Осторожно! Много текста.
Протоколы нулевого уровня — это инфраструктура, на основе которой можно построить блокчейны первого уровня. Протоколы нулевого уровня являются основополагающим уровнем для сетей и приложений блокчейна, а потому являются одним из многих вариантов решения проблем отрасли, таких как масштабируемость и совместимость.
Введение
Из чего состоит экосистема блокчейна? Один из способов разделить части экосистемы — классифицировать их по уровням по аналогии с интернет-протоколами.
Экосистема блокчейна может быть классифицирована следующим образом:
Нулевой уровень: базовая инфраструктура, на которой может быть построено множество блокчейнов первого уровня.
Первый уровень: базовые блокчейны, используемые разработчиками для создания приложений, таких как децентрализованные приложения (DApp).
Второй уровень: решения для масштабирования, переносящие активность сети за пределы блокчейнов первого уровня, чтобы облегчить их транзакционную нагрузку.
Третий уровень: уровень приложений на основе блокчейна, включая игры, кошельки и другие DApp.
Однако не все экосистемы блокчейнов делятся на эти категории. В одних могут отсутствовать определенные уровни, а другие можно отнести к разным уровням в зависимости от контекста.
Протоколы нулевого уровня устраняют ряд ограничений сетей первого уровня, построенных по монолитной архитектуре, например Ethereum. Нулевой уровень помогает решить проблемы масштабируемости и совместимости, создавая более гибкую базовую инфраструктуру и позволяя разработчикам запускать собственные блокчейны для определенных целей.
Какие проблемы может решить нулевой уровень
Совместимость
Совместимость — это способность блокчейнов взаимодействовать друг с другом. Это свойство позволяет создать более взаимосвязанную и удобную сеть продуктов и услуг.
Сети блокчейнов, построенные на одном и том же протоколе нулевого уровня, могут взаимодействовать друг с другом по умолчанию без специальных мостов. Нулевой уровень использует различные итерации протоколов кроссчейн-перевода, позволяя блокчейнам экосистемы расширять возможности и сценарии использования друг друга. В результате сетям удается увеличить скорость транзакций и повысить эффективность.
Масштабируемость
Монолитные блокчейны, например Ethereum, часто страдают от перегрузок, поскольку все критически важные функции, такие как исполнение транзакций, консенсус и доступность данных, обеспечиваются одним протоколом первого уровня. Это создает проблему масштабирования, которую может решить нулевой уровень, способный делегировать эти задачи различным блокчейнам.
Такая конструкция позволяет сетям, построенным на одной и той же инфраструктуре нулевого уровня, оптимизировать определенные задачи, тем самым повышая масштабируемость. Например, в чейнах исполнения можно увеличить количество транзакций в секунду.
Гибкость разработки
Протоколы нулевого уровня часто предлагают простые в использовании инструменты для разработки программного обеспечения (SDK) и удобный интерфейс, чтобы стимулировать разработчиков запускать собственные блокчейны для конкретных целей.
Протоколы нулевого уровня предоставляют разработчикам большую гибкость в настройке блокчейнов, позволяя определять собственные модели эмиссии токенов и тип создаваемых DApp.
Как работает протокол нулевого уровня
Протоколы нулевого уровня могут работать по-разному. Они могут отличаться дизайном, функциями и направленностью.
Как правило, протоколы нулевого уровня служат основным и первичным блокчейном для поддержки данных транзакций в различных чейнах первого уровня. Хотя есть кластеры блокчейнов первого уровня, построенные на протоколах нулевого уровня, существуют также протоколы кроссчейн-переводов, которые позволяют передавать токены и данные между различными блокчейнами.
Структуры и взаимоотношения этих трех компонентов могут отличаться в зависимости от конкретного протокола нулевого уровня. Рассмотрим несколько примеров:
Polkadot
Соучредитель Ethereum Гэвин Вуд разработал протокол Polkadot, позволяющий разработчикам создавать собственные блокчейны. Он использует основную сеть, называемую Polkadot Relay Chain. Каждый независимый блокчейн, построенный на Polkadot, известен как параллельный чейн, или парачейн.
Relay Chain работает как мост между парачейнами и обеспечивает эффективную передачу данных. Она использует шардинг — метод оптимизации обработки транзакций за счет разделения блокчейнов или других типов баз данных.
Безопасность сети и консенсус Polkadot обеспечивает механизм валидации Рroof of Stake (PoS). Чтобы создать проект на Polkadot, разработчики участвуют в аукционах на получение слотов. Первый проект парачейнов Polkadot был одобрен на аукционе в декабре 2021 года.
Avalanche
Блокчейн Avalanche был запущен в 2020 году компанией Ava Labs. Он делает упор на протоколы DeFi и использует инфраструктуру, состоящую из трех основных чейнов: чейн контракта (C-chain), чейн биржи (X-chain) и чейн платформы (P-chain).
Они разработаны специально для выполнения основных функций экосистемы, чтобы повысить безопасность и одновременно обеспечить низкую задержку и высокую пропускную способность. X-Chain используют для создания и торговли активами, C-Chain — для создания смарт-контрактов, а P-Chain — для координации валидаторов и подсетей. Гибкая структура Avalanche также позволяет осуществлять быстрые и дешевые кроссчейн-свопы.
Cosmos
Сеть Cosmos была основана в 2014 году Итаном Бухманом и Чжэ Квоном. Она состоит из основной сети Cosmos Hub, функционирующей на базе Proof of Stake, и пользовательских блокчейнов, известных как зоны. Cosmos Hub передает активы и данные между взаимосвязанными зонами и обеспечивает общую безопасность сети.
Каждая зона создается в соответствии с потребностями разработчика и позволяет устанавливать собственную криптовалюту, настраивать валидацию блоков и так далее. Все приложения и сервисы Cosmos, размещенные в этих зонах, взаимодействуют через протокол Inter-Blockchain Communication (IBC). Это позволяет свободно обмениваться активами и данными между независимыми блокчейнами.
Резюме
В зависимости от их дизайна, блокчейны нулевого уровня могут решить некоторые проблемы отрасли, такие как совместимость и масштабируемость. Однако только время покажет, насколько успешным будет это решение. Существует множество конкурирующих разработок, направленных на достижение аналогичных целей.
Эффективность блокчейнов нулевого уровня в решении проблем отрасли будет зависеть от их способности привлечь разработчиков, а также реальной ценности для пользователей, которую смогут предложить приложения на этих блокчейнах.