TL;DR
Layer 1 se referă la o rețea de bază, cum ar fi Bitcoin, BNB Chain sau Ethereum și infrastructura sa de suport. Blockchain-urile layer 1 pot valida și finaliza tranzacțiile fără a avea nevoie de altă rețea. Îmbunătățirea scalabilității rețelelor layer 1 este dificilă, așa cum am observat la Bitcoin. Ca soluție, dezvoltatorii creează protocoale layer 2 care se bazează pe rețeaua layer 1 pentru securitate și consens. Rețeaua Bitcoin Lightning este un exemplu de protocol layer 2. Permite utilizatorilor să facă tranzacții în mod liber înainte de a le înregistra în lanțul principal.
Introducere
Layer 1 și layer 2 sunt termeni care ne ajută să înțelegem arhitectura diferitelor blockchain-uri, proiecte și instrumente de dezvoltare. Dacă v-ați întrebat vreodată despre relația dintre Polygon și Ethereum sau Polkadot și paralanțurile sale, vă va ajuta să aflați despre diferitele layer blockchain.
Ce este layer 1?
O rețea layer 1 este un alt nume pentru un blockchain de bază. BNB Smart Chain (BNB), Ethereum (ETH), Bitcoin (BTC) și Solana sunt toate protocoale layer 1. Ne referim la ele ca layer 1 deoarece acestea sunt principalele rețele din propriul ecosistem. Spre deosebire de layer 1, avem off-chain-uri și alte soluții layer 2 care sunt construite pe lanțurile principale.
Cu alte cuvinte, un protocol este layer 1 atunci când procesează și finalizează tranzacțiile pe propriul blockchain. De asemenea, are propriul token nativ, folosit pentru a plăti comisioanele de tranzacție.
Scalarea layer 1
O problemă comună a rețelelor layer 1 este incapacitatea acestora de a fi scalate. Bitcoin și alte blockchain-uri mari au întâmpinat dificultăți la procesarea tranzacțiilor în momente de creștere a cererii. Bitcoin folosește mecanismul de consens Proof of Work (PoW), care necesită foarte multe resurse de calcul.
Deși PoW asigură descentralizarea și securitatea, rețelele PoW tind să încetinească atunci când volumul tranzacțiilor este prea mare. Acest lucru mărește timpul de confirmare a tranzacțiilor și crește taxele.
Dezvoltatorii blockchain lucrează la soluții de scalabilitate de mulți ani, dar există încă multe discuții cu privire la cele mai bune alternative. Pentru scalarea layer 1, printre opțiuni se numără:
1. Creșterea dimensiunii blocului, permițând procesarea mai multor tranzacții în fiecare bloc.
2. Schimbarea mecanismului de consens utilizat, cum este cazul viitoarei actualizări Ethereum 2.0.
3. Implementarea sharding-ului. O formă de partiționare a bazelor de date.
Îmbunătățirile pentru layer 1 necesită o muncă semnificativă pentru a fi implementate. În multe cazuri, nu toți utilizatorii rețelei vor fi de acord cu schimbarea. Acest lucru poate duce la divizarea comunității sau chiar la un hard fork, așa cum s-a întâmplat cu Bitcoin și Bitcoin Cash în 2017.
SegWit
Un exemplu de soluție layer 1 pentru scalare este SegWit (segregated witness), în cazul Bitcoin. Acesta a crescut volumul rețelei Bitcoin prin modificarea modului în care sunt organizate datele blocului (semnăturile digitale nu mai fac parte din inputul tranzacției). Schimbarea a eliberat mai mult spațiu pentru tranzacții per bloc, fără a afecta securitatea rețelei. SegWit a fost implementat printr-un soft fork retro-compatibil. Acest lucru înseamnă că și nodurile Bitcoin care nu sunt încă actualizate pentru a include SegWit pot totuși să proceseze tranzacții.
Ce este sharding-ul pentru layer 1?
