Table of Contents
Технологія блокчейну зазнала експоненційного зростання популярності, і мільйони людей по всьому світу зараз володіють криптовалютами. Однак, оскільки база користувачів продовжує розширюватися, масштабованість мереж блокчейну стає критичним викликом. Цей виклик часто називають трилемою блокчейну, де мережі блокчейну повинні вибирати між децентралізацією, безпекою та масштабованістю. У цій статті ми досліджуємо концепцію рівня 1 у блокчейні та заглибимося в різні рішення масштабування рівня 2, які мають на меті вирішити проблему масштабованості.
Трилема блокчейну та потреба в масштабованості
Трилема блокчейну стверджує, що досягнення високих рівнів децентралізації, безпеки та масштабованості одночасно практично неможливе в децентралізованій системі. Мережі блокчейну зазвичай можуть пріоритизувати лише два з цих трьох факторів. Хоча децентралізація та безпека є вирішальними для надійності мереж блокчейну, масштабованість є необхідною для масового впровадження.
Масштабованість відноситься до здатності блокчейну обробляти зростаючий обсяг транзакцій без уповільнення або перевантаження. Оскільки більше користувачів приєднуються до мережі блокчейну, а кількість транзакцій зростає, масштабований блокчейн необхідний для забезпечення плавних та ефективних операцій. Без масштабованості технологія блокчейну не може досягти свого повного потенціалу.
Розуміння рівня 1 у блокчейні
Рівень 1 відноситься до базового рівня архітектури блокчейну, який є основною структурою мережі блокчейну. Популярні блокчейни рівня 1 включають Bitcoin, Ethereum та BNB Smart Chain. Ці блокчейни служать фундаментом для всієї мережі та обробляють і записують транзакції для своїх відповідних екосистем. Вони мають власні криптовалюти, які зазвичай використовуються для комісій за транзакції та ширшої корисності в мережі.
Блокчейни рівня 1 часто стикаються з проблемами масштабованості, оскільки кількість користувачів і транзакцій збільшується. Наприклад, Bitcoin та Ethereum, обидва мережі рівня 1, зіткнулися з масштабованістю через механізми консенсусу, які вони використовують. Механізм proof-of-work Bitcoin та велика кількість валідаторів Ethereum обмежили їхні можливості обробки транзакцій, що призвело до повільніших часів підтвердження та вищих комісій під час перевантаження мережі.
Виклики рівня 1 та рішення масштабування
Блокчейни рівня 1 стикаються з кількома викликами, коли йдеться про масштабованість. Механізми консенсусу, які вони використовують, такі як proof-of-work, можуть обмежувати пропускну здатність транзакцій і збільшувати комісії за обробку. Для вирішення цих викликів були запропоновані та впроваджені різні рішення масштабування на блокчейнах рівня 1.
Зміна механізму консенсусу
Один підхід до поліпшення масштабованості на блокчейнах рівня 1 полягає в зміні механізму консенсусу. Наприклад, Ethereum наразі перебуває в процесі переходу від proof-of-work до proof-of-stake, що, як очікується, значно збільшить його здатність обробляти транзакції. Proof-of-stake вимагає від валідаторів утримувати та блокувати певну кількість криптовалюти як заставу, зменшуючи потребу в енергоємному майнінгу.
Форк ланцюга
Інший метод покращення масштабованості на блокчейнах рівня 1 полягає через форк ланцюга. Форкінг блокчейну включає внесення оновлень або коригувань в існуючий ланцюг. Це може бути зроблено як м’який форк, де зміни сумісні з попередньою версією, або як жорсткий форк, який вводить значні зміни, які не є зворотно сумісними.
Bitcoin, наприклад, впровадив м’який форк під назвою Segregated Witness (SegWit) для поліпшення масштабованості. SegWit відокремлює підписи транзакцій від даних транзакції, дозволяючи більше транзакцій помістити в кожен блок і збільшуючи загальну здатність транзакцій мережі Bitcoin.
Шардинг
Шардинг - це техніка масштабованості, яка включає поділ операцій блокчейну на менші секції, які називаються шардами. Кожен шард може обробляти дані одночасно, покращуючи загальну пропускну здатність мережі. Хоча шардинг все ще є концепцією, яку досліджують основні блокчейни рівня 1, такі як Ethereum, він має перспективу значного збільшення здатності транзакцій.
Рішення масштабування рівня 2: покращення масштабованості поверх рівня 1
Рішення масштабування рівня 2 побудовані поверх блокчейнів рівня 1 і мають на меті покращити масштабованість шляхом розвантаження частини обробки транзакцій з основного ланцюга. Ці рішення працюють паралельно або незалежно від мережі рівня 1, зменшуючи перевантаження та збільшуючи пропускну здатність.
Канали станів
Канали станів - це одне з рішень масштабування рівня 2, які дозволяють позаланцюгові транзакції між учасниками. Ці канали дозволяють користувачам проводити декілька транзакцій без негайного запису їх на базовому блокчейні. Після завершення всіх транзакцій кінцевий стан каналу транслюється на блокчейн для валідації. Канали станів пропонують швидкі та економічно ефективні транзакції, оскільки вони мінімізують потребу в обробці в ланцюзі.
Lightning Network - це приклад рішення каналу станів, побудованого поверх мережі Bitcoin. Він дозволяє майже миттєві та недорогі транзакції шляхом створення платіжних каналів між учасниками, зменшуючи навантаження на блокчейн Bitcoin.
