TL;DR
Matindi ang pagsikat ng crypto at blockchain, at ganoon din ang pagdami ng mga user at transaksyon. Bagama't madaling makita kung gaano kalaking pagbabago ang dala ng blockchain, ang scalability – ang kakayahang lumago ng isang system habang nabibigyang-daan ang nadaragdagang demand – ay isa nang hamon noon pa man. Kadalasang nahihirapang magkaroon ng mataas na throughput ang mga pampublikong network ng blockchain na lubos na desentralisado at secure.
Madalas itong inilalarawan bilang Blockchain Trilemma, na nagsasaad na halos imposibleng sabay-sabay na magkaroon ng pantay-pantay na matataas na antas ng desentralisasyon, seguridad, at scalability ang isang desentralisadong system. Makatotohanan lang na magkaroon ng dalawa sa tatlong salik ang mga network ng blockchain.
Gayunpaman, buti na lang ay libo-libong enthusiast at eksperto ang gumagawa ng mga solusyon sa pag-scale. Idinisenyo ang ilan sa mga solusyong ito para baguhin ang arkitektura ng pangunahing blockchain (Layer 1), habang tina-target naman ng iba ang mga Layer 2 protocol na gumagana sa pinagbabatayang network.
Panimula
Sa dami ng mga blockchain at cryptocurrency na available, baka hindi mo alam kung Layer 1 o Layer 2 chain ang ginagamit mo. May mga benepisyo sa pagtatago ng pagiging kumplikado ng blockchain, pero sulit maunawaan ang isang system na pinupuhunanan o ginagamit mo. Sa artikulong ito, mauunawaan mo ang pagkakaiba-iba ng mga Layer 1 at Layer 2 blockchain at iba't ibang solusyon sa scalability.
Ano ang blockchain Layer 1 vs. Layer 2?
Tumutukoy ang terminong Layer 1 sa batayang antas ng arkitektura ng isang blockchain. Ito ang pangunahing istruktura ng isang network ng blockchain. Ang Bitcoin, Ethereum, at BNB Chain ay mga halimbawa ng mga Layer 1 blockchain. Tumutukoy ang Layer 2 sa mga network na binuo sa iba pang blockchain. Kaya kung Layer 1 ang Bitcoin, ang Lightning Network na gumagana rito ay halimbawa ng Layer 2.
Puwedeng ikategorya ang mga pagpapahusay sa scalability ng network ng blockchain sa mga Layer 1 at Layer 2 na solusyon. Direktang babaguhin ng Layer 1 na solusyon ang mga panuntunan at mekanismo ng orihinal na blockchain. Gagamit ang Layer 2 na solusyon ng external at parallel na network para pangasiwaan ang mga transaksyon sa labas ng pangunahing chain.
Bakit mahalaga ang scalability ng blockchain?
Isipin mong may bagong highway na itinatayo sa gitna ng isang pangunahing lungsod at isang mabilis na lumalagong suburb. Habang nadaragdagan ang trapikong dumadaan sa highway at nagiging pangkaraniwan ang congestion – lalo na kapag rush hour – posibleng maging di-hamak na mas matagal ang biyahe mula A papuntang B. Hindi na nakakapagtaka, dahil limitado ang kapasidad ng imprastraktura ng kalsada at patuloy na nadaragdagan ang demand.
Ngayon, ano ang magagawa ng mga awtoridad para makatulong sa mas marami pang commuter na makabiyahe nang mas mabilis sa rutang ito? Isang solusyon ang pagandahin ang highway mismo, at magdagdag ng mga lane sa bawat gilid ng kalsada. Gayunpaman, hindi ito laging praktikal dahil mahal itong solusyon na magdudulot ng malaki-laking abala sa mga gumagamit na sa highway. Isang alternatibo ang maging malikhain at magsaalang-alang ng iba't ibang diskarteng hindi nauugnay sa paggawa ng mga pagbabago sa pangunahing imprastraktura, gaya ng pagtatayo ng mga karagdagang service road o pati na ang paglulunsad ng linya ng light rail transit sa may highway.
Sa mundo ng teknolohiya ng blockchain, ang pangunahing highway ay Layer 1 (ang pangunahing network), habang ang mga karagdagang service road ay mga Layer 2 na solusyon (pangalawang network para madagdagan ang pangkalahatang kapasidad).
Ang Bitcoin, Ethereum, at Polkadot ay lahat itinuturing bilang mga Layer 1 na blockchain. Ito ang mga base-layer na blockchain na nagpoproseso at nagtatala ng mga transaksyon para sa mga kaukulang ecosystem ng mga ito, na nagtatampok ng native cryptocurrency – na kadalasan ay ginagamit para magbayad ng bayarin at magbigay ng mas malawakang utility. Ang Polygon ay isang halimbawa ng Layer 2 na solusyon sa pag-scale para sa Ethereum. Ang network ng Polygon ay regular na nagko-commit ng mga checkpoint sa mainnet ng Ethereum para i-update ito tungkol sa status nito.
