De groei van DeFi, NFT's, en gaming heeft het Ethereum (ETH) netwerk verstopt, dat nu schaaloplossingen ontwikkelt om aan de vraag te voldoen zonder veiligheid in gevaar te brengen. In dit artikel verkennen we de voordelen van laag 2 oplossingen zoals Sidechains, Plasma, State Channels, Validium, enz.
Maar voordat we dat doen, laten we begrijpen wat Laag 1 en Laag 2 oplossingen zijn.
Wat zijn Laag 2 schaaloplossingen?
Terwijl Laag 1 de basis netwerk infrastructuur is van elke blockchain, is Laag 2 gebouwd op het basisnetwerk om transacties en data te schalen.
Terwijl het hoofdnetwerk alle on-chain transacties valideert en finaliseert zonder afhankelijk te zijn van andere netwerken, is Laag 2 een uitbreiding of een secundair kader van de hoofdnetwerken.
Elk basisnetwerk heeft zijn eigen node mechanisme, hetzij proof-of-work (PoW) of proof-of-stake (PoS). Ook hebben Laag 1 protocollen hun native tokens, die vaak worden gebruikt voor gas- of transactiekosten.
Nu Ethereum is overgestapt naar PoS, verlicht het de druk op Laag 1 omdat nieuwe ketens de belasting delen en congestie verminderen. Echter, het zou jaren duren om het volledig uit te rollen, en ondertussen schalen Laag 2 oplossingen de blockchain.
Laag 2 oplossingen zoals sidechains, optimistische rollups, enz. bieden bepaalde voordelen voor Ethereum schaling, wat we hier zullen bespreken. Maar voordat we dat doen, laten we leren hoe laag 2 werkt, namelijk door transacties in grote bundels te verwerken voordat bewijs van de transacties naar de basislaag wordt ingediend in een proces genaamd "off-chain calling," waardoor de belasting op het basisnetwerk wordt verminderd.
Dus terwijl L1 zorgt voor beschikbaarheid van data, veiligheid, en decentralisatie, richt L2 zich op schaalbaarheid.
Sidechains
Als het om Laag 2 sidechains gaat zijn dit onafhankelijke Ethereum Virtual Machine (EVM) blockchains die parallel aan de hoofdketen lopen. Ze hebben validator nodes die transacties bevestigen en verwerken, blokken toevoegen en hun eigen consensusregels handhaven zoals Proof-of-Stake of Proof-of-Authority voor efficiëntere transacties.
Hoewel sidechains complexere transacties ondersteunen met hun EVM-compatibiliteit, zijn ze niet zo gedecentraliseerd en hebben hun eigen consensusmechanisme, waardoor ze niet afhankelijk zijn van Laag 1 of Laag 2 oplossingen.
Crypto projecten zoals de xDai keten en POA Network bieden sidechains.
State Channels en Payment Channels
Dit is misschien wel de belangrijkste laag 2 oplossing voor Ethereum schaling aangezien ze multi-handtekening contracten zijn die deelnemers toestaan snel en frequent off-chain transacties te doen, die indien nodig terug in laag 1 worden afgehandeld voor finaliteit.
Dit maakt de State Channels capabel om complexere interacties zoals games aan te kunnen terwijl payment channels betalingen beheren die door twee deelnemers worden gedaan. Het eerste maakt transacties met hoge doorvoer tegen lage kosten mogelijk, wat ideaal is voor micropayments.
Projecten zoals Raiden, Perun, en Celer gebruiken state channels op Ethereum.
Plasma
Plasma ketens, of kindketens, zijn kleinere ketens die verankerd zijn aan de Ethereum blockchain om te opereren als kleinere kopieën van de ETH Mainnet. Ze gebruiken cryptografische verificatie gecombineerd met slimme contracten om transacties naar het hoofdnetwerk te ontladen.
