L2 сети блокчейнов - просто и понятно.

Подпишись на наши медиа-ресурсы:

Телеграмм канал для трейдеров с ежедневным разбором торговых ситуаций
Каждый день мы торгуем для вас в прямом эфире на нашем YouTube канале Трейдер ТВ
При поддержке профессиональных трейдеров мы разработали собственный скоростной торговый терминал LiSA

Совершая сделки через торговый терминал LiSA вы получаете:

- максимально выгодные условия торговли,

- надежное официальное подключение,

- лучшую скорость исполнения сделок.

Обзоры на интересные проекты и актуальные статьи в сфере криптовалют

Почему l2 сети необходимы блокчейнам?

В 2016 году Виталик Бутерин, создатель Ethereum, впервые представил концепцию блокчейн-трилеммы. Он отметил, что блокчейн в идеале должен обладать тремя свойствами: децентрализацией, безопасностью и масштабируемостью. Однако добиться этих характеристик одновременно чрезвычайно сложно.

Архитектура ранних блокчейнов, в первую очередь биткоина и Ethereum, не была рассчитана на большое число транзакций и пользователей, а потому те имеют низкую пропускную способность. Например, в биткоине это 5-7 транзакций в секунду (TPS), в Ethereum — около 15 TPS.

Безопасность: наличие большого количества нод делает сеть устойчивой даже при атаках или сбоях в работе отдельных узлов. Однако это может негативно влиять на масштабируемость, так как процесс обработки данных замедляется
Масштабируемость: для повышения скорости обработки транзакций можно сократить количество нод, участвующих в валидации, но это делает сеть более централизованной и подверженной атакам.
Децентрализация: увеличение числа нод снижает вероятность захвата сети одной стороной, но требует больше ресурсов для достижения консенсуса, что замедляет работу блокчейна.

Хотя Ethereum известен своей децентрализацией и безопасностью, проблема масштабируемости остается острой: популярные события, такие как массовые сейлы, могут полностью остановить работу блокчейна.

В 2021 году Виталик Бутерин представил своё долгосрочное видение развития роллапов (от англ. rollups — «сворачивание») как ключевой технологии для масштабирования Ethereum. Этот подход подразумевает перенос части транзакционной нагрузки на сеть второго уровня (Layer-2, L2). Основной принцип работы роллапов заключается в объединении множества транзакций в один пакет, который затем отправляется на проверку в основную сеть Ethereum, что позволяет значительно снизить нагрузку на неё.

«Адекватный размер комиссии за операцию, по моему мнению, не должен превышать $0,05. Но мы уже сейчас определенно добиваемся большого прогресса», — комментировал Бутерин.

Для решения этой задачи в марте 2024 года разработчики Ethereum провели обновление под рабочим названием Dencun.

Суть сети второго уровня (l2)

Протокол второго уровня (Layer 2) тесно интегрирован с основной сетью, поддерживает совместимые смарт-контракты и криптоактивы.
Layer 2-решения применяются для блокчейн-платформ с ограниченной пропускной способностью, таких как Ethereum и биткоин, чтобы улучшить их масштабируемость. - Для перевода криптовалюты между основной сетью Ethereum и решением второго уровня необходим кроссчейн-мост.
Эти протоколы разворачиваются поверх основного блокчейна (Layer 1) и служат для повышения его эффективности.

Решения Layer 2 для Эфира:

Хотя скорость работы Ethereum не самая высокая, он остается самой загруженной блокчейн-платформой для децентрализованных приложений. На базе Ethereum функционируют многие известные проекты в области децентрализованных финансов (DeFi) и невзаимозаменяемых токенов (NFT). В связи с этим проблема масштабируемости для этой сети является одной из самых насущных.

Базовых l2 первопроходцев можно выделить 3:

Polygon
Arbitrum
Optimism.

Главной технологией для их работы является Rollups, имеющая две главные разновидности:

Optimistic Rollups. С помощью этого решения транзакции совершаются в L2-сети, а затем большими группами объединяются в компактный блок, который включается валидаторами в основную сеть Ethereum. Optimistic Rollups используются в Arbitrum и Optimism. по умолчанию предполагают, что все транзакции валидны, и передают их в главный блокчейн практически без вычислений. И только если кто-то предъявит претензию, роллап проводит перепроверку. Так можно увеличить масштабируемость и снизить затраты на газ в сотни раз

ZK-Rollups. Транзакции в сети второго уровня также объединяются в пакеты и отправляются в сеть Ethereum, однако их подтверждение происходит с помощью специальных верификаторов, которые являются криптографическим доказательством валидности операций. Аббревиатура ZK означает «zero knowledge», «нулевое знание» - имеется в виду, что основной чейн может проверить корректность данных и доказательства, ничего не зная об их содержании. На базе ZK-Rollups реализован Polygon. Эту технологию для масштабирования Ethereum считает основной сооснователь платформы Виталик Бутерин.

Независимо от типа решения второго уровня (L2), Ethereum как «первый слой» отвечает за проверку транзакций, создание блоков, хранение финальных состояний и обеспечение механизма консенсуса. Это позволяет проектам избежать необходимости разрабатывать собственную инфраструктуру.

