Ethereum stało się niezbędną platformą dla wielu zdecentralizowanych aplikacji. Jednak wraz ze wzrostem jego popularności, napotyka ono na poważne wyzwania, przede wszystkim w zakresie skalowalności i opłat transakcyjnych . Podczas szczytów ruchu, opłaty za pojedynczą transakcję mogą sięgać setek euro. Aby rozwiązać te problemy, warstwy 2. Przyspieszają one transakcje, jednocześnie obniżając koszty. W tym artykule szczegółowo omówiono działanie warstwy 2, jej różne typy i związane z nimi wyzwania.
Spis treści
Zrozumienie koncepcji warstwy 2
Definicja i różnice w stosunku do warstwy 1
Warstwa 1 odnosi się do głównej warstwy blockchaina , takiego jak Ethereum czy Bitcoin. To właśnie na tej warstwie rejestrowane i weryfikowane są wszystkie transakcje. Weryfikacja transakcji polega na potwierdzeniu jej zgodności z regułami sieci, takimi jak dostępność środków, autoryzacja podpisu cyfrowego i brak podwójnego wydatkowania. Walidatory ( lub górnicy) na warstwie 1 opierają się na tych regułach i mechanizmach konsensusu, takich jak Proof of Work Work lub Proof Proof of Stake , aby potwierdzić lub odrzucić transakcję.
Warstwa 1 ma jednak ograniczenia pod względem skalowalności. Ethereum może przetwarzać około 15 transakcji na sekundę ( TPS korzystają tysiące aplikacji zdecentralizowanych (dApps dApp usług DeFi pojawiają się rozwiązania warstwy 2
Warstwa 2 to dodatkowa warstwa, która opiera się na głównym blockchainie (warstwa 1), ale przetwarza transakcje zewnętrznie, aby odciążyć sieć główną. Po przetworzeniu transakcje są przesyłane do warstwy 1 w postaci pakietów lub podsumowań, co zmniejsza obciążenie sieci głównej i obniża opłaty.
Dlaczego Warstwa 2 wyłoniła się jako rozwiązanie?
Wraz z wykładniczym wzrostem aplikacji zdecentralizowanych (dApps) dApp usług DeFi sieć Ethereum szybko osiągnęła swoje granice. Transakcje stały się nie tylko wolniejsze, ale i droższe, co uniemożliwiło korzystanie z niektórych aplikacji.
Rozwiązania warstwy 2, w szczególności rollupy i sidechainy , zostały opracowane w celu zaspokojenia tych pilnych potrzeb. Zwiększają one wydajność przetwarzania transakcji przy jednoczesnym znacznym obniżeniu kosztów, czyniąc tym samym blockchain bardziej dostępnym.
Różne typy rozwiązań warstwy 2
Rollupy: optymistyczne rollupy i rollupy ZK
Rollupy to jedna z warstwy 2. przetwarzanie transakcji poza łańcuchem przed przesłaniem podsumowania tych transakcji do łańcucha głównego (warstwy 1) .
Optymistyczne Rollupy : Te rollupy działają w oparciu o założenie, że wszystkie transakcje są domyślnie prawidłowe. Jeśli jednak uczestnik sieci podejrzewa oszustwo lub błąd, może zakwestionować ważność transakcji, dostarczając „ dowód ”. Ten mechanizm kwestionowania wprowadza okres oczekiwania (zwykle od jednego do dwóch tygodni), aby umożliwić każdemu zakwestionowanie ważności transakcji. To opóźnienie wyjaśnia, dlaczego wypłata środków z Optymistycznych Rollupów może być czasochłonna: główny blockchain musi odczekać do zakończenia okresu kwestionowania, zanim potwierdzi transakcję.
ZK-Rollups : W przeciwieństwie do optymistycznych rollupów, ZK-Rollups (Zero Knowledge Rollups) wykorzystują dowody kryptograficzne do weryfikacji poprawności transakcji poza łańcuchem. Dowody te, zwane ZK-SNARKs lub ZK-STARKs , są przesyłane do łańcucha głównego, zapewniając zgodność transakcji bez konieczności wykonywania każdej transakcji na warstwie 1. Pozwala to na niemal natychmiastową walidację transakcji, bez opóźnień związanych z konfliktami związanymi z optymistycznymi rollupami. Godnym uwagi projektem wykorzystującym ZK-Rollups jest zkSync , który wyróżnia się szybkością i niskim kosztem transferów środków.
