Подробнее: Что такое уровень 2?

Проблемы масштабируемости в сетях блокчейн

Блокчейн-сети, такие как Bitcoin и Ethereum, сталкиваются с проблемами масштабируемости из-за присущей им конструкции. В то время как Биткойн все еще использует алгоритм консенсуса Proof of Work (PoW), Ethereum перешел к механизму консенсуса Proof of Stake (PoS) с запуском Ethereum 2.0.

Хотя PoS обеспечивает лучшую масштабируемость по сравнению с PoW, Ethereum все еще сталкивается с ограничениями в плане пропускной способности транзакций. Именно поэтому разработчики запланировали внедрение шардинга на ближайшие месяцы.

PoW может обрабатывать только ограниченное количество транзакций в секунду, при этом средний показатель Bitcoin составляет 7 TPS, а Ethereum - 20 TPS. В отличие от этого, традиционные централизованные системы, такие как VISA, могут обрабатывать более 24 000 TPS. Эти ограничения приводят к увеличению комиссий за транзакции и увеличению времени расчетов, создавая потребность в решениях масштабирования второго уровня.

Трилемма блокчейна" относится к проблеме достижения децентрализации, безопасности и масштабируемости одновременно в публичной сети блокчейн. Увеличение масштабируемости часто ставит под угрозу децентрализацию или безопасность.

Решения первого уровня, такие как переход Ethereum от PoW к Proof of Stake (PoS) и шардинг, направлены на решение этих проблем. Однако для дальнейшего увеличения пропускной способности без ущерба для основных характеристик исходного блокчейна необходимы решения по масштабированию второго уровня.

Обзор решений для масштабирования уровня 2

Решения по масштабированию второго уровня работают поверх базового уровня (уровень 1) сети блокчейн для повышения ее пропускной способности, скорости транзакций и общей эффективности. Эти решения включают каналы состояний, сворачивание (оптимистичное и с нулевым знанием) и плазменные цепочки.

Перенося часть данных и вычислений за пределы цепи, решения второго уровня обеспечивают более высокую пропускную способность транзакций, снижение комиссий и ускорение времени обработки.

Отличия от Уровня 1

Подробнее: Что такое уровень 1.

• Уровень 1 - это базовый уровень, на котором функционирует основная сеть блокчейн, а Уровень 2 - это вторичный уровень, построенный поверх Уровня 1.

• Решения первого уровня предполагают модификацию основного протокола и механизма консенсуса, в то время как решения второго уровня направлены на оптимизацию обработки транзакций и управления данными.

• Решения второго уровня часто обеспечивают большую гибкость для модернизации и инноваций, поскольку они не требуют изменений в базовом протоколе блокчейн.

Преимущества решений по масштабированию 2-го уровня

• Увеличение пропускной способности транзакций: Решения второго уровня позволяют проводить больше транзакций в секунду, помогая уменьшить перегрузку основного блокчейна.

• Более низкие комиссии за транзакции: Транзакции вне цепи обычно имеют более низкие комиссии, что делает решения 2-го уровня более экономически эффективными для пользователей.

• Более быстрое время обработки: Решения второго уровня могут обрабатывать транзакции быстрее, чем основной блокчейн, улучшая пользовательский опыт.

• Улучшенная конфиденциальность: Некоторые решения Уровня 2, такие как каналы состояния, раскрывают только конечное состояние транзакций, обеспечивая повышенную конфиденциальность для пользователей.

• Более легкие обновления и инновации: Решения второго уровня могут обновляться и совершенствоваться легче, чем решения первого уровня, поскольку они не требуют внесения изменений в основной протокол блокчейна.

Роль второго уровня в улучшении производительности блокчейна

Arbitrum и Optimism - это три известных решения масштабирования второго уровня, поддерживаемые сетью Ethereum. Чтобы обрабатывать транзакции быстрее, чем основная сеть Ethereum, эти решения полагаются на развитие вторичных сетей, таких как сайдчейн.

Одно из самых популярных решений 2-го уровня для Ethereum, работает как сайдчейн, подключенный к сети Ethereum, обеспечивая более быстрые транзакции с меньшими комиссиями и увеличенной пропускной способностью. Он также предоставляет разработчикам простую платформу для создания dApps и смарт-контрактов.

Основные преимущества использования решений 2-го уровня в экосистеме Ethereum

• Улучшенная масштабируемость: Решения второго уровня могут обрабатывать больше транзакций в секунду, позволяя сети Ethereum поддерживать растущее число пользователей и приложений.

• Снижение платы за бензин: Переложив часть транзакций на второй уровень, пользователи смогут сэкономить на комиссии за газ, что сделает Ethereum более доступным и недорогим.

• Улучшенный пользовательский опыт: Решения второго уровня часто обеспечивают более быстрое подтверждение транзакций, создавая более беспроблемный пользовательский опыт.

• Удобство для разработчиков: Платформы второго уровня предлагают разработчикам инструменты и ресурсы для более легкого создания и развертывания dApps, способствуя инновациям в экосистеме Ethereum.

• Совместимость: Многие решения Уровня 2 поддерживают композитность Ethereum, гарантируя, что приложения, построенные на Уровне 2, могут взаимодействовать друг с другом и с Уровнем 1.

Сравнение решений Уровня 1 и Уровня 2

Давайте сначала представим Across Protocol, инновационное гибридное мостовое решение, чтобы лучше понять различия между решениями Уровня 1 и Уровня 2. Протокол Across Protocol соединяет решения масштабирования второго и первого уровней Ethereum, позволяя токенам свободно перемещаться между ними. Чтобы обеспечить пользователям бесперебойную работу, это гибридное решение сочетает в себе лучшие характеристики решений 1-го и 2-го уровней.

Ключевые особенности протокола Across включают:

• Lively Oracle: Обеспечивает более быстрые и доступные транзакции.

• Связанный ретранслятор (Bonded Relayer): Обеспечивает безопасность и надежность транзакции.

• UMAS: Тип финансового контракта, который облегчает проведение сложных финансовых транзакций на основе блокчейна.
  С появлением протокола Across Protocol мы теперь можем более эффективно сравнивать решения Уровня 1 и Уровня 2.

• Модификации базового уровня: Решения первого уровня предполагают изменения в самом протоколе блокчейна, в то время как решения второго уровня строятся на основе существующего протокола.

• Сложность внедрения: Модернизация Уровня 1 часто требует значительных усилий по разработке и достижения консенсуса между участниками сети, в то время как решения Уровня 2 могут разрабатываться и внедряться более независимо.

• Ориентация на масштабируемость: Решения первого уровня в первую очередь направлены на повышение безопасности и децентрализацию, в то время как решения второго уровня нацелены на увеличение пропускной способности транзакций и снижение задержек.

• Совместимость: Решения второго уровня часто поддерживают композитность базового уровня, гарантируя, что приложения, построенные на втором уровне, могут взаимодействовать друг с другом и с первым уровнем.

• Гибкость при модернизации: Решения второго уровня обеспечивают большую гибкость при модернизации и модификации, поскольку не требуют внесения изменений в базовый протокол блокчейн.