Рівень 2 (L2) є важливим розширенням для технології блокчейн, побудованої на основі основного ланцюжка (Рівень 1). Обробка більшості транзакцій поза ланцюжком зменшує навантаження на основний ланцюжок. Основною метою є підвищення масштабованості та ефективності блокчейну, зберігаючи при цьому безпеку та децентралізацію основного ланцюжка. За допомогою рішень L2 користувачі можуть скористатися меншими витратами на транзакції та швидкішою обробкою, що робить блокчейн більш привабливим для повсякденного використання.
Існують різні технології L2, кожна з яких підходить для різних сценаріїв. Наприклад, канали станів забезпечують часті офчейн-взаємодії, осідаючи на основному ланцюзі лише в кінці, таким чином полегшуючи навантаження в мережі. Бічні ланцюги працюють незалежно, але з'єднуються з основним ланцюгом за допомогою методу подвійного кріплення. Технологія Плазми створює підланцюжки для керування великими обсягами транзакцій, покладаючись на основний ланцюг для забезпечення безпеки. Технологія Rollup (включаючи Optimistic Rollup і ZK-Rollup) агрегує багато транзакцій перед тим, як відправити їх в основний ланцюг, використовуючи докази шахрайства або докази з нульовим розголошенням, щоб забезпечити безпеку та дійсність транзакцій. Разом ці технології складають основу екосистеми L2, задовольняючи різні потреби масштабованості.
Хоча технологія Рівня 2 вирішує проблеми масштабованості, вона все ще стикається зі значними викликами. Канали стану вимагають від учасників бути постійно в мережі, ускладнюючи користувацький досвід; бічні ланцюги потребують власних заходів безпеки, що може внести ризики для активів; Плазмові підланцюги складно розробляти, обмежуючи гнучкість розробників; і хоча рішення Rollup покращують ефективність транзакцій, вони все ще потребують поліпшень у доступності даних та залежності від безпеки головного ланцюга. Крім того, відсутність стандартизації серед різних рішень Рівня 2 може призвести до фрагментації, ускладнюючи інтеграцію та взаємодію. Ці проблеми утруднюють широкий потенціал застосування Рівня 2.
Розвиток Рівня 2 є критичним для широкого впровадження технології блокчейн, особливо в секторах, таких як фінанси, геймінг та соціальні мережі, де часті взаємодії є важливими. Покращення в технологіях доступності даних (наприклад, докази валідності) та міжланцюжкова взаємодія очікуються знизити бар'єри для входу користувачів та збільшити доступність блокчейну. Крім того, покращення Рівня 2 відкриє нові можливості для додатків Web3, дозволяючи більш складні випадки використання. У кінцевому підсумку, Рівень 2 є ключовим фактором для переходу технології блокчейн з експериментальних фаз до масштабних застосувань.
Технологія рівня 2 (L2) виникла відповідно до обмежень продуктивності блокчейну, особливо Ethereum mainnet (рівень 1), який мав проблеми з високою кількістю транзакцій. З поширенням децентралізованої фінансової сфери (DeFi) і нефункціональних токенів (NFT), комісії за транзакції та час підтвердження на головній мережі стрімко зростали, що негативно впливало на користувацький досвід і масштабованість. Технологія L2 розроблена для зменшення навантаження на основний ланцюжок шляхом обробки деяких транзакцій офф-чейн, що поліпшує швидкість та знижує витрати.
Останніми роками технологія L2 значно просунулася вперед, і такі рішення, як State Channels, сайдчейни, Plasma, Optimistic Rollup і ZK-Rollup, стали помітними. Технологія Rollup, зокрема, привернула увагу своєю здатністю упаковувати численні транзакції та надсилати їх в основну мережу, забезпечуючи їхню дійсність і безпеку за допомогою шахрайства або доказів з нульовим розголошенням. Ці рішення підвищують пропускну здатність транзакцій, зберігаючи при цьому безпеку та децентралізацію основної мережі.
Під час останнього бичиного ринку Рівень 2 швидко набув популярності й став ключовим гравцем у сфері публічного блокчейну. Ось декілька помітних прикладів:
Arbitrum
Arbitrum, розроблений Offchain Labs, є рішенням рівня 2 на основі Optimistic Rollup, яке спрямоване на прискорення транзакцій і зниження витрат у мережі Ethereum. Його головною особливістю є обробка більшості даних транзакцій поза мережею, що значно підвищує пропускну здатність і знижує комісії.
На 2024 рік дані від DeFiLlama показують, що Arbitrum має приблизно 2 мільярди доларів загальної заблокованої вартості (TVL), що становить 60,62% ринку Рівня 2, далеко перевершуючи своїх конкурентів. Під час аірдропу в березні 2024 року він зафіксував 3 мільйони щоденних транзакцій, що свідчить про сильну залученість користувачів. Arbitrum також запустив проект Arbitrum Orbit, що дозволяє розробникам створювати настроювані рішення Рівня 3, подальше збагачення його екосистеми.
Оптимізм
Optimism - це ще одне значуще рішення Рівня 2 на основі Optimistic Rollup, яке спрямоване на зниження комісій за транзакції та збільшення потужності на Ethereum. Воно пакує дані транзакцій для подання на головний ланцюг, використовуючи механізм затримки доказу шахрайства, щоб забезпечити правильність даних.
Звіти свідчать, що прибуток Optimism Collective склав 15 700 ETH (приблизно 40,82 мільйона доларів США) у жовтні 2024 року, причому OP Mainnet вніс близько 81,5%. Його екосистема Superchain становить приблизно 37% обсягу транзакцій на ринку рівня 2, що підкреслює його конкурентні переваги. Optimism сприяє участі розробників і спільноти, сприяючи децентралізованому управлінню, що додатково прискорює його ринкове зростання.
zkSync
zkSync, розроблений Matter Labs, — це рішення рівня 2 на основі ZK-Rollup, яке використовує технологію доказу з нульовим розголошенням для ефективної та безпечної обробки транзакцій. На відміну від Optimistic Rollup, zkSync перевіряє дійсність транзакцій безпосередньо за допомогою доказів із нульовим розголошенням, усуваючи затримки, пов'язані з доказами шахрайства, і забезпечуючи швидші підтвердження.
Звіти показують, що основна мережа zkSync Era відкрилася для публіки в березні 2024 року, досягнувши загальної заблокованої вартості (TVL) у 480 мільйонів доларів протягом двох місяців із тижневим темпом зростання майже 20%. Кількість унікальних адрес на zkSync також різко зросла, перевищивши 920 000 до травня того ж року, випередивши Arbitrum і Optimism, що вказує на сильний імпульс зростання користувачів. Його ефективна архітектура та низькі комісії роблять zkSync кращою платформою для розробників і користувачів DeFi.
Порівняння рішень рівня 2 (Джерело: Спільнота DChain)
Наразі існує чотири основних типи рішень рівня 2: Оптимістичні ролапи, ZK-ролапи, Канали стану та побічні ланцюги. Кожне рішення має свої унікальні особливості, переваги, недоліки та використання. Нижче наведено детальне порівняння цих чотирьох основних технологій.