Łańcuchy boczne: jak działają i przykłady
Łańcuchy boczne blockchainy , które działają równolegle z łańcuchem głównym (warstwa 1). Posiadają one własny mechanizm konsensusu, umożliwiający im autonomiczne przetwarzanie transakcji. Oznacza to jednak, że nie korzystają bezpośrednio z bezpieczeństwa warstwy 1. Użytkownicy mogą przesyłać zasoby między łańcuchem bocznym a łańcuchem głównym za pośrednictwem mostów .
Mosty te umożliwiają połączenie dwóch łańcuchów, ale wiążą się z dodatkowymi zagrożeniami bezpieczeństwa, szczególnie w przypadku włamania lub naruszenia bezpieczeństwa walidatorów mostów.
Chociaż Polygon mechanizm konsensusu Proof of Stake (PoS) , w specyficzny sposób opiera się na Ethereum w zakresie ostateczności transakcji i bezpieczeństwa . Oto jak to działa:
1. Okresowe kotwiczenie punktów kontrolnych w Ethereum
Polygon regularnie wysyła punkty kontrolne do Ethereum . Punkty te reprezentują zagregowane stany łańcucha bocznego (lub łańcucha Plasma w niektórych implementacjach) i zawierają podsumowanie transakcji zweryfikowanych w Polygon . Chociaż transakcje są przetwarzane i weryfikowane autonomicznie Polygon Ethereum zapewnia pewną formę ostateczności transakcji.
Oznacza to, że chociaż transakcje są najpierw weryfikowane za pomocą mechanizmu PoS Polygon, końcowy stan blockchaina (lub przynajmniej część tego stanu) jest zabezpieczany w Ethereum za pośrednictwem tych punktów kontrolnych, tworząc dodatkową warstwę walidacji.
2. Zwiększone bezpieczeństwo dzięki Ethereum
Wykorzystując Ethereum do zakotwiczenia tych punktów kontrolnych, Polygon korzysta z bezpieczeństwa Ethereum , w tym jej niezmienności i mocy zdecentralizowanej sieci . Gwarantuje to, że nawet w przypadku wystąpienia problemu w Polygon mechanizm PoS Polygon Polygon , dane zakotwiczone w Ethereum pozostaną niezawodne i będą mogły posłużyć jako podstawa do przywrócenia transakcji do stanu spójności.
Główna różnica między łańcuchami bocznymi a rollupami polega na mechanizmie konsensusu. Łańcuchy boczne zarządzają własnym bezpieczeństwem i konsensusem, podczas gdy rollupy opierają się na bezpieczeństwie łańcucha głównego (warstwa 1) w celu walidacji końcowych transakcji. Znanym przykładem łańcucha bocznego jest Polygon sidechain Ethereum , który umożliwia tanie i szybkie transakcje, ale wymaga użycia mostów do interakcji z Ethereum .
Kanały państwowe: przydatność i funkcjonowanie
Kanały stanu to kolejne warstwy 2 , które umożliwia dwóm stronom przetwarzanie transakcji poza łańcuchem. Działają one poprzez otwarcie kanału, w którym transakcje są przeprowadzane bezpośrednio między stronami. Dopiero po zamknięciu kanału końcowy stan transakcji jest rejestrowany w łańcuchu głównym. Pozwala to na szybkie i bezprowizyjne przeprowadzanie wielu transakcji, o ile kanał pozostaje otwarty.
Popularnym przykładem kanału stanowego jest sieć Lightning Network Bitcoina , która umożliwia szybkie i niedrogie płatności bez przeciążania głównego blockchaina. Transakcje są przetwarzane poza łańcuchem, a do blockchaina trafiają tylko końcowe interakcje, takie jak zamknięcie kanału.
Zalety korzystania z warstwy 2
Obniżka opłat transakcyjnych
Rozwiązania warstwy 2 znacząco obniżają opłaty transakcyjne poprzez przeniesienie operacji poza główny łańcuch. Zamiast płacić wysokie opłaty za każdą transakcję na warstwie 1, użytkownicy płacą jedynie za walidację transakcji zbiorczych na warstwie 2. Jest to szczególnie istotne w przypadku aplikacji DeFi lub gier blockchain, gdzie wymagane jest wiele małych transakcji.
Poprawiona skalowalność
Warstwa 2 zwiększa przepustowość sieci poprzez zwiększenie liczby transakcji, które można przetwarzać jednocześnie. Na przykład Ethereum może przetwarzać około 15 TPS na warstwie 1. Dzięki rozwiązaniom takim jak zkSync czy Optimism , liczba ta może wzrosnąć do kilku tysięcy TPS, co przyspiesza i zwiększa dostępność transakcji.
