TL;DR
Popularitatea cripto și blockchain crește exponențial, la fel și numărul de utilizatori și tranzacții. Deși se vede clar cât de revoluționar este blockchainul, scalabilitatea – capacitatea unui sistem de a crește în timp ce răspunde unei cereri tot mai mari – a fost întotdeauna o provocare. Rețelele blockchain publice, care sunt foarte descentralizate și sigure, au adesea probleme când vine vorba de atingerea unui randament ridicat.
Acest lucru este adesea descris drept Trilema Blockchain, care afirmă că este practic imposibil ca un sistem descentralizat să atingă simultan niveluri la fel de ridicate de descentralizare, securitate și scalabilitate. În mod realist, rețelele blockchain pot avea doar doi din trei factori.
Din fericire, însă, mii de entuziaști și experți lucrează la soluții de scalare. Unele dintre aceste soluții sunt concepute pentru a modifica arhitectura blockchainului principal (Layer 1), în timp ce altele vizează protocoalele Layer 2 care funcționează pe rețeaua de bază.
Introducere
Pentru că există un număr mare de blockchainuri și criptomonede disponibile, este posibil să nu știți dacă utilizați un lanț Layer 1 sau Layer 2. Ascunderea complexității blockchainului are anumite beneficii, dar merită să înțelegeți un sistem în care investiți sau pe care îl utilizați. Cu acest articol, veți înțelege diferențele dintre blockchainurile Layer 1 și Layer 2 și diverse soluții de scalabilitate.
Ce este un blockchain Layer 1 vs. Layer 2?
Termenul Layer 1 se referă la nivelul de bază al unei arhitecturi blockchain. Reprezintă structura principală a unei rețele blockchain. Bitcoin, Ethereum și BNB Chain sunt exemple de blockchain Layer 1. Layer 2 se referă la rețele construite peste alte blockchainuri. Deci, dacă Bitcoin este Layer 1, rețeaua Lightning care rulează pe acesta este un exemplu de Layer 2.
Îmbunătățirile de scalabilitate a rețelei blockchain pot fi clasificate în soluții Layer 1 și Layer 2. O soluție Layer 1 va schimba direct regulile și mecanismele blockchainului inițial. O soluție de Layer 2 va folosi o rețea externă paralelă pentru a facilita tranzacțiile în afara lanțului principal.
De ce este importantă scalabilitatea blockchainului?
Imaginați-vă că se construiește o nouă autostradă între un oraș important și suburbia sa în dezvoltare rapidă. Pe măsură ce volumul traficului de pe autostradă crește și aglomerația devine un lucru obișnuit – mai ales la orele de vârf – timpul mediu pentru a ajunge de la A la B poate crește semnificativ. Nu e de mirare, având în vedere că infrastructura rutieră are capacitate limitată și cererea este în continuă creștere.
Acum, ce pot face autoritățile pentru a ajuta mai mulți călători să se deplaseze mai repede pe această rută? O soluție ar fi îmbunătățirea autostrăzii, adăugând benzi suplimentare pe fiecare parte a drumului. Acest lucru, însă, nu este întotdeauna practic, deoarece este o soluție costisitoare, care ar cauza probleme considerabile celor care folosesc deja autostrada. O alternativă este de a deveni creativ și de a lua în considerare diverse abordări care nu sunt asociate cu efectuarea de modificări ale infrastructurii de bază, cum ar fi construirea de drumuri de serviciu suplimentare sau chiar lansarea unei linii de tranzit feroviar ușor de-a lungul autostrăzii.
În lumea tehnologiei blockchain, autostrada principală ar fi Layer 1 (rețeaua principală), în timp ce drumurile suplimentare de serviciu ar fi soluții Layer 2 (rețea secundară pentru îmbunătățirea capacității generale).
Bitcoin, Ethereum și Polkadot sunt toate considerate blockchainuri Layer 1. Ele sunt blockchainurile de bază care procesează și înregistrează tranzacțiile pentru ecosistemele lor corespunzătoare, având o criptomonedă nativă – folosită, de obicei, pentru a plăti taxe și pentru a oferi o utilitate mai largă. Polygon este un exemplu de soluție de scalare Layer 2 pentru Ethereum. Rețeaua Polygon alocă periodic puncte de control pe mainnetul Ethereum pentru a transmite actualizări cu privire la starea sa.