Sharding-ul este o soluție populară de scalare layer 1 folosită pentru a crește volumul tranzacțiilor. Tehnica este o formă de partiționare a bazelor de date care poate fi aplicată registrelor distribuite pe blockchain. O rețea și nodurile sale sunt împărțite în diferite partiții pentru a distribui volumul de lucru și pentru a îmbunătăți viteza tranzacțiilor. Fiecare partiție gestionează un subset al activității întregii rețele, ceea ce înseamnă că are propriile sale tranzacții, noduri și blocuri separate.
Folosind partiționarea, nu este nevoie ca fiecare nod să mențină o copie completă a întregului blockchain. În schimb, fiecare nod raportează lanțului principal munca finalizată pentru a partaja starea datelor locale, inclusiv soldul adreselor și alte valori cheie.
Layer 1 vs. Layer 2
Când vine vorba de îmbunătățiri, layer 1 are încă probleme care nu pot fi soluționate. Din cauza constrângerilor tehnologice, anumite modificări sunt dificil sau aproape imposibil de implementat pe rețeaua principală de blockchain. Ethereum, de exemplu, este în curs de a face upgrade la Proof of Stake (PoS), dar acest proces a durat ani pentru a fi dezvoltat.
Unele cazuri de utilizare pur și simplu nu pot funcționa cu layer 1 din cauza problemelor de scalabilitate. Un joc blockchain nu ar putea folosi în mod realist rețeaua Bitcoin din cauza timpilor lungi de tranzacție. Cu toate acestea, este posibil ca jocul să dorească totuși să folosească securitatea și descentralizarea oferite de layer 1. Cea mai bună opțiune este să construiți deasupra rețelei cu o soluție layer 2.
Rețeaua Lightning
Soluțiile layer 2 sunt construite pe layer 1 și se bazează pe acesta din urmă pentru a finaliza tranzacțiile. Un exemplu cunoscut este rețeaua Lightning. Atunci când este supusă unui trafic intens, rețeaua Bitcoin poate avea nevoie de ore pentru a procesa tranzacțiile. Rețeaua Lightning permite utilizatorilor să efectueze plăți rapide cu Bitcoin în afara lanțului principal, iar soldul final este raportat ulterior lanțului principal. Acest lucru reunește în esență tranzacțiile tuturor într-o singură înregistrare finală, economisind timp și resurse.
Exemple de blockchain layer 1
Acum că știm ce este layer 1, să analizăm câteva exemple. Există o mare varietate de blockchain-uri layer 1 și multe dintre acestea permit cazuri de utilizare unice. Nu există numai Bitcoin și Ethereum. Fiecare rețea oferă soluții diferite la trilema tehnologiei blockchain: descentralizare, securitate și scalabilitate.
Elrond
Elrond este o rețea layer 1 fondată în 2018, care folosește partiționarea pentru a îmbunătăți performanța și scalabilitatea. Blockchain-ul Elrond poate procesa peste 100.000 de tranzacții pe secundă (TPS). Cele două caracteristici principale unice sunt protocolul său de consens Secure Proof of Stake (SPoS) și Adaptive State Sharding.
Adaptive State Sharding are loc prin divizări și fuzionări de partiții pe măsură ce rețeaua pierde sau câștigă utilizatori. Întreaga arhitectură a rețelei este partiționată, inclusiv starea și tranzacțiile acesteia. Validatorii se deplasează, de asemenea, între partiții, reducând șansa unei preluări rău intenționate a unei partiții.
Tokenul nativ EGLD al rețelei Elrond este utilizat pentru comisioanele de tranzacție, implementarea DApp-urilor și recompensarea utilizatorilor care participă la mecanismul de validare al rețelei. De asemenea, rețeaua Elrond este certificată Carbon Negativ, deoarece compensează pentru emisiile de CO2 mai mult decât produce mecanismul său PoS.