Porównanie warstwy 1 i warstwy 2
Główne różnice
Warstwa 1 zapewnia maksymalne bezpieczeństwo, przetwarzając każdą transakcję bezpośrednio w blockchainie, ale kosztem niskiej skalowalności i wysokich opłat. Warstwa 2 poprawia skalowalność i obniża koszty, ale czasami może zagrażać bezpieczeństwu. Na przykład, optymistyczne rollupy wprowadzają opóźnienie w przypadku kwestionowania transakcji, co może narazić sieć na próby oszustwa. Podobnie, sidechainy mogą być podatne na ataki, jeśli ich mechanizm konsensusu lub mosty używane do przesyłania zasobów zostaną naruszone.
Główne projekty warstwy 2 w Ethereum
zkSync : Obiecujące rozwiązanie dla Ethereum
zkSync rozwiązanie ZK-Rollup , które umożliwia szybkie i tanie transakcje w Ethereum . Wykorzystując dowody kryptograficzne do walidacji transakcji, zkSync zapewnia wysokie bezpieczeństwo przy jednoczesnym obniżeniu opłat. To idealna platforma dla aplikacji wymagających częstych i szybkich transferów.
Optymizm: Dlaczego jest to popularne rozwiązanie?
Optimism to jedna z wiodących implementacji Optimistic Rollups w Ethereum inteligentnymi kontraktami Ethereum , umożliwiając dApp łatwą migrację do sieci przy jednoczesnym obniżeniu opłat. Użytkownicy muszą jednak odczekać do końca okresu sporu przed wypłatą środków z sieci.
Polygon : przykład popularnego łańcucha bocznego
Polygon , dawniej Matic, to sidechain Ethereum Ethereum i tanie transakcje. Ponieważ jednak działa w oparciu o własny mechanizm konsensusu, nie korzysta bezpośrednio z Ethereum . Użytkownicy muszą korzystać z mostów do przesyłania zasobów między Polygon a Ethereum , co może wiązać się z dodatkowymi zagrożeniami bezpieczeństwa.
Wyzwania warstwy 2
Ryzyko naruszenia bezpieczeństwa
rozwiązania warstwy 2 poprawiają skalowalność i obniżają koszty, nie są one pozbawione ryzyka. Optymistyczne rollupy wprowadzają opóźnienia w transakcjach kwestionujących, co może prowadzić do prób oszustw w tym okresie oczekiwania. Co więcej, łańcuchy boczne i ich mosty zabezpieczeń warstwy 1. Naruszenie walidatorów łańcucha bocznego może skutkować znacznymi stratami.
Złożoność i opóźnienia w wypłacaniu środków
Jedną z głównych wad Optimistic Rollups jest czas oczekiwania na wypłatę środków. W rzeczywistości, gdy użytkownik chce wypłacić swoje środki, musi poczekać na zakończenie okresu sporu, zanim transakcja zostanie potwierdzona w głównym łańcuchu. Może to potrwać kilka dni, co utrudnia płynny proces.
Przyszłość rozwiązań warstwy 2
W kierunku szerszego stosowania banerów roll-up
Wraz z rosnącą popularnością aplikacji zdecentralizowanych (dApps) dApp usług DeFi , rollupy stają się standardowym rozwiązaniem dla Ethereum . W szczególności rollupy ZK , takie jak zkSync , oferują zwiększone bezpieczeństwo i krótsze czasy walidacji, co może przyczynić się do ich powszechnego stosowania.
FAQ
Czym w skrócie jest warstwa 2? Warstwa 2 to rozwiązanie technologiczne, które umożliwia przetwarzanie transakcji poza głównym blockchainem, co pozwala obniżyć opłaty i przyspieszyć transakcje, a jednocześnie przesyłać wyniki do łańcucha głównego.
Dlaczego warstwa 2 jest kluczowa dla Ethereum ? Rozwiązuje ona problem skalowalności i wysokich opłat, umożliwiając masową adopcję i płynniejsze korzystanie z dApp i usług DeFi.
Jak działają dowody kryptograficzne w algorytmach ZK-Rollup? ZK- Rollup wykorzystują dowody kryptograficzne zwane ZK-SNARKs do potwierdzania ważności transakcji bez konieczności ich wykonywania w łańcuchu głównym.
Jaka jest główna różnica między rollupami a sidechainami? Rollupy opierają się na bezpieczeństwie łańcucha głównego w celu walidacji transakcji, podczas gdy sidechainy mają własny mechanizm konsensusu i działają bardziej niezależnie, co może wiązać się z dodatkowym ryzykiem.
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 .
YoAnn
Inżynier szkoleniowy szybko zainteresowałem się dziedziną finansów. Przekonany, że zdecentralizowane finanse mają przed sobą świetlaną przyszłość, uczestniczę w jego demokratyzacji poprzez rozwijanie Crypternon.