Технічні рішення оптимістичних ролапів (Джерело: Chainlink)
Optimistic Rollups - це рішення масштабування рівня 2 на основі Ethereum, призначене для підвищення пропускної здатності транзакцій та зменшення витрат. Основний механізм полягає в тому, що багато транзакцій об'єднуються в пакети та результати відправляються на головний ланцюжок замість перевірки кожної окремо. Це значно зменшує навантаження на головний ланцюжок, що призводить до кращої ефективності та пропускної здатності. Через свій «оптимістичний» підхід, система вважає, що всі відправлені транзакції є дійсними, якщо їх не викликати на суперечку. Це значно знижує обчислювальні та зберігальні витрати, роблячи Optimistic Rollups ефективним варіантом масштабування.
У цій моделі дані операцій та оновлення стану обробляються поза ланцюжком, з остаточними результатами, які надсилаються на головний ланцюжок Ethereum за допомогою «доказів шахрайства». Учасники можуть оскаржити підозрілі транзакції протягом встановленого періоду часу; якщо це успішно, транзакція скасовується, а на зловживаючих користувачів накладаються штрафи. Хоча це призводить до певних затримок, це забезпечує безпеку та децентралізацію, зменшуючи залежність від головного ланцюжка. Витрати на транзакції також значно нижчі, оскільки не всі дані потрібно повністю надсилати на головний ланцюжок.
Однією з головних переваг Optimistic Rollups є сумісність з існуючими смарт-контрактами Ethereum. Оскільки вони змінюють лише спосіб перевірки транзакцій, а не спосіб їх виконання, розробники можуть перенести свій поточний код смарт-контракту в Optimistic Rollups без будь-яких змін. Ця простота переходу дозволяє розробникам швидко адаптуватися та використовувати ефективність рівня 2 для більш конкурентоспроможних послуг.
Проте є виклики. Основним недоліком є більший час підтвердження, оскільки транзакції повинні чекати на підтвердження протягом періоду "доказу шахрайства", що може займати кілька днів. Це робить Оптимістичні Rollups непридатними для додатків, які вимагають швидкого підтвердження транзакцій. Крім того, механізм доказу шахрайства ґрунтується на активному залученні учасників мережі до ідентифікації та оскарження недійсних транзакцій, що може призвести до неефективності.
Серед видатних громадських ланцюгів, що використовують оптимістичне згортання, є Optimism та Arbitrum, які обидві є лідерами у рішеннях другого рівня. Optimism оптимізує обробку транзакцій Ethereum шляхом пакетування подань та використання доказів шахрайства для забезпечення точності. Його мета - підтримувати більш ефективні децентралізовані додатки (dApps), знижуючи витрати та збільшуючи пропускну здатність. Кілька проектів DeFi, таких як Uniswap та Synthetix, працюють на Optimism, отримуючи переваги від зменшення комісій та швидшої обробки.
Arbitrum, також заснований на Optimistic Rollup, використовує подібний дизайн, але з покращенням продуктивності та оптимізації, що дозволяє ефективніше обробляти транзакції, зберігаючи при цьому високу сумісність зі смарт-контрактами Ethereum. Він широко використовується в просторі DeFi і є кращою платформою рівня 2 для багатьох протоколів децентралізованих фінансів з екосистемою, що швидко розширюється. Обидві платформи сприяють зростанню екосистеми Ethereum, пропонуючи нижчі комісії та вищу швидкість.
Ці ланцюги Optimistic Rollups не тільки підтримують великі обсяги транзакцій, але й забезпечують високу сумісність з додатками головного ланцюга, що дозволяє існуючим проектам Ethereum легко мігрувати і насолоджуватися перевагами Рівня 2.
ZK-Rollups - це ще одне рішення на основі Ethereum, що має на меті покращити пропускну здатність та зменшити витрати за допомогою технології нульових доказів (ZKP). На відміну від Оптимістичних Rollups, ZK-Rollups генерують математичні докази під час обробки транзакцій, щоб забезпечити коректність даних. Вони згруповують кілька транзакцій в один пакет і надсилають результати на головний ланцюжок, використовуючи нульові докази, що усуває потребу в індивідуальній перевірці. Це дозволяє ZK-Rollups значно збільшити пропускну здатність транзакцій, забезпечуючи покращену безпеку та скорочення часу підтвердження.
У ZK-Rollups дані транзакцій та оновлення стану обробляються поза ланцюжком, проте правильність транзакцій підтверджується на ланцюжку за допомогою доказів з нульовим знанням. Хоча ці докази потребують інтенсивних обчислень, вони дозволяють головному ланцюжку Ethereum швидко перевірити правильність транзакцій без довгих очікувань на докази шахрайства. Завдяки ефективності доказів з нульовим знанням, ZK-Rollups можуть обробляти великі обсяги транзакцій майже в режимі реального часу, що значно зменшує затримки підтвердження. Це особливо підходить для додатків, які потребують низької латентності, таких як оплата в режимі реального часу, геймінг та високочастотна торгівля.
Однією з ключових переваг ZK-Rollups є їхня надійна безпека та масштабованість. На відміну від Optimistic Rollups, ZK-Rollups не залежать від доказів шахрайства; Вони безпосередньо перевіряють правильність транзакцій за допомогою доказів з нульовим розголошенням. Це не тільки робить процес верифікації більш ефективним, але й підвищує загальну безпеку системи. Крім того, обробляючи великі обсяги даних поза мережею, ZK-Rollups ефективно знижують навантаження на основний ланцюг Ethereum, одночасно значно знижуючи транзакційні витрати, досягаючи успіху в високопродуктивних і високочастотних торгових сценаріях.
Однак, ZK-Rollups стикаються з деякими викликами. По-перше, технологія нуль-знання є складною, що вимагає від розробників вищих технічних навичок для створення та розгортання додатків на основі ZK-Rollups. По-друге, хоча ZK-Rollups забезпечують більшу безпеку та масштабованість, все ще існують обмеження щодо сумісності з існуючими розумними контрактами. Адаптація поточних розумних контрактів Ethereum для ZK-Rollups може потребувати додаткових модифікацій, ускладнюючи розробку та міграцію.
Видатні публічні ланцюжки, що використовують ZK-Rollups, включають zkSync та StarkWare, які в даний час є провідними платформами на ринку. zkSync оптимізує процес обчислення для доказів нульового знання, пропонуючи швидке та недороге підтвердження транзакцій та використовується різними протоколами DeFi, такими як Curve та Aave. StarkWare пропагує ефективну перевірку даних on-chain через свою платформу ZK-Rollups на основі технології STARK, широко використовується в децентралізованих біржах (DEXs) та інших додатках DeFi. Обидві платформи прискорюють екосистему Ethereum, надаючи низьколатентне, високообережне середовище для транзакцій, що сприяє прийняттю рішень Layer 2.