Capacitatea de transfer este un element vital al unui blockchain. Este un indicator al vitezei și eficienței, care arată câte tranzacții pot fi procesate și înregistrate într-un anumit interval de timp. Pe măsură ce numărul de utilizatori crește și numărul de tranzacții simultane crește, utilizarea unui blockchain Layer 1 poate deveni lentă și costisitoare. Acest lucru este valabil mai ales pentru blockchainurile Layer 1 care utilizează un mecanism Proof of Work, spre deosebire de Proof of Stake.
Probleme curente ale blockchainurilor Layer 1
Bitcoin și Ethereum sunt exemple bune de rețele Layer 1 cu probleme de scalare. Ambele asigură rețeaua printr-un model de consens distribuit. Aceasta înseamnă că toate tranzacțiile sunt verificate de mai multe noduri înainte de a fi validate. Așa-numitele noduri miniere concurează toate pentru a rezolva un puzzle de calcul complex, iar minerii de succes sunt recompensați în criptomoneda nativă a rețelei.
Cu alte cuvinte, toate tranzacțiile necesită verificarea independentă a mai multor noduri înainte de a fi confirmate. Acesta este o modalitate eficientă de urmărire și înregistrare a datelor corecte și verificate în blockchain, atenuând în același timp riscul de atac din partea persoanelor rău intenționate. Cu toate acestea, când este vorba despre o rețea la fel de populară precum Ethereum sau Bitcoin, cererea de transfer devine o problemă din ce în ce mai mare. În perioadele de congestionare a rețelei, utilizatorii se vor confrunta cu timpi de confirmare mai lenți și comisioane de tranzacție mai mari.
Cum funcționează soluțiile de scalare Layer 1?
Există mai multe opțiuni disponibile pentru blockchainurile Layer 1, care pot crește randamentul și capacitatea generală a rețelei. În cazul blockchainurilor care utilizează Proof of Work, o tranziție la Proof of Stake ar putea fi o opțiune pentru creșterea numărului de tranzacții pe secundă (TPS), reducând în același timp taxele de procesare. Cu toate acestea, există opinii mixte în comunitatea cripto cu privire la beneficiile și implicațiile pe termen lung ale Proof of Stake.
Soluțiile de scalare pe rețelele Layer 1 sunt, de obicei, introduse de echipa de dezvoltare a proiectului. În funcție de soluție, comunitatea va trebui să facă hard fork sau soft fork în rețea. Unele mici modificări sunt retro-compatibile, cum ar fi actualizarea SegWit pentru Bitcoin.
Modificările mai mari, cum ar fi creșterea dimensiunii blocului Bitcoin la 8MB, necesită un hard fork. Acest lucru creează două versiuni ale blockchainului, una cu actualizare și alta fără. O altă opțiune pentru a crește debitul unei rețele este partiționarea. Acest lucru împarte operațiunile unui blockchain în mai multe secțiuni mai mici care pot procesa date simultan, în loc să le proceseze secvențial.
Cum funcționează soluțiile de scalare Layer 2?
După cum s-a discutat, soluțiile Layer 2 se bazează pe rețele secundare care funcționează în paralel sau independent de lanțul principal.
Rollupuri
Rollupurile zero-knowledge (cel mai comun tip) grupează tranzacțiile Layer 2 în afara lanțului și le trimit ca o singură tranzacție pe lanțul principal. Aceste sisteme folosesc dovezi de valabilitate pentru a verifica integritatea tranzacțiilor. Activele sunt deținute pe lanțul inițial cu un contract inteligent de legătură, iar contractul inteligent confirmă că rollupul funcționează conform așteptărilor. Acest lucru oferă securitatea rețelei inițiale cu beneficiile unui rollup care consumă mult mai puțin intensiv resursele.
Sidechains
Sidechains sunt rețele blockchain independente cu propriile seturi de validatori. Aceasta înseamnă că un contract inteligent de legătură de pe lanțul principal nu verifică validitatea rețelei sidechain. Prin urmare, trebuie să aveți încredere că sidechainul funcționează corect, având in vedere că poate să controleze activele din lanțul inițial.
