🌃 Layer 2 блокчейна: что такое L2-решения и зачем они нужны

Cyber Academy
17 min readFeb 10, 2022

Когда уже можно будет мгновенно расплатиться криптой за кофе в ларьке? Очевидно, когда блокчейны преодолеют проблему масштабирования.

Проблема в том, что блокчейны не справляются с собственной популярностью — растущим количеством транзакций и пользователей. Поэтому разработчики строят решения второго уровня поверх основных блокчейнов — Layer 2 Solutions aka L2.

Нашумевшие Polygon (MATIC), Arbitrum, Optimism и еще с десяток проектов тоже относятся к решениям второго уровня. Буквально, эти решения — надстройка или некий «второй этаж» над основным блокчейном. Но кому и зачем понадобилось все усложнять и делать из блокчейна многослойный торт?

Cyber Academy решила разобраться, какие бывают решения второго уровня, как они работают, какие проблемы решают, а какие, наоборот, — создают. Отправимся в путешествие по царству сайдчейнов, каналов состояний и роллапов

Эксперты: разработчик Matter Labs Андрей Соболь и основатель Oxorio Петр Королев.

Оглавление:Что такое L2-решения и зачем понадобилось их создавать
Тупиковые пути: Bitcoin Cash
Что такое шардинг и почему это не безопасно
Что такое сайдчейны и как они работают
Что такое каналы состояний и как они работают
Что такое роллапы и как они работают
Насколько эффективны решения второго уровня

Что такое L2-решения и зачем понадобилось их создавать

С развитием блокчейнов — увеличением количества пользователей и транзакций — начала разыгрываться настоящая драма под названием «трилемма блокчейнов». Трилемма — это когда для идеального результата требуется три элемента, но вы можете достичь только двух одновременно. Разработчики по всему миру никак не придумают, как сделать блокчейн одновременно масштабируемым, безопасным и децентрализованным. Пока на 100% возможно обеспечить только два пункта из трех в ущерб третьему (в любой комбинации). Еще сюда можно добавить необходимость сделать блокчейны быстрыми, дешевыми, удобными и многофункциональными.

Asia Token Fund

Масштабируемость (scalability) — на настоящий момент слабое место блокчейна. Это способность сети обрабатывать некоторое количество транзакций в секунду или пропускная способность. У L1-решений, то есть, у самих блокчейнов: Bitcoin, Ethereum или Litecoin и т.д., есть ощутимые ограничения по масштабируемости. Биткоин может обработать 7 транзакций в секунду (Transactions per second, TPS), а Ethereum — около 15 TPS. Такие количества не выглядят внушительно на фоне гигантов традиционных финансов. Например, Visa обрабатывает до 65K TPS. К тому же, количество пользователей постоянно растет, поэтому проблема будет только усугубляться, если ее не решать.

Основные блокчейны «неповоротливые» в том смысле, что, например, блокчейн Биткоина создан для выполнения одной функции — передачи транзакций. Поэтому построить на нем NFT-игру или другой DeFi-проект невозможно. Каждое новое принятие решения об изменении в блокчейне — отдельная запись.

Чтобы не перегружать основную цепь было решено построить новый слой поверх основного блокчейна для записи промежуточных транзакций.

Решения второго уровня (Layer2 Solutions) — это инфраструктурные решения в виде приложений и различного ПО, построенные поверх базовых блокчейнов. Они могут обрабатывать большие объемы транзакций и уменьшить нагрузку на основную сеть. Сейчас существует несколько вариантов решений второго уровня: сайдчейны, каналы состояний, а также оптимистичные и ZK-роллапы. Решения второго уровня призваны обойти ограничения масштабируемости, изолированности и низкой гибкости для разработчиков.

Решения второго уровня. L2beat

Например, Биткоин часто называют цифровым золотом. Золото обладает низкой ликвидностью, его использование — медленный и дорогой процесс. Люди изобретательны, поэтому они создали доллар и другие фиатные валюты, придумали банковские операции и кредитные карты. Это образовало дополнительный слой экономики поверх базового золотого резерва, который существовал до Великой депрессии 1929 года. Но после его ликвидации, мир начал использовать фиат. «Fiat», латинский термин, используемый для обозначения властного порядка, теперь является нашим законным платежным средством, ценность которого определяется не дефицитным физическим товаром, а нашим доверием к правительствам.