Ці ланцюги ZK-Rollups підвищують пропускну спроможність транзакцій, забезпечують вищий рівень безпеки та знижують витрати, роблячи їх значними інноваторами у масштабованості блокчейну. З розвитком технології ZK-Rollups очікується, що більше додатків DeFi та децентралізованих платформ будуть їх використовувати для покращення масштабованості та продуктивності.
Технічний рішення Celer: Практична реалізація каналів стану (Джерело: tokeninsight)
State Channels - це ще одне рішення масштабування Рівня 2, яке призначене для підвищення пропускної здатності блокчейну та зниження витрат на транзакції за рахунок обробки їх поза-ланцюжково. Основна ідея полягає в тому, щоб перемістити взаємодії між учасниками поза головним ланцюжком та подати остаточний стан на блокчейн після завершення транзакцій. Це дозволяє учасникам здійснювати безліч миттєвих взаємодій поза-ланцюжково, уникнувши необхідності подавати кожну транзакцію на головний ланцюжок, тим самим зменшуючи затримки та витрати.
У каналах стану учасники спочатку блокують певну суму коштів на головному ланцюжку, щоб створити канал. Після цього транзакції можуть відбуватися часто поза ланцюгом, із всіма оновленнями стану та обмінами даними, що відбуваються поза ланцюгом. Лише фінальний стан подається на головний ланцюг для здійснення погодження, як тільки транзакції завершуються. Оскільки транзакції відбуваються поза ланцюгом, канали стану можуть значно збільшити швидкість транзакцій та знизити витрати, роблячи їх особливо підходящими для додатків, які потребують часті транзакції та низької затримки, таких як онлайн-платежі, геймінг та світлові платежі.
Однією з ключових переваг State Channels є їх висока ефективність та низькі витрати на транзакції. Оскільки транзакції між учасниками не потрібно подавати на основний ланцюжок кожного разу, мережеве навантаження значно знижується, знижуючи вартість кожної транзакції і збільшуючи продуктивність. Крім того, State Channels забезпечують високий рівень гарантії безпеки з основним ланцюжком, оскільки кінцеві оновлення стану подаються на перевірку за допомогою криптографічних підписів. Вони пропонують користувачам недорогий та ефективний спосіб взаємодії, забезпечуючи децентралізацію та безпеку.
Однак державні канали також мають проблеми. По-перше, вони вимагають, щоб учасники були онлайн у режимі реального часу, оскільки транзакції відбуваються поза мережею і повинні відбуватися, коли обидві сторони доступні. По-друге, державні канали найкраще працюють у сценаріях з частою взаємодією та меншою кількістю учасників; Більші програми можуть не підійти. Ще одна проблема полягає в тому, що державні канали вимагають від учасників блокування коштів, що може завдати незручностей деяким користувачам, особливо тим, хто має високі потреби в ліквідності.
Типові реалізації каналів стану включають мережу Raiden та Connext. Мережа Raiden - це платіжна мережа, заснована на каналах стану в Ethereum, яка призначена для забезпечення високопропускної обробки платежів. Вона дозволяє користувачам здійснювати миттєві платіжні транзакції поза ланцюжком Ethereum, подаючи лише остаточний стан на основний ланцюжок Ethereum після звірки, що дозволяє знизити вартість мікроплатежів. Connext розширює можливості DeFi та платіжних додатків за допомогою каналів стану, надаючи ефективне та недороге рішення для платежів. Обидві мережі внесли значний внесок у зниження вартості транзакцій та збільшення швидкості їх виконання, сприяючи застосуванню рішень рівня 2.
Ці рішення State Channel значно підвищують пропускну здатність, проводячи транзакції поза ланцюжком, та зменшують навантаження на головний ланцюжок, що робить їх особливо придатними для швидких, недорогих платіжних додатків. При вдосконаленні технології State Channels надаватимуть рішення для більшої кількості додатків, які потребують швидких та частих транзакцій, ставши важливою частиною масштабованості Рівня 2.
Діаграма технічних принципів Polygon (Джерело:CSDN)
Сайдчейни - це тип рішення для масштабування рівня 2, яке покращує функціональність головного ланцюжка шляхом створення незалежних блокчейнів. Це дозволяє збільшити пропускну здатність та забезпечити більшу гнучкість. На відміну від інших рішень рівня 2, сайдчейни працюють за власними механізмами консенсусу та структурами блокчейну, що дозволяє користувачам передавати активи з головного ланцюжка на сайдчейн для проведення транзакцій та обробки. Зазвичай такий перехід здійснюється за допомогою мостів між ланцюжками, що дозволяє користувачам переміщати свої активи назад на головний ланцюжок у будь-який момент.
Одним з основних переваг бокових ланцюгів є їх гнучкість. Тому що вони мають незалежні механізми згоди, розробники можуть налаштовувати параметри бокового ланцюга, такі як час блоку та комісії за транзакції, на основі конкретних потреб. Ця адаптивність робить бокові ланцюги особливо підходящими для додатків, які вимагають великої продуктивності, низької латентності або спеціалізованих функцій. Наприклад, деякі бокові ланцюги можуть бути оптимізовані спеціально для геймінгу, NFT-токенів або інших галузей, щоб краще задовольняти різноманітні вимоги.
Іншою ключовою перевагою є масштабованість бічних ланцюгів. Оскільки вони функціонують незалежно від основного ланцюга, вони не споживають ресурси основного ланцюга безпосередньо, що дозволяє їм обробляти значну кількість транзакцій або обчислювальних завдань. Це робить бічні ланцюги ідеальними для великих децентралізованих додатків (dApps) та платформ високочастотної торгівлі, оскільки вони можуть забезпечити покращену продуктивність без впливу на основний ланцюг. Порівняно з іншими рішеннями Layer 2, бічні ланцюги, як правило, пропонують більше гнучкості та масштабованості через їхню конструкцію, яка не обмежена основним ланцюгом.
Однак сайдчейни також стикаються з певними проблемами. По-перше, їх безпека відрізняється від безпеки основного ланцюга; Безпека сайдчейнів залежить від власних механізмів консенсусу та учасників мережі, що може зробити їх більш вразливими до атак або проблем, ніж основний ланцюг. Щоб захистити безпеку активів, сайдчейнам потрібні надійні кросчейн-мости та механізми перевірки. По-друге, хоча сайдчейни можуть запропонувати покращену пропускну здатність і гнучкість, крос-чейн операції іноді можуть спричиняти затримки та складності, особливо під час передачі активів між кількома сайдчейнами.
Приклади типових підланок включають Polygon (раніше Matic Network) та Liquid Network. Polygon - це мережа підланок, сумісна з Ethereum, яка покращує розробку DeFi, NFT та інших децентралізованих додатків, надаючи вищу пропускну здатність та нижчі комісії для Ethereum. Цього досягається за допомогою механізму консенсусу PoS (Proof of Stake) та фреймворку Plasma, які підтримують великий обсяг транзакцій та обробку даних. Liquid Network, розроблений Blockstream, є підланкою, призначеною для прискорення підтвердження транзакцій та покращення приватності Bitcoin. Вона дозволяє миттєве підтвердження транзакцій Bitcoin за допомогою її незалежної мережі підланок та механізму консенсусу, забезпечуючи кращі захисти приватності для користувачів та роблячи її придатною для підприємницьких застосувань та високочастотної торгівлі.
