Layer 1- ja Layer 2 -lohkoketjut: tärkeimmät erot selitettynä





Suurin osa kryptovaluutta- ja ketjussa tapahtuvasta toiminnasta tapahtuu Layer 1 (L1) -lohkoketjujen päällä, ja sitä tukevat Layer 1 (L1) -lohkoketjut sekä Layer 2 (L2) -ratkaisut.

Bitcoin, Ethereum, Solana ja BNB Chain ovat kaikki L1-ketjuja. Ne vahvistavat ja käsittelevät jokaisen transaktion omalla lohkoketjullaan. 

L2-verkot ovat erillisiä verkkoja, mutta ne on rakennettu L1-verkkojen ylhäällä. Käsittelevät suurimman osan työmäärästä (transaktiot, laskennat jne.) ketjun ulkopuolella tai erissä. 

Tämä puolestaan vähentää verkon ruuhkautumista ja kustannuksia sekä parantaa nopeutta.



Tärkeimmät kohdat

• Layer 1 -lohkoketjut ovat perustason lohkoketjuja (Bitcoin, Ethereum, Solana), joissa kaikkien transaktiot käsitellään.

• Layer 2 -ratkaisut perivät taustalla olevan Layer 1:n turvallisuuden, mutta transaktiot käsitellään joko erissä tai ketjun ulkopuolella, ja ne vahvistetaan lopulta L1:llä.

• Sivuketjut, tilakanavat ja rollupit (optimistiset ja zk) ovat yleisiä L2-ratkaisuja. Kukin niistä suhtautuu nopeuteen, kustannuksiin ja hajautettuun järjestelmään eri tavalla.

Mikä on Layer 1 -lohkoketju?

Layer 1 (L1) -lohkoketjut muodostavat peruskerroksen eli selvityskerroksen. Tämä johtuu siitä, että ne hoitavat transaktioiden vahvistamisen, lopullisen selvityksen ja tietojen tallennuksen kaikkien transaktioiden osalta omassa ketjussaan.

Suosittuja Layer 1 -verkkoja ovat muun muassa Bitcoin, Ethereum, Solana ja BNB Chain. 

L1-verkon suunnittelussa on haasteena skaalautuvuuden trilemma, eli hajautetun turvallisuuden ja skaalautuvuuden tasapainottaminen.

Jokainen L1-verkossa tehty transaktio on kirjattava ja vahvistettava verkon validoijien toimesta. Tästä syystä L1-verkot tarjoavat korkean turvallisuustason ja hajautetun rakenteen, sillä säännöt valvoo laaja riippumattomista solmuista koostuva verkko.

Koska kuitenkin on tarpeen saavuttaa yksimielisyys tuhansien eri puolilla maailmaa sijaitsevien itsenäisten tietokoneiden välillä, järjestelmä voi hidastua huomattavasti korkeissa ruuhka-aikoissa. Tämä voi myös nostaa transaktiomaksuja.

Ethereumin L1-kerros pystyy tällä hetkellä käsittelemään noin 20 transaktiota sekunnissa, ja kysynnän vuoksi maksut nousevat usein useisiin dollareihin transaktiota kohti. Tämä vaikuttaa valtavasti kryptovaluutan käyttäjiin ja lukuisiin Ethereum-alustalla toimiviin sovelluksiin.

Mikä on Layer 2 -lohkoketju?

Layer 2 (L2) on protokolla, joka on rakennettu Layer 1:n päälle. 

Ne siirtävät suurimman osan transaktiotapahtumien käsittelystä pois L1:stä säilyttäen kuitenkin sen korkean turvallisuustason. Transaktiot lähetetään L2:lle, joka ryhmittelee tai käsittelee ne nopeasti ja välittää sitten yhteenvedon takaisin L1:lle selvitystä varten.

Yhdistämällä ketjun ulkopuolella toteutettavan suorituksen ja ketjussa tapahtuvan selvityksen transaktiot voidaan toteuttaa nopeammin ja edullisemmin. Lisäksi ne takaavat L1:n turvallisuuden ja tietojen saatavuuden. 