Harmony
Harmony este o rețea layer 1 care folosește mecanismul Efective Proof of Stake (EPoS), cu suport pentru partiționare. Rețeaua principală a blockchain-ului are patru partiții, fiecare creând și verificând noi blocuri în paralel. O partiție poate face acest lucru având propria viteză, ceea ce înseamnă că toate pot avea înălțimi diferite de bloc.
Harmony utilizează în prezent o strategie „Cross-Chain Finance” (Finanțe între lanțuri) pentru a atrage dezvoltatori și utilizatori. Punțile trustless către Ethereum (ETH) și Bitcoin joacă un rol cheie, permițând utilizatorilor să-și schimbe tokenurile fără riscurile obișnuite de custodie pe care le implică punțile. Viziunea principală a rețelei Harmony pentru scalarea Web3 se bazează pe organizațiile autonome descentralizate (DAO) și pe dovezile zero-knowledge.
Viitorul DeFi (Finanțe descentralizate) pare că va fi clădit pe oportunități multi-lanț și cross-chain, ceea ce face ca serviciile Harmony să fie atractive pentru utilizatori. Infrastructura NFT, instrumentele DAO și punțile inter-protocoale sunt domenii majore de interes.
Tokenul său nativ, ONE, este folosit pentru a plăti comisioanele de tranzacție în rețea. De asemenea, poate fi folosit în staking pentru a participa la mecanismul de consens și guvernanță al rețelei Harmony. Acest lucru oferă validatorilor recompense de bloc și comisioane de tranzacție.
Celo
Celo este o rețea layer 1 provenită dintr-un fork al Go Ethereum (Geth) din 2017. Totuși, a făcut unele modificări semnificative, inclusiv implementarea PoS și a unui sistem unic de adrese. Ecosistemul Celo Web3 include DeFi, NFT-uri și soluții de plată, cu peste 100 de milioane de tranzacții confirmate. Pe Celo, oricine poate folosi un număr de telefon sau o adresă de e-mail ca cheie publică. Blockchain-ul rulează cu ușurință folosind computere standard și nu necesită hardware special.
Tokenul principal al rețelei Celo este CELO, un token utilitar standard pentru tranzacții, securitate și recompense. Rețeaua Celo are, de asemenea, cUSD, cEUR și cREAL ca monede stabile. Acestea sunt generate de utilizatori, iar paritatea lor este menținută printr-un mecanism similar monedei DAI de la MakerDAO. De asemenea, tranzacțiile efectuate cu monede stabile Celo pot fi plătite cu orice alt activ Celo.
Sistemul de adrese și moneda stabilă ale rețelei CELO urmăresc să facă ecosistemul cripto mai accesibil și să îmbunătățească adopția. Volatilitatea pieței cripto și dificultatea pentru noii veniți pot fi descurajatoare.
THORChain
THORChain este o platformă de schimb descentralizată (DEX) fără permisiune cross-chain. Este o rețea layer 1 construită folosind SDK-ul Cosmos. De asemenea, utilizează mecanismul de consens Tendermint pentru validarea tranzacțiilor. Scopul principal al platformei THORChain este acela de a permite lichiditate descentralizată între lanțuri, fără a fi nevoie de a ancora sau a face wraps cu active. Pentru investitorii pe mai multe lanțuri, ancorarea și wrapping-ul adaugă un risc suplimentar procesului.
De fapt, THORChain acționează ca un manager de seif care monitorizează depozitele și retragerile. Acest lucru ajută la crearea lichidității descentralizate și elimină intermediarii centralizați. RUNE este tokenul nativ al THORChain, folosit pentru plata comisioanelor de tranzacție și, de asemenea, în guvernare, securitate și validare.
Modelul Automated Market Maker (AMM) al platformei THORChain folosește RUNE acționând ca pereche de bază, ceea ce înseamnă că puteți schimba RUNE cu orice alt activ acceptat. Într-un fel, proiectul funcționează ca un Uniswap cross-chain, RUNE fiind un activ de decontare și de securitate pentru centralizatoarele de lichiditate.