Mahalagang elemento ng isang blockchain ang kakayahan sa throughput. Isa itong sukatan ng bilis at husay na nagpapakita kung ilang transaksyon ang mapoproseso at maitatala sa isang partikular na timeframe. Habang dumarami ang mga user at tumataas ang bilang ng mga sabay-sabay na transaksyon, puwedeng bumagal at magmahal ang paggamit sa Layer 1 blockchain. Totoo ito lalo na sa mga Layer 1 blockchain na gumagamit ng mekanismo ng Proof of Work kumpara sa Proof of Stake.
Mga kasalukuyang isyu sa Layer 1
Ang Bitcoin at Ethereum ay magagandang halimbawa ng mga Layer 1 network na may mga isyu sa pag-scale. Pareho nitong sine-secure ang network sa pamamagitan ng ipinapamahaging modelo ng consensus. Ibig sabihin, vine-verify ng maraming node ang lahat ng transaksyon bago ma-validate ang mga ito. Nagkukumpitensya ang lahat ng tinatawag na mode ng pagmimina para lumutas ng kumplikadong computational puzzle, at bibigyan ang mga matagumpay na minero ng reward na nasa native cryptocurrency ng network.
Sa madaling salita, lahat ng transaksyon ay nangangailangan ng hiwalay na pag-verify ng ilang node bago makumpirma ang mga ito. Isa itong mahusay na paraan ng pag-log at pagtatala ng tama at na-verify na data sa blockchain habang kinokontrol ang panganib ng pag-atake ng masasamang-loob. Gayunpaman, kapag nagkaroon ka na ng network na kasingsikat ng Ethereum o Bitcoin, lalaki nang lalaki ang isyu sa demand sa throughput. Sa mga oras na congested ang network, magiging mas mabagal ang kumpirmasyon at mas matataas ang bayarin sa transaksyon para sa mga user.
Paano gumagana ang mga Layer 1 na solusyon sa pag-scale?
May ilang opsyong available sa mga Layer 1 blockchain na makakapagpalaki ng throughput at pangkalahatang kapasidad ng network. Sa sitwasyon ng mga blockchain na gumagamit ng Proof of Work, puwedeng maging opsyon ang paglipat sa Proof of Stake para mapataas ang transaksyon kada segundo (transactions per second o TPS) habang nababawasan ang bayarin sa pagpoproseso. Gayunpaman, magkakaiba ang opinyon sa komunidad ng crypto tungkol sa mga benepisyo at pangmatagalang implikasyon ng Proof of Stake.
Kadalasan, ang development team ng proyekto ang nagbibigay ng mga solusyon sa pag-scale sa mga Layer 1 network. Depende sa mga solusyon, kailangan ng mga komunidad na i-hard fork o i-soft fork ang network. Backward compatible ang ilang maliliit na pagbabago, gaya ng update sa SegWit ng Bitcoin.
Nangangailangan ng hard fork ang mas malalaking pagbabago, gaya ng pagpapalaki ng laki ng block ng Bitcoin para maging 8MB ito. Gagawa ito ng dalawang bersyon ng blockchain, isang may update at isang wala. Isa pang opsyon para mapataas ang throughput ng isang network ay ang pag-shard. Hahati-hatiin nito ang mga pagpapatakbo ng isang blockchain sa maraming mas maliliit na seksyon na makakapagproseso ng data nang sabay-sabay imbes na sunod-sunod.
Paano gumagana ang mga Layer 2 na solusyon sa pag-scale?
Gaya ng natalakay, umaasa ang mga solusyon sa Layer 2 sa mga pangalawang network na gumagana nang kasabay o hiwalay sa pangunahing chain.
Mga rollup
Bina-bundle ng mga zero-knowledge rollup (ang pinakakaraniwang uri) ang mga transaksyon sa Layer 2 sa labas ng chain at isinusumite nito ang mga ito bilang isang transaksyon sa pangunahing chain. Gumagamit ang mga system na ito ng mga patunay ng validity para suriin ang integridad ng mga transaksyon. Pinanghahawakan ang mga asset sa orihinal na chain nang may nagbi-bridge na smart contract, at kinukumpirma ng smart contract na gumagana ang rollup gaya ng nilalayon. Ibinibigay nito ang seguridad ng orihinal na network kasama ang mga benepisyo ng isang rollup na hindi masyadong matakaw sa resource.
Mga sidechain
Ang mga sidechain ay mga hiwalay na network ng blockchain na may sarili nitong mga hanay ng mga validator. Ibig sabihin, hindi vine-verify ng nagbi-bridge na smart contract sa pangunahing chain ang validity ng network ng sidechain. Kaya naman, kailangan mong magtiwala na gumagana nang tama ang sidechain dahil nakokontrol nito ang mga asset sa orihinal na chain.
