Czym Jest Warstwa 1 w Blockchainie?
Strona G艂贸wna
Artyku艂y
Czym Jest Warstwa 1 w Blockchainie?

Czym Jest Warstwa 1 w Blockchainie?

Pocz膮tkuj膮cy
Opublikowane Feb 22, 2022Zaktualizowane Dec 28, 2022
10m

TL;DR

Warstwa 1 odnosi si臋 do sieci bazowej, takiej jak Bitcoin, BNB Chain lub Ethereum, oraz infrastruktury bazowej. Blockchainy warstwy 1 mog膮 weryfikowa膰 i finalizowa膰 transakcje bez potrzeby korzystania z innej sieci. Wprowadzanie ulepsze艅 w skalowalno艣ci sieci warstwy 1 jest trudne, jak widzieli艣my w przypadku Bitcoina. Jako rozwi膮zanie programi艣ci tworz膮 protoko艂y warstwy 2, kt贸re opieraj膮 si臋 na sieci warstwy 1 w celu zapewnienia bezpiecze艅stwa i konsensusu. Bitcoin's Lightning Network jest jednym z przyk艂ad贸w protoko艂u warstwy 2. Pozwala u偶ytkownikom na swobodne dokonywanie transakcji przed ich zarejestrowaniem w g艂贸wnym 艂a艅cuchu.


Wprowadzenie

Warstwa 1 i warstwa 2 to terminy, kt贸re pomagaj膮 nam zrozumie膰 architektur臋 r贸偶nych blockchain贸w, projekt贸w i narz臋dzi programistycznych. Je艣li kiedykolwiek zastanawia艂e艣(-a艣) si臋 nad relacj膮 mi臋dzy Polygonem, Ethereum, czy Polkadot i jego parachainami, pomocne b臋dzie poznanie r贸偶nych warstw blockchain.



Czym jest warstwa 1?

Sie膰 warstwy 1 to inna nazwa podstawowego blockchaina. BNB Smart Chain (BNB), Ethereum (ETH), Bitcoin (BTC) i Solana to protoko艂y warstwy 1. Nazywamy je warstw膮 1, poniewa偶 s膮 to g艂贸wne sieci w ich ekosystemie. W przeciwie艅stwie do warstwy 1, mamy 艂a艅cuchy off-chain i inne rozwi膮zania warstwy 2, kt贸re s膮 zbudowane na g艂贸wnych 艂a艅cuchach.
Innymi s艂owy, protok贸艂 jest warstw膮 1, gdy przetwarza i finalizuje transakcje na w艂asnym blockchainie. Maj膮 te偶 w艂asny token natywny, kt贸ry s艂u偶y do op艂acania op艂at transakcyjnych.


Skalowanie warstwy 1

Cz臋stym problemem z sieciami warstwy 1 jest ich niezdolno艣膰 do skalowania. Bitcoin i inne du偶e blockchainy maj膮 problemy z przetwarzaniem transakcji w czasach zwi臋kszonego popytu. Bitcoin wykorzystuje mechanizm konsensusu Proof of Work (PoW), kt贸ry wymaga du偶ej ilo艣ci zasob贸w obliczeniowych.聽

Podczas gdy PoW zapewnia decentralizacj臋 i bezpiecze艅stwo, sieci PoW maj膮 tendencj臋 do spowalniania, gdy wolumen transakcji jest zbyt wysoki. Wyd艂u偶a to czas potwierdzenia transakcji i podnosi op艂aty.

Deweloperzy Blockchain pracowali nad rozwi膮zaniami skalowalno艣ci od wielu lat, ale wci膮偶 toczy si臋 wiele dyskusji na temat najlepszych alternatyw. W przypadku skalowania warstwy 1 niekt贸re opcje obejmuj膮:

1. Zwi臋kszenie rozmiaru bloku, umo偶liwiaj膮ce przetwarzanie wi臋kszej liczby transakcji w ka偶dym bloku.
2. Zmiana stosowanego mechanizmu konsensusu, na przyk艂ad w przypadku nadchodz膮cej aktualizacji Ethereum 2.0.

3.聽Implementacja shardingu.聽Forma partycjonowania bazy danych.

