Что такое слой 2? Все, что Вам нужно знать

Слой 2 (L2) — это распространенный термин среди криптоаборигенов, но эта концепция может сбивать с толку многих людей, особенно тех, кто только что присоединился к отрасли.

Это общее название, используемое для описания решений, построенных на базовой сети, обычно называемой уровнем 1 (L1) или основной сетью (Mainnet). Это означает, что L2 не может существовать без основы, поэтому важно сначала получить базовые знания о L1, прежде чем изучать L2.

Описание слоя 1

Итак, что такое слой 1? Это базовая сеть и базовая инфраструктура платформы блокчейна. Основная сеть отвечает за проверку и завершение всех транзакций в цепочке, не завися от другой сети. Это означает, что базовый уровень определяет правило для экосистемы. Протоколы L1 также имеют собственные токены, которые используются для оплаты транзакций или платы за газ.

Каждая базовая сеть имеет свой собственный механизм для достижения консенсуса узлами, такой как доказательство работы (PoW) и доказательство доли (PoS). Однако в отрасли существует очень распространенная концепция, известная как трилемма блокчейна, согласно которой сеть может достичь двух из трех основных целей — безопасности, масштабируемости и децентрализации — но не всех трех вместе. Это было популяризировано соучредителем Ethereum Виталиком Бутериным.

Блокчейны уровня 1, такие как Биткойн и Эфириум, сосредоточены на децентрализации и безопасности, жертвуя при этом масштабируемостью — способностью обрабатывать множество транзакций. Здесь на помощь приходят протоколы уровня 2. Разработчики создают решения L2 поверх L1 для решения проблем масштабируемости.

Что такое уровень 2 и как он работает?

Протоколы уровня 2 — это решения, построенные поверх базовой сети, которые помогают масштабировать транзакции и данные. L2 действует как расширение или вторичная структура для соответствующей основной сети.

Итак, как это работает? Сети уровня 2 самостоятельно обрабатывают транзакции большими пакетами, прежде чем отправлять подтверждение транзакций на базовый уровень. Этот процесс часто называют масштабированием «вне цепочки», и он создает огромную нагрузку на базовую сеть.

L1 фокусируется на безопасности, децентрализации и доступности данных, а L2 отвечает за масштабируемость. Это делает всю экосистему блокчейна более масштабируемой, поскольку базовая сеть менее перегружена. Так что в основном это командная работа.

Слой 2 против боковых цепей

Решения уровня 2 и боковые цепи предназначены для ускорения масштабирования вашей основной сети. В то время как L2 построен поверх своей базовой цепочки, боковая цепочка работает параллельно как независимая совместимая с EVM цепочка, которая взаимодействует с основной сетью через мосты.

Основное различие между протоколами уровня 2 и сайдчейнами заключается в том, что L2 наследует безопасность основной сети, в то время как сайдчейны могут использовать собственные или другие протоколы безопасности. Таким образом, боковые цепи технически не считаются решениями L2.

Интересно, что такие проекты, как Polygon Network, объединяют несколько технологий L2 и сайдчейнов, чтобы сделать транзакции быстрее и дешевле.

Преимущества сетей уровня 2

Масштабируемость: Масштабируемость связана с пропускной способностью и скоростью транзакций. Другими словами, это гарантирует, что большее количество транзакций обрабатывается в секунду с более быстрым завершением. Многие базовые сети предпочитают жертвовать масштабируемостью ради децентрализации или безопасности, что приводит к перегрузке при высокой загрузке сети.

Сети уровня 2 решают эту проблему, поскольку они помогают масштабировать блокчейн-экосистемы без ущерба для безопасности или децентрализации.

Более низкие сборы: Как упоминалось ранее, L2 объединяет несколько транзакций и отправляет их в основную сеть как одну транзакцию. Это помогает снизить комиссию за транзакции, делая базовый уровень дешевле и быстрее.

Поддерживать безопасность: Безопасность и децентрализация являются основным направлением работы сетей уровня 1. Поскольку цепочки уровня 2 строятся сверху, пользователи могут воспользоваться безопасностью основного блокчейна.

Недостатки сетей уровня 2

Снижение ликвидности: Ликвидность является важной частью крипторынка. Сети уровня 2 могут снизить ликвидность своих основных блокчейнов, которые всегда должны быть надежными и ликвидными.

Может потребоваться несколько учетных записей: Когда несколько решений L2 построены поверх сети, L1 и его различные приложения потребуют нескольких мостов для обеспечения бесперебойной связи между двумя уровнями. Это означает, что конечным пользователям часто приходится создавать несколько учетных записей для перевода средств между различными протоколами. Этот процесс может быть сложным, особенно потому, что пользователи должны постоянно отслеживать движение своих активов.

Вопросы безопасности: Хотя это вопрос реализации, в прошлом году было взломано несколько решений для мостов, в результате чего были скомпрометированы криптовалюты на сотни миллионов долларов.

Типы решений уровня 2

Существуют различные типы технологий уровня 2, которые предоставляют решения для масштабирования сетей блокчейнов, что позволяет многим людям использовать протоколы уровня 1, такие как Биткойн и Эфириум, для ежедневных транзакций.

Наиболее популярные решения для масштабирования уровня 2 включают Rollups, основанные на Ethereum, в то время как сеть Bitcoin Lightning работает над повышением масштабируемости Биткойн.

Роллапы

Rollup — это популярная система уровня 2, которая масштабирует сеть Ethereum и другие блокчейны. Итак, как это работает?