Mga state channel
Ang state channel ay isang environment para sa two-way na komunikasyon sa pagitan ng mga partidong magkatransaksyon. Sinasaraduhan ng mga partido ang isang bahagi ng pinagbabatayang blockchain at ikinokonekta nito ito sa isang channel para sa transaksyon sa labas ng chain. Karaniwan itong ginagawa sa pamamagitan ng paunang napagkasunduang smart contract o multi-signature. Pagkatapos, magsasagawa ang mga partido ng isang transaksyon o batch ng mga transaksyon sa labas ng chain, nang hindi agad nagsusumite ng data ng transaksyon sa pinagbabatayang distributed ledger (ibig sabihin, ang pangunahing chain). Kapag kumpleto na ang lahat ng transaksyon sa set, ibo-broadcast ang panghuling “state” ng channel sa blockchain para sa pag-validate. Nagbibigay-daan ang mekanismong ito para mapabilis ang transaksyon at madagdagan ang pangkalahatang kapasidad ng network. Tumatakbo ang mga solusyong tulad ng Bitcoin Lightning Network at Raiden ng Ethereum batay sa mga state channel.
Mga nested blockchain
Umaasa ang solusyong ito sa isang hanay ng mga pangalawang chain na nasa pangunahing “parent” blockchain. Tumatakbo ang mga nested blockchain ayon sa mga panuntunan at parameter na itinakda ng parent chain. Hindi lumalahok ang pangunahing chain sa pagpapatupad ng mga transaksyon at limitado ang tungkulin nito sa pagresolba sa di-pagkakasundo kapag kinakailangan. Ang pang-araw-araw na gawain ay itinatalaga sa mga “child” chain na nagbabalik ng mga naprosesong transaksyon sa pangunahing chain kapag nakumpleto na mula sa pangunahing chain. Ang proyektong Plasma ng OmiseGO ay isang halimbawa ng nested blockchain na solusyon sa Layer 2.
Limitasyon ng mga Layer 1 at Layer 2 na solusyon sa pag-scale
Parehong may mga natatanging bentahe at kahinaan ang mga Layer 1 at Layer 2 na solusyon. Maibibigay ng paggamit sa Layer 1 ang pinakaepektibong solusyon para sa mga malawakang pagpapahusay sa protocol. Gayunpaman, ang ibig sabihin din nito ay dapat makumbinsi ang mga validator na tumanggap ng mga pagbabago sa pamamagitan ng hard fork.
Isang posibleng halimbawa kung saan posibleng hindi ito gustong gawin ng mga validator ay ang paglipat mula sa Proof of Work papunta sa Proof of Stake. Mawawalan ng kita ang mga minero sa paglipat na ito sa mas mahusay na system, kaya mawawalan sila ng insentibong pahusayin ang scalability.
Nagbibigay ang Layer 2 ng di-hamak na mas mabilis na paraan para mapahusay ang scalability. Gayunpaman, depende sa ginagamit na paraan, puwedeng mawala sa iyo ang malaking bahagi ng seguridad ng orihinal na blockchain. Pinagkakatiwalaan ng mga user ang mga network na tulad ng Ethereum at Bitcoin dahil sa tibay at track record sa seguridad ng mga ito. Sa pamamagitan ng pag-aalis ng ilang aspekto ng Layer 1, kadalasan ay kailangan mong umasa sa Layer 2 team at network para sa efficiency at seguridad.
Ano ang susunod sa Layer 1 at Layer 2?
Isang pangunahing tanong ay kung kakailanganin pa ba natin ang mga Layer 2 na solusyon habang nagiging mas scalable ang mga Layer 1. Nakakaranas ng mga pagpapahusay ang mga dati nang blockchain, at ginagawa na nang may mahusay na scalability ang mga bagong network. Gayunpaman, matatagalan bago mapahusay ng malalaking system ang scalability ng mga ito, at hindi ito garantisado. Ang pinakamalamang na opsyon ay tumuon ang mga Layer 1 sa seguridad, at hayaan ang mga Layer 2 network na iangkop ang mga serbisyo ng mga ito sa mga partikular na mapaggagamitan.
Sa nalalapit na hinaharap, malaki ang tsansa na mamamayani pa rin ang malalaking chain gaya ng Ethereum dahil sa malaking komunidad ng mga user at developer ng mga ito. Gayunpaman, sa malaki at desentralisadong hanay ng mga validator at pinagkakatiwalaang reputasyon nito, nagkakaroon ng magandang batayan para sa mga naka-target na Layer 2 na solusyon.
Mga pangwakas na pananaw
Mula nang mag-umpisa ang crypto, nagkaroon ng dalawang diskarte sa mga pagpapahusay sa Layer 1 at mga Layer 2 na solusyon dala ng paghahanap ng pinahusay na scalability. Kung diverse ang iyong portfolio ng crypto, malaki ang tsansang may exposure ka na sa mga Layer 1 at Layer 2 network. Ngayon, nauunawaan mo na ang pinagkaiba ng dalawa, pati na rin ang iba't ibang diskarte sa pag-scale na iniaalok ng mga ito.