Zhrnutie
Vrstva 1 sa vzťahuje na základnú sieť, ako je Bitcoin, BNB Chain alebo Ethereum, a jej základnú infraštruktúru. Blockchainy vrstvy 1 dokážu overiť a dokončiť transakcie bez potreby ďalšej siete. Zlepšenie škálovateľnosti sietí vrstvy 1 je náročné, ako sme videli pri Bitcoine. Ako riešenie vývojári vytvárajú protokoly vrstvy 2, ktoré sa, čo sa týka bezpečnosti a konsenzu, spoliehajú na sieť vrstvy 1. Lightning Network Bitcoinu je jedným z príkladov protokolu vrstvy 2. Umožňuje používateľom voľne vykonávať transakcie pred ich zaznamenaním do hlavného reťazca.
Úvod
Vrstva 1 a vrstva 2 sú pojmy, ktoré nám pomáhajú pochopiť architektúru rôznych blockchainov, projektov a vývojových nástrojov. Ak ste niekedy premýšľali o vzťahu medzi blockchainmi Polygon a Ethereum alebo Polkadot a jeho parachainmi, pomôže vám, ak pochopíte fungovanie jednotlivých vrstiev blockchainu.
Čo je to vrstva 1?
Sieť vrstvy 1 je iný názov pre základný blockchain. BNB Smart Chain (BNB), Ethereum (ETH), Bitcoin (BTC) a Solana sú všetko protokoly vrstvy 1. Hovoríme o nich ako o vrstve 1, pretože ide o hlavné siete v rámci ich ekosystému. Na rozdiel od vrstvy 1 máme off-chain a iné riešenia vrstvy 2, ktoré sú postavené na hlavných reťazcoch.
Inými slovami, protokol je vrstvou 1, keď spracováva a dokončuje transakcie na svojom vlastnom blockchaine. Majú tiež svoj vlastný natívny token, ktorý sa používa na zaplatenie poplatkov za transakciu.
Škálovanie vrstvy 1
Bežným problémom sietí vrstvy 1 je ich neschopnosť škálovať. Bitcoin a ďalšie veľké blockchainy majú v časoch zvýšeného dopytu problémy so spracovaním transakcií. Bitcoin využíva mechanizmus konsenzu Proof of Work (PoW), ktorý si vyžaduje veľa výpočtových zdrojov.
Zatiaľ čo PoW zaisťuje decentralizáciu a bezpečnosť, keď je objem transakcií príliš vysoký, siete PoW majú tendenciu spomaľovať. Tým sa predĺžia časy potvrdzovania transakcií a predražia poplatky.
Vývojári blockchainu pracujú na riešeniach škálovateľnosti už mnoho rokov, ale o najlepších alternatívach stále prebieha veľa diskusií. Niektoré z možností pre škálovanie vrstvy 1 sú:
1. Zväčšenie veľkosti bloku, čo umožní spracovanie viacerých transakcií v každom bloku.
2. Zmena použitého mechanizmu konsenzu, ako napríklad pri pripravovanej aktualizácii Ethereum 2.0.
3. Implementácia shardingu. Forma rozdelenia databázy.
Implementácia vylepšení vrstvy 1 si vyžaduje značné úsilie. V mnohých prípadoch nie všetci používatelia siete budú so zmenou súhlasiť. To môže viesť k rozdeleniu komunity alebo dokonca k hard forku, ako sa to stalo v prípade Bitcoinu a Bitcoin Cash v roku 2017.
SegWit
Jedným príkladom riešenia škálovania vrstvy 1 je SegWit (segregated witness) Bitcoinu. Zvýšil priepustnosť Bitcoinu zmenou spôsobu organizácie blokových dát (digitálne podpisy už nie sú súčasťou transakcie). Touto zmenou sa uvoľnilo viac miesta pre transakcie na blok bez ovplyvnenia bezpečnosti siete. SegWit bol implementovaný prostredníctvom spätne kompatibilného soft forku. To znamená, že aj uzly Bitcoinu, ktoré ešte nie sú aktualizované, aby zahŕňali SegWit, sú stále schopné spracovávať transakcie.