Implementacja usprawnie艅 w warstwie 1 wymaga znacznej pracy. W wielu przypadkach nie wszyscy u偶ytkownicy sieci zgodz膮 si臋 na zmian臋. Mo偶e to prowadzi膰 do podzia艂贸w spo艂eczno艣ci, a nawet hard forka, jak to mia艂o miejsce w przypadku Bitcoin i Bitcoin Cash w 2017.

SegWit

Jednym z przyk艂ad贸w rozwi膮zania warstwy 1 do skalowania jest SegWit Bitcoina (segregated witness). Zwi臋kszy艂o to przepustowo艣膰 Bitcoina poprzez zmian臋 sposobu organizacji danych bloku (podpisy cyfrowe nie s膮 ju偶 cz臋艣ci膮 danych wej艣ciowych transakcji). Zmiana uwolni艂a wi臋cej miejsca na transakcje na ka偶dy blok, bez wp艂ywu na bezpiecze艅stwo sieci. SegWit zosta艂 zaimplementowany za pomoc膮 kompatybilnego wstecznie soft forka. Oznacza to, 偶e nawet w臋z艂y Bitcoina, kt贸re nie zosta艂y jeszcze zaktualizowane do SegWit, nadal s膮 w stanie przetwarza膰 transakcje.


Czym jest sharding warstwy 1?

Sharding to popularne rozwi膮zanie do skalowania warstwy 1, u偶ywane do zwi臋kszania przepustowo艣ci transakcji. Technika ta jest form膮 partycjonowania bazy danych, kt贸r膮 mo偶na zastosowa膰 do rozproszonych ledger贸w blockchain. Sie膰 i jej w臋z艂y s膮 podzielone na r贸偶ne shardy, aby roz艂o偶y膰 obci膮偶enie i poprawi膰 szybko艣膰 transakcji. Ka偶dy shard zarz膮dza podzbiorem aktywno艣ci ca艂ej sieci, co oznacza, 偶e ma w艂asne transakcje, w臋z艂y i oddzielne bloki.

Dzi臋ki shardingowi nie ma potrzeby, aby ka偶dy w臋ze艂 utrzymywa艂 pe艂n膮 kopi臋 ca艂ego blockchaina. Zamiast tego ka偶dy w臋ze艂 raportuje wykonan膮 prac臋 do g艂贸wnego 艂a艅cucha, aby udost臋pni膰 stan swoich danych lokalnych, w tym saldo adres贸w i inne kluczowe wska藕niki.


Warstwa 1 a Warstwa 2

Je艣li chodzi o ulepszenia, nie wszystko da si臋 rozwi膮za膰 w warstwie 1. Ze wzgl臋du na ograniczenia technologiczne pewne zmiany s膮 trudne lub prawie niemo偶liwe do wykonania w g艂贸wnej sieci blockchain. Na przyk艂ad Ethereum uaktualnia si臋 do wersji Proof of Stake (PoS), ale proces ten rozwija艂 si臋 przez lata.
Niekt贸re przypadki u偶ycia po prostu nie s膮 kompatybilne z warstw膮 1 z powodu problem贸w ze skalowalno艣ci膮. Gra blockchain nie mo偶e realistycznie korzysta膰 z sieci Bitcoin ze wzgl臋du na d艂ugi czas transakcji. Jednak taka gra mo偶e nadal chcie膰 korzysta膰 z zabezpiecze艅 i decentralizacji warstwy 1. Najlepsz膮 opcj膮 jest budowanie na danej sieci za pomoc膮 rozwi膮zania warstwy 2.

