Слой 2 против Слоя 3: в чем разница и почему это важно?

Масштабирование остается критической задачей в мире блокчейна. Ранние гиганты, такие как Bitcoin, явно не справляются с растущими запросами криптосообщества. И вот на сцену выходят решения слоя 2, чтобы спасти ситуацию. Но подождите, прежде чем вы привыкнете к слою 2, слой 3 уже на подходе.

Когда такие сети, как Ethereum, сталкиваются с растущим спросом на транзакции, появляются инновационные решения для устранения этих ограничений.

Два таких решения, которые получили значительное распространение, это технологии слоя 2 (L2) и слоя 3 (L3). Хотя обе направлены на улучшение масштабируемости блокчейна, они работают по-разному и служат разным целям.

Легко запутаться в тонкостях решений L2 и L3, поэтому давайте рассмотрим их различия, случаи использования и потенциальное влияние на будущее экосистем блокчейна.

Понимание решений слоя 2

Что такое слой 2?

Решения слоя 2 — это протоколы, построенные поверх существующих блокчейн-сетей, в основном предназначенные для обработки транзакций вне основной цепи, при этом наследуя гарантии безопасности базовой блокчейн-сети.

Эти решения направлены на увеличение пропускной способности транзакций и снижение комиссий без ущерба для децентрализации или безопасности базового уровня.

В основном, L2 — это нечто вроде турбокомпрессора, установленного на двигателе автомобиля с естественным воздухозабором. L2 не изменяет основную идею работы блокчейна, но достаточно инновационен, чтобы повлиять на всю картину. Он разгружает блокчейн, ускоряя его.

Основная концепция решений L2 заключается в перемещении значительной части обработки транзакций вне цепи с последующей только финализации состояния в основной цепи.

Этот подход позволяет проводить более быстрые и дешевые транзакции, так как основная цепь не обременена обработкой каждой операции. Вместо этого она должна только валидировать и записывать окончательные результаты сгруппированных транзакций.

Некоторые говорят, что слои 2 стали крупнейшим нововведением в криптовалюте после изобретения самой криптовалюты.

Теперь давайте рассмотрим некоторые технические детали.

В последние годы известность получили несколько типов решений L2:

1. State Channels: Они позволяют участникам проводить несколько транзакций вне цепи, финализируя состояние только при закрытии канала. State Channels особенно полезны для приложений, требующих частых двусторонних транзакций между фиксированным набором сторон.

2. Plasma Chains: Введенные Виталиком Бутериным и Джозефом Пуном, Plasma — это фреймворк для создания дочерних цепей, периодически фиксирующих свое состояние в основной цепи. Эти дочерние цепи могут иметь свои собственные механизмы консенсуса и правила валидации блоков, что позволяет большей гибкости и масштабируемости.

3. Rollups: Эта категория решений L2 получила значительное распространение, особенно в экосистеме Ethereum. Rollups выполняют транзакции вне цепи, но размещают данные транзакций на цепи, обеспечивая надежные гарантии безопасности. Существуют два основных типа rollups:

a. Optimistic Rollups: Они предполагают, что транзакции по умолчанию действительны и выполняют вычисления только в случае споров путем fraud proof. Примеры включают Optimism и Arbitrum.

b. Zero-Knowledge (ZK) Rollups: Они генерируют криптографические доказательства (известные как validity proofs) для проверки корректности транзакций вне цепи. Примеры включают zkSync и StarkNet.

4. Sidechains: Хотя технически они не всегда считаются настоящими решениями L2, сайдчейны — это отдельные блокчейны, работающие параллельно с основной цепью и способные осуществлять более быстрые и дешевые транзакции. Они, как правило, имеют свои собственные механизмы безопасности и могут периодически фиксироваться в основной цепи.

Подводя итог. Основное преимущество решений L2 заключается в способности значительно увеличивать пропускную способность транзакций. Безопасность базового блокчейна остается нетронутой. Комиссии падают.

Посмотрите на некоторые решения L2 в Ethereum. В то время как базовая сеть имеет очень низкий TPS (транзакций в секунду), скорость решений L2 увеличивается в тысячу раз.

Это выглядит как чудо. И по сути так и есть. Тем не менее, есть некоторые предостережения. Или, как некоторые могли бы сказать, вызовы.

Дело в том, что разные решения L2 могут иметь разные степени совместимости с базовым уровнем и с друг другом.

Это может привести к фрагментации ликвидности и вызовам в создании бесшовного пользовательского опыта в разных экосистемах L2.

Кроме того, некоторые решения L2 вводят новые предположения о доверии или имеют сложные процессы вывода средств, которые могут повлиять на пользовательский опыт и безопасность.

Что такое слой 3?

Входят решения L3, другой тип криптовалютного животного.

Концепция слоя 3 появилась как потенциальный следующий шаг в масштабировании и специализации.

Используя аналогию с автомобилем, L3 — это как битурбосистема по сравнению с обычными турбокомпрессорами.

