Ethereum stał się niezbędną platformą dla wielu zdecentralizowanych zastosowań. Jednak wraz ze wzrostem przyjęcia musi podejmować główne wyzwania, głównie pod względem skalowalności i kosztów transakcji . Podczas szczytów ruchu koszty mogą osiągnąć setki euro za jedną transakcję. opracowano rozwiązania warstwy 2 Przyspieszają transakcje przy zmniejszaniu kosztów. W tym artykule głęboko bada funkcjonowanie warstwy 2, jej typów i powiązanych wyzwań.
Spis treści
Zrozum koncepcję warstwy 2
Definicja i różnice z warstwą 1
Warstwa 1 wyznacza główną warstwę blockchain, taką jak Ethereum lub Bitcoin. Na tej warstwie wszystkie transakcje są zapisywane i weryfikowane. Weryfikacja transakcji polega na weryfikacji, że szanuje reguły sieci, takie jak dostępność funduszy, autoryzacja podpisu cyfrowego i brak podwójnych wydatków. Walidacze (lub nieletni) na warstwie 1 oparte są na tych zasadach i mechanizmach konsensusowych, takich jak dowód pracy ( Proof of Work ) lub dowód stawki ( Proof of Stake ) , aby potwierdzić lub odrzucić transakcję.
Jednak warstwa 1 ma limity pod względem skalowalności. Ethereum może leczyć około 15 transakcji na sekundę ( TPS ), co szybko staje się niewystarczające, gdy tysiące usług dApp S DeFi żąda sieci. W okresach wysokiego popytu koszty transakcji znacznie wzrosły. interweniują rozwiązania warstwy 2
Warstwa 2 jest dodatkową warstwą opartą na głównym łańcuchu bloków (warstwa 1), ale traktuje transakcje zewnętrznie w celu złagodzenia tego ostatniego. Po przetworzeniu transakcji są one poddane warstwie 1 w postaci działek lub podsumowań, zmniejszając w ten sposób obciążenie głównej sieci i zmniejszając koszty.
Dlaczego warstwa 2 pojawiła się jako rozwiązanie?
Wraz z wykładniczym rozwojem usług dApp S i DeFi sieć Ethereum szybko osiągnęła swoje granice. Transakcje stały się nie tylko wolniejsze, ale także drogie, dzięki czemu niektóre aplikacje niezbyt opłacalne.
Opracowano rozwiązania warstwy 2, w szczególności zwijania i sidechenów Zwiększają zdolności przetwarzania transakcji przy jednoczesnym utrzymaniu znacznie niższych kosztów, dzięki czemu blockchain jest bardziej dostępny.
Różne typy rozwiązań warstwy 2
ROLUPS: Optymistyczne rolki i ZK-Rollups
Rolupy są jedną z najczęściej używanych technologii warstwy 2 Umożliwiają leczenie transakcji z kina przed złożeniem podsumowania tych głównych transakcji kanałowych (warstwa 1).
Optymistyczne zwijania : Te zwijania działają, zakładając, że wszystkie transakcje są domyślnie prawidłowe. Jeśli jednak uczestnik sieci podejrzewa oszustwo lub błąd, może zakwestionować ważność transakcji, dostarczając „dowodów oszustw” ( dowód oszustwa ). Ten mechanizm sporu prowadzi do okresu oczekiwania (ogólnie od jednego do dwóch tygodni), aby umożliwić każdemu osobę zakwestionowanie ważności transakcji. Ten okres wyjaśnia, dlaczego wycofanie funduszy z optymistycznych zwijań może być długie: główny blockchain musi czekać na koniec okresu protestacyjnego przed potwierdzeniem transakcji.
ZK-Rollups : W przeciwieństwie do optymistycznych wręcz, ZK-Rollups ( Zero Knowledge Rollups) wykorzystują dowody kryptograficzne , aby udowodnić ważność transakcji poza łańcuchem. Dowody te, zwane ZK-SNARKS lub ZK-STARKS , podlegają głównemu kanałowi, zapewniając, że transakcje są zgodne z bez konieczności wykonywania każdej transakcji na warstwie 1. Umożliwia to weryfikację transakcji niemal natychmiast, bez sporu, podobnie jak w przypadku optymistycznych rozwinięć. Godnym uwagi projektem wykorzystującym ZK-Rollups to zkSync , który wyróżnia się jego szybkością i niskim kosztem transferów funduszy.
Łańcuchy boczne (sidechains): operacja i przykłady
SideChains to niezależne blokujący, które działają równolegle z kanałem głównym (warstwa 1) . Mają własny mechanizm konsensusu, który pozwala im niezależnie leczyć transakcje. Oznacza to jednak, że nie korzystają bezpośrednio z bezpieczeństwa warstwy 1. Użytkownicy mogą przenosić zasoby między SideChain a głównym kanałem za pomocą mostów (mosty) .
Mosty te umożliwiają połączenie dwóch kanałów, ale wprowadzają również dodatkowe zagrożenia bezpieczeństwa, w szczególności w przypadku włamania lub kompromisu walidatorów mostu.
