Що таке рівень 1 на блокчейні?
Зміст
Вступ
Що таке рівень 1?
Масштабування рівня 1
Що таке шардінг рівня 1?
Рівень 1 проти рівня 2
Приклади блокчейну рівня 1
Заключні думки
Що таке рівень 1 на блокчейні?
Головна сторінкаСтатті
Що таке рівень 1 на блокчейні?

Що таке рівень 1 на блокчейні?

Новачок
Опубліковано Feb 22, 2022Оновлено Sep 29, 2022
10m

Короткий зміст

Рівень 1 відноситься до базової мережі, такої як Bitcoin, BNB Chain або Ethereum, та її базової інфраструктури. Блокчейни рівня 1 можуть перевіряти та завершувати транзакції без необхідності в іншій мережі. Поліпшити масштабованість мереж рівня 1 складно, як ми бачимо на прикладі Bitcoin. Для вирішення проблеми, розробники створюють протоколи рівня 2, які спираються на мережу рівня 1 для забезпечення безпеки та консенсусу. Lightning Network Bitcoin – один із прикладів протоколу рівня 2. Це рішення дозволяє користувачам вільно здійснювати транзакції, перш ніж записувати їх в основний ланцюг.


Вступ

Рівень 1 та рівень 2 – це терміни, які допомагають нам зрозуміти архітектуру різних блокчейнів, проєктів та інструментів розробки. Якщо ви коли-небудь замислювалися про зв'язки між Polygon та Ethereum, або Polkadot та його парачейнами, вам допоможе вивчення різних рівнів блокчейну.



Що таке рівень 1?

Мережа рівня 1 – це інша назва базового блокчейну. BNB Smart Chain (BNB), Ethereum (ETH), Bitcoin (BTC) та Solana – це протоколи рівня 1. Ми називаємо їх рівнем 1, тому що це основні мережі у їхній екосистемі. На відміну від рівня 1, ми маємо оф-чейн рішення та інші рішення рівня 2, які побудовані поверх основних ланцюгів.
Іншими словами, протокол є рівнем 1, коли він обробляє та завершує транзакції у своєму власному блокчейну. Вони також мають нативний токен, який використовується для оплати комісій за транзакції.


Масштабування рівня 1

Поширеною проблемою мереж рівня 1 є їх нездатність до масштабування. Bitcoin та інші великі блокчейни мали проблеми з обробкою транзакцій в часи підвищеного попиту. Bitcoin використовує механізм консенсусу Proof of Work (PoW), який вимагає багато обчислювальних ресурсів. 

Хоча PoW забезпечує децентралізацію та безпеку, мережі PoW також мають тенденцію сповільнюватися, коли об'єм транзакцій надто великий. Це збільшує час підтвердження транзакцій та робить комісії дорожчими.

Розробники блокчейну працюють над рішеннями масштабованості вже багато років, але досі точаться дискусії щодо кращих альтернатив. Для масштабування рівня 1 деякі параметри включають:

1. Збільшення розміру блоку, що дозволяє обробляти більше транзакцій у кожному блоці.
2. Зміна використовуваного механізму консенсусу, наприклад, у майбутньому оновленні Ethereum 2.0.

3. Реалізація шардінгу – форми розбиття бази даних.

Для реалізації покращень рівня 1 потрібна значна робота. У багатьох випадках не всі користувачі мережі погодяться на зміну. Це може призвести до розколу спільноти або навіть до хард-форку, як це сталося з Bitcoin та Bitcoin Cash у 2017 році.

SegWit

Одним із прикладів рішення рівня 1 для масштабування Bitcoin є SegWit (segregated witness). Це збільшило пропускну здатність Bitcoin за рахунок зміни способу організації даних блоку (цифрові підписи не є частиною введення транзакції). Ця зміна звільнила більше місця для транзакцій на блок, не впливаючи на безпеку мережі. SegWit був реалізований через зворотно-сумісний софт-форк. Це означає, що навіть Bitcoin ноди, які ще не оновлені для увімкнення SegWit, все ще можуть обробляти транзакції.


Що таке шардінг рівня 1?

Шардінг – це популярне рішення масштабування рівня 1, що використовується для збільшення пропускної спроможності транзакцій. Цей метод є формою поділу бази даних, який може бути застосований до розподілених реєстрів блокчейну. Мережа та її ноди поділені на різні шарди, щоб розподілити робоче навантаження та підвищити швидкість транзакцій. Кожен шард управляє частиною активності всієї мережі, тобто має власні транзакції, ноди та окремі блоки.

Завдяки шардінгу, кожній ноді не потрібно підтримувати повну копію всього блокчейну. Натомість кожна нода повідомляє основний ланцюг про виконану роботу, щоб поділитися станом своїх локальних даних, включаючи баланс адрес та інші ключові показники.


