Розуміння Layer 1 криптовалюти: основа ваших цифрових активів

Коли ви чуєте про Bitcoin або Ethereum, ви фактично чуєте про блокчейни рівня 1 — фундаментальні протоколи, які забезпечують роботу цих криптовалют. Але що саме робить їх настільки важливими для криптоекосистеми?

Основна роль блокчейнів рівня 1

В основі, блокчейн рівня 1 (L1) — це децентралізований програмний протокол, який слугує основою для встановлення правил у криптовалютах. Уявіть його як і законодавця, і правоохоронця одночасно. Код, вбудований у протокол L1, встановлює всі стандарти, яких мають дотримуватися мережеві комп’ютери — вузли — для безпечного поширення, перевірки та запису транзакцій у публічному реєстрі.

Ця основа настільки критична, що розробники часто використовують термін «мейннет» як синонім L1, оскільки протокол містить усі інструкції, необхідні для незалежної роботи криптовалюти. Без надійного L1 криптовалютні транзакції просто були б неможливі.

Як насправді працюють протоколи рівня 1

Магія блокчейнів рівня 1 полягає у їхніх механізмах консенсусу — алгоритмічних системах, що встановлюють довіру між децентралізованими вузлами без потреби у центральному органі. Саме ці механізми дозволяють незнайомцям в інтернеті погоджуватися щодо легітимності транзакцій.

Різні L1-ланцюги використовують різні підходи:

Proof-of-Work (PoW) мережі, такі як Bitcoin, вимагають від вузлів змагатися, розв’язуючи складні математичні задачі кожні 10 хвилин, щоб отримати право додавати нові транзакції до блокчейну. Цей енергомісткий процес зробив Bitcoin найнадійнішою, але й найповільнішою основою L1.

Proof-of-Stake (PoS) мережі застосовують інший підхід. Замість конкуренції за обчислювальні ресурси, валідатори блокують криптовалюту як заставу, щоб отримати право підтверджувати блоки. Ethereum перейшов на цю модель після оновлення Merge у 2022 році, змінивши свій початковий PoW дизайн.

Крім механізмів консенсусу, L1-мережі впроваджують додаткові заходи безпеки. PoS-мережі часто мають правила «slashing», які карають неправомірну поведінку валідаторів шляхом конфіскації їхніх застав. Bitcoin, натомість, вимагає шість окремих підтверджень, перш ніж транзакції будуть завершені у реєстрі, додаючи додатковий рівень перевірки.

Протоколи L1 також контролюють, як у обіг входять нативні криптовалюти. Bitcoin автоматично зменшує своє емісійне випускання кожні чотири роки через подію «халвінгу», тоді як Ethereum використовує динамічний механізм згоряння для управління пропозицією ETH на основі активності мережі — систему, впроваджену після оновлення EIP-1559 у 2021 році.

Основні блокчейни рівня 1 та їхні характерні особливості

Bitcoin (BTC): Запущений у 2009 році, Bitcoin залишається найбільшою та найвстановленішою криптовалютою. Його PoW консенсус вимагає інтенсивних обчислювальних зусиль, що робить його найнадійнішим серед систем L1, хоча це й призводить до повільнішої обробки транзакцій і вищого енергоспоживання.

Ethereum (ETH): Як друга за розміром криптовалюта за ринковою капіталізацією, Ethereum революціонізував дизайн L1, дозволивши стороннім розробникам створювати децентралізовані додатки безпосередньо на його протоколі. Перехід у 2022 році з PoW на PoS значно знизив енергоспоживання і відкрив нові можливості масштабування.

Solana (SOL): Цей блокчейн рівня 1 вирізняється швидкістю — здатний обробляти до 50 000 транзакцій за секунду, що значно перевищує можливості Bitcoin. Він приваблює розробників і користувачів, які цінують пропускну здатність транзакцій понад інші фактори.

Litecoin (LTC): Створений незабаром після Bitcoin, Litecoin був задуманий як швидша та дешевша альтернатива для peer-to-peer транзакцій. Хоча він має схожий PoW, його інший алгоритм хешування (Scrypt замість SHA-256) дозволяє швидше підтверджувати блоки.

Cardano (ADA): Заснований Чарльзом Хоскінсоном, одним із ранніх розробників Ethereum, Cardano наголошує на наукових дослідженнях у розробці протоколу. Як і Ethereum, він став платформою для децентралізованих додатків, але з підкресленням академічної строгості у своїх оновленнях і вдосконаленнях.

Виклик масштабованості мереж рівня 1

Незважаючи на їхню важливість, блокчейни рівня 1 стикаються з фундаментальним конфліктом, відомим як «трилема блокчейну». Ця концепція, популяризована співзасновником Ethereum Віталіком Бутеріним, стверджує, що розробники мають пожертвувати одним із трьох властивостей — децентралізацією, безпекою або масштабованістю — при проектуванні своїх протоколів.

Детермінований характер коду L1 забезпечує передбачуваність і безпеку, але обмежує гнучкість і швидкість. Деякі розробники досліджують рішення на кшталт «шардингу», що розбиває основний блокчейн на менші частини даних для зменшення обчислювального навантаження на окремі вузли. Інші створюють цілком нові альтернативи L1, розроблені з нуля для конкретних випадків використання.

Обмеження міжоперабельності

Ще одним обмеженням є те, як блокчейни рівня 1 взаємодіють між собою. Оскільки кожен L1 має свою самодостатню систему з унікальними стандартами кодування, передача активів між різними ланцюгами або використання додатків на кількох L1 залишається технічно складною. Це «проблема міжоперабельності» спонукала проекти, такі як Cosmos і Polkadot, зосередитися саме на забезпеченні безпечної комунікації між окремими блокчейнами.

Блокчейни рівня 1 і рівня 2: розуміння ієрархії

З розвитком криптоекосистеми розробники створювали нові протоколи поверх усталених блокчейнів рівня 1. Це призвело до появи рішень рівня 2 (L2) — вторинних мереж, що використовують інфраструктуру безпеки L1, але додають нові можливості або покращують масштабованість.

Мережі L2, такі як Arbitrum, Optimism і Polygon, працюють поверх Ethereum Layer 1, пропонуючи користувачам швидше підтвердження транзакцій і зменшені витрати. Користувачі переносять активи до цих L2 для доступу до їхніх покращених характеристик, перед тим як повернути транзакції на основний мережевий рівень Ethereum.

Ключова різниця між активами на різних рівнях полягає у тому, що L1-ланцюги випускають нативні «монети» (наприклад, Bitcoin або Ethereum), тоді як L2-засоби зазвичай створюють «токени» (наприклад, MATIC від Polygon або OP від Optimism). Монети є невід’ємною частиною протоколу L1, тоді як токени — це додаткові функції, створені у рамках екосистеми L1.

Розуміння цих відносин допомагає пояснити, чому блокчейни рівня 1 залишаються необхідними — без їхньої безпеки та стабільності вся екосистема рівня 2 була б без фундаменту.