💬 Layer-1 против Layer-2: в чем разница?

Layer-1 против Layer-2: в чем разница?

По мере того, как ускоряется внедрение блокчейна, масштабируемость становится одной из самых насущных проблем экосистемы. С ростом децентрализованных приложений (DAPPS), интеллектуальных контрактов и более высоких объемов транзакций блокчейны должны масштабироваться для обработки глобального спроса. Появились два основных подхода для решения этого: решения для масштабирования Layer-1 и Layer-2.

Layer-1 (L1) относится к слою базового протокола блокчейна, такого как биткойн или эфириум, в то время как уровень 2 (L2) относится к протоколам, которые работают поверх слоя-1 для повышения пропускной способности, уменьшения платежей и перегрузки. В этом руководстве рассматривается, как оба слоя способствуют будущему инфраструктуры блокчейна.

Слои-1 Решения масштабирования

Масштабирование Layer-1 (L1) включает в себя непосредственное улучшение протокола базового блокчейна для повышения производительности и емкости. Это может означать изменение механизмов консенсуса, регулировка размеров блоков или реализация новых функций, таких как Sharding. Ключевые примеры блокчейнов L1 включают:

Решения масштабирования уровня-1 улучшают основу слоя блокчейна для облегчения улучшения масштабируемости. Это предлагает широкий спектр способов увеличения масштабируемости сетей блокчейна.

Например, решения Layer-1 могут позволить прямым модификациям правил протокола для увеличения емкости транзакций и скорости. Аналогичным образом, решения для масштабирования уровня 1 могут обеспечить большую емкость для размещения дополнительных данных и пользователей.

Разрешение ограничений слоя-1

Даже при обновлениях блокчейны Layer-1 сталкиваются с потолками масштабируемости масштабируемости. Механизм Bitcoin POW ограничивает пропускную способность, и Ethereum столкнулся с высокой платой за газ во время заторов. Два заметных решения:

Эти подходы направлены на устранение трилеммы блокчейна: компромисс между масштабируемостью, децентрализацией и безопасностью.

Некоторые консенсусные механизмы более эффективны, чем другие. POW является сегодняшним консенсусным протоколом в популярных сетях блокчейна, таких как биткойн. Pow безопасен, но это может быть медленным. В результате POS является консенсусным механизмом выбора для большинства новых сетей блокчейна. Это важный фактор в дебатах на блокчейне Layer-1 и Layer-2.

SOS -системы не требуют, чтобы майнеры решали алгоритмы шифрования с использованием большого количества вычислительной мощности. Вместо этого участники сети используют POS для обработки и проверки блоков транзакций. Ethereum перейдет к алгоритму POS -консенсуса, который должен увеличить емкость сети при одновременном повышении децентрализации и сохранения безопасности сети.

Адаптированный из распределенных баз данных, шардинг стал одним из самых популярных решений для масштабирования уровня-1. Шардинг - это процесс разрыва состояния всей сети блокчейнов на отдельные наборы данных, называемые «осколками». Задача, с которой легче выполнить, чем искать все узлы, чтобы позаботиться о всей сети.

Сеть обрабатывает эти осколки параллельно, что позволяет последовательно обрабатывать множественные транзакции. Кроме того, каждый сетевой узел назначается определенным осколкам, а не поддерживать полную копию блокчейна. Каждый Shard отправляет доказательства в Mainchain, а акции, общие государства и балансы с другими осколками, используя системы перекрестной связи. Наряду с Zilliqa, Qtum и Tezos, Ethereum 2.0 является выдающимся протоколом блокчейна, в настоящее время исследующий осколки.

Слои-2 Решения масштабирования

Layer-2 (L2) относится к технологиям, построенным поверх блокчейнов Layer-1, для улучшения масштабируемости без изменения базового протокола. Они обрабатывают транзакции вне цепи и проводят окончательные результаты обратно на базовый уровень, снимая давление на основную сеть.

Основная цель масштабирования уровня-2-использовать сети или технологии, которые работают над протоколом блокчейна. Протокол или сеть вне цепи могут помочь сети блокчейна достичь повышенной масштабируемости и эффективности.

