Что такое L2 системы и как они работают?

По мере приближения восьмой годовщины Ethereum 30 июля Web3, безусловно, прошел долгий путь. Однако по мере роста пространства ограничения масштабирования технологии стало сложнее игнорировать. Любой обычный пользователь криптовалюты в какой-то момент неизбежно столкнется с высокими комиссиями и медленным подтверждением транзакций. Системы уровня 2, называемые «L2s», появились для устранения  такого недостатка масштабируемости, предлагая пользователям более дешевые и быстрые транзакции, сохраняя при этом надежные гарантии безопасности.

Наиболее популярные сети L2 включают Arbitrum Optimism и zk-Sync, которые работают на Ethereum. В экосистеме Bitcoin сеть Lightning является наиболее широко используемой сетью L2.

Сети Arbitrum и Optimism, управляются с помощью соответствующих токенов, общая глобальная рыночная капитализация которых составляет почти 2 миллиарда долларов.

Системы L2 помогают пользователям преодолеть ограничения масштабируемости их базового «слоя 1». Можно представить «мосты» к L2 как въезды/выезды на шоссе, а сами «L2» — как путепроводы или переулки, идущие параллельно главной дороге блокчейна. При совершении транзакций на этих переулках трейдеры и другие пользователи криптовалюты получают выгоду от дешевых и своевременных транзакций.

Поскольку технология блокчейн становится основой глобальных рынков, L2 — единственный способ масштабировать эти инструменты и решения для обслуживания массовой аудитории.

Когда мы говорим о «слое 1» блокчейна с основными свойствами децентрализации и дезинтермедиации, мы имеем в виду сети блокчейнов биткоина и эфириума. Эти системы используют распределенные реестры (блокчейны) для обеспечения владения цифровыми активами и их передачи без опоры на какие-либо третьи стороны. Поскольку не требуется никаких доверенных третьих сторон, любой может запустить программное обеспечение L1 с персональным узлом, используя персональный ноутбук или устройство Raspberry Pi.

Механизм консенсуса L1 гарантирует, что все узлы в сети в конечном итоге согласятся с состоянием всей системы (например, сколько ETH принадлежит данному пользователю в определенный момент времени). Прямо сейчас L1 сети биткоина могут обрабатывать около 7 транзакций в секунду. Ethereum может обрабатывать максимум несколько десятков. Этот предел (который, учитывая все обстоятельства, довольно низок) создает конкуренцию за пространство блока.

Пользователи конкурируют за место в блокчейне, делая ставки друг против друга с помощью комиссий за транзакции. Пользователь, заплативший более высокую комиссию, получит подтверждение своей транзакции раньше, чем тот, кто заплатил более низкую комиссию.

Чтобы использовать L2, пользователь вносит свои средства L1 (например, эфир) в систему L2 через так называемый «мост». Имея свои средства на L2, пользователь может совершать транзакции. L2 используют базовый блокчейн, но только в минимальной степени, что означает, что пользователи L2 платят более низкие комиссии.

Большинство L2 можно использовать с тем же программным обеспечением кошелька, которое использовал бы пользователь, например, Metamask для Ethereum. Для всех основных Ethereum L2 комиссии выплачиваются в валюте базового блокчейна эфире. В общем, пользователь сможет делать на L2 то же самое, что и на L1, а именно отправлять и получать платежи и взаимодействовать с приложениями смарт-контрактов.

В любой момент настоящий владелец средств на L2 может использовать мост, чтобы «вывести» свои средства обратно на L1. Пользователь L2 не должен доверять никаким назначенным сторонам, чтобы гарантировать себе эту гарантию вывода; другими словами, безопасность средств обеспечивается самим блокчейном базового уровня.

Обеспечение безопасности L1 является основной технической проблемой архитектуры систем L2. Существует две основные категории Ethereum L2: Ethereum L2, которые используют «доказательства мошенничества», также известные как «оптимистичные» L2, и L2, которые используют доказательства действительности.

Доказательства мошенничества

Системы L2, основанные на защите от мошенничества, получают преимущества масштабирования, применяя к своим транзакциям политику «невиновен, пока не доказана вина».

При использовании защиты от мошенничества на основе L2, L1 «оптимистично» предполагает, что все транзакции действительны. Если (и только если) произошло что-то недействительное (например, пользователь пытается потратить средства, которые не принадлежат ему по праву), защита от мошенничества может предотвратить завершение этого недействительного действия.

При простом использовании L1 напрямую каждый узел L1 должен выполнять работу по обработке каждой транзакции. В качестве альтернативы, с