Chociaż Polygon ma swój własny mechanizm konsensusu oparty na Proof of Stake (POS) , opiera się on na Ethereum w określonym sposób i bezpieczeństwo transakcji Oto jak to działa:
1. Okresowe zakotwiczenie punktów kontrolnych na Ethereum
Polygon regularnie wysyła punkty kontrolne do Ethereum . Te punkty kontrolne reprezentują agregatowe stany sideechain (lub łańcucha plazmy w niektórych implementacjach) i zawierają podsumowanie transakcji, które zostały zatwierdzone na Polygon . Chociaż transakcje są przetwarzane i zatwierdzane na Polygon niezależnie, zakotwiczenie na Ethereum zapewnia formę „celu” transakcji.
Oznacza to, że nawet jeśli transakcje zostaną po raz pierwszy zatwierdzone za pomocą mechanizmu POS Polygon, ostateczny stan bloków (lub przynajmniej część tego stanu) jest bezpieczny na Ethereum za pośrednictwem tych punktów kontrolnych, tworząc dodatkową warstwę sprawdzania poprawności.
2. Zwiększone bezpieczeństwo dzięki Ethereum
Korzystając z Ethereum do zakotwiczenia tych punktów kontrolnych, Polygon korzysta z sieci Ethereum , w szczególności jej niezmienności i mocy jej zdecentralizowanej sieci . Zapewnia to, że nawet jeśli wystąpi problem na Polygon (jak 51% atak na mechanizm POS Polygon ), dane zakotwiczone na Ethereum pozostają wiarygodne i mogą być wykorzystywane jako podstawa do przywracania transakcji w stanie spójnym.
Główna różnica między boczkami a rolkami leży w mechanizmie konsensusu. SideChains zarządzają własnym bezpieczeństwem i konsensusem, podczas gdy zwijania są oparte na bezpieczeństwie głównego kanału (warstwa 1) w celu potwierdzenia końcowych transakcji . Przykładem znanej sideechain jest Polygon , Ethereum , który umożliwia transakcje o niskim poziomie i szybkim, ale które wymaga użycia mostów do interakcji z Ethereum .
Kanały stanowe (kanały stanowe): użyteczność i działanie
Kanały stanu to kolejne warstwy 2 , które umożliwia dwie części leczenia zewnętrznych transakcji łańcuchowych. Działają, otwierając kanał, w którym transakcje są przeprowadzane bezpośrednio między stronami. Dopiero gdy kanał jest zamknięty, ostateczny stan transakcji jest rejestrowany na głównym kanale. Umożliwia to szybkie i bez kosztów wykonywania kilku transakcji, o ile kanał pozostaje otwarty.
Popularnym przykładem kanału stanowego jest Bitcoin 's Lightning Network , która pozwala dokonywać szybkich i niedrogich płatności bez przeciążenia głównego blockchain. Transakcje są przetwarzane poza łańcuchem, a tylko końcowe interakcje, takie jak zamknięcie kanału, podlegają blockchainowi.
Zalety używania warstwy 2
Zmniejszenie opłat transakcyjnych
Rozwiązania warstwy 2 umożliwiają znaczne obniżenie kosztów transakcji poprzez przenoszenie operacji poza głównym kanałem. Zamiast płacić wysokie opłaty za każdą transakcję na warstwie 1, użytkownicy płacą tylko za walidację grupowanych transakcji na warstwie 2. Jest to szczególnie ważne w przypadku DeFi lub gier blockchain, w których konieczne jest wiele małych transakcji.
Lepsza skalowalność
Warstwa 2 zwiększa pojemność sieci, zwiększając liczbę transakcji, które można traktować jednocześnie. Na przykład Ethereum może leczyć około 15 TPS na warstwie 1. Dzięki rozwiązaniom takimi jak zkSync lub optymizm , liczba ta może wzrosnąć do kilku tysięcy TPS, dzięki czemu transakcje szybciej i bardziej dostępne.
Porównanie między warstwą 1 i warstwą 2
Główne różnice
Warstwa 1 oferuje maksymalne bezpieczeństwo, traktując każdą transakcję bezpośrednio na blockchain, ale kosztem niskiej skalowalności i wysokich kosztów. Warstwa 2 poprawia tę skalowalność i obniżenie kosztów, ale czasami może zagrozić bezpieczeństwu. Na przykład optymistyczne wdrożenia wprowadzają opóźnienie w konkursie transakcji, które mogą narazić sieć na próby oszustw. Podobnie, sideechains mogą być wrażliwe, jeśli ich mechanizm konsensusu lub mosty używane do przenoszenia aktywów są zagrożone.
Główne projekty warstwy 2 na Ethereum
zkSync : obiecujące rozwiązanie dla Ethereum
zkSync rozwiązanie ZK-Rollup , które umożliwia szybkie i tanie transakcje na Ethereum . Korzystając z dowodów kryptograficznych w celu potwierdzenia transakcji, zkSync gwarantuje wysokie bezpieczeństwo przy jednoczesnym obniżeniu kosztów. Jest to idealna platforma do aplikacji wymagających częstego i szybkiego transferu.
