Написал: Старкнет

Перевод: народный блокчейн

Технология блокчейн продолжает развиваться: в январе 2024 года Ethereum достиг рекордных 2 миллионов транзакций в день. Однако проблемы масштабируемости между цепочками первого уровня (L1), такими как Биткойн и Эфириум, по-прежнему ограничивают его широкое распространение.

Таким образом, появились решения уровня 2 (L2): набор технологий, предназначенных для ускорения транзакций и снижения затрат без ущерба для свойств безопасности и децентрализации ведущих сетей L1. По данным L2Beat, решения масштабирования L2 преобразовали Ethereum, обрабатывая в 11-12 раз больший объем транзакций, чем сам Ethereum.

Источник: L2beat.com

В этой статье рассматривается экосистема L2, включая ее ключевые инновации, проблемы и будущие направления.

1. Происхождение L2

По мере того как все больше пользователей совершают транзакции на уровне L1, эти сети становятся медленнее и дороже. Решение проблем масштабируемости на уровне L1 часто означает компромисс между безопасностью и децентрализацией — двумя характеристиками, к которым стремятся все блокчейны. Среди трех желаемых характеристик блокчейна — масштабируемости, децентрализации и безопасности — компромисс между выбором только двух известен как «трилемма блокчейна».

Решение трилеммы блокчейна особенно важно для Ethereum, поскольку он стал предпочтительным L1 для создания децентрализованных приложений (dApps). Из этих трех желаемых характеристик Эфириум выбрал безопасность и децентрализацию в ущерб масштабируемости.

Чтобы расширить количество и типы вариантов использования Ethereum, должно быть экономически целесообразно создавать более сложные dApps.

Решения L2 появились как способ решить эти проблемы путем перемещения большинства тяжелых вычислений, связанных с обработкой транзакций, с базового уровня на второй уровень, чтобы увеличить пропускную способность транзакций, снизить затраты и улучшить взаимодействие с пользователем. Цель состоит в том, чтобы достичь этого, одновременно используя безопасность и децентрализацию базового блокчейна L1.

2. Основная технология и структура

Общая заблокированная стоимость (TVL) экосистемы L2 в настоящее время превышает 46 миллиардов долларов США и включает в себя множество технологий и платформ с уникальными характеристиками. Давайте рассмотрим некоторые из наиболее важных технологий более подробно:

Сверления (цепочка агрегирования). Существует два типа сверток: оптимистические свертки и свертки с достоверностью/нулевым разглашением. Оптимистические цепочки агрегации по умолчанию предполагают, что транзакции действительны. Они предоставляют механизмы предотвращения мошенничества, позволяя участникам сети оспаривать транзакции, которые, как ожидается, являются мошенническими, используя «доказательства мошенничества», чтобы доказать их недействительность. Напротив, цепочка агрегирования достоверности использует «доказательства достоверности» для подтверждения достоверности каждой транзакции, отправленной на базовый уровень. Оба типа цепочек агрегации обеспечивают более высокую пропускную способность и более низкие комиссии, чем L1.

Каналы состояния. Каналы состояния позволяют участникам проводить транзакции вне цепочки, блокируя часть состояния блокчейна в контракте с несколькими подписями. Участники могут свободно торговать вне цепочки, а окончательное состояние определяется в цепочке. Государственные каналы предлагают транзакции практически в реальном времени и низкие комиссии, но несколько ограничены в функциональности и количестве участников.

Plasma (Sharded Chain) — Plasma — это фреймворк для создания иерархических сайдчейнов, привязанных к основной цепочке. Цепочка Plasma может обрабатывать транзакции вне цепочки и отправлять только регулярные обновления в основную цепочку, что снижает нагрузку на сеть L1. Подобно оптимистичным цепочкам агрегации, цепочки Plasma используют доказательства мошенничества, чтобы оспорить подозрительные транзакции.

3. Обзор экосистемы L2

Экосистема L2 быстро растет, благодаря многочисленным проектам и инициативам, направленным на расширение основных блокчейнов L1. Хотя существуют решения, обеспечивающие масштабируемость Биткойна, такие как знаменитая сеть Lightning Network, которая использует каналы состояния для обеспечения более быстрых и дешевых транзакций в сети, в плане Биткойн еще не появилось решение L2 для вычислений общего назначения.

Эфириум, с другой стороны, породил процветающую экосистему решений L2. Мы выделим основных игроков и кратко опишем их.

1) Цепочка агрегации достоверности (также известная как цепочка агрегации с нулевым разглашением)

Starknet: цепочка агрегирования достоверности с самым быстрорастущим сообществом разработчиков, со встроенной абстракцией учетных записей и собственным языком программирования (Cairo), оптимизированным для использования доказательств достоверности.

zkSync: еще одна ведущая цепочка агрегирования достоверности с собственной абстракцией учетных записей, работающая на виртуальной машине Ethereum (EVM).

