1. vrstva vs 2. vrstva blockchainů: klíčové rozdíly vysvětleny





Nejvíce krypto a aktivity na blockchainu probíhá na vrcholu 1. vrstvy (L1) blockchainů, poháněné 1. vrstvou (L1) blockchiany a 2. vrstvou (L2) řešeními.

Bitcoin, Ethereum, Solana a BNB Chain jsou všechny L1. Oni validují a vypořádávají každou transakci na jejich vlastní síti. 

L2 jsou samostatné sítě, ale jsou postaveny na vrcholu L1. Zpracovávají většinu zátěže (transakce, výpočty, atd.) mimo blockchain, nebo v dávkách. 

Vzájemně tím snižují přetížení sítě, náklady a zvyšují rychlost.



Klíčové body

• 1. vrstvy jsou základní blockchainy (Bitcoin, Ethereum, Solana), které vypořádají všechny transakce.

• 2. vrstvy jsou řešení, která zdědí zabezpečení podkladové 1. vrstvy, ale transakce jsou zpracovávány buď ve skupinách, nebo mimo blockchain, a poté jsou vypořádány na L1.

• Sidechainy, stavové kanály a rollupy (optimistické a zk) jsou běžné přístupy L2. Každý z nich se k rychlosti, nákladům a decentralizaci staví jinak.

Co je blockchain 1. vrstvy?

Blockchains 1. vrstvy (L1) jsou základní vrstvou nebo vrstvou pro vypořádání. To je proto, že zvládají validaci transakcí, konečné vypořádání a ukládání dat, vše v rámci jejich vlastní sítě.

Oblíbené 1. vrstvy zahrnují Bitcoin, Ethereum, Solana a BNB Chain. 

Návrh sítí 1. vrstvy bojuje s trilematem škálovatelnosti, tj. vyvažování mezi decentralizací, zabezpečením a škálovatelností.

Každá transakce na 1. vrstvě musí být zaznamenána a ověřena validátory sítě. Proto mají 1. vrstvy vysokou úroveň zabezpečení a decentralizace, jelikož pravidla jsou vynucována velkou sítí nezávislých uzlů.

Avšak kvůli nutnosti dosáhnout konsensu napříč tisíci nezávislými počítači po celém světě mohou být neuvěřitelně pomalé během období vysoké poptávky. To může také zvyšovat poplatky za transakce.

Na Ethereu může aktuální 1. vrstva zpracovat kolem 20 transakcí za sekundu a poptávka často zvyšuje poplatky na několik dolarů za transakci. To masivně ovlivňuje krypto uživatele a mnohé žádosti spuštěné na Ethereu.

Co je 2. vrstva blockchainu?

2. vrstva (L2) je protokol, který je postaven na vrcholu 1. vrstvy. 

Přesunují většinu zpracovávání transakcí mimo 1. vrstvu, přičemž si zachovávají její vysoké zabezpečení. Transakce jsou odesílány na 2. vrstvu, která je rychle sdruží nebo zpracuje, a poté zpětně odešle souhrn na 1. vrstvu k vypořádání.

Kombinací mimo blockchainového provedení s vypořádáním na blockchainu mohou být transakce prováděny rychleji a levněji. Navíc nesou zabezpečení a dostupnost dat z 1. vrstvy. 

Významným příkladem 2. vrstvy na Bitcoinu je Lightning Network. Pro Ethereum existují Arbitrum a Optimism.

Proč existují 2. vrstvy: problém škálovatelnosti

Termín vytvořil zakladatel Etherea Vitalik Buterin, který si všiml, že 1. vrstvy blockchainů nejsou schopny optimalizovat všechny tři tyto aspekty současně.

Přidáním dalších uzlů do sítě se stává více decentralizovaná a bezpečná, ale rychlost validace se zpomaluje.

1. vrstvy, které se zaměřují na zvýšení rychlostí sítí, obvykle centralizují ověřování na méně uzlů, zkracují časy pro kontrolu zabezpečení a oslabují mechanismy konsensu. To je činí méně decentralizovanými a tedy méně zabezpečenými. 

Nicméně vytvoření mocného zabezpečovacího mechanismu může také vyžadovat větší centralizaci, což soustředí kontrolu do rukou několika subjektů.

Tím, že odstraní velkou část pracovního zatížení z základní vrstvy, mohou 2. vrstvy masivně zlepšit rychlosti a náklady pro uživatele, aniž by ohrozily zabezpečení.

Typy 2. vrstvy: rollupy, sidechainy, kanály

2. vrstvy existují v několika formách, z nichž každá upřednostňuje rychlost, náklady a zabezpečení svým vlastním způsobem.

Rollupy jsou běžný typ. Zahrnují transakce a odesílají zpět do 1. vrstvy nízko-váhový komprimovaný souhrn. 

Optimistické rollupy jako Arbitrum a Optimism předpokládají, že transakce jsou platné. Namísto toho však umožňují uživatelům odeslat důkazy o podvodu, pokud je objeven nesprávný stav.