Ці рішення на основі побічних ланцюгів покращують продуктивність та масштабованість, відвантажуючи транзакції та обробку даних з основного ланцюга, а також надаючи більшу гнучкість для розробників та користувачів. З розвитком технології побічних ланцюгів, вона буде відігравати все більш важливу роль в екосистемі блокчейну, особливо в застосунках, що потребують високої пропускної здатності та гнучкості.
Хоча технологія 2-го рівня значно покращує продуктивність блокчейну та зменшує витрати на транзакції, вона також має деякі основні обмеження. Ось кілька ключових обмежень, пов'язаних з проектами 2-го рівня:
Рішення рівня 2 зазвичай покладаються на основний ланцюг для базової безпеки, але можуть бути відмінності в їхніх конструкціях безпеки. Наприклад, Optimistic Rollups і державні канали залежать від учасників мережі, які оскаржують підозрілі транзакції за допомогою механізму захисту від шахрайства після того, як транзакції надсилаються в основний ланцюг. Однак цей механізм не завжди ефективно запобігає зловмисним атакам. Зловмисники можуть використовувати вразливості системи для виконання «шкідливих транзакцій» і швидкого виведення коштів, тоді як процес подання доказів шахрайства може зайняти час, що призведе до затримок у вирішенні атак у реальному часі. Крім того, безпека рішень рівня 2 часто покладається на меншу мережу вузлів перевірки, а це означає, що якщо ці вузли будуть скомпрометовані, це може поставити під загрозу безпеку всієї мережі. Таким чином, хоча технологія рівня 2 пропонує ефективні рішення для масштабування, її безпека іноді може бути менш надійною, ніж у основного ланцюга.
Поточні рішення рівня 2, як правило, побудовані навколо одного основного ланцюга, зокрема рішення рівня 2 Ethereum, такі як Optimism і Arbitrum, які в першу чергу зосереджені на оптимізації продуктивності Ethereum. Однак міжланцюгові операції створюють серйозні проблеми з оперативною сумісністю. Різні блокчейни використовують різні механізми консенсусу та протоколи, що ускладнює передачу активів та обмін інформацією. Технологія кросчейн-мостів все ще розвивається; хоча такі проєкти, як Cosmos і Polkadot, намагаються забезпечити крос-чейн підтримку, вони не взаємодіють безпосередньо з більшістю технологій рівня 2. Ця ситуація змушує користувачів покладатися на сторонні протоколи моста для крос-чейн операцій, які можуть нести потенційні ризики для безпеки. Крім того, відмінності в сумісності між різними рішеннями рівня 2 можуть призвести до затримок і складнощів у переміщенні активів та інформації через різні ланцюги, що ускладнює операції для користувачів.
Складність технології рівня 2 є значною перешкодою для її широкого впровадження. Хоча ці рішення можуть забезпечити вищу пропускну здатність транзакцій і нижчі комісії, перенесення активів з основного ланцюга на рівень 2 може включати кілька кроків для користувачів. Наприклад, користувачі повинні спочатку об'єднати активи з основного ланцюга на рівень 2, перш ніж торгувати або працювати в мережі рівня 2. Крім того, інтерфейси та методи використання мереж рівня 2 часто відрізняються від інтерфейсів основного ланцюга, вимагаючи від користувачів роботи через певні гаманці або платформи, що може бути складним завданням для нетехнічних користувачів. Для розробників міграція існуючих додатків на рівень 2 також вимагає модифікації коду для забезпечення сумісності та ефективної роботи в новому середовищі. Щоб скористатися перевагами рівня 2, розробники повинні розуміти базову архітектуру кожної технології рівня 2, що підвищує технічні бар'єри для розробки.
Деякі рішення рівня 2, такі як державні канали, вимагають від користувачів блокування певної суми коштів як застави. Хоча цей механізм допомагає забезпечити цілісність обох сторін під час транзакцій, він також створює проблеми. По-перше, користувачі не можуть вільно отримати доступ до цих заблокованих коштів, що обмежує їхню ліквідність. Альтернативна вартість заблокованих коштів може бути значною для деяких користувачів, особливо коли вони хочуть використовувати ці активи для інших інвестицій або транзакцій. Додатково кількість учасників може бути обмежена роботою державних каналів; Занадто велика кількість учасників може уповільнити рух коштів і ускладнити управління. Хоча смарт-контракти та інструменти автоматизації можуть підвищити ефективність управління коштами, блокування коштів залишається тягарем, який не можна ігнорувати в деяких рішеннях рівня 2.
При розробці рішень рівня 2 критично важливим питанням є баланс між децентралізацією та масштабованістю. Щоб покращити масштабованість, деякі рішення (наприклад, Optimistic Rollups) мають більш централізований дизайн, особливо при виконанні доказів шахрайства та механізмів оскарження, часто покладаючись на підмножину основних вузлів для перевірки ефективності транзакцій, що може вплинути на децентралізацію. Інші рішення (наприклад, ZK-Rollups) підтримують більш високий рівень децентралізації, використовуючи технологію доказу з нульовим розголошенням, але їх обчислювальна складність вища і вимагає більше обчислювальних ресурсів. Це означає, що хоча ZK-Rollups теоретично забезпечують кращу безпеку та децентралізацію, їхня масштабованість обмежена обчислювальними вузькими місцями доказів із нульовим розголошенням. Таким чином, пошук балансу між децентралізацією, безпекою та масштабованістю залишається вирішальним завданням для технології рівня 2, що вимагає подальших інновацій та оптимізації для досягнення більшої масштабованості, забезпечуючи при цьому мережеву безпеку та децентралізацію.
Хоча технологія Рівня 2 пропонує ефективні рішення для покращення масштабованості блокчейну, вона все ще зіштовхується з численними обмеженнями. Хоча вона може покращити продуктивність транзакцій та знизити витрати, складність та залежності мереж Рівня 2 залишаються значними проблемами, особливо щодо міжланцюгової взаємодії та безпеки даних.
Крім того, час підтвердження транзакцій та механізми верифікації можуть обмежувати вимоги до реального часу певних додатків. Незважаючи на такі досягнення, як Optimistic Rollups та ZK-Rollups, які спрямовані на поліпшення ефективності, затримки та механізми захисту від шахрайства все ще впливають на продуктивність системи, що ускладнює повне заміщення рішень на рівні 2 рішеннями на рівні 1 у високочастотній торгівлі або сценаріях, які вимагають миттєвого підтвердження.
У майбутньому, по мірі того як технологія продовжує розвиватися та вдосконалюватися, очікується полегшення обмежень рішень Рівня 2. Більш ефективні протоколи міжланцюгових взаємодій, покращені дизайни користувацького досвіду та покращені заходи безпеки сприятимуть подальшій адаптації технології Рівня 2. Вони можуть відігравати все більш важливу роль у блокчейн-екосистемі.