Поэтому концепция «слоеных» денег не нова, а история показывает, что базовый уровень экономики не обязательно должен масштабироваться или производить мегаскоростные транзакции.

По словам криптографа и раннего биткоин-энтузиаста Хэла Финни, если Биткоин сам по себе не может масштабироваться, чтобы стать доступным всем жителям планеты, тогда нужно обеспечить вторичный уровень платежных систем, более легких и эффективных.

Поэтому решения второго уровня — это собирательный термин для решений, построенных поверх существующей системы блокчейнов, основной целью которых является решение проблем, связанных со скоростью транзакций и масштабированием.

Андрей Соболь: зачем, вообще, нужно было создавать новые уровни? Из-за трилеммы, конечно же. Если мы хотим одновременно и децентрализацию, и безопасность, мы должны пожертвовать масштабированием. Это то, что происходит в 90% рабочих блокчейнов, которые более-менее устойчивы (sustainable). Некоторые выбирают безопасность, жертвуя децентрализацией. Это выбор, который сделал Bitcoin Cash. Но если мы просто увеличим размер блока, то мы смещаемся со стороны децентрализации в сторону масштабирования. Почему это важно? L2 важны потому, что люди хотят использовать DeFi-решения, они идут в L2-решения, чтобы не платить слишком много денег за газ. Это компромиссное решение, в зависимости от того, какую цель они преследуют.

Петр Королев: проблему масштабирования можно решить двумя путями: уйти в блокчейны «третьего поколения» (Near, Cosmos, Polkadot) или строить L2-решения с оптимистичными роллапами (Optimism) или zk-роллапами (zkSynk). Не стоит путать классические L2-решения с сайдчейнами. Как выбрать подходящий L2? Они будут отличаться или ценой, или скоростью и безопасностью, но людям всегда нужно будет выбирать, основываясь на том, чем из этих трех вещей они могут пожертвовать.

Roger Ver

Тупиковые пути: Bitcoin Cash

Проблему масштабируемости Биткоина попытался решить проект Bitcoin Cash совершив хардфорк Биткоина для увеличения размера блока и включения большего числа транзакций.

Размер блока в Биткоине не может превысить 1 мб. В начале такое ограничение почти ни на что не влияло, но существенно ограничивало возможность DDoS-атак. Но с ростом популярности Биткоина, выросли и очереди из транзакций, ожидающих валидации. В легендарном 2017 году, из-за хайпа по поводу скачка цены первой криптовалюты и бума ICO, ситуация резко ухудшилась и транзакции проходили несколько дней. Мечты энтузиастов про микроплатежи биткоинами за чашку кофе начали улетучиваться.

Тогда было предложено обновление, увеличивающее блок до 2 мб с протоколом SegWit2x, который позволяет хранить часть информации за пределами блокчейна. Но разработчики проголосовали за внедрение SegWit2x без увеличения размера блока. В сообществе начались споры.

Тогда другая группа разработчиков под началом экс-инженера Meta (Facebook) Амори Сечета решила сделать наоборот — отказаться от SegWit2x, но увеличить блок до 8 Мб. Цепочки разделились 1 августа 2017 года на блоке 478558, следующий блок был сформирован дважды в разных форматах: один с SegWit2x, а второй, а второй стал генезис-блоком Bitcoin Cash с размером блоков до 8 мб.

Crypto Ambit

Но проект только доказал, что увеличение размера блока — не решение проблемы масштабируемости, так как это приводит к централизации сети и угрозы нового хардфорка. Блокчейн Bitcoin Cash уже разделялся тремя хардфорками.

Петр Королев: Увеличение блоков в блокчейнах не работает.Блокчейн в таком случае занимает больше места на серверах, приходится передавать и хранить больше данных, что очень быстро делает невозможным использование. Можно наблюдать как эта проблема прямо сейчас разворачивается в Solana — многие пробовали запустить свою ноду, но они не могут догнать текущее состояние даже на топовом оборудовании. Решение: рекурсивные снарки, мы можем ими сжать информацию и сделать так, чтобы блокчейн не увеличивался в размере.

