Layer 2 Crypto (L2): Как улучшить работу блокчейна

Что такое решение второго уровня в криптовалюте?

Решения второго уровня (Layer 2) — это технологии и протоколы, разработанные для улучшения масштабируемости блокчейн-сетей, таких, как Bitcoin и Ethereum, без необходимости внесения изменений в основной блокчейн. Основная идея заключается в переносе части вычислительных операций и транзакций за пределы основной сети, что позволяет торговать криптовалютой с большей пропускной способность и уменьшить комиссии за транзакции. Layer 2 blockchain решения работают поверх базового уровня блокчейна, создавая дополнительный слой, который обрабатывает транзакции быстрее и эффективнее, при этом сохраняя высокий уровень безопасности и децентрализации основной сети. Эти технологии подчеркивают, как технология блокчейна может эффективно решать проблемы масштабируемости.

Зачем нужны Layer-2 блокчейны?

Layer-2 блокчейны необходимы для решения ряда проблем, связанных с масштабируемостью, производительностью и экономичностью транзакций в существующих блокчейн-сетях. Основные блокчейны имеют ограниченную пропускную способность, что приводит к замедлению обработки транзакций и увеличению комиссий в периоды высокого спроса. Эти ограничения снижают их эффективность для массового использования, особенно в приложениях, требующих быстрых и дешевых транзакций, таких как микроплатежи или децентрализованные финансовые приложения (DeFi).

Layer-2 решения позволяют перенести часть транзакционной нагрузки за пределы основной цепочки блокчейна, сохраняя при этом безопасность и децентрализацию. Они могут значительно увеличить пропускную способность сети, снизить затраты на транзакции и улучшить пользовательский опыт. Например, Lightning Network для биткоина позволяет проводить микроплатежи мгновенно и с минимальными комиссиями, создавая каналы платежей между пользователями. Аналогично, Rollups для Ethereum объединяют множество транзакций в одну, уменьшая нагрузку на основной блокчейн и повышая его эффективность.

Таким образом, Layer-2 криптовалюты играют ключевую роль в преодолении текущих ограничений блокчейнов и расширении их возможностей для массового использования.

Как работает блокчейн второго уровня?

Решения второго уровня работают по принципу офчейн-обработки, при которой транзакции происходят вне основного блокчейна, тем самым снижая нагрузку на первый уровень. Создавая офчейн-каналы, пользователи могут осуществлять множество транзакций без необходимости добавлять каждую из них непосредственно в блокчейн. Такой подход не только увеличивает пропускную способность сети, но и уменьшает комиссии, повышая практичность микротранзакций и торговых операций.

В основе функциональности сетей второго уровня лежат такие механизмы, как каналы состояния, блокчейн-роллапы и сайдчейны.

• Каналы состояния. Решения второго уровня, такие как Lightning Network, используют каналы состояния, позволяя создавать сквозные зашифрованные каналы для отправки и получения платежей. Транзакции в этих каналах происходят вне чейна, а в основную сеть передаются только данные об изначальных и итоговых балансах, что снижает нагрузку и повышает эффективность. Хэш в блокчейне обеспечивает целостность данных, гарантируя неизменность транзакций. Пользователи открывают канал, депонируя средства в мультиподписной адрес, и могут совершать множество транзакций внутри этого канала. Завершение канала фиксирует окончательные балансы в основном блокчейне.
• Блокчейн-роллапы (как Optimistic, так и ZK-роллапы) объединяют несколько офчейн-транзакций в единый фрагмент данных, который затем добавляется в основной блокчейн. Оптимистические роллапы предполагают, что все транзакции верны, проверяя их только в случае спора, тогда как ZK-роллапы используют криптографические доказательства для подтверждения корректности всех транзакций перед их записью в блокчейн. Оба типа роллапов повышают масштабируемость и значительно увеличивают пропускную способность сети.
• Сайдчейны — это независимые блокчейны с собственными механизмами консенсуса, подключающиеся к чейну первого уровня через двусторонний мост. Пользователи могут перемещать активы между чейнами, пользуясь дополнительными решениями второго уровня и расширенными возможностями основной сети. Сайдчейны позволяют внедрять новые функции и проводить эксперименты с различными механизмами консенсуса без риска для основного блокчейна.

