" Что такое блокчейн уровня 1 и 2?
Уровень 1 (On-chain):
- Определение:
Уровень 1 относится к базовому или основному уровню блокчейна. Это основной протокол блокчейна, где происходит основной механизм консенсуса и обработка транзакций. - Примеры:
Биткоин, Ethereum (до Ethereum 2.0) и другие крупные блокчейны, которые обрабатывают транзакции и смарт-контракты непосредственно в основной цепочке, попадают в категорию уровня 1. - Характеристики:
- Безопасность:
в основной цепочке поддерживается высокий уровень безопасности. - Децентрализация:
Транзакции рассчитываются непосредственно на основном блокчейне, обеспечивая децентрализацию. - Консенсус:
Механизм консенсуса (например, доказательство работы в биткойне , доказательство доли в Ethereum 1.0) реализован на этом уровне.
Уровень 2 (вне цепочки):
- Определение:
Уровень 2 относится к решениям, построенным поверх основного блокчейна для решения проблем масштабируемости путем переноса части обработки транзакций из основной цепочки. - Примеры:
Lightning Network для биткоина и различные решения масштабирования для Ethereum (такие как Optimistic Rollups, zk-Rollups'ы) являются примерами решений уровня 2. - Характеристики:
- Масштабируемость:
Решения уровня 2 направлены на повышение масштабируемости за счет обработки значительного количества транзакций вне цепочки, снижая нагрузку на основную цепочку. - Скорость:
Транзакции на уровне 2 могут быть быстрее и экономичнее, чем на уровне 1. - Интероперабельность:
решения уровня 2 могут не зависеть от протокола и работать в разных блокчейнах уровня 1. - Снижение затрат:
Переведя транзакции на уровень 2, пользователи могут извлечь выгоду из более низких комиссий за транзакции и более быстрого подтверждения.
Сравнение:
- Безопасность:
Уровень 1 обычно обеспечивает более высокую безопасность благодаря его прямому подключению к основному механизму консенсуса блокчейна. - Децентрализация:
Уровень 1 поддерживает децентрализацию путем урегулирования транзакций в основной цепочке. Решения уровня 2 могут отличаться децентрализацией в зависимости от их дизайна. - Скорость и стоимость:
решения уровня 2 обычно предлагают более быстрые и экономичные транзакции по сравнению с уровнем 1.
Почему важны решения для масштабирования уровня 1 и уровня 2?
Масштабируемость:
- Уровень 1:
сети блокчейнов, такие как Биткоин и Эфириум, на своих базовых уровнях имеют ограничения на количество транзакций, которые они могут обрабатывать в секунду. Масштабируемые решения уровня 1 направлены на решение этих проблем масштабируемости за счет повышения способности базового уровня обрабатывать транзакции. - Уровень 2:
Эти решения, с другой стороны, предоставляют автономные механизмы для масштабирования пропускной способности транзакций. Выводя некоторые транзакции из основной цепочки, решения уровня 2 могут значительно повысить масштабируемость всей сети блокчейнов.
Скорость транзакций:
- Уровень 1:
Во многих блокчейнах уровня 1 время, необходимое для подтверждения транзакций и добавления их в блокчейн, может быть медленным, особенно в периоды высокой загруженности сети. Масштабируемые решения уровня 1 работают над повышением скорости транзакций в основной цепочке. - Уровень 2:
Транзакции в решениях уровня 2 могут обрабатываться намного быстрее, поскольку они происходят вне цепочки. Это обеспечивает более быстрое время подтверждения и более удобный пользовательский опыт.
Экономическая эффективность:
- Уровень 1:
Высокие комиссии за транзакции могут быть проблемой для блокчейнов уровня 1, особенно во времена высокого спроса. Масштабируемые решения уровня 1 направлены на снижение затрат за счет увеличения общей пропускной способности основной цепочки. - Уровень 2:
Транзакции, проводимые на уровне 2, могут быть более рентабельными, чем транзакции на уровне 1, поскольку за них часто взимается меньшая комиссия. Это особенно важно для вариантов использования, связанных с микротранзакциями.
Пользовательский опыт:
- Уровень 1:
Улучшенная масштабируемость и скорость напрямую способствуют улучшению пользовательского опыта. Пользователи выигрывают от более быстрого подтверждения, более низких комиссий и более эффективной системы в целом. - Уровень 2:
Выводя определенные транзакции из цепочки, решения уровня 2 повышают удобство работы пользователей, обеспечивая более быстрые и экономичные транзакции.
Совместимость:
- Уровень 1:
Разные блокчейны уровня 1 могут иметь разные протоколы, что затрудняет взаимодействие. Решения по масштабируемости на уровне уровня 1 могут способствовать созданию более взаимосвязанной экосистемы блокчейнов. - Уровень 2:
решения уровня 2 могут быть разработаны для работы с несколькими блокчейнами уровня 1, способствуя интероперабельности и гибкости в более широком пространстве блокчейнов.
Внедрение и разработка:
- Уровень 1:
Повышение масштабируемости и эффективности основного уровня блокчейна может способствовать более широкому внедрению технологии блокчейн для различных вариантов использования. - Уровень 2:
решения для масштабируемости на уровне Layer 2 могут сделать технологию блокчейн более доступной и привлекательной для разработчиков и пользователей, способствуя инновациям и росту экосистемы.