Рівень 1 проти рівня 2

Коли справа доходить до покращень, не все можна вирішити на рівні 1. Через технологічні обмеження деякі зміни важко або майже неможливо внести в основну блокчейн-мережу. Ethereum, наприклад, оновлюється до Proof of Stake (PoS), але на розробку цього процесу пішли роки.
Деякі варіанти використання просто не можуть працювати з рівнем 1 через проблеми з масштабованістю. Блокчейн-гра не може реально використовувати мережу Bitcoin через тривалий час транзакцій. Тим не менш, гра може як і раніше використовувати безпеку та децентралізацію рівня 1. Найкращий варіант – побудувати поверх мережі рішення рівня 2.

Lightning Network

Рішення рівня 2 побудовані на рівні 1 та покладаються на нього для завершення транзакцій. Одним із відомих прикладів є Lightning Network. Обробка транзакції в мережі Bitcoin з інтенсивним трафіком може тривати декілька годин. Lightning Network дозволяє користувачам здійснювати швидкі платежі за допомогою своїх Bitcoin поза основною мережею, а остаточний баланс передається в основну мережу пізніше. По суті, це об'єднує всі транзакції в один остаточний запис, заощаджуючи час та ресурси. 


Приклади блокчейну рівня 1

Тепер, коли знаємо, що таке рівень 1, давайте розглянемо декілька прикладів. Існує величезна різноманітність блокчейнів рівня 1, і багато з них підтримує унікальні варіанти використання. Це не тільки Bitcoin та Ethereum, і кожна мережа має різні рішення трилеми технології блокчейну – децентралізації, безпеки та масштабованості.

Elrond

Elrond – це мережа рівня 1, заснована в 2018 році, яка використовує шардінг для підвищення продуктивності та масштабованості. Блокчейн Elrond може обробляти понад 100 000 транзакцій за секунду (TPS). Його дві унікальні основні функції – протокол консенсусу Secure Proof of Stake (SPoS) та Adaptive State Sharding.

Adaptive State Sharding відбувається шляхом поділу та злиття шардів у міру того, як мережа втрачає або набуває користувачів. Вся архітектура мережі розділена, включаючи її стан та транзакції. Валідатори також переміщуються між шардами, знижуючи ймовірність зловмисного захоплення шарду.

Нативний токен Elrond EGLD використовується для комісій за транзакції, розгортання DApps та винагороди для користувачів, які беруть участь у механізмі перевірки мережі. Крім того, мережа Elrond має сертифікат "Carbon Negative", оскільки вона компенсує більше викидів CO2, ніж створює її механізм PoS.

Harmony

Harmony – це мережа рівня 1 з Effective Proof of Stake (EPoS) та підтримкою шардінгу. Основна мережа блокчейну складається з чотирьох шардів, кожен з яких створює та перевіряє нові блоки паралельно. Шард може робити це зі своєю власною швидкістю, тобто всі вони можуть мати різну висоту блоку.
В даний час Harmony використовує стратегію "крос-чейн фінансів" для залучення розробників та користувачів. Мости до Ethereum (ETH) та Bitcoin відіграють ключову роль, дозволяючи користувачам обмінювати свої токени без звичайних ризиків, пов'язаних із зберіганням, властивим мостам. Основне бачення Harmony з масштабування Web 3.0 засноване на децентралізованих автономних організаціях (DAO) та доведенні з нульовим розголошенням.
Майбутнє DeFi (децентралізованих фінансів), мабуть, пов'язане з можливостями мульти-чейн та крос-чейн, що робить послуги моста Harmony привабливими для користувачів. NFT-інфраструктура, інструменти DAO та міжпротокольні мости є основними областями уваги.

Нативний токен ONE використовується для оплати комісій за транзакції в мережі. Також можна здійснити стейкінг для участі в механізмі консенсусу та управлінні Harmony. Це забезпечує успішних валідаторів винагородами за блок та комісіями за транзакції.

Celo

Celo – це мережа рівня 1, створена на базі Go Ethereum (Geth) у 2017 році. Однак до неї внесено деякі суттєві зміни, включаючи впровадження PoS та унікальну систему адрес. Екосистема Celo Web 3.0 включає DeFi, NFT та платіжні рішення, із понад 100 млн підтверджених транзакцій. У Celo будь-хто може використовувати номер телефону або адресу електронної пошти як публічний ключ. Блокчейн легко запускається на стандартних комп'ютерах і не вимагає спеціального устаткування.
Основним токеном Celo є CELO, стандартний утиліті токен для транзакцій, безпеки та винагород. У мережі Celo також є cUSD, cEUR і cREAL у вигляді стейблкоїнів. Вони генеруються користувачами, а їх прив'язки підтримуються за допомогою механізму, аналогічного до DAI від MakerDAO. Крім того, транзакції, здійснені зі стейблкоїнами Celo, можуть бути сплачені будь-яким іншим активом Celo.