Пригласить больше голосов
Рівень 2 (L2) є важливим розширенням для технології блокчейн, побудованої на основі основного ланцюжка (Рівень 1). Обробка більшості транзакцій поза ланцюжком зменшує навантаження на основний ланцюжок. Основною метою є підвищення масштабованості та ефективності блокчейну, зберігаючи при цьому безпеку та децентралізацію основного ланцюжка. За допомогою рішень L2 користувачі можуть скористатися меншими витратами на транзакції та швидкішою обробкою, що робить блокчейн більш привабливим для повсякденного використання.
Існують різні технології L2, кожна з яких підходить для різних сценаріїв. Наприклад, канали станів забезпечують часті офчейн-взаємодії, осідаючи на основному ланцюзі лише в кінці, таким чином полегшуючи навантаження в мережі. Бічні ланцюги працюють незалежно, але з'єднуються з основним ланцюгом за допомогою методу подвійного кріплення. Технологія Плазми створює підланцюжки для керування великими обсягами транзакцій, покладаючись на основний ланцюг для забезпечення безпеки. Технологія Rollup (включаючи Optimistic Rollup і ZK-Rollup) агрегує багато транзакцій перед тим, як відправити їх в основний ланцюг, використовуючи докази шахрайства або докази з нульовим розголошенням, щоб забезпечити безпеку та дійсність транзакцій. Разом ці технології складають основу екосистеми L2, задовольняючи різні потреби масштабованості.
Хоча технологія Рівня 2 вирішує проблеми масштабованості, вона все ще стикається зі значними викликами. Канали стану вимагають від учасників бути постійно в мережі, ускладнюючи користувацький досвід; бічні ланцюги потребують власних заходів безпеки, що може внести ризики для активів; Плазмові підланцюги складно розробляти, обмежуючи гнучкість розробників; і хоча рішення Rollup покращують ефективність транзакцій, вони все ще потребують поліпшень у доступності даних та залежності від безпеки головного ланцюга. Крім того, відсутність стандартизації серед різних рішень Рівня 2 може призвести до фрагментації, ускладнюючи інтеграцію та взаємодію. Ці проблеми утруднюють широкий потенціал застосування Рівня 2.
Розвиток Рівня 2 є критичним для широкого впровадження технології блокчейн, особливо в секторах, таких як фінанси, геймінг та соціальні мережі, де часті взаємодії є важливими. Покращення в технологіях доступності даних (наприклад, докази валідності) та міжланцюжкова взаємодія очікуються знизити бар'єри для входу користувачів та збільшити доступність блокчейну. Крім того, покращення Рівня 2 відкриє нові можливості для додатків Web3, дозволяючи більш складні випадки використання. У кінцевому підсумку, Рівень 2 є ключовим фактором для переходу технології блокчейн з експериментальних фаз до масштабних застосувань.
Технологія рівня 2 (L2) виникла відповідно до обмежень продуктивності блокчейну, особливо Ethereum mainnet (рівень 1), який мав проблеми з високою кількістю транзакцій. З поширенням децентралізованої фінансової сфери (DeFi) і нефункціональних токенів (NFT), комісії за транзакції та час підтвердження на головній мережі стрімко зростали, що негативно впливало на користувацький досвід і масштабованість. Технологія L2 розроблена для зменшення навантаження на основний ланцюжок шляхом обробки деяких транзакцій офф-чейн, що поліпшує швидкість та знижує витрати.
Останніми роками технологія L2 значно просунулася вперед, і такі рішення, як State Channels, сайдчейни, Plasma, Optimistic Rollup і ZK-Rollup, стали помітними. Технологія Rollup, зокрема, привернула увагу своєю здатністю упаковувати численні транзакції та надсилати їх в основну мережу, забезпечуючи їхню дійсність і безпеку за допомогою шахрайства або доказів з нульовим розголошенням. Ці рішення підвищують пропускну здатність транзакцій, зберігаючи при цьому безпеку та децентралізацію основної мережі.
Під час останнього бичиного ринку Рівень 2 швидко набув популярності й став ключовим гравцем у сфері публічного блокчейну. Ось декілька помітних прикладів:
Arbitrum
Arbitrum, розроблений Offchain Labs, є рішенням рівня 2 на основі Optimistic Rollup, яке спрямоване на прискорення транзакцій і зниження витрат у мережі Ethereum. Його головною особливістю є обробка більшості даних транзакцій поза мережею, що значно підвищує пропускну здатність і знижує комісії.
На 2024 рік дані від DeFiLlama показують, що Arbitrum має приблизно 2 мільярди доларів загальної заблокованої вартості (TVL), що становить 60,62% ринку Рівня 2, далеко перевершуючи своїх конкурентів. Під час аірдропу в березні 2024 року він зафіксував 3 мільйони щоденних транзакцій, що свідчить про сильну залученість користувачів. Arbitrum також запустив проект Arbitrum Orbit, що дозволяє розробникам створювати настроювані рішення Рівня 3, подальше збагачення його екосистеми.
Оптимізм
Optimism - це ще одне значуще рішення Рівня 2 на основі Optimistic Rollup, яке спрямоване на зниження комісій за транзакції та збільшення потужності на Ethereum. Воно пакує дані транзакцій для подання на головний ланцюг, використовуючи механізм затримки доказу шахрайства, щоб забезпечити правильність даних.
Звіти свідчать, що прибуток Optimism Collective склав 15 700 ETH (приблизно 40,82 мільйона доларів США) у жовтні 2024 року, причому OP Mainnet вніс близько 81,5%. Його екосистема Superchain становить приблизно 37% обсягу транзакцій на ринку рівня 2, що підкреслює його конкурентні переваги. Optimism сприяє участі розробників і спільноти, сприяючи децентралізованому управлінню, що додатково прискорює його ринкове зростання.
zkSync
zkSync, розроблений Matter Labs, — це рішення рівня 2 на основі ZK-Rollup, яке використовує технологію доказу з нульовим розголошенням для ефективної та безпечної обробки транзакцій. На відміну від Optimistic Rollup, zkSync перевіряє дійсність транзакцій безпосередньо за допомогою доказів із нульовим розголошенням, усуваючи затримки, пов'язані з доказами шахрайства, і забезпечуючи швидші підтвердження.
Звіти показують, що основна мережа zkSync Era відкрилася для публіки в березні 2024 року, досягнувши загальної заблокованої вартості (TVL) у 480 мільйонів доларів протягом двох місяців із тижневим темпом зростання майже 20%. Кількість унікальних адрес на zkSync також різко зросла, перевищивши 920 000 до травня того ж року, випередивши Arbitrum і Optimism, що вказує на сильний імпульс зростання користувачів. Його ефективна архітектура та низькі комісії роблять zkSync кращою платформою для розробників і користувачів DeFi.
Порівняння рішень рівня 2 (Джерело: Спільнота DChain)
Наразі існує чотири основних типи рішень рівня 2: Оптимістичні ролапи, ZK-ролапи, Канали стану та побічні ланцюги. Кожне рішення має свої унікальні особливості, переваги, недоліки та використання. Нижче наведено детальне порівняння цих чотирьох основних технологій.
