Останніми роками дедалі частіше можна почути про шари блокчейна (наприклад, інвестиції фонду A16z у L2-рішення на Ethereum Optimism або розширення L3-компанії Orbs на блокчейн TON). Що ж це таке і навіщо вони потрібні? Давайте розберемося!
Що таке блокчейн-шари?
Блокчейн-шари – це спосіб класифікації різних блокчейнів. Ця класифікація допомагає краще розуміти, як кожен проєкт вписується в загальну екосистему блокчейнів. Загалом існує чотири основні шари: L0, L1, L2 і L3. Давайте розглянемо кожен із них і зрозуміємо, навіщо вони потрібні.
Навіщо потрібні шари і чому не можна обмежитися одним блокчейном?
Будь-яка комп’ютерна мережа, включно з блокчейном, залежить від своєї пропускної здатності, тобто від того, скільки даних вона може передати за раз. Але блокчейн стикається з унікальною проблемою масштабованості.
Блокчейн-мережа складається з безлічі вузлів – комп’ютерів, на яких зберігається весь реєстр транзакцій. Кожен вузол повинен використовувати значні обчислювальні ресурси для доступу до цього реєстру і підтримки консенсусу (тобто згоди на додавання нового блоку транзакцій).
Що більше вузлів у блокчейні, то більш він децентралізований і безпечний. Однак це також уповільнює його роботу, тому що багато вузлів повинні перевіряти кожну транзакцію. Якщо ж вузлів мало, мережа стає швидшою, але менш безпечною, оскільки хакери можуть захопити контроль, якщо отримають владу над 51% вузлів.
Приклади шарів:
L0 - Це фундамент, база для всіх інших шарів.
L1 - Основний шар блокчейна, як-от Bitcoin і Ethereum.
L2 - Рішення, які працюють поверх L1 для поліпшення швидкості та зниження вартості транзакцій (наприклад, Optimism).
L3 - Додаткові рішення, які працюють на L2, надаючи більш спеціалізовані функції (наприклад, Orbs).Отже, кожен шар у блокчейні відіграє свою роль, забезпечуючи баланс між безпекою та швидкістю, допомагаючи розв’язувати проблеми масштабованості та покращуючи загальну роботу блокчейнів.
Поєднати ідеальну децентралізацію, масштабованість і безпеку в одному блокчейні поки що неможливо. Ця проблема відома як трилема блокчейна. Вона полягає в тому, що децентралізовані мережі можуть забезпечити тільки дві з цих трьох переваг одночасно.
Трилема блокчейна:
Децентралізація - безліч вузлів бере участь у перевірці транзакцій, що робить мережу безпечною від централізованого контролю.
Безпека - надійний захист від атак і зломів.
Масштабованість - здатність обробляти велику кількість транзакцій швидко і з низькими витратами.
Блокчейни першого рівня (L1) зазвичай страждають від трилеми, оскільки їм складно одночасно підтримувати високу децентралізацію, безпеку і масштабованість. Щоб вирішити цю проблему, були створені рішення другого рівня (L2).Блокчейни нульового рівня (L0)
L0-рішення допомагають блокчейнам взаємодіяти один з одним, розв’язуючи проблему передання активів між різними блокчейнами і полегшуючи розробку мультиблокчейн додатків.
Переваги L0:
Передача активів між блокчейнами - дає змогу вільно переміщати токени та інші активи.
Спрощення розробки - стандартні інструменти полегшують створення додатків на різних блокчейнах.
Швидкі та дешеві транзакції на кросчейн-біржах - використання комунікаційних протоколів, таких як IBC, прискорює і здешевлює обмін.
Приклади L0-рішень:Polkadot – протокол, що дозволяє передавати будь-які дані або активи між блокчейнами через свою основну мережу (Relay Chain).
Cosmos – мережа блокчейнів, які можуть децентралізовано взаємодіяти завдяки інструментам з відкритим вихідним кодом: Tendermint, Cosmos SDK і IBC.
Ці рішення допомагають блокчейнам працювати разом, роблячи екосистему більш гнучкою та ефективною.
Блокчейни першого рівня (L1)
L1-блокчейни можуть проводити транзакції без допомоги інших мереж. Однак вони часто справляються тільки з двома з трьох властивостей трилеми.
