Podczas ostatniej hossy opłaty Ethereum potrafiły rosnąć do nawet kilkuset dolarów za transakcje. To sprawiło, że zaczęły powstawać projekty warstwy 2 (layer 2), które miały zwiększyć skalowalność. Ale czym właściwie jest ta cała warstwa 1 i 2? O tym porozmawiamy w dzisiejszym artykule. Tak więc, zaczynajmy!
Co to jest warstwa 2 (layer 2)?
Rozwiązanie warstwy 2 to protokół wdrożony na szczycie głównego
blockchaina (warstwa 1) i zaprojektowany
w celu zwiększenia jego skalowalności. Rozwiązania warstwy 2 są stosowane w przypadku popularnych platform blockchain o niskiej przepustowości, takich jak np. Ethereum i Bitcoin.
Rozwiązanie layer 2 jest głęboko zintegrowane z siecią bazową, dzięki interoperacyjnym
smart kontraktom i kryptowalutom. W przypadku Ethereum, aby przenieść kryptowalutę między siecią główną a warstwą 2, potrzebny jest tzw. most cross chain.
Do czego służą rozwiązania warstwy 2?
Blockchainy mają nieodłączny problem znany jako
"trylemat blockchaina". Polega on na trudności stworzenia szybkiej, zdecentralizowanej i jednocześnie bezpiecznej sieci. Dlatego deweloperzy często muszą wybrać i zoptymalizować maksymalnie
dwa komponenty z trzech.
Architektura wczesnych blockchainów, przede wszystkim Bitcoina i Ethereum, nie została zaprojektowana dla dużej liczby transakcji i użytkowników. Dlatego też mają one niską przepustowość.
Na przykład w bitcoinie jest to 5-7 transakcji na sekundę (TPS), w Ethereum - około 15 TPS.
Skalowalność można poprawić, modyfikując kod protokołu blockchain o takie funkcje jak sharding. Jest to jednak czasochłonne i może trwać latami. Ponadto takie ulepszenia zmieniają podstawy architektury, więc społeczność nie zawsze zgadza się na ich przeprowadzenie.
Rozwiązania warstwy 2 mogą przynajmniej częściowo rozwiązać problem niskiej przepustowości i wysokich opłat za transfer bez wpływu na bazowy kod blockchaina. Ich główną zaletą jest możliwość przenoszenia aktywów pomiędzy adresami "layer 1" przy jednoczesnym korzystaniu z "layer 2", którym może być osobny protokół offchain lub osobny blockchain.
Warstwa 2 Bitcoina - Czyli Lightning Network
Głównym projektem layer 2 dla pierwotnej kryptowaluty jest Lightning Network (LN). Działa na protokole wykorzystującym inteligentne kontrakty i tzw. kanały. Lightning Network został uruchomiony jeszcze w 2015 roku i od tego czasu nadal mocno się rozwija. Obecnie
łączna pojemność kanałów LN osiągnęła ponad 5200 BTC.
Główną funkcją LN jest możliwość dokonywania przez posiadaczy bitcoinów bezpośrednich wymian
bez zapisywania informacji do jego rejestru. Wymaga to otwarcia specjalnego kanału z pojedynczą transakcją onchain i umieszczenia w nim bitcoinów.
Po aktywacji kanał płatności umożliwia dokonywanie przelewów offchain, czyli poza główną siecią,
w znacznie szybszym tempie i przy niższych opłatach. W przeciwieństwie do transakcji onchain, transakcje w kanałach Lightning Network s
ą widoczne tylko dla ich użytkowników. W głównym blockchainie zapisywane są tylko stany początkowe i końcowe transakcji.
Takie podejście znacznie zmniejsza obciążenie głównej sieci bitcoin.
Lightning Network jest w stanie przetwarzać tysiące transakcji na sekundę, zapewniając jednocześnie wysoki poziom bezpieczeństwa.