Red Hat

Что такое шардинг и почему это не безопасно

Еще один способ для увеличения пропускной способности блокчейна — горизонтальное разделение данных или шардинг. Это разделение набора данных на множество баз данных. Шардинг блокчейна — разделение одной цепи на индивидуальные независимые сегменты — шарды.

Каждый шард содержит уникальный набор смарт-контрактов и балансов счетов. За каждым шардом закрепляется нода для валидации, таким образом нагрузка распределяется на несколько валидаторов. Основная фишка шардинга — переход от системы, где нода вычисляет каждую операцию к модели, где она производит только некоторые вычисления. Это позволяет параллельно обрабатывать разные задачи. Такое разделение блокчейна на более управляемые сегменты увеличивает пропускную способность. В результате шардинг помогает избежать перегрузки сети и снизить комиссию за транзакции.

Петр Королев: шардинг — отличный компромис между «зональными» блокчейнами (Cosmos, Polkadot) и классическими базовыми блокчейнами, например, Биткоином. Шардинг позволяет остаться в рамках одного блокчейна, который работает по одним правилам, а не как в зонах, где правила отличаются в каждой части блокчейна. Шардинг будет работать хорошо только в связке с грамотной архитектурой смарт-контрактов.

Но шардинг имеет проблемы: изолированность блокчейнов и высокая угроза атак. Из-за того, что блокчейн разделяется на шарды теряется коммуникация между этими частями, пользователям различных шардов потребуются специальные механизмы для коммуникации. Также сегментированный блокчейн не безопасен — один шард захватить легче т. к. требуется меньший хешрейт для атаки.

Андрей Соболь: шардинг не очень безопасен. Он подвержен такой атаке, которая называется adaptive corruption. И каждый новый шард уменьшает безопасность.

Bitnovo

Что такое сайдчейны и как они работают

К L2-решениям относят сайдчейны. Сайдчейны, sidechains, боковые цепи — это отдельные независимые цепочки блоков, которые работают параллельно с основной «родительской» сетью блокчейна. У основного блокчейна может быть сколько угодно сайдчейнов и каждый из них может чем-то отличаться. Как правило, сайдчейны не полагаются на безопасность основного блокчейна, и у них есть свой механизм консенсуса. Следовательно, они считаются менее безопасными.

При отсутствии достаточной мощности для обеспечения безопасности сайдчейн может быть взломан, но основного блокчейна это не коснется. Соответственно, если будет взломан основной блокчейн, сайдчейн продолжит работать. Но его привязка к «родительской» сети обесценится.

Механизм передачи токенов из блокчейна в сайдчейн предполагает, что токены будут заморожены в основной сети и заново выпущены в сайдчейне. Для этого их отравляют на адрес, где они замораживаются участниками федерации. Чтобы перевести монеты обратно, проводится такая же операция: токены замораживаются в сайдчейне и размораживаются в основном блокчейне.

Андрей Соболь: сайдчейны — это просто независимые блокчейны с мостами. Они, зачастую, никак не наследуют безопасность из чейна, к которому они относятся, так что это — не совсем L2. Многие разработчики не считают сайдчейны L2-решениями, и это, скорее, корректно. Но тут вопрос больше к термину — что мы включаем в это понятие. В любом случае, безопасность сайдчейнов зависит от качества протокола, стоимости токенов, количества холдеров и т.д. В то время, как «настоящие» L2 (роллапы и каналы состояний) не зависят от этих условий.

Существует несколько проектов, которые используют сайдчейны. Например, PoS-решение Ardor внедрило множество пользовательских «дочерних» блокчейнов, которые опираются на основную сеть. Транзакции задерживаются в основной сети на 24 часа, после чего — хранятся в архивных нодах, разгружая блокчейн. Есть еще сайдчейн-проекты Validium, Liquid Network и другие. Одним из самых популярных стал проект Polygon.

Polygon — это масштабирующее PoS-решение второго уровня для создания блокчейнов, совместимых с Ethereum. Его родной токен — MATIC — используется для управления, стейкинга и оплаты газа. Проект использует сайдчейны для офчейн-вычислений, что позволяет разработчикам создавать и обеспечивать работу различных dApps. Решение использует кроссчейн-мост для транзакций: токены ETH вносятся в смарт-контракт моста и замораживаются там, Polygon выпускает равное количество токенов MATIC, потом, по окончанию транзакций, эти токены будут сожжены, а ETH освобождены от смарт-контракта.

