Protokoły blockchain warstwy 2 są zbudowane na szczycie warstwy 1 i istnieją po to, aby transakcje były szybsze i niższe opłaty za gaz, rozwiązując jednocześnie problemy skalowania.
TVL projektów Ethereum Layer 2 wzrosła o 600% od III do IV kwartału 2021 roku, osiągając szczyt 7,17 miliarda dolarów 25 listopada 2021 roku. Najwyższy TVL na dzień 11 grudnia to Arbitrum (2,4 mld USD), następnie dYdX (980 mln USD), a na trzecim miejscu jest Boba Network z TVL na poziomie 770 mln USD.
Footprint Analytics: Layer 2 TVL
Footprint Analytics: TVL Share by Layer 2 Protocols
Wraz ze wzrostem liczby użytkowników Ethereum, przeciążenie sieci i wysokie opłaty za gaz stają się podstawowym problemem dla aplikacji. Wraz ze wzrostem popytu na Ethereum, złagodzenie tego problemu stało się priorytetem. Vitalik Buterin przedstawił „A rollup-centric Ethereum roadmap” na konferencji 26 października, sugerując, że Layer 2 jest przyszłością skalowania Ethereum.
Co to jest Layer 2?
Celem warstw jest odciążenie poprzez rozszerzenie pojemności sieci Ethereum. Warstwa 2 jest rozwiązaniem skalującym, które buduje i ulepsza warstwę 1.
- Warstwa 1: Ulepszenia samego blockchaina w celu zwiększenia możliwości, np. skalowanie on-chain, składające się z rozwiązań zwiększających rozmiar bloku lub strukturę danych, technik shardingu i segregowanych świadków w celu osiągnięcia zwiększonej wydajności przetwarzania transakcji.
- Layer 2: Zamiast bezpośredniej zmiany rozmiaru bloku i innych zasad warstwy 1 (mainnet), buduje się drugą warstwę pod łańcuchem (tj. Layer 2), obejmującą kanały stanów, sidechains, Plasma i Rollup, gdzie niektóre transakcje są przetwarzane, aby dzielić presję mainnetu i współdziałać z nim w razie potrzeby, tj. skalowanie poza łańcuchem.
Jaki jest związek między warstwą 1 a warstwą 2? Są one jak relacja pomiędzy firmą macierzystą a firmą zależną. Głównym punktem technicznym warstwy 2 jest przekazywanie niektórych żądań danych transakcji na Ethereum do warstwy 2 w celu przetworzenia. Po przetworzeniu, warstwa 2 zwraca informacje o transakcji w całym łańcuchu do warstwy 1, aby zmniejszyć presję transakcji na warstwę 1 i osiągnąć wyniki transakcji o niskiej opłacie gazowej.
Oprócz tego warstwa 2 jest rozszerzeniem warstwy 1, zrywającym z ograniczeniami pierwotnej funkcjonalności warstwy 1 i dziedziczącym bezpieczeństwo Ethereum bez naruszania własnych funkcji warstwy 1.
Rozwiązania skalujące warstwy 2
Wczesne dni warstwy 2 widziały dwa główne podejścia – kanały stanowe i łańcuchy boczne. Jednak deweloperzy Layer 2 odkryli, że kanały państwowe nie mogą być zdecentralizowane i anonimowość była potrzebna do ochrony prywatności, a łańcuchy boczne utrzymują kontrolę nad aktywami poza łańcuchem, co było dużym problemem dla bezpieczeństwa aktywów. W związku z tym, żaden z nich nie był idealny do skalowania w warstwie 2.
Dobre rozwiązanie to takie, które utrzymuje bezpieczeństwo danych, autentyczność i anonimowość transakcji oraz krótkie cykle wyjścia, a Layer 2 wykorzystał te cechy, aby stale poprawiać swoje możliwości ekspansji.
Footprint Analytics: Layer 2 TVL Growth Rate
Według Footprint Analytics, w warstwie 2 znajduje się obecnie 19 projektów, w tym typy DEX i inne sieci. Pozostają one najbardziej godnymi uwagi trendami w sektorze kryptowalutowym, z całkowitym TVL wzrastającym o 11 400% od początku roku do dnia dzisiejszego. Szybki wzrost Layer 2 jest bezpośrednio związany z jego rozwiązaniami technologicznymi w zakresie skalowania, a obecnie istnieją cztery główne rozwiązania skalujące: Plasma, Optimistic Rollup, ZK Rollup oraz Validium.
Footprint Analytics: Layer 2 TVL Protocols(Latest Day)
1. Plazma zabezpiecza aktywa, ale niedostępność informacji jest barierą
Plasma jest rozwiązaniem skalującym off-chain, które opiera się na interakcji mainnetu z najmniejszą ilością transakcji off-chain i wykorzystuje łańcuchy-dzieci raportujące do łańcucha głównego (tj. Ethereum), aby poprawić przepustowość transakcji (liczbę żądań, które system może przetworzyć w jednostce czasu).