Хотя это может показаться ошеломляющим и невероятно сложным, разница может быть объяснена сразу.

В то время как решения L2 сосредоточены на масштабировании базового уровня, решения L3 строятся на L2, чтобы обеспечить еще более специализированные функции и оптимизацию производительности.

Ключевая идея L3 заключается в создании многослойной архитектуры, где каждый уровень служит конкретной цели:

• Слой 1: базовый блокчейн (например, Ethereum mainnet)
• Слой 2: решения масштабирования, наследующие безопасность от слоя 1
• Слой 3: высокоспециализированные цепи или приложения, построенные поверх L2

Конечно, все это не высечено в камне.

Решения L3 все еще являются относительно новой концепцией, и их точная реализация может варьироваться. Однако некоторые общие подходы и случаи использования для L3 включают:

1. Гипермасштабируемость: Строясь поверх сетей L2, решения L3 могут потенциально достигать еще большей масштабируемости. Это может позволить приложениям, требующим чрезвычайно высокой пропускной способности транзакций, таким как сложные игровые экосистемы или крупномасштабные децентрализованные социальные сети.

2. Специализированные цепи для приложений: L3 могут быть спроектированы для удовлетворения конкретных случаев использования или отраслей. Например, L3, ориентированный на игры, может быть оптимизирован для уникальных требований блокчейн-игр, таких как частые обновления состояния и сложные экономические системы в игре.

3. Слои конфиденциальности: Хотя некоторые решения L2 предлагают улучшенные функции конфиденциальности, L3 могут предоставить специализированные среды, ориентированные на конфиденциальность, построенные поверх масштабируемых сетей L2. Это может позволить приложениям, которые требуют как высокой пропускной способности, так и сильных гарантий конфиденциальности.

4. Решения для интероперабельности: Сети L3 могут служить мостами между разными экосистемами L2, упрощая межслойную коммуникацию и передачу активов. Это может помочь устранить проблемы фрагментации, возникающие при наличии нескольких различных сетей L2.

5. Настроенные среды выполнения: L3 могут предложить высокоспециализированные среды выполнения, адаптированные для определенных типов вычислений или языков смарт-контрактов. Это может позволить более эффективную обработку определенных типов транзакций или использование домен-специфичных языков для конкретных приложений.

И тут появляется самое главное.

В то время как решения L2 должны поддерживать определенный уровень общности, чтобы служить широкому кругу приложений, L3 могут более узко фокусироваться на конкретных случаях использования.

Эта специализация может привести к значительным улучшениям производительности и позволить новым типам децентрализованных приложений, которые раньше были невозможны из-за технических ограничений. На каждую метку есть своя пуля, проще говоря.

Тем не менее, как и любая новая технология, L3 имеет свои собственные предостережения:

• Сложность: Добавление еще одного слоя в блокчейн-стэк увеличивает общую сложность системы. Это может осложнить разработку и поддержку приложений, а также понимание и навигацию по экосистеме для пользователей.

• Соображения безопасности: Каждый дополнительный уровень вводит новые потенциальные векторы атак и вопросы безопасности. Обеспечение безопасности решений L3, сохраняя при этом их преимущества, будет критически важным.

• Интероперабельность: Как и в случае с решениями L2, обеспечение бесшовной интероперабельности между различными L3 и с базовыми слоями L2 и L1 будет необходимым для широкого распространения.

• Децентрализация: Существует риск, что высокоспециализированные решения L3 могут привести к увеличению централизации, если не будут тщательно спроектированы. Поддержание децентрализованной концепции технологии блокчейн будет важным аспектом разработки L3.

Сравнительный анализ: Слой 2 против Слоя 3

Теперь, когда мы отдельно рассмотрели L2 и L3, пора сравнить их.

И L2, и L3 направлены на улучшение масштабируемости и функциональности блокчейнов. Но на самом деле они служат разным целям:

1. Область и специализация:

   • Решения L2 обычно охватывают более широкую область, стремясь масштабировать базовый уровень для широкого круга приложений.
   • Решения L3 более специализированы, ориентированы на конкретные случаи использования или оптимизации.

2. Взаимоотношение с базовым слоем:

   • Решения L2 непосредственно взаимодействуют и наследуют безопасность от базового уровня (L1).
   • Решения L3, как правило, строятся поверх уровня L2, иногда не имея пересечений с базовым уровнем.

3. Улучшение масштабируемости:

   • Решения L2 предлагают значительные улучшения масштабируемости по сравнению с L1, часто увеличивая пропускную способность на несколько порядков.
   • Решения L3 имеют потенциал для еще большей масштабируемости, основываясь на улучшениях, достигнутых L2.

4. Сложность и разработка:

   • Решения L2 более устоявшиеся и имеют более зрелые инструменты разработки и экосистемы.
   • Решения L3 все еще появляются и могут требовать более сложных процессов разработки и новых инструментов.