Как работают масштабируемые решения уровня 1 и уровня 2?
Масштабирование уровня 1:
Определение:
Как это работает:
- Размер блока и время:
Один из способов масштабирования на уровне 1 - это настройка размера блока или времени блокировки. Увеличение размера блока позволяет включать больше транзакций в каждый блок, а сокращение времени работы блока означает, что новые блоки добавляются чаще. - Механизмы достижения консенсуса:
Некоторые решения по масштабированию уровня 1 предполагают изменение механизма достижения консенсуса. Например, переход от proof-of-work (PoW) к proof-of-stake (PoS) может увеличить пропускную способность транзакций. - Сегментирование:
Сегментирование предполагает разбиение блокчейна на более мелкие части, называемые сегментами, каждая из которых способна обрабатывать свои транзакции. Такая параллельная обработка значительно улучшает масштабируемость сети. - Оптимизация:
Оптимизация криптографических алгоритмов или структур данных, используемых в блокчейне, также может повысить его производительность.
Примеры:
Сеть Lightning Биткоина (хотя ее часто считают уровнем 2, у нее также есть аспекты уровня 1). Ethereum 2.0 (когда он будет полностью реализован, он будет включать переход на PoS и внедрение цепочек сегментов).
Масштабирование уровня 2:
Определение:
Как это работает:
- Транзакции вне цепочки:
решения уровня 2 позволяют пользователям проводить транзакции вне цепочки. Между сторонами может происходить несколько транзакций без учета каждой детали в основной блокчейн. - Государственные каналы:
Это частные каналы между пользователями, которые позволяют им совершать транзакции между собой без привлечения основного блокчейна. Затем конечное состояние записывается в основной цепочке. - Сайдчейны:
Сайдчейны - это отдельные блокчейны, привязанные к основному блокчейну. Транзакции могут происходить в сайдчейне, а конечный результат записывается в основной цепочке. - Plasma:
Plasma - это фреймворк, который позволяет создавать дочерние цепочки, подключенные к основному блокчейну, каждая из которых способна обрабатывать свои транзакции.
Примеры:
- Lightning Network:
Реализованная поверх биткоина, она позволяет осуществлять быстрые и недорогие транзакции по автономным каналам. - Накопительные пакеты:
Это решения уровня 2, которые объединяют и отправляют пакеты транзакций в основную цепочку, снижая нагрузку на основную цепочку.
Риски масштабирования блокчейн-решений уровня 1 и уровня 2
Риски масштабируемых решений уровня 1:
Консенсус меняется:
- Риск:
Изменение механизма консенсуса, например, переход от proof-of-work к proof-of-stake, может привести к появлению уязвимостей или неопределенностей в системе безопасности. - Влияние:
Это может привести к непредвиденным проблемам в сетевой безопасности и стабильности.
Сетевые форки:
- Риск:
Внедрение изменений на базовом уровне может привести к разветвлениям сети, вызывающим раскол в сообществе и экосистеме. - Влияние:
Форки могут создать путаницу, ослабить сетевые эффекты и потенциально подорвать общую безопасность и доверие к блокчейну.
Сложность и ошибки:
- Риск:
Сложные изменения в основном протоколе могут привести к появлению новых ошибок или уязвимостей. - Влияние:
могут возникать нарушения безопасности или сбои в работе сети, влияющие на доверие пользователей и препятствующие внедрению.
Проблемы децентрализации:
- Риск:
Некоторые масштабируемые решения уровня 1, такие как сегментирование, могут вызвать опасения по поводу децентрализации. - Влияние:
Если не реализовать его тщательно, это может поставить под угрозу принципы децентрализации сетей блокчейна.
Риски масштабируемых решений уровня 2:
Централизация в валидаторах:
- Риск:
Некоторые решения уровня 2 могут предполагать использование набора валидаторов, что потенциально приводит к централизации. - Влияние:
Централизация может подорвать ненадежный характер сетей блокчейнов и привести к возникновению точек отказа.
Риски безопасности при внебиржевых транзакциях:
- Риски:
решения уровня 2 часто связаны с транзакциями вне цепочки, которые могут быть подвержены рискам безопасности. - Влияние:
могут возникнуть несанкционированный доступ, мошенничество или споры, влияющие на общую целостность системы.
Проблемы с ликвидностью:
- Риск:
Некоторые решения уровня 2, такие как государственные каналы, могут столкнуться с проблемами ликвидности. - Влияние:
Пользователи могут столкнуться с трудностями при закрытии каналов или доступе к своим средствам в случае перегрузки сети или других проблем.
Совместимость смарт-контрактов:
- Риск:
Некоторые решения уровня 2 могут иметь ограничения в поддержке сложных смарт-контрактов. - Влияние:
Разработчики могут столкнуться с проблемами при развертывании определенных приложений или функциональных возможностей на уровне 2, что ограничивает возможности экосистемы.
Уверенность в безопасности основной цепочки:
- Риск:
Масштабируемые решения уровня 2 часто зависят от безопасности основной цепочки. - Влияние:
Если основная цепочка будет скомпрометирована, это может иметь каскадные последствия для решений уровня 2.