Ролапи
Ролапи - це інше рішення масштабування рівня 2, яке об’єднує позаланцюгові транзакції та надсилає їх як одну транзакцію на блокчейн рівня 1. Ці ролапи використовують докази дійсності для забезпечення цілісності позаланцюгових транзакцій. Об’єднуючи декілька транзакцій в одну транзакцію, ролапи значно зменшують навантаження на мережу рівня 1, зберігаючи її безпеку.
Існують різні типи ролапів, включаючи ролапи з нульовим знанням (ZK rollups) та оптимістичні ролапи. ZK rollups використовують докази з нульовим знанням для валідації транзакцій, тоді як оптимістичні ролапи припускають, що транзакції дійсні, якщо не доведено інше. Обидва типи ролапів мають потенціал значно покращити масштабованість та зменшити вартість транзакцій.
Популярні рішення ролапів включають Optimism, Matter Labs, Arbitrum та Loopring.
Вкладені блокчейни та сайдчейни
Вкладені блокчейни та сайдчейни - це рішення масштабування рівня 2, які працюють поряд з основним блокчейном рівня 1. Вкладені блокчейни - це вторинні ланцюги, які розташовані поверх основного блокчейну, виконуючи транзакції згідно з правилами, встановленими основним ланцюгом. Роль основного ланцюга обмежена вирішенням суперечок, тоді як щоденна обробка делегується вкладеним ланцюгам.
Сайдчейни, з іншого боку, є незалежними мережами блокчейну, які працюють паралельно основному ланцюгу. Вони мають власні набори валідаторів і можуть обробляти транзакції незалежно. Сайдчейни покладаються на безпеку основного ланцюга, але забезпечують додаткову масштабованість та гнучкість.
Блокчейн рівня 1 проти рівня 2
Обидва рішення масштабування рівня 1 та рівня 2 мають свої переваги та компроміси. Рішення рівня 1 зосереджені на поліпшенні базового блокчейну, часто через зміни в механізмах консенсусу або форкінг ланцюга. Ці рішення можуть запропонувати значні покращення в масштабованості, але можуть вимагати консенсусу від учасників мережі та потенційно порушити існуючу екосистему.
Рішення рівня 2, з іншого боку, забезпечують швидший та більш безпосередній спосіб покращення масштабованості шляхом розвантаження транзакцій з основного ланцюга. Однак вони покладаються на безпеку та доступність базового блокчейну рівня 1, і користувачі повинні довіряти мережі рівня 2 щодо ефективності та безпеки.
Майбутнє масштабованості блокчейну полягає в комбінації рішень рівня 1 та рівня 2. Блокчейни рівня 1, такі як Ethereum, з їхніми великими спільнотами користувачів та розробників, продовжуватимуть домінувати в просторі. Однак мережі рівня 2 відіграватимуть вирішальну роль у адаптації конкретних випадків використання та наданні цільових рішень масштабованості.
Оскільки екосистема блокчейну еволюціонує, вирішальним є досягнення балансу між масштабованістю, безпекою та децентралізацією. Рішення рівня 1 та рівня 2 продовжуватимуть еволюціонувати та інновувати, пропонуючи нові способи масштабування мереж блокчейну та забезпечення широкого впровадження.
Висновок: розкриття повного потенціалу технології блокчейну
Блокчейн рівня 1 формує фундамент мереж блокчейну, обробляючи та записуючи транзакції для їхніх відповідних екосистем. Однак масштабованість завжди була викликом для блокчейнів рівня 1 через компроміс між децентралізацією, безпекою та масштабованістю. Для вирішення цього виклику з’явилися рішення масштабування рівня 2, пропонуючи різні підходи до розвантаження обробки транзакцій з основного ланцюга.
Канали станів, ролапи, вкладені блокчейни та сайдчейни є серед рішень рівня 2, які покращують масштабованість та зменшують перевантаження на блокчейнах рівня 1. Ці рішення забезпечують швидшу обробку транзакцій, нижчі комісії та збільшену пропускну здатність, дозволяючи мережам блокчейну обробляти вимоги зростаючої бази користувачів.
Майбутнє масштабованості блокчейну полягає в комбінації рішень рівня 1 та рівня 2, де блокчейни рівня 1 зосереджуються на безпеці та децентралізації, тоді як мережі рівня 2 забезпечують цільові рішення масштабованості для конкретних випадків використання. Оскільки екосистема блокчейну продовжує еволюціонувати, вирішальним є пріоритизація масштабованості без компромісу з основними принципами децентралізації та безпеки.
Розкриваючи повний потенціал технології блокчейну через масштабовані та ефективні мережі, ми можемо прокласти шлях для широкого впровадження та революціонізувати різні галузі по всьому світу. Подорож до масштабованих мереж блокчейну триває, і з постійними дослідженнями та інноваціями ми продовжуватимемо долати виклики та формувати майбутнє децентралізованих фінансів.
Досліджуйте блокчейни рівня 1 та рівня 2 з Gem Wallet
Gem Wallet дозволяє користувачам досліджувати світ мереж блокчейнів рівня 1 та рівня 2 зі зручності свого мобільного пристрою. Завдяки інтуїтивному інтерфейсу користувачі можуть легко надсилати та отримувати токени, переглядати історію транзакцій та безпечно зберігати свої криптоактиви в гаманці.
Гаманець підтримує популярні рішення рівня 2, такі як Arbitrum, Optimism, Polygon, zkSync та інші - дозволяючи користувачам скористатися перевагами цих рішень масштабованості під час транзакцій на блокчейні.
Gem Wallet доступний в App Store або Google Play Store, або ви можете завантажити його як APK з нашого вебсайту. Завантажте Gem Wallet сьогодні та почніть свою криптоподорож з впевненістю.