Технічні рішення оптимістичних ролапів (Джерело: Chainlink)
Optimistic Rollups - це рішення масштабування рівня 2 на основі Ethereum, призначене для підвищення пропускної здатності транзакцій та зменшення витрат. Основний механізм полягає в тому, що багато транзакцій об'єднуються в пакети та результати відправляються на головний ланцюжок замість перевірки кожної окремо. Це значно зменшує навантаження на головний ланцюжок, що призводить до кращої ефективності та пропускної здатності. Через свій «оптимістичний» підхід, система вважає, що всі відправлені транзакції є дійсними, якщо їх не викликати на суперечку. Це значно знижує обчислювальні та зберігальні витрати, роблячи Optimistic Rollups ефективним варіантом масштабування.
У цій моделі дані операцій та оновлення стану обробляються поза ланцюжком, з остаточними результатами, які надсилаються на головний ланцюжок Ethereum за допомогою «доказів шахрайства». Учасники можуть оскаржити підозрілі транзакції протягом встановленого періоду часу; якщо це успішно, транзакція скасовується, а на зловживаючих користувачів накладаються штрафи. Хоча це призводить до певних затримок, це забезпечує безпеку та децентралізацію, зменшуючи залежність від головного ланцюжка. Витрати на транзакції також значно нижчі, оскільки не всі дані потрібно повністю надсилати на головний ланцюжок.
Однією з головних переваг Optimistic Rollups є сумісність з існуючими смарт-контрактами Ethereum. Оскільки вони змінюють лише спосіб перевірки транзакцій, а не спосіб їх виконання, розробники можуть перенести свій поточний код смарт-контракту в Optimistic Rollups без будь-яких змін. Ця простота переходу дозволяє розробникам швидко адаптуватися та використовувати ефективність рівня 2 для більш конкурентоспроможних послуг.
Проте є виклики. Основним недоліком є більший час підтвердження, оскільки транзакції повинні чекати на підтвердження протягом періоду "доказу шахрайства", що може займати кілька днів. Це робить Оптимістичні Rollups непридатними для додатків, які вимагають швидкого підтвердження транзакцій. Крім того, механізм доказу шахрайства ґрунтується на активному залученні учасників мережі до ідентифікації та оскарження недійсних транзакцій, що може призвести до неефективності.
Серед видатних громадських ланцюгів, що використовують оптимістичне згортання, є Optimism та Arbitrum, які обидві є лідерами у рішеннях другого рівня. Optimism оптимізує обробку транзакцій Ethereum шляхом пакетування подань та використання доказів шахрайства для забезпечення точності. Його мета - підтримувати більш ефективні децентралізовані додатки (dApps), знижуючи витрати та збільшуючи пропускну здатність. Кілька проектів DeFi, таких як Uniswap та Synthetix, працюють на Optimism, отримуючи переваги від зменшення комісій та швидшої обробки.
Arbitrum, також заснований на Optimistic Rollup, використовує подібний дизайн, але з покращенням продуктивності та оптимізації, що дозволяє ефективніше обробляти транзакції, зберігаючи при цьому високу сумісність зі смарт-контрактами Ethereum. Він широко використовується в просторі DeFi і є кращою платформою рівня 2 для багатьох протоколів децентралізованих фінансів з екосистемою, що швидко розширюється. Обидві платформи сприяють зростанню екосистеми Ethereum, пропонуючи нижчі комісії та вищу швидкість.
Ці ланцюги Optimistic Rollups не тільки підтримують великі обсяги транзакцій, але й забезпечують високу сумісність з додатками головного ланцюга, що дозволяє існуючим проектам Ethereum легко мігрувати і насолоджуватися перевагами Рівня 2.
ZK-Rollups - це ще одне рішення на основі Ethereum, що має на меті покращити пропускну здатність та зменшити витрати за допомогою технології нульових доказів (ZKP). На відміну від Оптимістичних Rollups, ZK-Rollups генерують математичні докази під час обробки транзакцій, щоб забезпечити коректність даних. Вони згруповують кілька транзакцій в один пакет і надсилають результати на головний ланцюжок, використовуючи нульові докази, що усуває потребу в індивідуальній перевірці. Це дозволяє ZK-Rollups значно збільшити пропускну здатність транзакцій, забезпечуючи покращену безпеку та скорочення часу підтвердження.
У ZK-Rollups дані транзакцій та оновлення стану обробляються поза ланцюжком, проте правильність транзакцій підтверджується на ланцюжку за допомогою доказів з нульовим знанням. Хоча ці докази потребують інтенсивних обчислень, вони дозволяють головному ланцюжку Ethereum швидко перевірити правильність транзакцій без довгих очікувань на докази шахрайства. Завдяки ефективності доказів з нульовим знанням, ZK-Rollups можуть обробляти великі обсяги транзакцій майже в режимі реального часу, що значно зменшує затримки підтвердження. Це особливо підходить для додатків, які потребують низької латентності, таких як оплата в режимі реального часу, геймінг та високочастотна торгівля.
Однією з ключових переваг ZK-Rollups є їхня надійна безпека та масштабованість. На відміну від Optimistic Rollups, ZK-Rollups не залежать від доказів шахрайства; Вони безпосередньо перевіряють правильність транзакцій за допомогою доказів з нульовим розголошенням. Це не тільки робить процес верифікації більш ефективним, але й підвищує загальну безпеку системи. Крім того, обробляючи великі обсяги даних поза мережею, ZK-Rollups ефективно знижують навантаження на основний ланцюг Ethereum, одночасно значно знижуючи транзакційні витрати, досягаючи успіху в високопродуктивних і високочастотних торгових сценаріях.
Однак, ZK-Rollups стикаються з деякими викликами. По-перше, технологія нуль-знання є складною, що вимагає від розробників вищих технічних навичок для створення та розгортання додатків на основі ZK-Rollups. По-друге, хоча ZK-Rollups забезпечують більшу безпеку та масштабованість, все ще існують обмеження щодо сумісності з існуючими розумними контрактами. Адаптація поточних розумних контрактів Ethereum для ZK-Rollups може потребувати додаткових модифікацій, ускладнюючи розробку та міграцію.
Видатні публічні ланцюжки, що використовують ZK-Rollups, включають zkSync та StarkWare, які в даний час є провідними платформами на ринку. zkSync оптимізує процес обчислення для доказів нульового знання, пропонуючи швидке та недороге підтвердження транзакцій та використовується різними протоколами DeFi, такими як Curve та Aave. StarkWare пропагує ефективну перевірку даних on-chain через свою платформу ZK-Rollups на основі технології STARK, широко використовується в децентралізованих біржах (DEXs) та інших додатках DeFi. Обидві платформи прискорюють екосистему Ethereum, надаючи низьколатентне, високообережне середовище для транзакцій, що сприяє прийняттю рішень Layer 2.
