Technologia Blockchain wciąż się rozwija, a w styczniu 2024 roku Ethereum ustanowiło rekord 2 milionów transakcji dziennie. Jednak problemy ze skalowalnością między łańcuchami warstwy pierwszej (L1), takimi jak Bitcoin i Ethereum, nadal ograniczają jego powszechne przyjęcie. Aby rozwiązać te problemy, pojawiły się rozwiązania warstwy 2 (L2). Technologie te mają na celu przyspieszenie transakcji i redukcję kosztów bez uszczerbku dla bezpieczeństwa i zdecentralizowanego charakteru sieci L1. Według danych L2Beat, rozwiązania skalujące L2 zmieniły Ethereum, przetwarzając 11-12 razy więcej transakcji niż sam Ethereum. W tym artykule omówimy ekosystem L2, w tym jego kluczowe innowacje, wyzwania i przyszłe kierunki.
1. Pochodzenie L2
W miarę jak coraz więcej użytkowników dokonuje transakcji na poziomie L1, sieci te stają się wolniejsze i droższe. Rozwiązywanie problemów ze skalowalnością na poziomie L1 często oznacza kompromis między bezpieczeństwem a decentralizacją, dwiema cechami, do których dążą wszystkie łańcuchy bloków. Ten kompromis polegający na wyborze tylko dwóch z trzech pożądanych cech, takich jak skalowalność, decentralizacja i bezpieczeństwo, jest znany jako „trylemat łańcucha bloków”.
Rozwiązanie trylematu blockchain jest szczególnie ważne dla Ethereum, ponieważ stało się ono preferowanym L1 do tworzenia zdecentralizowanych aplikacji (dApps). Spośród tych trzech pożądanych cech Ethereum wybrało bezpieczeństwo i decentralizację kosztem skalowalności. Aby zwiększyć liczbę i rodzaj zastosowań Ethereum, budowanie bardziej złożonych dApps musi być ekonomicznie wykonalne.
Rozwiązania L2 pojawiły się jako sposób na rozwiązanie tych problemów poprzez przeniesienie większości obliczeń związanych z przetwarzaniem transakcji z warstwy podstawowej do drugiej warstwy, aby zwiększyć przepustowość transakcji, zmniejszyć koszty i poprawić komfort użytkownika. Celem jest osiągnięcie większej skalowalności przy jednoczesnym wykorzystaniu bezpieczeństwa i decentralizacji bazowego łańcucha bloków L1.
2. Podstawowa technologia i ramy
Całkowita zablokowana wartość (TVL) ekosystemu L2 przekracza obecnie 46 miliardów dolarów i obejmuje różnorodne technologie i platformy o unikalnych cechach. Oto niektóre z najważniejszych technologii:
Rollupy (łańcuch agregacji)
Istnieją dwa rodzaje rollupów: Rollup optymistyczny i Validity/Zero
Pakiet wiedzy). Optymistyczne łańcuchy agregacji domyślnie zakładają, że transakcje są ważne. Umożliwiają one Internetowi wykorzystanie mechanizmów zapobiegających oszustwom
Uczestnicy sieci mogą kwestionować transakcje, które mogą być oszukańcze, korzystając z „dowodów na oszustwo”, aby udowodnić, że są one nieważne. Natomiast łańcuch agregacji ważności wykorzystuje „dowody ważności” w celu sprawdzenia ważności każdej transakcji przesłanej do warstwy podstawowej. Te dwa typy łańcuchów agregacji zapewniają wyższą przepustowość i niższe opłaty niż L1.
Kanały stanowe
Kanały stanowe umożliwiają uczestnikom przeprowadzanie transakcji poza łańcuchem poprzez zablokowanie części stanu blockchain w umowie z wieloma podpisami. Uczestnicy mogą swobodnie handlować poza łańcuchem, a ostateczny stan ustalany jest w łańcuchu. Kanały stanowe oferują transakcje w czasie zbliżonym do rzeczywistego i niskie opłaty, ale mają nieco ograniczoną funkcjonalność i liczbę uczestników.
Plazma (łańcuch odłamków)
Plasma to framework do tworzenia hierarchicznych łańcuchów bocznych zakotwiczonych w łańcuchu głównym. Łańcuch Plasma może przetwarzać transakcje poza łańcuchem i regularnie przesyłać aktualizacje do głównego łańcucha, zmniejszając obciążenie sieci L1. Podobnie jak optymistyczne łańcuchy agregacji, sieci Plasma wykorzystują dowody oszustwa, aby kwestionować podejrzane transakcje.
3. Przejrzyj ekosystem L2
Ekosystem L2 szybko się rozwija, a liczne projekty i inicjatywy mają na celu rozbudowę głównych łańcuchów bloków L1. Chociaż istnieją rozwiązania zapewniające skalowalność Bitcoina, takie jak słynna Lightning Network, która wykorzystuje kanały stanowe w celu zapewnienia szybszych i tańszych transakcji w sieci, w planie Bitcoin nie pojawiło się jeszcze żadne rozwiązanie L2 do obliczeń ogólnego przeznaczenia.
Z drugiej strony Ethereum dało początek kwitnącemu ekosystemowi rozwiązań L2. Oto krótkie opisy niektórych z głównych graczy:
Łańcuch agregacji ważności (znany również jako łańcuch agregacji o wiedzy zerowej)
- Starknet: ma najszybciej rosnącą społeczność programistów, ma natywne abstrakcje kont i własny język programowania (Kair), zoptymalizowany pod kątem wykorzystania dowodów ważności.