Merkittävä esimerkki Bitcoin-verkoston toisesta kerroksesta (L2) on Lightning Network. Ethereumin osalta on olemassa Arbitrum ja Optimism.

Miksi Layer 2 -ratkaisut ovat olemassa: skaalautuvuusongelma

Termin keksi Ethereumin perustaja Vitalik Buterin, joka totesi, että L1-lohkoketjut eivät pysty optimoimaan kaikkia kolmea näistä näkökohdista yhtä aikaa.

Kun verkkoon lisätään solmuja, siitä tulee hajautetumpi ja turvallisempi, mutta vahvistusnopeudet hidastuvat.

Verkon nopeuksien kasvuun keskittyvät Layer 1 -verkot keskittävät yleensä vahvistuksen harvemmille solmuille, lyhentävät turvatarkastusten aikaa ja heikentävät konsensusmekanismeja. Tämä heikentää niiden hajautettua luonnetta ja siten myös niiden turvallisuutta. 

Tehokkaan turvallisuusmekanismin luominen saattaa kuitenkin edellyttää myös suurempaa keskittämistä, jolloin hallinta siirtyy muutamien tahojen käsiin.

Vähentämällä peruskerroksen työmäärää huomattavasti L2-kerrokset voivat parantaa käyttäjien yhteysnopeuksia ja alentaa kustannuksia merkittävästi ilman, että turvallisuudesta joudutaan tinkimään.

Layer 2:n tyypit: rollupit, sivuketju, kanavat

Layer 2 -ratkaisuja on useita erilaisia, ja kukin niistä painottaa nopeutta, kustannuksia ja turvallisuutta omalla tavallaan.

Rollupit ovat yleinen tyyppi. Ne yhdistävät transaktiot ja lähettävät matalan, pakatun yhteenvedon takaisin L1:een. 

Arbitrum ja Optimismin kaltaiset optimistiset-rollupit lähtevät siitä oletuksesta, että transaktiot ovat kelvollisia. Sen sijaan ne antavat käyttäjille mahdollisuuden lähettää todisteita väärinkäytöksistä, jos havaitaan virheellinen tila.

Zero-knowledge-rollupit (zk-rollupit), kuten zkSync, Starknet ja Polygon zkEVM, käyttävät monimutkaista matematiikkaa luodakseen pätevyystodisteita, jotka vahvistavat, että transaktiot ovat oikein.

Sivuketjut toimivat rinnakkain L1:n kanssa, ja niillä on omat konsensusmekanisminsa. Teknisesti ottaen ne eivät ole L2-laitteita. Polygon PoS on sivuketju, joka toimii itsenäisenä lohkoketjuna ja on kytketty Ethereumiin.

Valtiokanavien avulla kaksi tai useampi osapuoli voi suorittaa transaktiot ketjun ulkopuolella yksityisesti ja selvittää lopullisen saldon L1-tasolla. Bitcoinin Lightning Network on johtava tilakanava.





Optimistiset rollupit vs. ZK-rollupit: kompromissi

Vaikka näiden ratkaisujen tarkoituksena on ratkaista skaalautuvuuden trilemma, ne tarjoavat erilaisia lähestymistapoja, joihin liittyy tiettyjä kompromisseja.

Optimistic-rollupit ja ZK-rollupit ovat Ethereumin suosituimpia L2-ratkaisuja, mutta ne eroavat toisistaan siinä, miten ne todistavat transaktiot.

Optimistic-rollupit oletetaan olevan kelvollisia oletusarvoisesti. Jos henkilö tai yhteisö havaitsee virheen ja ilmoittaa siitä petosnäyttönä 7 päivän valitusajan kuluessa. Tämä hidastaa tietojen nostoa, mutta tekee laskennasta edullista.

ZK-rollupit käyttävät nollatietotodisteita, joita kutsutaan myös pätevyystodisteiksi, varmistaakseen ja todistaakseen matemaattisesti, että jokainen transaktiotapahtuma on oikea. Jos valitusaikaa ei ole, nostot voivat tapahtua nopeammin. L2:n laskentakustannukset ovat kuitenkin korkeammat.

