення різних блокчейнів, сумісних з Ethereum. Polygon пропонує високу швидкість транзакцій і низькі комісії, підтримуючи dapp і смартконтракти. Polygon використовує сайдчейни і роллапи для підвищення продуктивності мережі Ethereum, а також активно працює з токенами стандарту ERC-20.

Arbitrum

Проєкт використовує оптимістичні ролапи для підвищення пропускної здатності та зниження комісій. Він дає змогу проводити швидкі та дешеві транзакції, зберігаючи водночас безпеку і децентралізацію основного блокчейну. Arbitrum активно підтримує децентралізовані додатки, забезпечуючи їм високу продуктивність.

Base

Проєкт використовує різні технології для поліпшення продуктивності мережі, підтримуючи створення і використання децентралізованих додатків. Base націлений на надання користувачам і розробникам швидших і економічно ефективних рішень.

Layer 1 vs Layer 2: у чому різниця?

Layer 2 vs Layer 3

Рішення третього рівня (Layer 3) націлені на поліпшення масштабованості та функціональності блокчейнів. Layer 3, що працюють поверх Layer 2, пропонують індивідуальні налаштування для окремих додатків і мереж, даючи змогу впроваджувати унікальні функції, як-от конфіденційні транзакції. Основні проєкти включають Hyperchains від zkSync, Superchain від Optimism і Orbit від Arbitrum, які розробляють унікальні L3-додатки та інструменти для створення взаємопов’язаних блокчейнів і поліпшення користувацького досвіду. L3 також охоплюють децентралізовані мережі оракулів та інфраструктурні проєкти.

Layer 3 (L3) рішення відрізняються від Layer2 (L2) тим, що надають більш специфічні та індивідуалізовані функції для застосунків і мереж, що працюють поверх L2. Тоді як L2 фокусуються на масштабованості та зниженні комісій, L3 додають унікальні можливості, як-от конфіденційні транзакції, і розробляють інструменти для створення взаємопов’язаних блокчейнів, покращуючи користувацький досвід і взаємодію з блокчейн-технологіями. Приклади: Chainlink (LINK), Polkadot (DOT), Cosmos (ATOM).

Переваги та недоліки L2-рішень

Плюси L2

1. Масштабованість: Збільшують пропускну здатність мережі, даючи змогу обробляти більше транзакцій за одиницю часу.
2. Низькі комісії: Знижують вартість транзакцій шляхом зменшення навантаження на основний блокчейн.
3. Швидкість транзакцій: Забезпечують майже миттєві транзакції, що особливо важливо для мікроплатежів і децентралізованих додатків (dapp).
4. Інновації: Дозволяють швидше впроваджувати нові технології та функції, не змінюючи основний блокчейн.

Мінуси L2

1. Централізація: Деякі рішення можуть збільшувати ступінь централізації, що знижує децентралізацію мережі.
2. Безпека: Можуть бути вразливі до атак і шахрайства, якщо не забезпечують достатній рівень безпеки.
3. Складність інтеграції: Вимагають додаткових зусиль для інтеграції та сумісності з основним блокчейном.
4. Обмежена підтримка: Деякі L2-рішення можуть бути несумісними з наявними децентралізованими додатками та протоколами.

Висновок

Layer 2 рішення значно покращують масштабованість блокчейну, забезпечуючи швидкі та дешеві транзакції, що робить їх більш практичними для масового використання. Вони довели свою ефективність через проєкти, як-от Lightning Network і Rollups, але можуть збільшити централізацію і створювати ризики безпеки. Інтеграція цих рішень вимагає додаткових зусиль, однак вони дають змогу швидко впроваджувати інновації та покращувати функціональність блокчейну, роблячи їх більш доступними для користувачів і розробників.