5. Случаи использования:

   • Решения L2 подходят для широкого круга приложений, требующих улучшенной масштабируемости и снижения комиссий.
   • Решения L3 могут быть более подходящими для высокоспециализированных приложений или тех, которые требуют экстремальной производительности в конкретных областях.

6. Модель безопасности:

   • Решения L2, как правило, наследуют безопасность от базового слоя (L1). напрямую с базового слоя, с различными механизмами для обеспечения действительности транзакций.
   • Решения L3 могут иметь более сложные модели безопасности, потенциально полагаясь как на L1, так и на L2 для разных аспектов безопасности.

7. Интероперабельность:

   • Решения L2 часто сосредоточены на интероперабельности с базовым слоем и, в некоторой степени, с другими L2.
   • Решения L3 могут нуждаться в учёте интероперабельности между несколькими слоями (L1, L2 и другими L3), что потенциально увеличивает сложность.

Почему это важно: Влияние на экосистемы блокчейна

Теперь, когда мы углубились в технологии, пора взглянуть в будущее.

Разработка и внедрение решений L2 и L3 имеют далеко идущие последствия для блокчейн-индустрии и её потенциальных приложений:

Решая проблемы масштабируемости базовых слоёв блокчейнов, решения L2 и L3 прокладывают путь для более широкого использования блокчейн-технологии. Это может позволить блокчейн-системам конкурировать с традиционными централизованными системами по пропускной способности транзакций и экономической эффективности.

Повышенная масштабируемость и сниженные комиссии, предлагаемые решениями L2 и L3, открывают возможности для новых типов децентрализованных приложений. Сценарии использования, которые ранее были непрактичными из-за высоких затрат или низкой пропускной способности, такие как микротранзакции или сложные игры на блокчейне, становятся осуществимыми.

Разработка различных решений L2 и L3 создаёт более диверсифицированную экосистему блокчейна. Это разнообразие может способствовать инновациям и предоставить пользователям и разработчикам множество вариантов, соответствующих их специфическим потребностям.

Низкие комиссии и быстрые транзакции, обеспечиваемые решениями L2 и L3, могут значительно улучшить пользовательский опыт блокчейн-приложений. Это улучшение важно для привлечения массовых пользователей, которых могут отпугнуть высокие затраты и медленные скорости некоторых транзакций базового слоя.

Обрабатывая больше транзакций вне основной цепи, решения L2 и L3 могут помочь уменьшить общее энергопотребление блокчейн-сетей, особенно тех, которые используют механизм консенсуса Proof-of-Work.

Многоуровневый подход позволяет более специализированное использование каждого уровня. Это может привести к оптимизированной производительности для конкретных сценариев использования и более эффективному использованию ресурсов блокчейна в целом.

И это ещё не всё. Разработка решений L2 и L3 подчёркивает необходимость в надёжных решениях для интероперабельности. Решение этих задач может привести к более связанной и плавной экосистеме блокчейна.

По мере того, как блокчейн-стек становится более сложным с добавлением новых уровней, поддержание децентрализации и безопасности становится как более сложным, так и более критичным. Этот фокус стимулирует инновации в криптографических техниках и механизмах консенсуса.

Будущая картина: Интеграция решений L2 и L3

По мере того как блокчейн-индустрия продолжает развиваться, можно ожидать более интегрированный подход к решениям L2 и L3. Это кажется вполне логичным, не так ли?

Вместо того чтобы рассматривать их как конкурирующие технологии, будущее, скорее всего, будет заключаться в использовании сильных сторон обоих для создания более надёжных, масштабируемых и универсальных экосистем блокчейна.

Один из возможных сценариев - появление решений "Layer 2.5", которые размывают границу между L2 и L3, предлагая как общие улучшения масштабируемости, так и специализированную функциональность.

Мы также можем увидеть увеличенную интероперабельность между разными уровнями, что позволит легко перемещать активы и данные через сети L1, L2 и L3.

Может быть, эти гипотетические решения L2.5 и станут настоящим будущим криптовалют, кто знает.

Почему? Потому что развитие этих многоуровневых решений, вероятно, будет сопровождаться достижениями в дизайне пользовательских интерфейсов и инструментах для разработчиков.

Более того, по мере того как эти технологии созревают, мы можем увидеть увеличение стандартизации и появление передовой практики по реализации и интеграции решений L2 и L3. Это может привести к более целостным блокчейн-экосистемам и упростить внедрение предприятий и учреждений.

Заключение

Всё это кажется довольно сложным, но эта история имеет все шансы на счастливый конец.

Различие между решениями второго и третьего уровня заключается не в конкуренции или каком-либо технологическом конфликте.

Оно представляет собой продолжающуюся эволюцию блокчейн-технологии, старающуюся удовлетворить потребности растущей и разнообразной базы пользователей.

В то время как решения L2 сосредоточены на масштабировании базового слоя и улучшении общей производительности, решения L3 нацелены на предоставление высокоспециализированных сред для конкретных случаев использования. Однажды они могут слиться в совершенно новый уровень решений, который навсегда изменит развитие блокчейн-сетей.