Yhteenveto

Layer 1 lohkoketjut tarjoavat turvallisen perustan, mutta niillä on vaikeuksia löytää tasapainoa hajautuksen, nopeuden ja turvallisuuden välillä. Layer 2 -ratkaisut on suunniteltu parantamaan skaalautuvuutta lisäämällä läpimenokapasiteettia ja vähentämällä transaktiokustannuksia. 

Rollupit hallitsevat Ethereumin L2-toimintaa, sivuketjut tarjoavat itsenäistä skaalautuvuutta ja tilakanavat menestyvät välittömien ja edullisten siirtojen toteuttamisessa.

UKK

Mikä ero on Layer 1:n ja Layer 2:n välillä?

Layer 1 viittaa peruslohkoketjuun, joka vahvistaa ja käsittelee jokaisen transaktion suoraan omassa lohkoketjussaan. Layer 2 -ratkaisut ovat Layer 1 -ratkaisujen päälle rakennettuja skaalausratkaisuja. Ne suorittavat käsittelyä tapahtumista ketjun ulkopuolella nopeuden parantamiseksi ja kustannusten alentamiseksi, ja lähettävät yhteenvedon takaisin Layer 1:een lopullista selvitystä varten.

Onko Polygon Layer 2 vai sivuketju?

Polygon PoS on teknisesti ottaen sivuketju, sillä se käyttää omaa konsensusmekanismiaan rinnakkain Ethereumin kanssa eikä se perii Ethereumin turvallisuutta kokonaan samalla tavalla kuin rollupit. Polygonilla on erillinen zkEVM-rollup, joka toimii todellisena Layer 2:na.

Miksi Layer 2 -transaktiot ovat halvempia?

Layer 2 -transaktiot siirtävät suurimman osan laskennallisesta työmäärästä ketjun ulkopuolelle ja vähentävät entisestään peruskerroksen datakuormitusta lähettämällä Layer 1:een vain tiiviin yhteenvedon transaktioista.

Ovatko Layer 2-lohkoketjut turvallisia?

Layer 2 -ratkaisut ovat erittäin turvallisia, koska ne perivät turvallisuutensa Layer 1:ltä. Suurimpia riskejä ovat älysopimusten virheet ja siltojen haavoittuvuuksien hyväksikäyttö, ei itse Layer 2.

Mikä on paras Layer 2 -lohkoketju?

Paras Layer 2 -lohkoketju riippuu käyttäjän tarpeista. Optimistic-rollupit tarjoavat matalat maksut ja laajemman sovellustuen, kun taas ZK-rollupit tarjoavat suuremman nopeuden. Bitcoin-käyttäjille Lightning Network on tullut välttämättömäksi, sillä se mahdollistaa välittömät ja edulliset transaktiot.

Onko Bitcoin Lightning Layer 2?

Kyllä, Bitcoin Lightning on tilakanavapohjainen Layer 2 -ratkaisu. Käyttäjät voivat määrittää maksukanavia, suorittaa välittömiä transaktioita ketjun ulkopuolella ja selvittää saldoa Bitcoinin Layer 1:llä. Tämä parantaa Bitcoinin nopeutta ja tehokkuutta turvallisuudesta tinkimättä.

Mikä ero on rollupilla ja sivuketjulla?

Rollupit käsittelevät transaktioita ketjun ulkopuolella ja lähettävät todennettavissa olevat tiedot takaisin perustana toimivaan Layer 1 -ketjuun, jonka turvallisuuden ne perivät. Sivuketjut (sidechains) puolestaan käyttävät itsenäisiä lohkoketjuja ja konsensusmekanismeja, joiden välillä varojen siirtämiseen tarvitaan usein silta; ne eivät myöskään peri täysin Layer 1 -ketjun turvallisuutta.



Kryptovarojen sijoittamiseen liittyy riskejä, kuten korkea hintavaihtelu ja pääoman menettämisen mahdollisuus. Tutustu huolellisesti riskeihin ennen sijoituspäätöksen tekemistä. Tässä artikkelissa esitetyt tiedot on tarkoitettu yksinomaan koulutuksellisiin ja tiedottaviin tarkoituksiin, eikä niitä tule tulkita talous- tai sijoitusneuvonnaksi.