Blockchainy warstwy 1 i warstwy 2: wyjaśnienie kluczowych różnic





Większość aktywności związanej z kryptowalutami i łańcuchami bloków odbywa się na blockchainach warstwy 1 (L1), obsługiwanych przez blockchainy warstwy 1 (L1) i rozwiązania warstwy 2 (L2).

Bitcoin, Ethereum, Solana i BNB Chain to L1. Weryfikują i rozliczają każdą transakcję w ramach własnego łańcucha. 

Sieci L2 to osobne sieci, zbudowane na bazie sieci L1. Przetwarzają większość obciążenia pracą (transakcje, obliczenia itp.) poza łańcuchem lub w partiach. 

W rezultacie redukują obciążenie sieci, koszty i zwiększają prędkość.



Najważniejsze wnioski

• Warstwy 1 to podstawowe blockchainy (Bitcoin, Ethereum, Solana), które rozliczają wszystkie transakcje.

• Warstwa 2 to rozwiązania, które dziedziczą zabezpieczenia podstawowej warstwy 1, ale transakcje są przetwarzane albo w partiach, albo poza łańcuchem, a następnie rozliczane na poziomie warstwy 1.

• Do popularnych podejść L2 należą łańcuchy boczne, kanały stanowe i podsumowania (optymistyczne i zk). Każdy z nich radzi sobie z szybkością, kosztami i decentralizacją inaczej.

Czym jest blockchain warstwy 1?

Blockchainy warstwy 1 (L1) stanowią warstwę bazową i warstwę rozliczeniową. Dzieje się tak, ponieważ zajmują się one walidacją transakcji, ostatecznym rozliczeniem i przechowywaniem danych – wszystko w ramach własnego łańcucha.

Do popularnych warstw 1 zaliczają się Bitcoin, Ethereum, Solana i łańcuch BNB. 

Projektowanie sieci L1 wiąże się z koniecznością znalezienia równowagi między decentralizacją, bezpieczeństwem i skalowalnością.

Każda transakcja na poziomie L1 musi zostać zarejestrowana i zweryfikowana przez walidatorów sieci. Dlatego właśnie L1 charakteryzują się wysokim poziomem bezpieczeństwa i decentralizacji, ponieważ reguły są egzekwowane przez dużą sieć niezależnych węzłów.

Jednak ze względu na konieczność osiągnięcia konsensusu wśród tysięcy niezależnych komputerów na całym świecie, ich działanie może stać się niewiarygodnie wolne w okresach wzmożonego zapotrzebowania. Może to również spowodować wzrost opłat transakcyjnych.

Platforma L1 Ethereum jest obecnie w stanie przetworzyć około 20 transakcji na sekundę, a popyt często podnosi opłaty do kilku dolarów za transakcję. Ma to ogromny wpływ na użytkowników kryptowalut i wiele aplikacji działających w oparciu o Ethereum.

Czym jest blockchain warstwy 2?

Warstwa 2 (L2) to protokół zbudowany na warstwie 1. 

Przenoszą większość przetwarzania transakcji z warstwy L1, zachowując jednocześnie jej wysoki poziom bezpieczeństwa. Transakcje są wysyłane do poziomu L2, który je szybko grupuje lub przetwarza, a następnie przekazuje podsumowanie z powrotem do poziomu L1 w celu rozliczenia.

Łącząc realizację transakcji poza łańcuchem z rozliczeniami w łańcuchu, transakcje mogą być przeprowadzane szybciej i taniej. Ponadto zapewniają bezpieczeństwo i dostępność danych L1. 

Dobrym przykładem L2 w Bitcoinie jest sieć Lightning Network. W przypadku Ethereum istnieje Arbitrum i Optymizm.

Dlaczego istnieją warstwy 2: problem skalowalności

Termin ten został ukuty przez założyciela Ethereum, Vitalika Buterina, który zauważył, że blockchainy L1 nie są w stanie optymalizować wszystkich trzech aspektów jednocześnie.

Dodając więcej węzłów do sieci, staje się ona bardziej zdecentralizowana i bezpieczna, ale szybkość walidacji spada.

Warstwy 1, których celem jest zwiększenie szybkości sieci, zazwyczaj centralizują walidację do mniejszej liczby węzłów, skracają czas kontroli bezpieczeństwa i osłabiają mechanizmy konsensusu. Dzięki temu są mniej zdecentralizowane, a co za tym idzie, bezpieczniejsze. 

Jednak stworzenie solidnego mechanizmu bezpieczeństwa może wymagać również większej centralizacji i oddania kontroli w ręce kilku podmiotów.

Przejmując znaczną część obciążeń z warstwy bazowej, warstwy L2 mogą znacząco zwiększyć prędkość i obniżyć koszty dla użytkowników, nie narażając przy tym bezpieczeństwa.

Typy warstwy 2: rollupy, łańcuchy boczne, kanały

Warstwa 2 występuje w kilku formach, z których każda na swój sposób priorytetyzuje szybkość, koszty i bezpieczeństwo.

Częstym typem są rollupy. Grupują transakcje i przesyłają skompresowane podsumowanie o niewielkiej wadze do L1. 

Optymistyczne podsumowania, takie jak Arbitrum i Optimism, zakładają, że transakcje są prawidłowe. Zamiast tego pozwalają użytkownikom na przedstawienie dowodów oszustwa w przypadku odkrycia nieprawidłowego stanu rzeczy.

Protokoły zerowej wiedzy (zk-rollup), takie jak zkSync, Starknet i Polygon zkEVM, wykorzystują złożoną matematykę do generowania dowodów ważności, które potwierdzają poprawność transakcji.