Андрей Соболь: пользоваться Polygon не так безопасно, как Ethereum, но и TVL там намного меньше. Поэтому, тут всецело выбор рынка: рисковать или нет. У нас все равно нет полностью безопасного решения — атаку 51% никто не отменял. К тому же, все поняли изначально, что толку от Plasma никакого. Plasma is dead. Идея в том, что в Plasma каналы состояний с безграничным количеством пользователей, но это не безопасно.

Plasma — решение, на базе которого работает Polygon. Это решение второго уровня для масштабирования сети Ethereum, которое Виталик Бутерин разработал с Джозефом Пуном. Решение использует Меркл-деревья, чтобы создавать неограниченное количество сайдчейнов — копий основной сети. Решение разгружает основную сеть и позволяет совершать недорогие и быстрые транзакции. По принципу работы, Plasma похожа на Lightning Network. Но в Plasma существуют механизмы наказания отвергнутого сетью создателя блока для предотвращения мошенничества.

Такие транзакции долгие и занимают от нескольких дней до нескольких недель. Еще одна проблема заключается в том, что Matic или другие решения на основе сайдчейна не полагаются на безопасность сети Ethereum и используют свои механизмы консенсуса. Из-за этих проблем все большую популярность приобретают альтернативные решения второго уровня, например, роллапы.

Петр Королев: на самом деле, Plasma — это не одно решение, а с десяток разных попыток сделать эту технологию рабочей. Но все они провалились из-за проблем с массэкзитом. Эти проблемы сейчас не решаемы, именно поэтому Plasma закрылась. Polygon, по факту, — пока единственный проект, который выкатил решение на Plasma и продолжает совершенствовать эту технологию.

Что такое каналы состояний и как они работают

Канал состояния — это решение, в котором пользователи буквально открывают свой собственный канал вне блокчейна, где могут совершать бесконечное множество приватных транзакций. В блокчейн записывается только первая и последняя транзакции. Первая транзакция открывает канал, участники должны заблокировать средства в контракте с несколькими подписями. Вторая транзакция закрывает соединение. Когда все дела между участниками завершены, последняя транзакция в сети отправляется и средства разблокируются. Все транзакции в каналах видимы лишь их пользователям. Только первоначальное и финальное состояние записываются в блокчейне.

Пользователи каналов состояния верифицируют транзакции индивидуальными подписями. Также создается смарт-контракт, обрабатывающий транзакцию перед отправкой в оффчейн. Канал можно повторно открыть также при помощи уникальной криптографической подписи. Смарт-контракты защищают транзакции в рамках каналов состояния, а также выступают в роли «судей» во взаимоотношениях участников. Есть возможность использовать таймеры, которые могут автоматически запустить завершающую транзакцию и записать ее в основной блокчейн.

Каналы — отличное решение для мгновенного вывода/расчета в основной сети. Кроме того, это приводит к высокой пропускной способности и чрезвычайно низким затратам.

Эта технология используется в Lightning Network, Raiden Network, Liquidity Network, Plasma, Celer Network и других.

Смотрите наш митап про каналы состояний!

Lightning Network — платежная p2p-сеть для проведения микротранзакций в сетях биткоина, Litecoin и других. Использует ноды и платежные каналы, где каждая нода может принимать и отправлять транзакции, а также валидировать транзакции для получения комиссионного дохода. Сейчас в сети LN более 87K каналов и почти 35К нод. Хотя еще весной 2021 года число нод было около 20К, а каналов — чуть более 40К.

Андрей Соболь: в сети Lightning заблокировано около трех тысяч биткоинов, а количество нод сопоставимо с количеством нод в самом Биткоине. Это доказывает состоятельность L2-решений в целом.

Петр Королев: благодаря Taproot и Segwir, Lightning Network — одно из лучших рещений в блокчейне, оно показывает, как должны работать L2-решения. Это действительно быстро дешево и удобно.

