Сравнение Layer-1 и Layer-2: Как Blockchain Решает Проблему Масштабируемости

Сравнение Layer-1 и Layer-2: в чем разница?

С увеличением принятия блокчейна, масштабируемость становится одной из самых насущных проблем экосистемы. С ростом децентрализованных приложений (dApps), смарт-контрактов и увеличением объемов транзакций блокчейны должны масштабироваться для удовлетворения глобального спроса. Два основных подхода появились для решения этой проблемы: решения масштабирования Layer-1 и Layer-2.

Layer-1 (L1) относится к базовому протоколу блокчейна, такому как Bitcoin или Ethereum, в то время как Layer-2 (L2) относится к протоколам, которые работают поверх Layer-1 для повышения пропускной способности, снижения сборов и разгрузки сети. Этот гид исследует, как оба уровня способствуют будущему инфраструктуры блокчейна.

Решения масштабирования Layer-1

Масштабирование Layer-1 (L1) включает в себя прямое улучшение базового протокола блокчейна для повышения производительности и вместимости. Это может означать изменение механизмов консенсуса, корректировку размеров блоков или внедрение новых функций, таких как шардинг. Ключевые примеры L1 блокчейнов включают:

• Cardano, Solana, Avalanche: Конкурируют как масштабируемые сети Layer-1 с нативными улучшениями дизайна.
• Bitcoin: Оптимизирован для децентрализации и безопасности, но ограничен по пропускной способности.
• Ethereum: Перешел от Proof-of-Work (PoW) к Proof-of-Stake (PoS) для улучшения масштабируемости и энергетической эффективности.

Решения масштабирования Layer-1 улучшают основу уровня блокчейна для облегчения улучшений масштабируемости. Это предоставляет широкий спектр способов для увеличения масштабируемости сетей блокчейна.

Техники масштабирования Layer-1

• Корректировка размеров блоков и временные интервалы блоков: Большие блоки и короткие интервалы блоков позволяют обрабатывать больше транзакций в секунду (TPS), но могут повлиять на децентрализацию.
• Обновления механизмов консенсуса: Переход от PoW к PoS снижает энергозатраты и позволяет быстрее достигать окончательных результатов.
• Шардинг: Разделяет состояние сети на меньшие части (`шарды`), которые обрабатываются параллельно. Используется в Ethereum 2.0, Zilliqa, Polkadot.

Преимущества

Масштабируемость будет самым очевидным преимуществом решений блокчейна Layer-1. Решения блокчейна Layer-1 требуют модификаций протоколов для повышения масштабируемости.

Недостатки

• Требует жестких вилок или обновлений протокола.
• Более медленные развертывания из-за сложности управления и координации.

Решение ограничений Layer-1

Даже с обновлениями, блокчейны Layer-1 сталкиваются с потолками масштабируемости. Механизм PoW Bitcoin ограничивает пропускную способность, и Ethereum столкнулся с высокими газовыми сборами во время перегрузок.

Решения масштабирования Layer-2

Layer-2 (L2) относится к технологиям, построенным поверх блокчейнов Layer-1 для улучшения масштабируемости без изменения основного протокола. Они обрабатывают транзакции вне цепочки и постят окончательные результаты обратно на базовый уровень, снимая давление с основной сети.

Преимущества

Одним из самых значительных преимуществ решения Layer-2 является то, что оно не влияет на производительность или функциональность основного блокчейна, снижая общую производительность сети.

Недостатки

• Отрицательное влияние на соединяемость блокчейна: одна из самых значительных проблем сегодня - это отсутствие взаимосвязанности между различными блокчейнами.
• Проблемы с конфиденциальностью и безопасностью.

Типы решений Layer-2

• Вложенные блокчейны: Блокчейн внутри другого блокчейна.
• Каналы состояния: Обеспечивают двусторонние коммуникации между блокчейном и каналы транзакций вне цепочки.
• Сайдеи: Транзакционная цепь, смежная с блокчейном, используется для оптовых транзакций.

Что такое трилемма блокчейна?

Трилемма масштабируемости относится к способности блокчейна сбалансировать три органические свойства: безопасность, децентрализацию и масштабируемость. Она утверждает, что блокчейн может обладать лишь двумя из трех свойств, никогда не всеми тремя одновременно.

Различия между Layer-1 и Layer-2

Существует несколько ключевых отличий между решениями масштабирования Layer-1 и Layer-2. Основные различия:

1. Определение: решения Layer-1 изменяют базовый уровень протокола блокчейна для достижения необходимых улучшений, тогда как решения Layer-2 действуют как внецепочные решения.
2. Метод работы: Решения Layer-1 фокусируются на изменении протоколов, тогда как решения Layer-2 уходят в сторону от основного протокола.
3. Типы решений: Решения Layer-1 направлены на усовершенствование протоколов консенсуса и шардинга, тогда как Layer-2 может быть любым протоколом или сетью.
4. Качество: Сети Layer-1 являются окончательным источником информации, в то время как Layer-2 предлагает дополнительные функции, такие как повышение пропускной способности и снижение затрат на транзакции.

Будущее масштабирования

Решения Layer-1 и Layer-2 играют важные роли в масштабировании сетей блокчейна. Понимание их взаимодействия ключевое для оценки современных экосистем блокчейнов, будь вы разработчиком, создающим приложения, или инвестором, оценивающим дорожные карты масштабируемости.