Прокрутка: совместимая с EVM цепочка агрегирования достоверности, ориентированная на совместимость на собственном уровне с существующими приложениями и инструментами Ethereum.

Polygon zkEVM: Разработанный ветеранами расширения L2 Polygon, zkEVM представляет собой EVM-совместимую цепочку агрегирования достоверности.

Linea: созданная компанией Consensys, стоящей за MetaMask, Linea представляет собой цепочку агрегирования достоверности, которую можно использовать непосредственно через MetaMask.

2) Оптимистическая цепочка агрегирования

Arbitrum: крупнейшая цепочка оптимистичного агрегирования, измеряемая Total Value Locked (TVL), совместимая с EVM.

Оптимизм: вторая по величине цепочка оптимистических агрегаций, измеряемая TVL, совместимая с EVM.

База: третья по величине цепочка оптимистического агрегирования, измеряемая TVL, совместимая с EVM.

Многие из этих проектов все еще находятся на ранних стадиях и часто включают в себя период централизованного управления, известный как этап «обучающих колес», который позволяет контролировать обновления системы и исправление ошибок. Хотя изначально эти учебные колеса были необходимы, в конечном итоге их следует убрать, чтобы обеспечить запланированную децентрализованную и надежную работу.

Внедрение решений L2 неуклонно растет в различных секторах, включая децентрализованное финансирование (DeFi), невзаимозаменяемые токены (NFT) и онлайн-игры. Наиболее часто используемые типы L2, как правило, представляют собой оптимистические цепочки агрегации и цепочки агрегации достоверности. Однако интеграция решений L2 не лишена проблем.

4. Проблемы и решения

Хотя решения L2 обладают большим потенциалом, все еще существуют некоторые проблемы, которые необходимо преодолеть, чтобы полностью реализовать их потенциал. С точки зрения пользователя взаимодействие с сетью L2 может быть немного более сложным и требовать дополнительных шагов, таких как объединение активов и управление несколькими кошельками. Улучшение пользовательского опыта за счет лучшей интеграции кошельков, упрощения регистрации и предоставления более интуитивно понятного интерфейса будет иметь решающее значение для массового внедрения.

Вот почему Starknet предлагает встроенные функции абстракции учетных записей, которые обеспечивают более плавное взаимодействие с пользователем, например, подписание транзакций посредством распознавания лиц и распознавания отпечатков пальцев (например, кошелек Braavos предлагает и то, и другое). В Starknet масштабирование Ethereum означает, что пользовательский интерфейс в стиле Web2 так же важен, как и более дешевые и быстрые транзакции.

5. Перспективы L2

По мере развития экосистемы L2 мы можем ожидать волну инноваций, таких как встроенные возможности абстракции учетных записей в Starknet. Начали появляться гибридные решения, которые сочетают в себе преимущества различных технологий L2, обеспечивая двойную выгоду для оптимистичных цепочек агрегации и цепочек агрегации эффективности. Достижения в области доказательств достоверности (такие как STARK) еще больше улучшают масштабируемость и конфиденциальность сетей L2.

Заглядывая в будущее, можно сказать, что будущее решений L2 тесно связано с общим развитием технологии блокчейн. Поскольку сети L1 продолжают развиваться и продвигаются новые механизмы консенсуса, такие как доказательство заинтересованности, решения L2 должны будут легко адаптироваться и интегрироваться с этими изменениями.

В ближайшие годы мы увидим бум решений L2, адаптированных к конкретным случаям использования и областям применения. Некоторые предсказывают, что сети L2 в конечном итоге станут основным уровнем взаимодействия с пользователем, а L1 будет служить уровнем безопасных расчетов. Другие предполагают многоуровневую архитектуру блокчейна, в которой решения L2 развиваются параллельно друг с другом, а иногда и с цепочкой третьего уровня (L3) сверху, чтобы создать масштабируемую и совместимую экосистему.

6. Заключение

Поскольку экосистема L2 продолжает развиваться, сотрудничество и вклад разработчиков, исследователей и пользователей имеют решающее значение для разработки надежных и удобных для пользователя решений L2.

Используя потенциал технологии L2, сообщество блокчейнов может преодолеть ограничения сетей L1 и открыть новые возможности для децентрализованных приложений. Предстоящий путь полон проблем и возможностей, но при правильном подходе и общем видении мы сможем построить масштабируемую и инклюзивную экосистему блокчейнов, которая расширяет возможности отдельных людей и преобразует отрасли.