Адресна система CELO та стейблкоїн спрямовані на те, щоб зробити криптовалюту більш доступною та покращити прийняття. Тому що волатильність ринку криптовалют і труднощі для новачків можуть збентежити багатьох.

THORChain

THORChain – це інклюзивна крос-чейн децентралізована біржа (DEX). Це мережа рівня 1, побудована за допомогою Cosmos SDK. Вона також використовує механізм консенсусу Tendermint для перевірки транзакцій. Основна мета THORChain – забезпечити децентралізовану крос-чейн ліквідність без необхідності прив'язки або обгортання активів. Для мультичейн-інвесторів прив'язка та обгортання додають до процесу додатковий ризик.

По суті, THORChain діє як менеджер сховища, який відстежує депозити та зняття. Це допомагає створити децентралізовану ліквідність та усунути централізованих посередників. RUNE – це нативний токен THORChain, що використовується для оплати транзакційних комісій, а також для управління, безпеки та перевірки. 

Модель автоматичного маркет-мейкера (AMM) на THORChain використовує RUNE як базову пару, що означає, що ви можете обміняти RUNE на будь-який інший підтримуваний актив. У певному сенсі проєкт працює як крос-чейн Uniswap, де RUNE є розрахунковим та гарантійним активом для пулів ліквідності.

Kava

Kava – це блокчейн рівня 1, який поєднує в собі швидкість і функціональну сумісність Cosmos з підтримкою розробників Ethereum. Використовуючи архітектуру спільного ланцюга, Kava Network має окремий блокчейн для середовищ розробки EVM і Cosmos SDK. У поєднанні з підтримкою IBC у ланцюзі Cosmos, це дозволяє розробникам розгортати децентралізовані додатки, які безперешкодно взаємодіють між екосистемами Cosmos та Ethereum. 

Kava використовує механізм консенсусу Tendermint PoS, що забезпечує потужну масштабованість додатків у ланцюзі EVM. Мережа Kava Network, яку фінансує KavaDAO, також пропонує відкриті он-чейн заохочення для розробників, призначені для винагороди 100 найкращих проєктів у кожному спільному ланцюзі в залежності від використання. 

У Kava є нативний утиліті токен та токен управління, KAVA, та стейблкоїн з прив'язкою до долара США, USDX. KAVA використовується для оплати комісій за транзакції, а валідатори здійснюють стейкінг для досягнення консенсусу у мережі. Користувачі можуть делегувати свої токени стейкінгу KAVA валідаторам, щоб отримати частку емісії KAVA. Стейкери та валідатори також можуть голосувати за пропозиції з управління, які визначають параметри мережі. 

IoTeX

IoTeX – це мережа рівня 1, заснована в 2017 році з фокусом на об'єднанні блокчейну з Інтернетом речей. Це дає користувачам контроль над даними, що генеруються їх пристроями та дозволяє використовувати "машинні DApps, активи та сервіси". Ваша особиста інформація має цінність, і керування нею через блокчейн гарантує безпечне володіння.

Комбінація апаратного та програмного забезпечення IoTeX надає людям нове рішення для управління своєю конфіденційністю та даними без шкоди досвіду користувачів. Система, яка дозволяє користувачам заробляти цифрові активи з реальних даних, називається MachineFi.

IoTeX випустила два відомі апаратні продукти, відомі як Ucam і Pebble Tracker. Ucam – це вдосконалена камера домашньої безпеки, яка дозволяє користувачам контролювати свої будинки з будь-якого місця та з повною конфіденційністю. Pebble Tracker – це інтелектуальний GPS-навігатор із підтримкою 4G та функціями відстеження. Він не тільки відстежує дані GPS, але й дані про навколишнє середовище в режимі реального часу, включаючи температуру, вологість та якість повітря.

З точки зору архітектури блокчейну, IoTeX має ряд протоколів рівня 2, побудованих поверх нього. Блокчейн надає інструменти для створення налаштовуваних мереж, що використовують IoTeX для допрацювання. Ці ланцюги також можуть взаємодіяти один з одним та обмінюватися інформацією через IoTeX. Потім розробники можуть легко створити новий суб-чейн для задоволення конкретних потреб свого пристрою IoT. IOTX, монета IoTeX, використовується для оплати комісій за транзакції, стейкінгу, керування та валідації мережі.



Заключні думки

Сьогоднішня блокчейн-екосистема має декілька мереж рівня 1 та протоколів рівня 2. Легко заплутатися, але як тільки ви зрозумієте основні поняття, стане легше зрозуміти загальну структуру та архітектуру. Ці знання можуть бути корисні при вивченні нових блокчейн-проєктів, особливо коли вони зосереджені на сумісності мережі та крос-чейн рішеннях.