Łańcuchy boczne działają równolegle do L1 i mają oddzielne mechanizmy konsensusu. Technicznie rzecz biorąc, nie są to L2. Polygon PoS to łańcuch boczny działający jako niezależny blockchain połączony z Ethereum.

Kanały stanowe umożliwiają dwóm lub więcej stronom dokonywanie transakcji poza łańcuchem, prywatnie, i rozliczanie salda końcowego na poziomie L1. Sieć Lightning Network Bitcoina jest wiodącym kanałem państwowym.





Optymistyczne kontra zwijanie zk: kompromis

Rozwiązania te, mimo że mają na celu rozwiązanie problemu skalowalności, oferują różne podejścia, które wiążą się z pewnymi kompromisami.

Optymistyczne rollupy i zk-rollupy są najpopularniejszym typem L2 w Ethereum, ale różnią się sposobem, w jaki udowadniają ważność transakcji.

Optymistyczne podsumowania zakładają, że transakcje są domyślnie prawidłowe. Jeśli osoba lub podmiot zauważy błąd i zgłosi go jako dowód oszustwa w ciągu 7-dniowego okresu kwestionowania. Dzięki temu wypłaty są wolniejsze, ale obliczenia są tańsze.

Operacje Zk-rollup wykorzystują dowody zerowej wiedzy, zwane również dowodami ważności, aby matematycznie zapewnić i udowodnić, że każda transakcja jest poprawna. Brak okresu próbnego sprawia, że ​​wypłaty mogą być szybsze. Jednak koszty obliczeń są wyższe w przypadku L2.

Podsumowanie

Blockchainy warstwy 1 zapewniają bezpieczną podstawę, ale mają problemy z zapewnieniem równowagi między decentralizacją, szybkością i bezpieczeństwem. Warstwy 2 mają na celu poprawę skalowalności poprzez zwiększenie przepustowości i obniżenie kosztów transakcji.

W aktywnościach Ethereum L2 dominują operacje roll-up, łańcuchy boczne oferują niezależne skalowanie, a kanały stanowe świetnie sprawdzają się w dostarczaniu natychmiastowych, tanich transferów.

Często zadawane pytania

Jaka jest różnica pomiędzy warstwą 1 i warstwą 2?

Warstwa 1 odnosi się do podstawowego łańcucha bloków, który weryfikuje i rozlicza każdą transakcję bezpośrednio w swoim łańcuchu. Warstwa 2 to rozwiązania skalowalne zbudowane na warstwie 1. Przetwarzają aktywność poza łańcuchem, aby zwiększyć prędkość i obniżyć koszty, a podsumowanie przesyłają z powrotem do Warstwy 1 w celu ostatecznego rozliczenia.

Czy Polygon jest warstwą 2 czy łańcuchem bocznym?

Polygon PoS jest technicznie rzecz biorąc łańcuchem bocznym, ponieważ obsługuje własny mechanizm konsensusu równolegle z Ethereum i nie dziedziczy w całości zabezpieczeń Ethereum, jak ma to miejsce w przypadku rollupów. Polygon ma osobny pakiet zkEVM, który funkcjonuje jako prawdziwa warstwa 2.

Dlaczego transakcje warstwy 2 są tańsze?

Transakcje warstwy 2 przenoszą większość obciążenia obliczeniowego poza łańcuch i dodatkowo redukują obciążenie danych w warstwie bazowej, wysyłając do warstwy 1 tylko kompaktowe podsumowanie transakcji.

Czy blockchainy warstwy 2 są bezpieczne?

Rozwiązania warstwy 2 są bardzo bezpieczne, ponieważ dziedziczą zabezpieczenia warstwy 1. Największym ryzykiem są błędy w inteligentnych kontraktach i ataki na mosty, a nie sama warstwa 2.

Jaki jest najlepszy blockchain warstwy 2?

Wybór najlepszego blockchaina warstwy 2 będzie zależał od potrzeb użytkownika. Optymistyczne pakiety zbiorcze charakteryzują się niższymi opłatami i szerszym wsparciem aplikacji, podczas gdy pakiety zbiorcze Zk oferują większą prędkość. Dla użytkowników Bitcoinów sieć Lightning Network stała się niezastąpiona, gdyż umożliwia natychmiastowe i tanie transakcje.

Czy Bitcoin Lightning jest warstwą 2?

Tak, Bitcoin Lightning jest rozwiązaniem opartym na kanale stanowym warstwy 2. Użytkownicy mogą konfigurować kanały płatności, natychmiastowo przeprowadzać transakcje poza łańcuchem i regulować saldo na warstwie 1 Bitcoina. Zwiększa to szybkość i wydajność Bitcoina bez poświęcania bezpieczeństwa.

Jaka jest różnica pomiędzy rollupem a sidechainem?

Procesy rollup przetwarzają transakcje poza łańcuchem i przesyłają weryfikowalne dane z powrotem do podstawowej warstwy 1, dziedzicząc jej zabezpieczenia. Łańcuchy boczne obsługują niezależne blockchainy i mechanizmy konsensusu, które często wymagają mostu do przesyłania zasobów między nimi. Nie dziedziczą one również w pełni zabezpieczeń warstwy 1.



Inwestowanie w kryptoaktywa wiąże się z ryzykiem, m.in. wysoką zmiennością i potencjalną utratą kapitału. Zanim podejmiesz decyzję inwestycyjną, dokładnie zapoznaj się z ryzykiem. Informacje zawarte w niniejszym artykule mają charakter wyłącznie edukacyjny i informacyjny i nie należy ich interpretować jako porady finansowej lub inwestycyjnej.