Ці ланцюги ZK-Rollups підвищують пропускну спроможність транзакцій, забезпечують вищий рівень безпеки та знижують витрати, роблячи їх значними інноваторами у масштабованості блокчейну. З розвитком технології ZK-Rollups очікується, що більше додатків DeFi та децентралізованих платформ будуть їх використовувати для покращення масштабованості та продуктивності.
Технічний рішення Celer: Практична реалізація каналів стану (Джерело: tokeninsight)
State Channels - це ще одне рішення масштабування Рівня 2, яке призначене для підвищення пропускної здатності блокчейну та зниження витрат на транзакції за рахунок обробки їх поза-ланцюжково. Основна ідея полягає в тому, щоб перемістити взаємодії між учасниками поза головним ланцюжком та подати остаточний стан на блокчейн після завершення транзакцій. Це дозволяє учасникам здійснювати безліч миттєвих взаємодій поза-ланцюжково, уникнувши необхідності подавати кожну транзакцію на головний ланцюжок, тим самим зменшуючи затримки та витрати.
У каналах стану учасники спочатку блокують певну суму коштів на головному ланцюжку, щоб створити канал. Після цього транзакції можуть відбуватися часто поза ланцюгом, із всіма оновленнями стану та обмінами даними, що відбуваються поза ланцюгом. Лише фінальний стан подається на головний ланцюг для здійснення погодження, як тільки транзакції завершуються. Оскільки транзакції відбуваються поза ланцюгом, канали стану можуть значно збільшити швидкість транзакцій та знизити витрати, роблячи їх особливо підходящими для додатків, які потребують часті транзакції та низької затримки, таких як онлайн-платежі, геймінг та світлові платежі.
Однією з ключових переваг State Channels є їх висока ефективність та низькі витрати на транзакції. Оскільки транзакції між учасниками не потрібно подавати на основний ланцюжок кожного разу, мережеве навантаження значно знижується, знижуючи вартість кожної транзакції і збільшуючи продуктивність. Крім того, State Channels забезпечують високий рівень гарантії безпеки з основним ланцюжком, оскільки кінцеві оновлення стану подаються на перевірку за допомогою криптографічних підписів. Вони пропонують користувачам недорогий та ефективний спосіб взаємодії, забезпечуючи децентралізацію та безпеку.
Однак державні канали також мають проблеми. По-перше, вони вимагають, щоб учасники були онлайн у режимі реального часу, оскільки транзакції відбуваються поза мережею і повинні відбуватися, коли обидві сторони доступні. По-друге, державні канали найкраще працюють у сценаріях з частою взаємодією та меншою кількістю учасників; Більші програми можуть не підійти. Ще одна проблема полягає в тому, що державні канали вимагають від учасників блокування коштів, що може завдати незручностей деяким користувачам, особливо тим, хто має високі потреби в ліквідності.
Типові реалізації каналів стану включають мережу Raiden та Connext. Мережа Raiden - це платіжна мережа, заснована на каналах стану в Ethereum, яка призначена для забезпечення високопропускної обробки платежів. Вона дозволяє користувачам здійснювати миттєві платіжні транзакції поза ланцюжком Ethereum, подаючи лише остаточний стан на основний ланцюжок Ethereum після звірки, що дозволяє знизити вартість мікроплатежів. Connext розширює можливості DeFi та платіжних додатків за допомогою каналів стану, надаючи ефективне та недороге рішення для платежів. Обидві мережі внесли значний внесок у зниження вартості транзакцій та збільшення швидкості їх виконання, сприяючи застосуванню рішень рівня 2.
Ці рішення State Channel значно підвищують пропускну здатність, проводячи транзакції поза ланцюжком, та зменшують навантаження на головний ланцюжок, що робить їх особливо придатними для швидких, недорогих платіжних додатків. При вдосконаленні технології State Channels надаватимуть рішення для більшої кількості додатків, які потребують швидких та частих транзакцій, ставши важливою частиною масштабованості Рівня 2.
Діаграма технічних принципів Polygon (Джерело:CSDN)
Сайдчейни - це тип рішення для масштабування рівня 2, яке покращує функціональність головного ланцюжка шляхом створення незалежних блокчейнів. Це дозволяє збільшити пропускну здатність та забезпечити більшу гнучкість. На відміну від інших рішень рівня 2, сайдчейни працюють за власними механізмами консенсусу та структурами блокчейну, що дозволяє користувачам передавати активи з головного ланцюжка на сайдчейн для проведення транзакцій та обробки. Зазвичай такий перехід здійснюється за допомогою мостів між ланцюжками, що дозволяє користувачам переміщати свої активи назад на головний ланцюжок у будь-який момент.
Одним з основних переваг бокових ланцюгів є їх гнучкість. Тому що вони мають незалежні механізми згоди, розробники можуть налаштовувати параметри бокового ланцюга, такі як час блоку та комісії за транзакції, на основі конкретних потреб. Ця адаптивність робить бокові ланцюги особливо підходящими для додатків, які вимагають великої продуктивності, низької латентності або спеціалізованих функцій. Наприклад, деякі бокові ланцюги можуть бути оптимізовані спеціально для геймінгу, NFT-токенів або інших галузей, щоб краще задовольняти різноманітні вимоги.
Іншою ключовою перевагою є масштабованість бічних ланцюгів. Оскільки вони функціонують незалежно від основного ланцюга, вони не споживають ресурси основного ланцюга безпосередньо, що дозволяє їм обробляти значну кількість транзакцій або обчислювальних завдань. Це робить бічні ланцюги ідеальними для великих децентралізованих додатків (dApps) та платформ високочастотної торгівлі, оскільки вони можуть забезпечити покращену продуктивність без впливу на основний ланцюг. Порівняно з іншими рішеннями Layer 2, бічні ланцюги, як правило, пропонують більше гнучкості та масштабованості через їхню конструкцію, яка не обмежена основним ланцюгом.
Однак сайдчейни також стикаються з певними проблемами. По-перше, їх безпека відрізняється від безпеки основного ланцюга; Безпека сайдчейнів залежить від власних механізмів консенсусу та учасників мережі, що може зробити їх більш вразливими до атак або проблем, ніж основний ланцюг. Щоб захистити безпеку активів, сайдчейнам потрібні надійні кросчейн-мости та механізми перевірки. По-друге, хоча сайдчейни можуть запропонувати покращену пропускну здатність і гнучкість, крос-чейн операції іноді можуть спричиняти затримки та складності, особливо під час передачі активів між кількома сайдчейнами.
Приклади типових підланок включають Polygon (раніше Matic Network) та Liquid Network. Polygon - це мережа підланок, сумісна з Ethereum, яка покращує розробку DeFi, NFT та інших децентралізованих додатків, надаючи вищу пропускну здатність та нижчі комісії для Ethereum. Цього досягається за допомогою механізму консенсусу PoS (Proof of Stake) та фреймворку Plasma, які підтримують великий обсяг транзакцій та обробку даних. Liquid Network, розроблений Blockstream, є підланкою, призначеною для прискорення підтвердження транзакцій та покращення приватності Bitcoin. Вона дозволяє миттєве підтвердження транзакцій Bitcoin за допомогою її незалежної мережі підланок та механізму консенсусу, забезпечуючи кращі захисти приватності для користувачів та роблячи її придатною для підприємницьких застосувань та високочастотної торгівлі.