Čo je sharding vrstvy 1?
Sharding je obľúbené riešenie škálovania vrstvy 1 používané na zvýšenie priepustnosti transakcií. Táto technika je formou rozdelenia databáz na oddiely, ktoré možno použiť na distribuované účtovné knihy blockchainu. Sieť a jej uzly sú rozdelené do rôznych fragmentov, aby sa rozložilo pracovné zaťaženie a zvýšila sa rýchlosť transakcií. Každý fragment riadi podmnožinu aktivít celej siete, čo znamená, že má svoje vlastné transakcie, uzly a samostatné bloky.
Pri shardingu nie je potrebné, aby každý uzol udržiaval úplnú kópiu celého blockchainu. Namiesto toho každý uzol hlási dokončenú prácu hlavnému reťazcu, aby zdieľal stav svojich miestnych údajov vrátane zostatku adries a ďalších kľúčových metrík.
Porovnanie vrstvy 1 a vrstvy 2
Pokiaľ ide o vylepšenia, nie všetko sa dá riešiť na vrstve 1. Kvôli technologickým obmedzeniam je realizácia určitých zmien na hlavnej blockchainovej sieti náročná alebo takmer nemožná. Ethereum napríklad modernizuje na Proof of Stake (PoS), ale vývoj tohto procesu trval roky.
Niektoré prípady použitia jednoducho nemôžu fungovať s vrstvou 1 kvôli problémom so škálovateľnosťou. Blockchainová hra by nemohla reálne využívať sieť Bitcoin kvôli zdĺhavým časom transakcií. Hra však môže stále chcieť použiť zabezpečenie a decentralizáciu vrstvy 1. Najlepšou možnosťou je stavať na sieti s riešením vrstvy 2.
Sieť Lightning
Riešenia vrstvy 2 stavajú na vrstve 1 a spoliehajú sa na ňu pri dokončovaní svojich transakcií. Jedným zo známych príkladov je sieť Lightning. Spracovanie transakcií v sieti Bitcoin pri vysokej prevádzke môže trvať hodiny. Sieť Lightning umožňuje používateľom uskutočňovať rýchle platby s ich bitcoinmi mimo hlavného reťazca a konečný zostatok sa hlavnému reťazcu hlási neskôr. To v podstate spája transakcie všetkých zúčastnených strán do jedného konečného záznamu, čo šetrí čas a zdroje.
Príklady blockchainu vrstvy 1
Teraz, keď vieme, čo je vrstva 1, poďme si ukázať niekoľko príkladov. Existuje obrovské množstvo blockchainov vrstvy 1 a mnohé z nich podporujú jedinečné prípady použitia. Nejde tu len o Bitcoin a Ethereum. Každá sieť má iné riešenia trilemy blockchainovej technológie decentralizácie, bezpečnosti a škálovateľnosti.
Elrond
Elrond je sieť vrstvy 1 založená v roku 2018, ktorá využíva sharding na zlepšenie výkonu a škálovateľnosti. Blockchain Elrond dokáže spracovať viac ako 100 000 transakcií za sekundu (TPS). Jeho dve jedinečné hlavné funkcie sú konsenzuálny protokol Secure Proof of Stake (SPoS) a Adaptive State Sharding.
Adaptive State Sharding prebieha prostredníctvom rozdelenia a zlúčenia fragmentov, keď sieť stráca alebo získava používateľov. Celá architektúra siete je rozdelená, vrátane jej stavu a transakcií. Validátori sa tiež pohybujú medzi fragmentmi, čím sa znižuje šanca na škodlivé prevzatie fragmentu.
Natívny token EGLD siete Elrond sa používa na poplatky za transakciu, nasadenie DApps a odmeňovanie používateľov, ktorí sa zúčastňujú na overovacom mechanizme siete. Sieť Elrond je tiež certifikovaná ako uhlíkovo negatívna, pretože kompenzuje viac CO2, ako jej mechanizmus PoS vytvára.