Решения масштабирования уровня-2 облегчают делегирование задач обработки данных в архитектуре поддержки более эффективно и гибко. В результате протокол Core Blockchain не испытывает застойных условий, что делает возможным масштабируемость. Ключевые примеры протоколов L2 включают:

Типы решений уровня-2

Вложенные блокчейны, государственные каналы и гонщики являются примерами решений для масштабирования на уровне уровня 2.

Рулочные транзакции и отправляйте их в качестве единственного доказательства в L1. Самыми популярными дизайнами ROLLUP являются нулевые знания (ZK) и оптимистичные обрушения. Оба используют другой подход к обеспечению государства блокчейна.

ZK-Rollup-это решение для масштабирования уровня-2, которое переворачивает транзакции от цепочки и использует доказательства с нулевым знанием для проверки их достоверности в цепочке, обеспечивая высокую безопасность и быструю окончательность с минимальными данными, размещенными на базовом уровне.

Оптимистическое обрушение, напротив, предполагает, что транзакции действительны по умолчанию и проверяют их только в том случае, если кто -то подает доказательство мошенничества в течение периода задачи. Ключевое отличие заключается в проверке: ZK-роллы доказывают, что является правильной авансостью, используя криптографические доказательства, в то время как оптимистичные обмотчики полагаются на экономические стимулы и окно задержки для обнаружения мошенничества.

По сути, вложенная блокчейн - это блокчейн внутри или, скорее, в дополнение к другому блокчейну. Вложенный блокчейн обычно содержит первичный блокчейн, который устанавливает параметры для более обширной сети, при этом выполнения, происходящие в взаимосвязанной сети вторичных цепей.

Помимо майки, можно построить много уровней блокчейна, каждый из которых со своим собственным связью с родителями и детьми. Родительская цепочка передает задачи в детские цепи, которые затем завершают их и возвращают результаты родителю.

Если нет необходимости в разрешении споров, базовая блокчейн не участвует в сетевых функциях вспомогательных цепей. Рабочая распределение этой модели уменьшает нагрузку на обработку на Mainchain, что экспоненциально улучшает масштабируемость. Проект Plasma OMG иллюстрирует вложенную инфраструктуру блокчейна уровня-2, которая используется поверх протокола Ethereum Layer-1.

Государственный канал обеспечивает двунаправленную связь между транзакционными каналами блокчейна и не цепью, повышая транзакционную емкость и скорость. Государственный канал не вызывает проверки с помощью сетевых узлов Layer-1. Скорее, это связанный с сетью ресурс, изолированный с помощью механизмов мульти-сигнатуры или интеллектуального контракта.

Когда транзакции завершаются на государственном канале, окончательное «состояние» канала и его изменения написаны на базовой блокчейне. Государственные каналы включают жидкую сеть, сеть Raiden от Ethereum, Celer и Bitcoin Lightning. В компромиссе трилеммы государственные каналы отдают часть своей децентрализации для большей масштабируемости.

Боковая цепь - это транзакционная цепь, прилегающая к блокчейну, обычно используемой для объемных транзакций. Боковые холмы используют консенсусный механизм, независимый от основной цепи, и пользователи могут оптимизировать их для скорости и масштабируемости. Основная функция основной цепочки в архитектуре боковой связи состоит в том, чтобы поддерживать общую безопасность, проверять пакетные записи транзакций и разрешить споры.

Боковые холки отличаются от государственных каналов несколькими фундаментальными способами. Во -первых, транзакции по боковым цехам не являются частными между участниками; Они записаны публично на блокчейне. Кроме того, нарушения безопасности боковой связи не влияют на основную цепь или другие гонщики. Инфраструктура боковой цепи обычно строится с нуля, поэтому установление может потребовать значительных усилий.

Что такое трилемма блокчейна?

Трилемма масштабируемости относится к способности блокчейна сбалансировать три органических свойства, которые составляют его основные принципы: безопасность, децентрализация и масштабируемость.