Lightning Network

Rozwi膮zania warstwy 2 opieraj膮 si臋 na warstwie 1 i polegaj膮 na niej przy finalizowaniu transakcji. Jednym ze znanych przyk艂ad贸w jest Lightning Network. Przetwarzanie transakcji w sieci Bitcoin o du偶ym nat臋偶eniu ruchu mo偶e zaj膮膰 wiele godzin. Lightning Network pozwala u偶ytkownikom dokonywa膰 szybkich p艂atno艣ci za pomoc膮 Bitcoin贸w poza g艂贸wnym 艂a艅cuchem, a ko艅cowe saldo jest p贸藕niej zg艂aszane z powrotem do g艂贸wnego 艂a艅cucha. To zasadniczo 艂膮czy wszystkie transakcje w jeden ostateczny zapis, oszcz臋dzaj膮c czas i zasoby.聽


Przyk艂ady blockchaina warstwy 1

Teraz gdy wiemy, czym jest warstwa 1, sp贸jrzmy na kilka przyk艂ad贸w. Istnieje ogromna r贸偶norodno艣膰 blockchain贸w warstwy 1, a wiele z nich obs艂uguje unikalne przypadki u偶ycia. Nie wszystko sprowadza si臋 do Bitcoina i Ethereum, ka偶da sie膰 ma inne rozwi膮zania dla trilematu technologii blockchain 鈥 decentralizacji, bezpiecze艅stwa i skalowalno艣ci.

Elrond

Elrond to sie膰 warstwy 1 za艂o偶ona w 2018, kt贸ra wykorzystuje sharding do poprawy wydajno艣ci i skalowalno艣ci. Blockchain Elrond mo偶e przetwarza膰 ponad 100 000 transakcji na sekund臋 (TPS). Jego dwie unikalne g艂贸wne cechy to protok贸艂 konsensusu Secure Proof of Stake (SPoS) i Adaptive State Sharding.

Adaptive State Sharding odbywa si臋 za po艣rednictwem dzielenia shrad贸w i scalania, gdy sie膰 traci lub zyskuje u偶ytkownik贸w. Ca艂a architektura sieci jest podzielona na shrady, w tym jej stan i transakcje. Walidatorzy r贸wnie偶 przemieszczaj膮 si臋 mi臋dzy shradami, zmniejszaj膮c ryzyko z艂o艣liwego przej臋cia shrada.

Natywny token EGLD jest u偶ywany do op艂at transakcyjnych, wdra偶ania DApps i nagradzania u偶ytkownik贸w, kt贸rzy uczestnicz膮 w mechanizmie walidacji sieci. Ponadto sie膰 Elrond ma certyfikat Carbon Negative, poniewa偶 kompensuje wi臋cej CO2 ni偶 odpowiada za sw贸j mechanizm PoS.

Harmony

Harmony to sie膰 warstwy 1 z obs艂ug膮 shardingu, wykorzystuj膮ca mechanizm Effective Proof of Stake (EPoS). Sie膰 g艂贸wna blockchaina sk艂ada si臋 z czterech shard贸w, z kt贸rych ka偶dy tworzy i weryfikuje r贸wnolegle nowe bloki. Shard mo偶e to zrobi膰 we w艂asnym tempie, co oznacza, 偶e ka偶dy z nich mo偶e mie膰 r贸偶ne wysoko艣ci blok贸w.
Harmony stosuje obecnie strategi臋 鈥濩ross-Chain Finance鈥, aby przyci膮gn膮膰 programist贸w i u偶ytkownik贸w. Mosty Trustless do Ethereum (ETH) i Bitcoina odgrywaj膮 kluczow膮 rol臋, umo偶liwiaj膮c u偶ytkownikom wymian臋 ich token贸w bez zwyk艂ego ryzyka zwi膮zanego z powiernictwem, jakie mo偶na spotka膰 w przypadku most贸w. G艂贸wna wizja Harmony w zakresie skalowania Web3 opiera si臋 na zdecentralizowanych organizacjach autonomicznych (DAO) i dowodach zero-knowledge.
Przysz艂o艣膰 DeFi聽(zdecentralizowanych finans贸w) wydaje si臋 by膰 nastawiona na multi- i cross-chainowe mo偶liwo艣ci, dzi臋ki czemu us艂ugi pomostowe Harmony s膮 atrakcyjne dla u偶ytkownik贸w. Infrastruktura NFT, oprzyrz膮dowanie DAO i mosty mi臋dzy protoko艂ami to g艂贸wne obszary zainteresowania.