Harmony
Harmony je sieť typu Effective Proof of Stake (EPoS) vrstvy 1 s podporou shardingu. Hlavná sieť blockchainu má štyri fragmenty, z ktorých každý paralelne vytvára a overuje nové bloky. Fragment to dokáže svojou vlastnou rýchlosťou, čo znamená, že všetky môžu mať rôzne výšky blokov.
Harmony v súčasnosti používa stratégiu „medzisieťového financovania“ na prilákanie vývojárov a používateľov. Kľúčovú úlohu zohrávajú mosty bez tretích strán na Ethereum (ETH) a Bitcoin, ktoré používateľom umožňujú vymieňať si tokeny bez zvyčajných rizík súvisiacich s viazanosťou, aké sa vyskytujú pri mostoch. Hlavná vízia Harmony pre škálovanie Web3 sa opiera o decentralizované autonómne organizácie (DAO) a dôkazy s nulovou znalosťou.
Zdá sa, že budúcnosť DeFi (decentralizované financovanie) je postavená na multireťazcových a medzisieťových príležitostiach, vďaka čomu sú premosťovacie služby Harmony pre používateľov atraktívne. Hlavnými oblasťami záujmu sú infraštruktúra NFT, nástroje DAO a medziprotokolové mosty.
Natívny token siete, ONE, sa používa na platenie poplatkov za sieťové transakcie. Môže sa tiež stakovať, aby sa zapojil do mechanizmu konsenzu a riadenia Harmony. To prináša úspešným validátorom blokové odmeny a poplatky za transakciu.
Celo
Celo je sieť vrstvy 1, odštiepená od Go Ethereum (Geth) v roku 2017. Urobila však niekoľko významných zmien, vrátane implementácie PoS a systému jedinečných adries. Súčasťou ekosystému Celo Web3 sú DeFi, NFT a platobné riešenia s počtom potvrdených transakcií viac ako 100 miliónov. V sieti Celo môže ktokoľvek použiť telefónne číslo alebo e-mailovú adresu ako verejný kľúč. Blockchain bez problémov funguje na štandardných počítačoch a nevyžaduje špeciálny hardvér.
Hlavným tokenom siete Celo je CELO, štandardný úžitkový token pre transakcie, bezpečnosť a odmeny. Sieť Celo používa ako stablecoiny aj cUSD, cEUR a cREAL. Tieto sú generované používateľmi a ich naviazania sú udržiavané mechanizmom podobným DAI od MakerDAO. Transakcie uskutočnené použitím stablecoinov Celo je možné zaplatiť aj akýmkoľvek iným aktívom Celo.
Systém adries CELO a stablecoiny majú za cieľ sprístupniť kryptomeny a zlepšiť ich prijatie. Volatilita krypto trhu a ťažkosti pre nováčikov môžu mnohých odradiť.
THORChain
THORChain funguje ako medzisieťová decentralizovaná burza (DEX) bez oprávnení. Je to sieť vrstvy 1 vytvorená pomocou Cosmos SDK. Na validáciu transakcií používa tiež mechanizmus konsenzu Tendermint. Hlavným cieľom burzy THORChain je umožniť decentralizovanú medzisieťovú likviditu bez potreby viazania alebo balenia aktív. Pre multireťazcových investorov pridáva viazanie a balenie do procesu ďalšie riziko.
V skutočnosti burza THORChain pôsobí ako správca trezorov, ktorý monitoruje vklady a výbery. To pomáha vytvárať decentralizovanú likviditu a odstraňuje centralizovaných sprostredkovateľov. RUNE je natívny token burzy THORChain, ktorý sa používa na platenie poplatkov za transakciu, a tiež pri riadení, bezpečnosti a overovaní.
Model automatický tvorca trhu (AMM) burzy THORChain používa RUNE ako základný pár, čo znamená, že RUNE môžete vymeniť za akékoľvek iné podporované aktívum. Svojím spôsobom projekt funguje ako medzisieťový Uniswap, pričom RUNE predstavuje zúčtovacie a zabezpečovacie aktívum pre pooly likvidity.