Celer Network — еще одно решение для масштабирования блокчейнов с возможностью запуска dApps. Celer Network использует многоуровневую архитектуру (cStack) с чистыми абстракциями. Каждый уровень должен сосредоточиться только на достижении своей цели.

cChannel: обобщенный канал состояния и набор сайдчейнов. Это нижний уровень сети Celer, который взаимодействует с различными базовыми цепочками блоков и предоставляет верхнему уровню общую абстракцию актуальных состояний и завершенность с ограниченным временем. cChannel использует методы канала состояния и сайдчейна, которые являются краеугольными камнями платформ масштабирования вне сети.

cRoute: доказуемо оптимальная маршрутизация передачи стоимости. cRoute представляет распределенную сбалансированную маршрутизацию (DBR), которая направляет платежный трафик с использованием распределенных градиентов перегрузки.

cOS: среда разработки и среда выполнения для приложений с поддержкой автономной работы. cOS — это среда разработки и среда выполнения, с помощью которых каждый может легко разрабатывать, эксплуатировать и взаимодействовать с масштабируемыми автономными dApp, не увязая в дополнительных сложностях, связанных с масштабированием вне сети.

Андрей Соболь: идея в том, что в каналах состояний — ограниченное количество пользователей, которые могут взаимодействовать друг с другом. Но они и формируют сеть. Например, в канале Lightning Network есть только два пользователя обменивающихся деньгами, но они же могут стать роутером, который передаст деньги дальше — 3, 4 пользователю и т.д. Так формируется сеть по атомарной передаче денег. Здесь безопасность практически полностью зависит от самого блокчейна на L1. Но деньги заблокированы в канале и только сетевые «друзья» этих пользователей определяют глубину канала — насколько глубоко/далеко мы можем отправить эти деньги.

Это довольно простая конструкция, которую легко закодить в блокчейне Биткоина и Ethereum, например. Но за эту простоту мы платим тем, что блокируем средства среди очень ограниченного числа пользователей. В этом месте возникает кризис ликвидности. По сути, мы через каналы состояний пытаемся сделать сложные вещи простым инструментом.

Что такое роллапы и как они работают

Rollups, роллапы — решения в сети Ethereum, которые выполняют часть транзакций за пределами основной сети в сайдчейнах, но при этом отправляют данные этих транзакций в основную сеть поле завершения вычислений. Простыми словами: роллапы сжимают данные и тем самым разгружают блокчейн. Они выполняют транзакции в отдельной цепочке, но результат транзакций фиксируется в основном блокчейне. Есть два основных типа Rollups: ZK-Rollups и Optimistic rollups.

Преимущества роллапов среди других способов масштабирования: высокое число транзакций в секунду (1000–4000 TPS), низкая комиссия за транзакции, скорость и безопасность выше, чем у сайдчейнов. Ожидается, что с введением ETH 2.0 с роллапами блокчейн Эфириума будет обрабатывать около 100 000 транзакций в секунду.

Аналогично основной сети, в роллапах можно писать смарт-контракты. Роллапы полагаются на безопасность основного блокчейна, поэтому считаются более защищенными, чем сайдчейны.

Роллапы считаются сейчас самым доработанным решением с точки зрения скорости, безопасности и децентрализации. Но у роллапов есть свои недостатки: ликвидность ниже, чем в основной сети, комиссии выше, чем в сайдчейнах.

Андрей Соболь: роллапы, в отличие от каналов состояний, наоборот — сложны в разработке, но зато они дают пользователям простоту использования, которая есть на L1. По сути, это большие пулы денег, и пользователи могут обмениваться транзакциями друг c другом внутри роллапа. Они не ограничены сложными условиями сети. Более того, скоро появятся роллапы с EVM, которые позволят кодить тьюринг-полные решения. Скоро роллапы смогут предоставить юзер-френдли экспириенс, сопоставимый с использованием L1. Но за это мы платим высокой сложностью имплементации и аудирования. Это даже сложнее, чем сделать безопасный L1.

Пройдет несколько лет и разработчики научатся делать L2 более безопасными. Оптимистичные и zk-роллапы используют данные таким образом, что количество транзакций, которые мы можем впихнуть в роллап — линейно по отношению к тому, что есть в блоке. Это значит, что в роллапах нужно платить за каждую транзакцию, тогда как в каналах состояний все транзакции в сессии между пользователями — бесплатны.