Optymizm: Dlaczego jest to popularne rozwiązanie?
Optimime jest jednym z głównych implementacji optymistycznych rozwinięć na Ethereum . Ethereum Smart kontraktami , umożliwiając dApp łatwe migrację do tej sieci przy jednoczesnym obniżeniu kosztów. Użytkownicy muszą jednak czekać do końca okresu protestacyjnego przed wycofaniem środków z sieci.
Polygon : przykład popularnej sideechain
Polygon Ethereum Matic, jest sydechiną Ethereum , która umożliwia transakcje o wysokiej prędkości i tanie. Jednak biorąc pod uwagę, że działa z własnym mechanizmem konsensusu, nie korzysta bezpośrednio z Ethereum . Użytkownicy muszą używać mostów do przesyłania aktywów między Polygon i Ethereum , które mogą wprowadzić dodatkowe zagrożenia bezpieczeństwa.
Wyzwania warstwy 2
Ryzyko kompromisu bezpieczeństwa
rozwiązania warstwy 2 poprawiają skalowalność i obniżają koszty, nie są one zwolnione z ryzyka. Optymistyczne wdrożenia wprowadzają terminy transakcji, które mogą powodować próby oszustw w tym okresie oczekiwania. Ponadto Sidechains i ich mosty są podatne na ataki, ponieważ nie używają bezpośrednio bezpieczeństwa warstwy 1 . Piractwo walidatorów sideechain może spowodować utratę funduszy.
Złożoność i terminy wycofania funduszy
Jedna z głównych krytyki optymistycznych rozwinięć dotyczy czasu oczekiwania niezbędnego do wycofania funduszy. Rzeczywiście, gdy użytkownik chce wycofać swoje fundusze, musi poczekać, aż okres protestacyjny zostanie zakończony przed potwierdzeniem transakcji na głównym kanale. Może to potrwać kilka dni, dzięki czemu proces jest mniejszy.
Przyszłość rozwiązań warstwy 2
W kierunku szerszego przyjęcia rolku
Wraz z rosnącą popularnością usług dApp i DeFi , zwinięcia wkrótce stają się referencyjnym rozwiązaniem dla Ethereum . W szczególności ZK-Rollups , podobnie jak zkSync , oferują zwiększone bezpieczeństwo i szybsze czasy walidacji, co może promować ich przyjęcie na dużą skalę.
FAQ
Jaka jest warstwa 2 w prostych kategoriach? Warstwa 2 jest rozwiązaniem technologicznym, które umożliwia radzenie sobie z transakcjami poza głównym blockchainem, zmniejszając w ten sposób koszty i przyspieszając transakcje, jednocześnie poddając wyniki głównemu kanałowi.
Dlaczego warstwa 2 jest kluczowa dla Ethereum ? Rozwiązuje problemy ze skalowalnością i wysokimi kosztami, umożliwiając masowe przyjęcie i bardziej płynne użycie usług dApp DeFi .
Jak działają dowody kryptograficzne w ZK-Rolps? ZK -Rollups wykorzystują dowody kryptograficzne o nazwie ZK -Snarks, aby udowodnić ważność transakcji bez konieczności wykonania ich na kanale głównym.
Jaka jest główna różnica między rolkami i bocznymi? Rolupy głównego kanału w celu weryfikacji transakcji, podczas gdy sideechains mają swój własny mechanizm konsensusu i działają bardziej niezależnie, co może wprowadzić dodatkowe ryzyko.
Inwestycje w kryptowaluty są ryzykowne. Crypternon nie może być pociągnięty do odpowiedzialności bezpośrednio lub pośrednio za jakiekolwiek szkody lub straty spowodowane po użyciu nieruchomości lub usługi przedstawionej w tym artykule. Inwestycje związane z kryptowalutami są z natury ryzykowne, czytelnicy muszą przeprowadzić własne badania przed podjęciem wszelkich działań i inwestowania tylko w granicach ich zdolności finansowych. Ten artykuł nie stanowi inwestycyjnej .
Niektóre linki tego artykułu są powiązane, co oznacza, że jeśli kupisz produkt lub zarejestrujesz się za pośrednictwem tych linków, odbierzemy prowizję od naszego partnera. Te prowizje nie szkolą żadnych dodatkowych kosztów jako użytkownika, a niektóre nawet zezwalają na promocje.
Zalecenia AMF. Nie ma gwarantowanej wysokiej wydajności, produkt o wysokim potencjale wynika, co oznacza wysokie ryzyko. To podejmowanie ryzyka musi być zgodne z twoim projektem, horyzontem inwestycyjnym i zdolnością do utraty części tych oszczędności. Nie inwestuj, jeśli nie jesteś gotowy stracić całości lub część swojego kapitału .
Aby pójść dalej, przeczytaj nasze strony prawne , politykę prywatności i ogólne warunki użytkowania .
Yohan Uzzan
Inżynier szkoleniowy szybko zainteresowałem się dziedziną finansów. Przekonany, że zdecentralizowane finanse mają przed sobą świetlaną przyszłość, uczestniczę w jego demokratyzacji poprzez rozwijanie Crypternon.