Ці рішення на основі побічних ланцюгів покращують продуктивність та масштабованість, відвантажуючи транзакції та обробку даних з основного ланцюга, а також надаючи більшу гнучкість для розробників та користувачів. З розвитком технології побічних ланцюгів, вона буде відігравати все більш важливу роль в екосистемі блокчейну, особливо в застосунках, що потребують високої пропускної здатності та гнучкості.
Хоча технологія 2-го рівня значно покращує продуктивність блокчейну та зменшує витрати на транзакції, вона також має деякі основні обмеження. Ось кілька ключових обмежень, пов'язаних з проектами 2-го рівня:
Рішення рівня 2 зазвичай покладаються на основний ланцюг для базової безпеки, але можуть бути відмінності в їхніх конструкціях безпеки. Наприклад, Optimistic Rollups і державні канали залежать від учасників мережі, які оскаржують підозрілі транзакції за допомогою механізму захисту від шахрайства після того, як транзакції надсилаються в основний ланцюг. Однак цей механізм не завжди ефективно запобігає зловмисним атакам. Зловмисники можуть використовувати вразливості системи для виконання «шкідливих транзакцій» і швидкого виведення коштів, тоді як процес подання доказів шахрайства може зайняти час, що призведе до затримок у вирішенні атак у реальному часі. Крім того, безпека рішень рівня 2 часто покладається на меншу мережу вузлів перевірки, а це означає, що якщо ці вузли будуть скомпрометовані, це може поставити під загрозу безпеку всієї мережі. Таким чином, хоча технологія рівня 2 пропонує ефективні рішення для масштабування, її безпека іноді може бути менш надійною, ніж у основного ланцюга.
Поточні рішення рівня 2, як правило, побудовані навколо одного основного ланцюга, зокрема рішення рівня 2 Ethereum, такі як Optimism і Arbitrum, які в першу чергу зосереджені на оптимізації продуктивності Ethereum. Однак міжланцюгові операції створюють серйозні проблеми з оперативною сумісністю. Різні блокчейни використовують різні механізми консенсусу та протоколи, що ускладнює передачу активів та обмін інформацією. Технологія кросчейн-мостів все ще розвивається; хоча такі проєкти, як Cosmos і Polkadot, намагаються забезпечити крос-чейн підтримку, вони не взаємодіють безпосередньо з більшістю технологій рівня 2. Ця ситуація змушує користувачів покладатися на сторонні протоколи моста для крос-чейн операцій, які можуть нести потенційні ризики для безпеки. Крім того, відмінності в сумісності між різними рішеннями рівня 2 можуть призвести до затримок і складнощів у переміщенні активів та інформації через різні ланцюги, що ускладнює операції для користувачів.
Складність технології рівня 2 є значною перешкодою для її широкого впровадження. Хоча ці рішення можуть забезпечити вищу пропускну здатність транзакцій і нижчі комісії, перенесення активів з основного ланцюга на рівень 2 може включати кілька кроків для користувачів. Наприклад, користувачі повинні спочатку об'єднати активи з основного ланцюга на рівень 2, перш ніж торгувати або працювати в мережі рівня 2. Крім того, інтерфейси та методи використання мереж рівня 2 часто відрізняються від інтерфейсів основного ланцюга, вимагаючи від користувачів роботи через певні гаманці або платформи, що може бути складним завданням для нетехнічних користувачів. Для розробників міграція існуючих додатків на рівень 2 також вимагає модифікації коду для забезпечення сумісності та ефективної роботи в новому середовищі. Щоб скористатися перевагами рівня 2, розробники повинні розуміти базову архітектуру кожної технології рівня 2, що підвищує технічні бар'єри для розробки.
Деякі рішення рівня 2, такі як державні канали, вимагають від користувачів блокування певної суми коштів як застави. Хоча цей механізм допомагає забезпечити цілісність обох сторін під час транзакцій, він також створює проблеми. По-перше, користувачі не можуть вільно отримати доступ до цих заблокованих коштів, що обмежує їхню ліквідність. Альтернативна вартість заблокованих коштів може бути значною для деяких користувачів, особливо коли вони хочуть використовувати ці активи для інших інвестицій або транзакцій. Додатково кількість учасників може бути обмежена роботою державних каналів; Занадто велика кількість учасників може уповільнити рух коштів і ускладнити управління. Хоча смарт-контракти та інструменти автоматизації можуть підвищити ефективність управління коштами, блокування коштів залишається тягарем, який не можна ігнорувати в деяких рішеннях рівня 2.
При розробці рішень рівня 2 критично важливим питанням є баланс між децентралізацією та масштабованістю. Щоб покращити масштабованість, деякі рішення (наприклад, Optimistic Rollups) мають більш централізований дизайн, особливо при виконанні доказів шахрайства та механізмів оскарження, часто покладаючись на підмножину основних вузлів для перевірки ефективності транзакцій, що може вплинути на децентралізацію. Інші рішення (наприклад, ZK-Rollups) підтримують більш високий рівень децентралізації, використовуючи технологію доказу з нульовим розголошенням, але їх обчислювальна складність вища і вимагає більше обчислювальних ресурсів. Це означає, що хоча ZK-Rollups теоретично забезпечують кращу безпеку та децентралізацію, їхня масштабованість обмежена обчислювальними вузькими місцями доказів із нульовим розголошенням. Таким чином, пошук балансу між децентралізацією, безпекою та масштабованістю залишається вирішальним завданням для технології рівня 2, що вимагає подальших інновацій та оптимізації для досягнення більшої масштабованості, забезпечуючи при цьому мережеву безпеку та децентралізацію.
Хоча технологія Рівня 2 пропонує ефективні рішення для покращення масштабованості блокчейну, вона все ще зіштовхується з численними обмеженнями. Хоча вона може покращити продуктивність транзакцій та знизити витрати, складність та залежності мереж Рівня 2 залишаються значними проблемами, особливо щодо міжланцюгової взаємодії та безпеки даних.
Крім того, час підтвердження транзакцій та механізми верифікації можуть обмежувати вимоги до реального часу певних додатків. Незважаючи на такі досягнення, як Optimistic Rollups та ZK-Rollups, які спрямовані на поліпшення ефективності, затримки та механізми захисту від шахрайства все ще впливають на продуктивність системи, що ускладнює повне заміщення рішень на рівні 2 рішеннями на рівні 1 у високочастотній торгівлі або сценаріях, які вимагають миттєвого підтвердження.
У майбутньому, по мірі того як технологія продовжує розвиватися та вдосконалюватися, очікується полегшення обмежень рішень Рівня 2. Більш ефективні протоколи міжланцюгових взаємодій, покращені дизайни користувацького досвіду та покращені заходи безпеки сприятимуть подальшій адаптації технології Рівня 2. Вони можуть відігравати все більш важливу роль у блокчейн-екосистемі.