Трилемма утверждает, что блокчейн может обладать только двумя из трех свойств, никогда не все три одновременно. Следовательно, нынешней технологии блокчейна всегда должна будет пожертвовать одним из своих фундаментальных свойств за ее функциональность. Биткойн является ярким примером этого; В то время как его блокчейн имеет оптимизированную децентрализацию и безопасность, она предлагала масштабируемость.

Самое главное, что в настоящее время ни одна криптовалюта не способна достичь максимума всех трех функций. Другими словами, криптовалюты определяют приоритеты две или три функции в ущерб оставшейся.

Многие разработчики старательно работают над решением трилеммы блокчейна, при этом некоторые методы и идеи уже реализованы, которые целью решить проблему масштабируемости. В зависимости от их уровня реализации блокчейна эти концепции и методы проявляются как решения Layer-1 или Layer-2.

Широкий диапазон блокчейнов может обрабатывать тысячи транзакций в секунду, но они делают это за счет децентрализации или безопасности. Большинство блокчейнов сегодня жертвуют один:

Ни один блокчейн полностью не решил трилемму, но инновации как на Layer-1, так и в Layer-2 продолжают раздвигать границы.

Layer-1 против слоя-2: основные различия

Фундаментальный план решений масштабирования уровня-1 и масштабирования уровня-2 обеспечивает надлежащую основу для различения их. Вот некоторые из ключевых различий между решением масштабирования слоя-1 и масштабирования уровня-2 для блокчейнов.

Решения масштабирования уровня-1 изменяют базовый уровень протокола блокчейна для достижения желаемых улучшений. Например, размер блока может приспосабливаться к большему количеству транзакций, или пользователи могут изменить консенсусные протоколы для повышения скорости и эффективности.

Растворы масштабирования уровня-2 функционируют как растворы вне цепи, которые разделяют нагрузку первичного протокола блокчейна. Конкретные задачи обработки информации и обработки транзакций делегированы для протоколов, сетей или приложений уровня-2 с помощью основной сети протокола блокчейна. Протоколы или решения вне цепи выполняют обозначенную задачу и сообщают результат основного уровня блокчейна.

С помощью сети блокчейнов Layer-1 фактический метод масштабирования фокусируется на изменении протокола ядра. С решением масштабирования слоя 1 вы должны изменить протоколы блокчейна. Следовательно, вы не сможете немедленно сократить модификации, если объем транзакции резко уменьшится.

Напротив, растворы масштабирования уровня-2 функционируют как растворы вне цепи, которые работают независимо от первичного протокола блокчейна. Протоколы, сети и решения вне цепь сообщают только о конечных результатах, необходимых для непосредственного протокола блокчейна.

В случае решений блокчейна Layer-1, усиление протокола консенсуса и шарнинг являются двумя заметными типами решений. Масштабирование уровня-1 включает в себя изменения в размер блока или скорость создания блока, чтобы обеспечить желаемую функциональность.

Что касается решений для масштабирования уровня-2 блокчейна, то практически нет никаких ограничений на решения, которые могут быть реализованы. Любой протокол, сеть или приложение могут быть решением Layer-2, выходящей из цепи для блокчейнов.

Сети уровня 1 служат окончательным источником информации и в конечном итоге несут ответственность за урегулирование транзакций. В сетях Layer-1 нативный токен используется для доступа к ресурсам сети. Еще одна важная характеристика сетей блокчейнов Layer-1-инновации в консенсусном механизме.

Сетки уровня-2 обеспечивают такую ​​же функциональность, что и блокчейны Layer-1, а также дополнительные характеристики. Например, сети слоя-2 повышают пропускную способность и программируемость, снижая транзакционные затраты. Каждое решение уровня-2 имеет свой собственный метод для переработки транзакций на соответствующий базовый уровень.

Будущее масштабирования

Решения Layer-1 и Layer-2 играют важную роль в масштабировании сетей блокчейнов. Layer-1 фокусируется на основополагающей целостности и изменениях на уровне протокола, в то время как Layer-2 обеспечивает практические улучшения масштабируемости без обременения базовой цепи.

Понимание того, как взаимодействуют эти слои, является ключом к оценке современных экосистем блокчейна, будь то приложения для строительства разработчиков или инвестор, оценивающий дорожные карты масштабируемости.