Kanał jest weryfikowany przez jego uczestników i ich wzajemne smart kontrakty. Po zakończeniu wymiany offchain, stan końcowy jest zapisywany w nowym bloku sieci bazowej. Smart kontrakty chronią transakcje w ramach kanałów, a także pełnią rolę "sędziów" w relacjach między uczestnikami.
Niektóre kanały używają timera, który automatycznie aktualizuje lub blokuje stan onchain transakcji. Gdy timer wygaśnie, system automatycznie uruchamia transakcję zamykającą, a następnie aktualizuje bazowy blockchain i zamyka kanał w oparciu o ostatnią zweryfikowaną transakcję.
Każda nowa próba odblokowania kanału tworzy nowe szyfrowanie i ponownie uruchamia timer.
Rozwiązania warstwy 2 dla Ethereum
Pomimo swojej niskiej prędkości, Ethereum jest najbardziej obciążoną platformą blockchain dla zdecentralizowanych aplikacji. Działa na niej wiele popularnych projektów w obszarach
zdecentralizowanych finansów (DeFi) i
niewymienialnych tokenów (NFT). Dlatego w przypadku Ethereum problem skalowalności jest szczególnie dotkliwy. Już teraz równolegle powstaje kilka rozwiązań layer 2 dla Ethereum. Największe z nich to m.in.:
Główną technologią ich działania są tzw.
rollups, które dzielą się na dwa warianty:
- Optimistic rollups - Dzięki temu rozwiązaniu transakcje są zawierane w sieci warstwy 2, a następnie łączone w duże grupy w kompaktowy blok, który jest włączany przez walidatorów do głównej sieci Ethereum. Optimistic rollups są używane przez Arbitrum i Optimism.
- ZK-Rollups - Transakcje sieciowe warstwy 2 są również łączone w pakiety i wysyłane do sieci Ethereum, ale są one zatwierdzane za pomocą specjalnych weryfikatorów, które są kryptograficznym dowodem ważności transakcji. Na podstawie ZK-Rollups powstał Polygon. Ta technologia skalowania Ethereum jest rozważana przez głównego współzałożyciela platformy, Vitalika Buterina.
Niezależnie od rozwiązania warstwy 2, Ethereum jako "pierwsza warstwa" (layer 1) zajmuje się walidacją transakcji i produkcją bloków, rejestrem, w którym zapisywane są stany końcowe, oraz mechanizmem konsensusu. Dzięki temu projekt nie musi budować własnej infrastruktury.
Istnieją także inne projekty layer 2. Przykładowo, w lipcu 2022 roku startup Matter Labs ogłosił wprowadzenie na rynek zkSync 2.0. Miesiąc później StarkWare uruchomiło własny protokół napisany w Cairo.
Sprawdź też nasz inny poradnik dot. zero knowledge proof czyli po polsku dowodu zerowej wiedzy.
Jak przenieść aktywa z layer 1 na layer 2?
Aby przenieść kryptowaluty z warstwy 1 blockchaina do sieci warstwy 2, musisz użyć tzw.
mostów cross chain. Aby z nich skorzystać potrzebujesz przeglądarkowego portfela Web3, takiego jak np.
MetaMask lub WalletConnect. W ustawieniach portfela musisz najpierw dodać pożądaną sieć - na przykład Optimism.
Każdy projekt ma swój
oficjalny most. Na stronie mostu wybierz aktywa, które chcesz przenieść, określ kwotę, potwierdź transakcję, a w zamian otrzymasz te same tokeny, ale już w warstwie 2.
Kryptowaluty w sieci warstwy 2 mogą być używane prawie bez ograniczeń jako "oryginały", na przykład do transferów lub handlu na zdecentralizowanych giełdach lub protokołach DeFi. Większość dużych aplikacji obsługuje aktywa rozwiązań layer 2. Uniswap nazwał to podejście "multichain".
Czy sidechainy to rozwiązania warstwy 2?
Tzw. sidechainy stosowane np. w Cosmos czy Polkadot nie są rozwiązaniami warstwy 2. Podczas gdy te pierwsze korzystają z własnego systemu zabezpieczeń, te drugie polegają w tym celu na "macierzystym" blockchainie.
Komentarze