Примеры успешных L2 блокчейнов

Проекты Bitcoin Layer 2

Проекты Layer 2 Network для Bitcoin демонстрируют значительный прогресс в улучшении масштабируемости, производительности и экономичности сети. Вот несколько успешных проектов, которые активно развиваются и пользуются популярностью:

1. Lightning Network — один из самых известных проектов Layer 2 для Bitcoin. Работает на основе каналов состояния, позволяя проводить быстрые и дешевые микроплатежи. Пользователи открывают каналы для множества транзакций без записи каждой в основной блокчейн, фиксируя только начальные и конечные балансы. Эта технология играет важную роль в росте рыночной капитализации биткоина, повышая его практичность и привлекательность для пользователей.
2. RSK (Rootstock) — сайдчейн, обеспечивающий совместимость с Ethereum и использующий механизм консенсуса слияния майнинга (merged mining) с Bitcoin. RSK добавляет функциональность смарт-контрактов в экосистему Bitcoin, позволяя создавать децентрализованные приложения (dapp) с высокой степенью безопасности. Он обеспечивает двусторонний мост между RSK и основным блокчейном Bitcoin, позволяя перемещать активы между сетями.
3. Liquid Network — коммерческий сайдчейн, разработанный Blockstream для ускорения крупных биткоин-транзакций между биржами и финансовыми учреждениями. Он позволяет выпускать layer 2 монеты, представлять активы и осуществлять быстрые и конфиденциальные транзакции. Liquid поддерживает двусторонний мост с основной сетью Bitcoin, позволяя перемещать биткоины в сеть и обратно.
4. Stacks — это платформа для создания децентрализованных приложений и смарт-контрактов, работающая на основе Bitcoin. Stacks использует собственный консенсусный механизм под названием Proof of Transfer (PoX), который связывает безопасность сети Stacks с основным блокчейном Bitcoin.

Ethereum Layer 2 проекты

Polygon

Платформа для создания и подключения различных блокчейнов, совместимых с Ethereum. Polygon предлагает высокую скорость транзакций и низкие комиссии, поддерживая dapp и смарт-контракты. Polygon использует сайдчейны и роллапы для повышения производительности сети Ethereum, а также активно работает с токенами стандарта ERC-20.

Arbitrum

Проект использует оптимистические ролл-апы для повышения пропускной способности и снижения комиссий. Он позволяет проводить быстрые и дешевые транзакции, сохраняя при этом безопасность и децентрализацию основного блокчейна. Arbitrum активно поддерживает децентрализованные приложения, обеспечивая им высокую производительность.

Base

Проект использует различные технологии для улучшения производительности сети, поддерживая создание и использование децентрализованных приложений. Base нацелен на предоставление пользователям и разработчикам более быстрых и экономически эффективных решений.

Layer 1 vs Layer 2: в чем разница?

Layer 2 vs Layer 3

Решения третьего уровня (Layer 3) нацелены на улучшение масштабируемости и функциональности блокчейнов. Layer 3, работающие поверх Layer 2, предлагают индивидуальные настройки для отдельных приложений и сетей, позволяя внедрять уникальные функции, такие как конфиденциальные транзакции. Основные проекты включают Hyperchains от zkSync, Superchain от Optimism и Orbit от Arbitrum, которые разрабатывают уникальные L3-приложения и инструменты для создания взаимосвязанных блокчейнов и улучшения пользовательского опыта. L3 также охватывают децентрализованные сети оракулов и инфраструктурные проекты.

Layer 3 (L3) решения отличаются от Layer2 (L2) тем, что предоставляют более специфические и индивидуализированные функции для приложений и сетей, работающих поверх L2. В то время как L2 фокусируются на масштабируемости и снижении комиссий, L3 добавляют уникальные возможности, такие как конфиденциальные транзакции, и разрабатывают инструменты для создания взаимосвязанных блокчейнов, улучшая пользовательский опыт и взаимодействие с блокчейн-технологиями. Примеры: Chainlink (LINK), Polkadot (DOT), Cosmos (ATOM).

Преимущества и недостатки L2-решений

Плюсы L2

1. Масштабируемость: Увеличивают пропускную способность сети, позволяя обрабатывать больше транзакций за единицу времени.
2. Низкие комиссии: Снижают стоимость транзакций за счет уменьшения нагрузки на основной блокчейн.
3. Быстрота транзакций: Обеспечивают почти мгновенные транзакции, что особенно важно для микроплатежей и децентрализованных приложений (dapp).
4. Инновации: Позволяют быстрее внедрять новые технологии и функции, не изменяя основной блокчейн.

Минусы L2

1. Централизация: Некоторые решения могут увеличивать степень централизации, что снижает децентрализацию сети.
2. Безопасность: Могут быть уязвимы к атакам и мошенничеству, если не обеспечивают достаточный уровень безопасности.
3. Сложность интеграции: Требуют дополнительных усилий для интеграции и совместимости с основным блокчейном.
4. Ограниченная поддержка: Некоторые L2-решения могут быть несовместимы с существующими децентрализованными приложениями и протоколами.

Вывод

Layer 2 решения значительно улучшают масштабируемость блокчейна, обеспечивая быстрые и дешевые транзакции, что делает их более практичными для массового использования. Они доказали свою эффективность через проекты, такие как Lightning Network и Rollups, но могут увеличить централизацию и создавать риски безопасности. Интеграция этих решений требует дополнительных усилий, однако они позволяют быстро внедрять инновации и улучшать функциональность блокчейна, делая их более доступными для пользователей и разработчиков.