Приклади L1-блокчейнів:
Bitcoin
Ethereum
TON
Блокчейни нульового рівня (L0)
L0-рішення допомагають блокчейнам взаємодіяти один з одним, розв'язуючи проблему передання активів між різними блокчейнами і полегшуючи розробку мультиблокчейн додатків.Переваги L1:
До блокчейнів першого шару відносять блокчейни, які можуть проводити транзакції без участі іншої мережі. Блокчейни першого шару страждають від трилеми блокчейна, і зазвичай добре реалізують лише дві властивості трилеми з трьох (децентралізація, безпека і масштабованість). Для вирішення подібної проблеми існують L2 рішення. Також важливо зазначити, через зростаючу кількість блокчейнів першого рівня, виникає проблема передання активів з одного блокчейна в інший, для цієї проблеми є шар L0.
Приклади:
Bitcoin
Ethereum
TONЦі рішення допомагають блокчейнам працювати разом, роблячи екосистему більш гнучкою та ефективною.
Блокчейни другого рівня (L2)
Блокчейни другого рівня (L2) допомагають вирішувати проблеми масштабованості та інших аспектів трилеми блокчейна, з якими стикаються блокчейни першого рівня (L1). L2-рішення працюють поверх L1 і найчастіше спрямовані на поліпшення масштабованості.
Що таке L2-рішення?
L2-рішення – це сторонні технології, які інтегруються з блокчейнами першого рівня для підвищення їхньої ефективності. Вони дають змогу обробляти більше транзакцій, зменшуючи навантаження на основний блокчейн.
Технічні рішення для L2:
Канали станів (State Channels)
Обмін транзакціями поза блокчейном.
У блокчейн записується тільки кінцевий результат.
Зазвичай використовується мультипідписні смарт-контракти.
Вкладені блокчейни (Nested Blockchains)L2-блокчейн працює поверх L1.
Забезпечує більшу масштабованість за рахунок використання менш безпечного механізму консенсусу.
Згортки (Rollups)
Об’єднують кілька транзакцій і обробляють їх у мережі L1.
Зменшують навантаження на L1, покращуючи пропускну здатність.
Сайдчейни (Sidechains)
Комбінація вкладеного блокчейна і каналу стану.
Обробляють велику кількість транзакцій одночасно.
Приклади L2-рішень
Polygon
Рішення для масштабування на основі сайдчейна для мережі Ethereum.
Дозволяє обробляти велику кількість транзакцій з низькими комісіями.
Optimism
Рішення для масштабування на основі технології Rollup для мережі Ethereum.
Об’єднує транзакції і відправляє їх на L1, зменшуючи навантаження і прискорюючи обробку.
Ці L2-рішення дають змогу блокчейнам першого рівня працювати швидше й ефективніше, забезпечуючи кращу масштабованість і знижуючи витрати на транзакції.
Блокчейни третього рівня (L3)
Блокчейни третього рівня (L3) часто називають прикладним шаром. Це рівень, на якому працюють децентралізовані додатки (dApps) і протоколи, що забезпечують їхнє функціонування.
Що таке L3-рішення?
L3-рішення являють собою додатки і протоколи, які взаємодіють з користувачами і надають конкретні послуги, використовуючи можливості нижчих шарів (L1 і L2).
Приклади L3-рішень
UniswapДецентралізована біржа (DEX), яка дозволяє користувачам обмінювати криптовалюти без участі централізованих посередників.
Єдиний бекенд для кросчейн додатків, що забезпечує роботу dApps на різних блокчейнах.
Підсумкова категоризаціяВисновок
Хоча категоризація блокчейнів за шарами не завжди ідеальна, вона допомагає краще зрозуміти, де і як працює кожен проєкт у блокчейн-екосистемі. Наприклад, деякі додатки можуть одночасно належати до кількох шарів. Так, платформа OmniLayer, створена для торгівлі користувацькими цифровими активами і валютами на базі Bitcoin, може належати і до L2, і до L3 шарів.
Однак, незважаючи на такі перетини, класифікація за шарами дає змогу швидко оцінити місце нового проєкту в блокчейн-екосистемі та зрозуміти його основні функції й можливості.