-zkSync: Kolejny wiodący łańcuch agregacji ważności z natywną abstrakcją kont, działający na maszynie wirtualnej Ethereum (EVM).
- Przewiń: Łańcuch agregacji ważności zgodny z EVM, skupiający się na zgodności na poziomie natywnym z istniejącymi aplikacjami i narzędziami Ethereum.
- Polygon zkEVM: opracowany przez weterana rozszerzeń L2 Polygon, jest to łańcuch agregacji ważności zgodny z EVM.
-Linea: Obsługiwane przez Consensys, firmę stojącą za MetaMask, łańcuchem agregacji ważności, którego można używać bezpośrednio przez MetaMask.
optymistyczny łańcuch agregacji
- Arbitrum: Największy optymistyczny łańcuch agregacji mierzony metodą Total Value Locked (TVL), kompatybilny z EVM.
- Optymizm: Drugi co do wielkości optymistyczny łańcuch agregacji mierzony przez TVL, kompatybilny z EVM.
- Baza: Trzeci co do wielkości optymistyczny łańcuch agregacji według pomiaru TVL, kompatybilny z EVM.
Wiele z tych projektów jest wciąż na wczesnym etapie i często obejmuje okres scentralizowanej kontroli zwany fazą „koła szkoleniowego”, który umożliwia kontrolowane aktualizacje systemu i poprawki błędów. Chociaż początkowo było to konieczne, te koła szkoleniowe należy ostatecznie usunąć, aby umożliwić zamierzoną zdecentralizowaną i pozbawioną zaufania pracę.
Stosowanie rozwiązań L2 stale rośnie w różnych obszarach, w tym w finansach zdecentralizowanych (DeFi), tokenach niezamiennych (NFT) i grach on-chain. Najczęściej używane typy L2 to optymistyczne łańcuchy agregacji i łańcuchy agregacji ważności. Jednak integracja rozwiązań L2 nie jest pozbawiona wyzwań.
4. Wyzwania i rozwiązania
Chociaż rozwiązania L2 mają ogromny potencjał, nadal istnieją pewne wyzwania, które należy pokonać, aby w pełni wykorzystać ich potencjał. Z punktu widzenia użytkownika interakcja z siecią L2 może być nieco bardziej złożona i wymagać dodatkowych kroków, takich jak łączenie zasobów i zarządzanie wieloma portfelami. Poprawa komfortu użytkownika poprzez lepszą integrację portfeli, uproszczenie wdrażania i zapewnienie bardziej intuicyjnego interfejsu będzie miała kluczowe znaczenie dla upowszechnienia rozwiązań w głównym nurcie.
Dlatego Starknet oferuje wbudowane funkcje abstrakcji konta, które umożliwiają płynniejszą obsługę użytkownika, takie jak podpisywanie transakcji za pomocą rozpoznawania twarzy i rozpoznawanie odcisków palców (podobnie jak funkcje oferowane przez portfel Braavos). W Starknet skalowanie Ethereum oznacza, że doświadczenie użytkownika w stylu Web2 jest równie ważne, jak tańsze i szybsze transakcje.
5. Perspektywy L2
W miarę dojrzewania ekosystemu L2 możemy spodziewać się fali innowacji, takich jak natywne możliwości abstrakcji kont w Starknet. Zaczęły pojawiać się rozwiązania hybrydowe, które łączą zalety różnych technologii L2, zapewniając podwójne korzyści dla optymistycznych łańcuchów agregacji i efektywnościowych łańcuchów agregacji. Postępy w dowodach ważności (takie jak STARK) dodatkowo poprawiają skalowalność i prywatność sieci L2.
Patrząc w przyszłość, przyszłość rozwiązań L2 jest ściśle powiązana z ogólnym rozwojem technologii blockchain. W miarę ciągłego rozwoju sieci L1 i promowania nowych mechanizmów konsensusu, takich jak dowód stawki, rozwiązania L2 będą musiały dostosowywać się i bezproblemowo integrować z tymi zmianami.
W nadchodzących latach będziemy świadkami boomu na rozwiązania L2 dostosowane do konkretnych przypadków użycia i obszarów zastosowań. Niektórzy przewidują, że sieci L2 ostatecznie staną się podstawową warstwą interakcji użytkowników, przy czym L1 będzie służyć jako bezpieczna warstwa rozliczeniowa. Inni przewidują wielowarstwową architekturę blockchain, w której rozwiązania L2 ewoluują równolegle względem siebie, a czasami nakładają się na nie łańcuchy warstwy 3 (L3), aby stworzyć skalowalny i interoperacyjny ekosystem.
6. Wniosek
W miarę ciągłego rozwoju ekosystemu L2 współpraca i wkład programistów, badaczy i użytkowników mają kluczowe znaczenie dla opracowania solidnych i przyjaznych dla użytkownika rozwiązań L2.
Wykorzystując potencjał technologii L2, społeczność blockchain może pokonać ograniczenia sieci L1 i otworzyć nowe możliwości dla zdecentralizowanych aplikacji. Droga przed nami jest pełna wyzwań i możliwości, ale dzięki właściwemu podejściu i wspólnej wizji możemy zbudować skalowalny i włączający ekosystem blockchain, który wzmacnia pozycję jednostek i przekształca branże.