Hoewel ze hun eigen blokvalidatie mechanisme hebben, rapporteren ze periodiek aan de Ethereum hoofdketen om geschillen te beslechten met behulp van zijn veiligheid. Ze maken transacties met hoge doorvoer en lage kosten zoals token uitgiftes en transfers mogelijk.
Verschillende projecten zoals LeapDAO, OMG Network, enz. bieden implementaties van Plasma voor dApp integratie.
Optimistic Rollups
Deze Laag 2 oplossingen bevinden zich parallel aan de Ethereum hoofdketen aangezien ze transacties in goedkope schaalbare bundels buiten Laag 1 laten plaatsvinden terwijl ze nog steeds de veiligheidsvoordelen van de basislaag gebruiken voor transactieverwerking.
Optimistische rollups bieden 100x schaalbaarheid omdat ze geen berekening uitvoeren, wat een erg duur element is van de Ethereum blockchain. Wanneer Ethereum sharding wordt geïntroduceerd zal dit schaalbaarheidsnummer verder toenemen.
Optimistische rollups voeren berekeningen uit als transacties worden betwist via fraudebescherming; anders wordt aangenomen dat ze geldig zijn. Het gebruikt een bindingsysteem en wanneer frauduleuze transacties worden bewezen, verbeurt het account hierachter de band. Terwijl sommige banden worden gesneden, worden anderen gestimuleerd voor de juiste partij.
Aangezien het zowel slimme contracten als eenvoudige betalingen ondersteunt, is het geschikt voor DeFi-toepassingen. Daarom gebruiken projecten zoals Cartesi, Arbitrum en Optimism deze Laag 2 oplossing.
ZK-Rollups
Zero Knowledge rollups staan bekend om het bundelen van transacties off-chain om een cryptografisch bewijs te genereren genaamd SNARK. Deze roll-up voert berekeningen off-chain uit, en de geldigheidsbewijzen worden ingediend bij de Laag 1 keten.
De slimme contracten van Zero Knowledge rollups beheren alle transacties op Laag 2, die worden bijgewerkt met geldigheidsbewijzen. Echter, het valideren van een blok is goedkoper en sneller omdat het alleen bewijs van geldigheid nodig heeft, niet de transactiedata. Daarom gebruikt het minder gas en data.
Aangezien de slimme contracten van Zero Knowledge rollups de transacties verifiëren, wordt de overdracht van Laag 2 naar Laag 1 niet vertraagd. Dit resulteert in snellere afhandelingstijden met beveiliging en decentralisatie. Maar sommige hebben geen EVM-ondersteuning en kunnen ongeschikt zijn voor dApps vanwege intensieve berekeningen.
Dit wordt geïmplementeerd door meerdere projecten zoals ZKSwap en zkSync. Terwijl de eerste een laag 2 DEX is met hoge transactie doorvoer en geen gaskosten, is zkSync een trustloze protocol voor schaalbare, goedkope betalingen op Ethereum, wat DeFi portefeuilles laat opschalen zoals PayPal.
Beide deze rollups lijken ideaal voor laag 2 schaling op Ethereum maar Harmony is beter omdat het een bredere DeFi toegang geeft met zijn Horizen brugfunctie die Ethereum met de Binance Smart Chain verbindt.
Validium
Deze validiteitsbewijsgebruikersketen slaat geen data op de Ethereum Laag 1 op, waardoor 10.000 transacties per seconde per Validium keten mogelijk zijn, parallel lopend met de hoofdketen in meerdere.
In tegenstelling tot dApps met hoge waarde, ondervindt het geen economische aanvallen omdat het alleen de kapitaalefficiëntie verbetert en geen opnamvertragingen kent. Maar deze ketens hebben beperkte slimme contract capaciteit.
Projecten zoals StarkWare en Loopring gebruiken de Validium keten voor Ethereum Laag 2 schaling. Een voorbeeld is de eerste laag 2 schaaloplossing voor NFT's, Immutable X, die zowel Validium als ZK-rollup heeft voor 9.000 per seconde transactie snelheid zonder gaskosten.