Canale de stare
Un canal de stare este un mediu de comunicare bidirecțională între părțile care tranzacționează. Părțile izolează o parte a blockchainului de bază și o conectează la un canal de tranzacționare off-chain. Acest lucru se face de obicei printr-un contract inteligent agreat în prealabil sau printr-o semnătură multiplă. Părțile execută apoi o tranzacție sau un set de tranzacții off-chain, fără a trimite imediat date despre tranzacție în registrul distribuit de bază (adică, lanțul principal). Odată ce toate tranzacțiile din set sunt finalizate, „starea” finală a canalului este transmisă către blockchain pentru validare. Acest mecanism permite îmbunătățirea vitezei tranzacțiilor și crește capacitatea totală a rețelei. Soluții precum Bitcoin Lightning Network și Raiden de la Ethereum funcționează pe baza canalelor de stare.
Blockchainuri imbricate
Această soluție se bazează pe un set de lanțuri secundare care stau deasupra blockchainului principal, „părinte”. Blockchainurile imbricate funcționează conform regulilor și parametrilor stabiliți de lanțul părinte. Lanțul principal nu participă la executarea tranzacțiilor și rolul său se limitează la soluționarea disputelor atunci când este necesar. Activitatea de zi cu zi este delegată lanțurilor „fiu”, care returnează tranzacțiile procesate la lanțul principal după ce acestea au fost finalizate în afara lanțului principal. Proiectul Plasma de la OmiseGO este un exemplu de soluție blockchain imbricată Layer 2.
Limitări ale soluțiilor de scalare Layer 1 și Layer 2
Atât soluțiile Layer 1, cât și cele Layer 2 au avantaje și dezavantaje unice. Lucrul cu Layer 1 poate oferi cea mai eficientă soluție pentru îmbunătățirea la scară largă a protocolului. Cu toate acestea, acest lucru înseamnă și că validatorii trebuie să fie convinși să accepte modificări printr-un hard fork.
De exemplu, validatorii ar putea să nu dorească să facă acest lucru în cazul trecerii de la Proof of Work la Proof of Stake. Minerii vor pierde venituri prin această trecere la un sistem mai eficient, fiind astfel descurajați de la îmbunătățirea scalabilității.
Layer 2 oferă o modalitate mult mai rapidă de a îmbunătăți scalabilitatea. Cu toate acestea, în funcție de metoda utilizată, se poate pierde mult din securitatea blockchainului inițial. Utilizatorii au încredere în rețele precum Ethereum și Bitcoin pentru rezistența și istoricul lor de securitate. Prin eliminarea aspectelor Layer 1, de multe ori, trebuie să vă bazați pe echipa și rețeaua Layer 2 pentru eficiență și securitate.
Ce urmează după Layer 1 și Layer 2?
O întrebare cheie este dacă vom mai avea nevoie de soluții de Layer 2, pe măsură ce Layer 1 devine mai scalabil. Blockchainurile existente înregistrează îmbunătățiri și sunt deja create noi rețele cu o scalabilitate bună. Cu toate acestea, va dura mult timp pentru ca sistemele majore să își îmbunătățească scalabilitatea, iar acest lucru nu este garantat. Opțiunea cea mai probabilă este ca Layer 1 să se concentreze pe securitate și să permită rețelelor Layer 2 să își adapteze serviciile la cazuri de utilizare specifice.
În viitorul apropiat, există șanse mari ca lanțurile mari precum Ethereum să domine în continuare datorită comunității lor mari de utilizatori și dezvoltatori. Cu toate acestea, setul său mare de validatori descentralizați și reputația de încredere creează o bază solidă pentru soluții specifice Layer 2.
Gânduri de încheiere
De când s-a lansat cripto, căutarea soluțiilor de scalabilitate îmbunătățită a creat abordări în două direcții, cu îmbunătățiri Layer 1 și soluții Layer 2. Dacă aveți un portofoliu cripto diversificat, există șanse mari să aveți deja expunere atât la rețelele Layer 1, cât și la cele Layer 2. Acum, înțelegeți diferențele dintre cele două, precum și abordările diferite referitoare la scalare pe care le oferă.