Natywny token, ONE, s艂u偶y do op艂at transakcyjnych w sieci. Mo偶na r贸wnie偶 go stakowa膰 w mechanizmie konsensusu i zarz膮dzania Harmony. Zapewnia w ten spos贸b nagrody blokowe walidatorom i op艂aty transakcyjne.

Celo

Celo to sie膰 warstwy 1 zforkowana z Go Ethereum (Geth) w 2017. Wprowadzi艂a jednak kilka istotnych zmian, w tym wdro偶enie PoS i unikalnego systemu adresowego. Ekosystem Celo Web3 obejmuje DeFi, NFT i rozwi膮zania p艂atnicze, z ponad 100 milionami potwierdzonych transakcji. W Celo ka偶dy mo偶e u偶y膰 numeru telefonu lub adresu e-mail jako klucza publicznego. Blockchain mo偶na 艂atwo uruchomi膰 na standardowych komputerach i nie wymaga specjalnego sprz臋tu.
G艂贸wnym tokenem Celo jest CELO, standardowy token u偶ytkowy do transakcji, bezpiecze艅stwa i nagr贸d. Sie膰 Celo ma r贸wnie偶 cUSD, cEUR i cREAL jako stablecoiny. S膮 one generowane przez u偶ytkownik贸w, a ich pegi s膮 utrzymywane przez mechanizm podobny do DAI MakerDAO. Ponadto transakcje dokonane za pomoc膮 stablecoin贸w Celo mo偶na op艂aci膰 dowolnym innym aktywem Celo.

System adresowy CELO i stablecoin maj膮 na celu zwi臋kszenie dost臋pno艣ci kryptowalut i popraw臋 adopcji. Zmienno艣膰 rynku kryptowalut i trudno艣膰 wej艣cia dla nowicjuszy mog膮 niestety zniech臋ca膰.

THORChain

THORChain to cross-chainowa zdecentralizowana gie艂da (DEX). Jest to sie膰 warstwy 1 zbudowana przy u偶yciu zestawu Cosmos SDK. Wykorzystuje r贸wnie偶 mechanizm konsensusu Tendermint do walidacji transakcji. G艂贸wnym celem THORChain jest umo偶liwienie zdecentralizowanej p艂ynno艣ci mi臋dzy 艂a艅cuchami, bez konieczno艣ci peggowania lub wrappowania aktyw贸w. W przypadku inwestor贸w multi-chainowych peggowanie i wrappowanie stanowi dodatkowe ryzyko dla procesu.

W efekcie THORChain dzia艂a jako mened偶er skarbca, kt贸ry monitoruje wp艂aty i wyp艂aty. Pomaga to w tworzeniu zdecentralizowanej p艂ynno艣ci i usuwa scentralizowanych po艣rednik贸w. RUNE to natywny token THORChain, u偶ywany do p艂acenia op艂at transakcyjnych, a tak偶e do zarz膮dzania, bezpiecze艅stwa i walidacji.聽

Model Automated Market Maker (AMM) firmy THORChain wykorzystuje RUNE dzia艂aj膮ce jako para bazowa, co oznacza, 偶e mo偶esz zamieni膰 RUNE na dowolny inny obs艂ugiwany zas贸b. W pewnym sensie projekt dzia艂a jak cross-chain Uniswap, a RUNE jest aktywem rozliczeniowym i zabezpieczaj膮cym dla pul p艂ynno艣ci.

Kava

Kava to blockchain warstwy 1, kt贸ry 艂膮czy szybko艣膰 i interoperacyjno艣膰 Cosmos ze wsparciem programistycznym Ethereum. Wykorzystuj膮c architektur臋 鈥瀋o-chaina鈥, sie膰 Kava oferuje odr臋bny blockchain zar贸wno dla 艣rodowisk programistycznych EVM, jak i Cosmos SDK. W po艂膮czeniu z obs艂ug膮 IBC w co-chainie Cosmos umo偶liwia to programistom wdra偶anie zdecentralizowanych aplikacji, kt贸re bezproblemowo wsp贸艂pracuj膮 mi臋dzy ekosystemami Cosmos i Ethereum.聽