Kava
Kava este un blockchain layer 1 care combină viteza și interoperabilitatea Cosmos cu suportul pentru dezvoltatori al rețelei Ethereum. Folosind o arhitectură „co-chain”, rețeaua Kava prezintă un blockchain distinct atât pentru mediul de dezvoltare EVM, cât și pentru Cosmos SDK. Adăugând la aceasta suportul IBC pe co-chain-ul Cosmos, acest lucru le permite dezvoltatorilor să implementeze aplicații descentralizate care interoperează perfect între ecosistemele Cosmos și Ethereum.
Kava folosește mecanismul de consens PoS Tendermint, oferind scalabilitate puternică aplicațiilor din co-chain-ul EVM. Finanțată de KavaDAO, rețeaua Kava oferă, de asemenea, stimulente deschise pentru dezvoltatorii din lanț, concepute pentru a recompensa primele 100 de proiecte din fiecare co-chain în funcție de utilizare.
Kava are un token nativ de utilitate și guvernare, KAVA, și o monedă stabilă ancorată la dolarul american, USDX. KAVA este folosit pentru a plăti comisioanele de tranzacție și este folosit în staking de validatori pentru a genera consens în rețea. Utilizatorii își pot delega tokenurile KAVA aflate în staking validatorilor pentru a câștiga o parte din emisiile KAVA. De asemenea, participanții și validatorii pot vota propuneri de guvernare care dictează parametrii rețelei.
IoTeX
IoTeX este o rețea layer 1 fondată în 2017, care pune accent pe combinarea blockchain-ului cu Internetul lucrurilor. Acest lucru oferă utilizatorilor control asupra datelor pe care dispozitivele lor le generează, permițând existența „DApp-urilor, activelor și serviciilor susținute de mașini”. Informațiile dvs. personale au valoare și gestionarea acestora prin blockchain garantează un nivel securizat al proprietății.
Combinația de hardware și software a rețelei IoTeX oferă o nouă soluție pentru ca oamenii să dețină controlul asupra confidențialității și datelor lor fără a sacrifica experiența de utilizare. Sistemul care permite utilizatorilor să câștige active digitale din datele lor din lumea reală se numește MachineFi.
IoTeX a lansat două produse hardware notabile cunoscute sub numele de Ucam și Pebble Tracker. Ucam este o cameră avansată de securitate pentru case, care permite utilizatorilor să-și monitorizeze locuințele de oriunde și cu confidențialitate totală. Pebble Tracker este un sistem GPS inteligent cu suport 4G și capabilități de urmărire și localizare. Nu numai că monitorizează datele GPS, ci și datele de mediu în timp real, inclusiv temperatura, umiditatea și calitatea aerului.
În ceea ce privește arhitectura blockchain-ului, IoTeX are un număr de protocoale layer 2 construite deasupra acestuia. Blockchain-ul oferă instrumente pentru a crea rețele personalizate care utilizează IoTeX pentru finalizare. Aceste lanțuri pot, de asemenea, interacționa între ele și pot partaja informații prin IoTeX. Dezvoltatorii pot crea apoi cu ușurință un nou sub-lanț pentru a satisface nevoile specifice ale dispozitivului IoT. Moneda rețelei IoTeX, IOTX, este utilizată pentru comisioanele de tranzacție, staking, guvernanță și validarea rețelei.
Gânduri de încheiere
Ecosistemul blockchain de astăzi are mai multe rețele layer 1 și protocoale layer 2. Este ușor să vă pierdeți în atâtea detalii, dar odată ce înțelegeți conceptele de bază, veți înțelege mai ușor structura și arhitectura generală. Aceste cunoștințe pot fi utile atunci când analizați noi proiecte blockchain, mai ales când acestea se concentrează pe interoperabilitatea rețelelor și soluțiile cross-chain.