Петр Королев: да, у роллапов есть свои недостатки, но это — цена за безопасность. Это наглядно видно по тому, сколько zk-решений появилось на рынке — их десятки, если не сотни.

DeFi Rate

Оптимистичные роллапы, Optimistic Rollups используют доказательство мошенничества (fraud proof) и работают на базе EVM-совместимой виртуальной машины OVM (Optimistic Virtual Machine). Основная идея доказательств мошенничества состоит в том, чтобы отправить минимум данных на уровень 1 и предположить (оптимистично), что они верны. Чтобы злоумышленники не рассылали спам в сети, отправители также должны предоставить залог (обычно в форме ETH), который будет изъят, если блокчейн обнаружит мошенничество.

Но пользователям Optimistic Rollups приходится ждать 1–2 недели для вывода средств. В основном это связано с тем, что все участники сети должны отправить доказательства перед завершением транзакции на уровне основного блокчейна. С другой стороны, оптимистичные роллапы популярны среди разработчиков, главным образом потому, что технология использует все технологические стеки Ethereum практически без модификаций.

На базе оптимистичных роллапов работают проекты Optimism, Arbitrum и другие (Boba, Cartesi, Fuel Network).

Optimism — основная идея проекта в том, что порядок валидации транзакций может быть продан с аукциона другим сторонам в течение определенного периода времени. Эти другие стороны называются «секвенсорами» и «верификаторами». Секвенсоры отвечают за выполнение транзакций на втором уровне и отправку их обратно на основной блокчейн. Верификаторы — это узлы, которые отвечают за защиту от мошенничества. И секвенсоры, и верификаторы работают под управлением L2Geth — слегка модифицированной версии Geth (самая популярная реализация протокола Ethereum).

Arbitrum использует другую модель валидации: вместо повторного запуска всей транзакции на основном блокчейне на проверку от мошенничества, проект использует интерактивную многоэтапную модель, которая снижает количество вычислений. В Arbitrum также есть секвенсоры и валидаторы.

Техническая реализация Arbitrum немного сложнее, чем Optimism. Например, в него входят два разных смарт-контракта L1 для публикации данных транзакции, три типа узлов (форвардеры, секвенсоры и агрегаторы), три стратегии проверки (Defensive, StakeLatest и MakeBlocks), их собственная виртуальная машина известна как виртуальная машина Arbitrum (AVM), собственная операционная система Arbitrum (ArbOS).

Это дает разработчикам и пользователям большую гибкость и новые возможности и функции. Однако сложность инструментов и технологий, лежащих в основе, затрудняет массадопшн.

Zk-роллапы — используют решения с нулевым разглашением (zero knowledge proof), а именно снарки (SNARKs), для доказательства валидности транзакций. Каждая партия транзакций, отправленная на основной блокчейн, включает криптографическое доказательство. Доказательство может быть быстро проверено смарт-контрактом базового блокчейна при отправке пакета транзакций, а недействительные партии будут сразу отклонены. ZK-роллапы нуждаются только в подтверждении достоверности транзакции.

В отличие от оптимистичных роллапов, тут нет проблемы длительного вывода средств. Однако сложность реализации намного выше из-за EVM-совместимости. Zk-роллапы также более требовательны к вычислительным ресурсам. Zk-роллапы внедрены в проекты Loopring, Deversifi, Aztec 2.0, Matter Labs zkSync, Immutable X, Polygon Hermez, Starkware, zkTube и другие.

Matter Labs zkSyncрешение, построенное с использованием доказательств с нулевым разглашением. Для каждого блока Rollup создается доказательство перехода между состояниями с нулевым разглашением (SNARK), которое проверяется контрактом основной цепи. Этот SNARK включает доказательство действительности каждой отдельной транзакции в блоке Rollup.

Андрей Соболь: очевидно, что zk-роллап — более эффективен, чем оптимистичный роллап, так как zk-роллап использует меньше газа и меньше данных, которые нужно опубликовать на блокчейне.