Zero-knowledge rollupy (zk-rollupy), jako například zkSync, Starknet a Polygon zkEVM, používají složitou matematiku k vytváření důkazů o platnosti, které potvrzují, že transakce jsou správné.

Sidechainy běží paralelně vedle 1. vrstvy a mají samostatné mechanismy konsensu. Technicky vzato nejsou 2. vrstvami. Polygon PoS je sidechain, který funguje jako nezávislý blockchain, který se propojuje s Ethereum.

Stavové Kanály umožňují dvěma nebo více stranám transakce mimo blockchain, soukromě, a vypořádání konečného zůstatku na 1. vrstvě. Bitcoin’s Lightning Network je vedoucí stavový kanál.





Optimistické vs ZK rollupy: kompromis

I když se snaží vyřešit trilema škálovatelnosti, tato řešení nabízejí různé přístupy, které přicházejí s určitými kompromisy.

Optimistické rollupy a ZK-rollupy jsou nejoblíbenější typ L2 na Ethereu, ale liší se v tom, jak dokazují platnost transakcí.

Optimistické rollupy předpokládají, že transakce jsou platné na základě výchozího nastavení. Pokud jednotlivec nebo subjekt zaznamená a nahlásí chybu jako důkaz podvodu během 7denní výzvy. To způsobuje, že výběry jsou pomalejší, ale výpočet je levný.

ZK-rollupy používají důkazy s nulovým rozsahem znalosti, které se nazývají také důkazy platnosti, aby matematicky zajistily a dokázaly, že každá transakce je správná. Bez období výzvy mohou být výběry rychlejší. Ale náklady na výpočet jsou pro L2 vyšší.

Závěr

1. vrstvy blockchainů nabízejí bezpečný základ, ale mají potíže se zůstatkem mezi decentralizací, rychlostí a zabezpečením. 2. vrstvy jsou navrženy pro zlepšení škálovatelnosti zvýšením propustnosti a snížením nákladů na transakce. 

Rollupy dominují aktivitě L2 na Ethereu, sidechainy nabízejí nezávislé škálování a státní kanály prosperují při poskytování okamžitých a nízkonákladových převodů.

Časté dotazy

Jaký je rozdíl mezi 1. vrstvou a 2. vrstvou?

1. vrstva se vztahuje na základní blockchain, který přímo validuje a vypořádává každou transakci na svém vlastním řetězci. 2. vrstvy jsou řešení pro škálování postavená na vrcholu 1. vrstev. Zpracovávají aktivitu mimo blockchain pro zvýšení rychlosti a snížení nákladů, posílají souhrn zpět na 1. vrstvu pro konečné vypořádání.

Je Polygon 2. vrstva nebo sidechain?

Polygon PoS je technicky vzato sidechain, protože provozuje vlastní mechanismus konsensu paralelně s Ethereem a ne zcela přebírá zabezpečení Etherea podobně jako rollupy. Polygon má samostatný zkEVM rollup, který funguje jako pravá 2. vrstva.

Proč jsou transakce na 2. vrstvě levnější?

Transakce na 2. vrstvě přebírají většinu výpočetní zátěže mimo blockchain a dále snižují datovou zátěž na základní vrstvě tím, že odesílají pouze kompaktní shrnutí transakcí zpět na 1. vrstvu.

Jsou blockchiany 2. vrstvy bezpečné?

Řešení 2. vrstvy jsou velmi bezpečná, protože dědí zabezpečení 1. vrstvy. Hlavním rizikem jsou chyby v chytrých kontraktech a zneužití mostů, nikoli sama 2. vrstva.

Jaký je nejlepší blockchain 2. vrstvy?

Nejlepší blockchain 2. vrstvy bude záviset na potřebách uživatele. Optimistické rollupy se mohou pochlubit nižšími poplatky a širší podporou aplikací, zatímco ZK-rollupy nabízejí vyšší rychlosti. Pro uživatele Bitcoinu se Lightning Network stala nepostradatelnou, protože poskytuje okamžité, nízkonákladové transakce.

Je Bitcoin Lightning 2. vrstva?

Ano, Bitcoin Lightning je řešení 2. vrstvy založené na stavebních kanálech. Uživatelé mohou nastavit platební kanály, provádět okamžité transakce mimo blockchain a vypořádat zůstatek na 1. vrstvě Bitcoinu. To zvyšuje rychlost a efektivitu Bitcoinu, aniž by byla ohrožena jeho zabezpečení.

Jaký je rozdíl mezi rollupem a sidechainem?

Rollupy zpracovávají transakce mimo blockchain a zasílají ověřitelná data zpět na základní 1. vrstvu a dědí její zabezpečení, Sidechainy spouštějí nezávislé blockchaining a mechanismy konsensu, které často vyžadují most pro přesun aktiv mezi nimi, také zcela nedědí zabezpečení 1. vrstvy.



Investování do kryptoaktiv je spojeno s riziky, včetně vysoké volatility a potenciální ztráty kapitálu. Důkladně se informujte o rizicích před tím, než učiníte investiční rozhodnutí. Informace uvedené v tomto článku jsou určeny výhradně pro vzdělávací a informační účely a neměly by být považovány za finanční nebo investiční poradenství.