Kava
Kava je blockchain vrstvy 1, ktorý je spojením rýchlosti a interoperability Cosmos s podporou vývojárov Ethereum. Kava Network využíva architektúru „kombinovaného reťazca“ a obsahuje odlišný blockchain pre vývojové prostredia EVM aj Cosmos SDK. V spojení s podporou IBC na kombinovanom reťazci Cosmos umožňuje vývojárom nasadiť decentralizované aplikácie, ktoré bezproblémovo spolupracujú medzi ekosystémami Cosmos a Ethereum.
Kava využíva mechanizmus konsenzu Tendermint PoS, ktorý poskytuje výkonnú škálovateľnosť aplikáciám na kombinovanom reťazci EVM. Súčasťou siete Kava, ktorú financuje KavaDAO, sú aj otvorené stimuly pre vývojárov v rámci reťazca, ktoré sú navrhnuté tak, aby odmenili 100 najlepších projektov v každom reťazci na základe využitia.
Kava má natívny nástroj a token riadenia, KAVA, a stablecoin viazaný na americký dolár, USDX. Token KAVA sa používa na zaplatenie poplatkov za transakciu a stakujú ho validátori na generovanie konsenzu siete. Používatelia môžu delegovať svoje stakované tokeny KAVA na validátorov, aby získali podiel na emisiách tokenu KAVA. Stakeri a validátori môžu tiež hlasovať o návrhoch riadenia, ktoré určujú parametre siete.
IoTeX
IoTeX je sieť vrstvy 1 založená v roku 2017 so zameraním na kombináciu blockchainu s internetom vecí. To dáva používateľom kontrolu nad údajmi, ktoré generujú ich zariadenia, čo umožňuje „strojom podporované DApps, aktíva a služby“. Vaše osobné údaje majú hodnotu a ich spravovanie prostredníctvom blockchainu zaručuje bezpečné vlastníctvo.
Kombinácia hardvéru a softvéru siete IoTeX poskytuje ľuďom nové riešenie na kontrolu ich súkromia a údajov bez zníženia spokojnosti používateľov. Systém, ktorý používateľom umožňuje získavať digitálne aktíva z ich skutočných údajov, sa nazýva MachineFi.
Sieť IoTeX vydala dva pozoruhodné hardvérové produkty známe ako Ucam a Pebble Tracker. Ucam je pokročilá domáca bezpečnostná kamera, ktorá používateľom umožňuje sledovať ich domovy odkiaľkoľvek a s úplným zachovaním súkromia. Pebble Tracker je inteligentné GPS s podporou 4G a funkciami lokalizácie a sledovania. V reálnom čase sleduje nielen údaje GPS, ale aj údaje o prostredí, vrátane teploty, vlhkosti a kvality vzduchu.
Pokiaľ ide o architektúru blockchainu, sieť IoTeX má nad sebou vybudovaných niekoľko protokolov vrstvy 2. Blockchain poskytuje nástroje na vytváranie prispôsobených sietí, ktoré na dokončenie využívajú IoTeX. Tieto reťazce môžu tiež vzájomne komunikovať a zdieľať informácie prostredníctvom siete IoTeX. Vývojári potom môžu jednoducho vytvoriť nový podreťazec, ktorý bude spĺňať špecifické potreby ich zariadenia IoT. IOTX, minca siete IoTeX, sa používa na poplatky za transakciu, stakovanie, riadenie a overovanie siete.
Záverečné myšlienky
Moderný blockchainový ekosystém má niekoľko sietí vrstvy 1 a protokolov vrstvy 2. Nie je ľahké orientovať sa v tom, ale akonáhle pochopíte základné pojmy, ľahšie pochopíte celkovú štruktúru a architektúru. Tieto znalosti môžu byť užitočné pri štúdiu nových blockchainových projektov, najmä ak sa zameriavajú na sieťovú interoperabilitu a medzisieťové riešenia.