Скоро у zkSynk выйдет тестнет. На самом деле, мы пытаемся сделать такую EVM, которая будет проверяться снарками. И мы не одни такие. Поэтому тут вопрос в том, кому первому удастся сделать EVM для zk-роллапов. Пока это все выглядит, как эксперимент. Но если нам удастся, то это будет намного круче всех, решений, которые существуют. В принципе, EVM на снарках — самый большой прорыв за последние 5 лет, который скорее всего, произойдет в будущем.

Петр Королев: zk-решения выгодно отличаются от оптимистичных тем, что в них не нужно ждать, для того чтобы получить деньги. Второй плюс в том, что не нужно никому доверять — все транзакции заверены алгоритмично. Но за это приходится платить большей ценой за транзакции.

Насколько эффективны решения второго уровня

Разработка L2-решений все еще находится на ранних стадиях. Тем не менее, эти решения уже получили большую популярность.

На момент написания статьи, TVL Optimism — $357.68 миллионов. В Polygon — $5.39 миллиардов, Arbitrum — $2.12 миллиарда.

В октябре 2020 года сооснователь Ethereum Виталик Бутерин заявил, что не ждет скорого решения проблемы масштабируемости основной сети Ethereum. Он призвал разработчиков сосредоточиться на решениях второго уровня, которые снижают нагрузку на сеть и увеличивают скорость транзакций. Но спустя два года его мнение сильно изменилось. В декабре 2021 года он опубликовал дорожную карту Ethereum, где центральное место занимают zk-роллапы.

Все указывает на то, что DeFi-проекты и дальше будут уходить на второй уровень, пока разработчики L2-решений соревнуются между собой за звание самого компромиссного с точки зрения решения трилеммы.

Андрей Соболь: L2 пока еще не выполнили свою функцию, но они в процессе. Эти решения уже доказали своб концептуальную состоятельность. Они (настоящие L2) смогут отмасштабировать L1 в примерно 50–100 раз в случае zk-rollups и в 10–20 раз в случае оптимистичных. Цифры навскиду, точные цифры будут доступны только в боевых условиях. А оценить успех и эффективность LN и других каналов очень трудно, так как вся информация не видна, в отличие от роллапов, а значит — и статистики нормальной нет. В будущем нас ждут специализированные zk-протоколы и общие протоколы второго уровня с виртуальной машиной.

L2 не решают трилемму блокчейнов, так как все равно остается проблема data availability. Трилемма остается на месте. Современные L2 — это техники оптимизации места в блоке, а не что-то, что ломает трилемму. У этих способов оптимизации есть точно такие же технические пределы, после которых вступает в силу все та же самая трилемма.

Петр Королев: Проблема маштабируемости витает в воздухе еще с 2017 года, когда CryptoKitties положили Ethereum. Все ринулись делать свои «плазмы», но через год это все сломалось. Тогда появились «оптимисты» и «zk-исты». Я с интересом наблюдаю, кто получит лавры лучшего решения, но при этом я уверен, что места хватит всем. L2, в конечном итоге, столкнулись с теми же проблемами блокчейнов, и всем приходится дальше искать копромисс между скоростью, безопасостью и ценой.

То, что сейчас происходит на рынке L2, можно сравнить с гонками. Кто-то пойдет в гонки «Дакар», кто-то пойдет в Formula 1. Одни разработчики сосредоточатся на микроплатежах, другие возьмут на себя более сложные вещи с DeFi-вычислениями, а третьи — перейдут в отдельные самостоятельные блокчейны, стремясь стать новым L1. Любое из этих решение — лучше, чем пользоваться централизованным форком Ethereum вроде Binance.

Источники:

Enabling Blockchain Innovations with Pegged Sidechains

Ethereum Layer 2 Scaling Solutions Demystified

Blockchain scaling with layer 2: theory and practice

Thematic report on layer 2

Optimistic vs. ZK Rollup: Deep Dive

Авторы: Надя Осмокеску, Петр Королев, Андрей Соболь

Cyber Academy — образовательная платформа для блокчейн-разработчиков. Присоединяйтесь к нам!

Поддержите нас на Gitcoin

Анонсы | Website | Twitter | Телеграм-чат | GitHub | Facebook | Linkedin

--

--

Cyber Academy

Образовательная платформа для блокчейн-разработчиков