В рамках этой статьи можно рассмотреть такое понятие как Сайдчейны:

Сайдчейн представляет собой независимый блокчейн, который связан с основным, но обладает собственной системой безопасности. Самый известный пример — Polygon, изначально запущенный в 2017 году как сайдчейн Ethereum под названием Matic Network. Со временем Polygon превратился в полноценную экосистему.

Несколько примеров:

Immutable X (Ethereum) – централизованный, с нулевыми комиссиями, ориентирован в основном на игры;
Ronin (Ethereum) – сайдчейн, созданный специально для игры Axie Infinity, ее маркетплейса и биржи Katana;
WAX (EOS) – еще один игровой сайдчейн, “дом” проектов Alien Worlds и Farmers World.

Ключевая разница между сайдчейнами и роллапами состоит в том, что роллапы предоставляют доказательства, которые позволяют главной сети верифицировать «честность» роллапа (правильность всех данных), не верифицируя сами транзакции. Но хочу отметить, что сайдчены морально устарели, и их вытесняют роллапы.

Одна из главных проблем большинства токенов L2-проектов заключается в том, что они не имеют вариантов для использования, кроме возможности голосовать за предложение по управлению протоколом. Например, во многих сетях второго уровня на базе Ethereum токен не используется даже для голосования, хотя открыто торгуется на рынках.

С эфиром более-менее разобрались, давайте поговорим о Биткоине:

Изначально биткоин задуман как децентрализованная и безопасная платежная система. Однако по мере роста популярности и взросления индустрии первая криптовалюта столкнулась с серьезными ограничениями в контексте масштабирования.

Среднее время создания блока в 10 минут и пропускная способность в семь транзакций в секунду (TPS) не справлялись с нагрузкой в периоды пиковой активности. Это приводило к росту комиссий и существенным задержкам в обработке транзакций.

Ограничения языка Script для биткоина препятствовали разработке сложных смарт-контрактов и dapps. В ответ на это возникла концепция сетей второго уровня для первой криптовалюты.

расширенные возможности программирования: L2-решения позволяют использовать сложные смарт-контракты в сети первой криптовалюты. Это открывает путь к развитию децентрализованных финансов, невзаимозаменяемых токенов (NFT) и других направлений Web3;
DeFi на биткоине: L2-решения вроде Lightning Network и Stacks открывают пользователям возможность осуществлять дешевые транзакции без посредников, торговать, предоставлять и брать кредиты и т. д.;
решение трилеммы масштабирования: биткоин-L2 помогают обеспечить баланс децентрализации, безопасности и производительности.

Lightning Network (LN)

Основным L2-решением для биткоина является Lightning Network (LN), работающая на протоколе с использованием смарт-контрактов и каналов состояния. С момента запуска в 2015 году Lightning Network активно развивается.

Lightning Network предоставляет возможность владельцам биткоина осуществлять прямые обмены, не записывая каждую транзакцию в основной блокчейн. Для этого необходимо открыть специальный канал через одну ончейн-транзакцию и поместить в него биткоины.

После открытия канала пользователи могут совершать оффчейн-транзакции, которые проходят быстрее и с минимальными комиссиями. В отличие от ончейн-операций, действия в Lightning Network видны только их участникам, а в основной блокчейн записываются только начальное и конечное состояния.

Такой механизм значительно снижает нагрузку на основную сеть биткоина, позволяя обрабатывать тысячи транзакций в секунду при сохранении высокого уровня безопасности.

Основные подходы к реализации биткоин-L2 такие же как у эфира:

каналы состояния: решения вроде Lightning Network позволяют проводить операции между участниками мгновенно и почти без комиссий;
роллапы: множество транзакций объединяется в единый пакет, который подтверждается в блокчейне первого уровня;
сайдчейны — отдельные блокчейны с собственным механизмом консенсуса, связанные с основной сетью биткоина двусторонней привязкой.

Stacks Network

Stacks — предлагает совместимые с биткоином смарт-контракты и опирается на безопасность блокчейна первой криптовалюты.

Полуавтономный сайдчейн биткоина работает на уникальном алгоритме консенсуса Proof of Transfer (PoX). Последний совмещает Proof-of-Stake и Proof-of-Burn, связывая майнеров цифрового золота и стейкеров Stacks.

Добытчики первой криптовалюты используют BTC, чтобы получить право валидации блоков в сайдчейне, зарабатывая вознаграждения в STX. Стейкеры, блокируя свои STX, получают награды в BTC.

Вместо прямого использования блокчейна биткоина Stacks полагается на майнеров этой сети для валидации. Мост обеспечивает перемещение криптоактивов между сетями, а SBTC представляет собой версию BTC на Stacks.

Учитывая массовое принятие биткоина можно прогнозировать более широкую популяризацию l2 сетей для первой криптовалюты, все предпосылки для этого есть. Многие крупные проекты уже делали заявление о интеграции и l2 сетей эфира и l2 сетей биткоина у своих блокчейнах, из недавних - китайский CFX.

Понравилась статья? подпишись на наши медиа-ресурсы

Совершая сделки через торговый терминал LiSA вы получаете:

- максимально выгодные условия торговли,

- надежное официальное подключение,

- лучшую скорость исполнения сделок.

Обзоры на интересные проекты и актуальные статьи в сфере криптовалют