Роллапы — это обычные смарт-контракты, которые передают данные между уровнями 1 и 2. Они помогают масштабировать блокчейн, передавая массовые транзакции и данные с базового уровня на уровень 2. После обработки транзакций на уровне 2 накопительные пакеты возвращают данные транзакций в основную сеть для хранения.

В дополнение к масштабированию базового уровня накопительные пакеты предназначены для значительного снижения платы за газ за счет группировки или «свертывания» сотен транзакций в одну транзакцию перед ее перемещением на базовый уровень. Затем комиссия за транзакцию делится между всеми в группе, что делает ее дешевле для каждого пользователя. Это позволяет агрегированным решениям снизить комиссию за транзакции до 100 раз по сравнению с базовым уровнем.

Кроме того, накопительные пакеты строятся поверх L1, что позволяет им обеспечивать свою безопасность из основного блокчейна.

При этом существует два типа сводок — с нулевым разглашением (ZK) и оптимистичные. Самая большая разница заключается в том, как они передают данные транзакции обратно в основную сеть.

Накопительные пакеты с нулевым разглашением

Дайджесты с нулевым разглашением или дайджесты ZK берут несколько транзакций с базового уровня и обрабатывают их вне цепочки, а затем отправляют транзакции партиями обратно в основную сеть через смарт-контракт в цепочке.

Во время этого процесса свертки ZK генерируют криптографическое доказательство, называемое SNARK (краткий неинтерактивный аргумент знания) или STARK (масштабируемый прозрачный аргумент знания), отправляемое на L1 для подтверждения правильности транзакций. Это позволяет верификаторам знать, что у них есть одна и та же информация, не раскрывая того, что им известно, отсюда и название «нулевое разглашение».

Блокчейны с нулевым разглашением могут создать блок за минуту, обрабатывая до 2000 транзакций в секунду. Это значительно снижает затраты и время, необходимые для обработки транзакций в блокчейне.

Примеры протоколов L2, использующих оптимистичные сводки

• Кольцо петли
• зксинк
• ZKspace
• ацтек

Оптимистичные резюме

Как и дайджесты ZK, дайджесты Optimistic обрабатывают большое количество транзакций вне сети, прежде чем возвращать данные на базовый уровень.

Однако главное отличие состоит в том, что оптимистичные дайджесты не создают криптографических доказательств, подтверждающих подлинность транзакций. Вместо этого они предполагают, что транзакции действительны, пока не доказано обратное.

Оптимистичные сводки предлагают временное окно, называемое периодом оспаривания, которое позволяет любому оспорить результаты представленных данных о состоянии. Это можно сделать, рассчитав «защиту от мошенничества». Если доказательство мошенничества проверено и принято, цепочка свертки повторно выполняет мошенническую транзакцию и обновляет данные состояния.

В целом накопительные пакеты Optimistic обеспечивают меньшую пропускную способность по сравнению со накопительными пакетами ZK и Plasma (см. ниже).

Примеры протоколов L2, использующих оптимистичные сводки

• Арбитрум Один
• Оптимизм
• Сеть Боба

Плазма

Plasma — это фреймворк масштабирования 2-го уровня Ethereum, созданный Виталиком Бутериным и Джозефом Пуном, авторами сети Bitcoin Lightning Network (описано ниже).

В отличие от накопительных пакетов, плазменная структура объединяет смарт-контракты и деревья Меркла для создания неограниченного количества побочных цепей, называемых «дочерними цепями», поверх основной цепи Ethereum. Хотя эти дочерние цепочки являются уменьшенными копиями основной цепочки, они обрабатывают транзакции вне цепочки с помощью собственного механизма консенсуса для проверки блоков. Удаление транзакций из основной цепи помогает уменьшить перегрузку и улучшить масштабируемость.

Как и Optimistic Digest, каждая дочерняя цепочка в структуре Plasma использует систему защиты от мошенничества для обеспечения безопасности с периодом времени, в течение которого любой может оспорить действительность транзакции.

Стоит отметить, что, в отличие от других сайдчейнов, Plasma наследует безопасность Ethereum. Это связано с тем, что «корень» каждого блока цепи в структуре плазмы публикуется в основной сетке.

Polygon и OMG являются примерами протоколов, использующих мощь плазмы в сети Ethereum.

Однако стоит отметить, что Plasma Group (исследовательская организация Эфириума) прекратила свою деятельность и пожертвовала оставшиеся средства Gitcoin для оптимистичных накоплений.

Биткойн Лайтнинг Сеть

Lightning Network (LN) — самое популярное решение для масштабирования второго уровня Биткойн. В 2016 году было предложено решить проблемы масштабируемости в сети Биткойн за счет молниеносной обработки пакетов транзакций.

Как и другие решения масштабирования L2, описанные выше, LN берет несколько транзакций из основной сети и обрабатывает их вне сети через каналы микроплатежей, прежде чем возвращать данные транзакции.

Хотя Lightning Network изначально была разработана для масштабирования биткойнов, криптовалюты, такие как Litecoin и Dogecoin, также интегрировали это решение.

Последние мысли

Таким образом, протоколы уровня 2 представляют собой решения для масштабирования, построенные на основе основного блокчейна, чтобы помочь увеличить скорость транзакций и снизить затраты. Цепочки L2 быстро становятся ответом на проблемы масштабируемости, возникающие в крупных блокчейнах, таких как Биткойн и Эфириум.