Kava wykorzystuje mechanizm konsensusu Tendermint PoS, zapewniaj膮c pot臋偶n膮 skalowalno艣膰 aplikacji w co-chainie EVM. Ufundowana przez KavaDAO sie膰 Kava Network oferuje r贸wnie偶 otwarte zach臋ty dla programist贸w on-chain, maj膮ce na celu nagradzanie 100 najlepszych projekt贸w w ka偶dym co-chainie w oparciu o wykorzystanie.聽

Kava ma natywny token narz臋dziowy i zarz膮dzania, KAVA, oraz stablecoina peggowanego w dolarach ameryka艅skich, USDX. KAVA s艂u偶y do op艂acania op艂at transakcyjnych i jest stawiana przez weryfikator贸w w celu wygenerowania konsensusu sieciowego. U偶ytkownicy mog膮 delegowa膰 swoje postawione KAVA do walidator贸w, aby uzyska膰 udzia艂 w emisji KAVA. Stakuj膮cy i walidatorzy mog膮 r贸wnie偶 g艂osowa膰 nad propozycjami zarz膮dzania, kt贸re dyktuj膮 parametry sieci.聽

IoTeX

IoTeX to sie膰 warstwy 1 za艂o偶ona w 2017 z naciskiem na po艂膮czenie blockchainu z Internet of Things. Daje to u偶ytkownikom kontrol臋 nad danymi generowanymi przez ich urz膮dzenia, pozwalaj膮c na 鈥瀘bs艂ugiwane maszynowo aplikacje, zasoby i us艂ugi鈥. Twoje dane osobowe maj膮 warto艣膰, a zarz膮dzanie nimi za po艣rednictwem blockchaina gwarantuje bezpieczn膮 w艂asno艣膰.

Po艂膮czenie sprz臋tu i oprogramowania IoTeX zapewnia nowe rozwi膮zanie do kontroli swojej prywatno艣膰 i danych bez po艣wi臋cania do艣wiadczenia u偶ytkownika. System, kt贸ry umo偶liwia u偶ytkownikom zdobywanie zasob贸w cyfrowych na podstawie ich rzeczywistych danych, nazywa si臋 MachineFi.

IoTeX wypu艣ci艂o dwa godne uwagi produkty sprz臋towe znane jako Ucam i Pebble Tracker. Ucam to zaawansowana kamera ochrony domu, kt贸ra pozwala u偶ytkownikom monitorowa膰 ich domy z dowolnego miejsca i z zachowaniem pe艂nej prywatno艣ci. Pebble Tracker to inteligentny GPS z obs艂ug膮 4G i funkcjami 艣ledzenia. 艢ledzi nie tylko dane GPS, ale tak偶e dane 艣rodowiskowe w czasie rzeczywistym, w tym temperatur臋, wilgotno艣膰 i jako艣膰 powietrza.

Je艣li chodzi o architektur臋 blockchain, IoTeX ma wiele wbudowanych protoko艂贸w warstwy 2. Blockchain zapewnia narz臋dzia do tworzenia niestandardowych sieci wykorzystuj膮cych IoTeX do finalizacji. Te 艂a艅cuchy mog膮 r贸wnie偶 wchodzi膰 ze sob膮 w interakcje i udost臋pnia膰 informacje za po艣rednictwem IoTeX. Deweloperzy mog膮 nast臋pnie 艂atwo stworzy膰 nowy sub-chain, aby spe艂ni膰 specyficzne potrzeby swojego urz膮dzenia IoT. Moneta IoTeX, IOTX, s艂u偶y do op艂at transakcyjnych, stakingu, zarz膮dzania i walidacji sieci.



Przemy艣lenia ko艅cowe

Dzisiejszy ekosystem blockchain ma kilka sieci warstwy 1 i protoko艂贸w warstwy 2. 艁atwo jest si臋 w tym wszystkim pogubi膰, ale gdy tylko zrozumiesz podstawowe poj臋cia, pro艣ciej b臋dzie Ci za艂apa膰 og贸ln膮 struktur臋 i architektur臋. Ta wiedza mo偶e by膰 przydatna podczas badania nowych projekt贸w blockchain, zw艂aszcza gdy koncentruj膮 si臋 na interoperacyjno艣ci sieci i rozwi膮zaniach cross-chain.