Plasma jest jednym z pierwszych projektów skalowania Ethereum z OMGX Network, który wymyślił koncepcję warstwy 2, która działa na następujących zasadach.
- Najpierw zbuduj łańcuch Plasma poza Ethereum, a użytkownicy przenoszą aktywa z Ethereum do łańcucha Plasma, proces, który wymaga, aby aktywa mainnetu zostały wysłane do inteligentnego kontraktu, który zarządza łańcuchem Plasma. Aktywa te mogą być następnie dostępne dla interakcji.
- W regularnych odstępach czasu, operator łańcucha Plasma (tj. opiekun łańcucha Plasma) będzie łączył transakcje w tym okresie czasu, aby wygenerować blok.
Operator łańcucha plazmowego zwraca wynik obliczeń do sieci głównej i wysyła status transakcji do aktualnego właściciela aktywów.
Przełomowym punktem rozwiązania skalowania łańcucha Plasma jest to, że gwarantuje ono względne bezpieczeństwo aktywów i możliwość wydobycia wyników transakcji w mainnecie nawet wtedy, gdy środowisko off-chain jest niedostępne. Tym samym zwiększa przepustowość transakcji w mainnecie i zmniejsza interakcję z mainnetem przy jednoczesnym obniżeniu opłaty za gaz transakcyjny.
Mechanizm Plasma nie jest jednak doskonały.
- Dane nie są dostępne. Łańcuch główny nie ma dostępu do wszystkich danych spoza łańcucha i może być w prosty sposób zweryfikowany jedynie za pomocą hasza korzeniowego (typowa struktura drzewa binarnego składająca się z węzła głównego, zestawu węzłów pośrednich i zestawu węzłów liści).
- Długi cykl wycofania. Skomplikowany mechanizm wyjścia z powodu niedostępności danych z mainnetu, wymagający dłuższego czasu oczekiwania na dowody oszustwa, co skutkuje dłuższymi cyklami wypłat, wynoszącymi około 7 do 14 dni lub więcej.
- Generyczne rozszerzenia są trudne. Ograniczenie struktury danych podłańcuchów w ramach technicznych zwiększa trudności.
Projekt plazma: Sieć OMG
Według Footprint Analytics, obecny TVL dla OMG Network wynosi 3,1 miliona dolarów, co plasuje go na 14 miejscu wśród projektów warstwy 2, co jest niewielką kwotą w porównaniu z innymi projektami, a pod względem trendów – projektem w stagnacji.
Jednak wraz z pojawieniem się nowych rozwiązań, takich jak Optimistic Rollup w projektach warstwy 2, powyższe problemy Plasma stopniowo osłabiły potencjał OMG Network. W związku z tym, OMG Network zmieniła swoją markę na Boba Network, używając rozwiązań skalujących Optimistic Rollup, aby uzyskać więcej możliwości rozwoju.
Optimistic Rollup iZK Rollup fundamentalnie rozwiązują problem niedostępności danych Plasma.
2. Optymistyczny Rollup kompresuje dane transakcji on-chain
Optimistic Rollup jest połączeniem kontraktów Optimistic i dostępności danych on-chain, decydując się na zaufanie do autentyczności pakietów transakcji przedstawianych przez operatorów i penalizując oszustwa.
Działa on na zasadzie, że kiedy warstwa 2 oblicza wynik z powrotem do warstwy 1, jeśli weryfikator uważa, że wynik może być fałszywy, wówczas weryfikator może zainicjować wyzwanie, a łańcuch główny zamraża aktywa i przeprowadza weryfikację danych transakcyjnych i zapisów, aby udowodnić, czy jest to autentyczna czy fałszywa transakcja. Alternatywnie, jeśli żaden z weryfikatorów nie ma wątpliwości co do wyniku obliczeń, łańcuch główny przyjmuje domyślnie, że transakcja jest prawdziwa.
Model ten poprawia wydajność on-chain, pakuje wiele transakcji do pracy, oszczędza czas i oszczędza opłaty za gaz, ma kompatybilność spaner, zmniejsza obciążenie deweloperów i lepiej rozwiązuje punkt bólu zatorów Ethereum.
Wadami są:
- Nieefektywna walidacja. Walidacja mechanizmów dowodów oszustwa skutkuje długimi okresami oczekiwania na zdeponowanie i przelanie aktywów.
- Fundusze mogą zostać zamrożone. Jeśli weryfikator uważa, że wynik jest fałszywy, jest narażony na zamrożenie aktywów przez łańcuch główny.
- Nie jest tak skalowalny jak ZK Rollup. stosunkowo niska kompresja transakcji.
Optymistyczne projekty Rollup: Arbitrum i Boba Network
Według Footprint Analytics, sieć Arbitrum jest obecnie liderem w warstwie 2, podczas gdy Boba Network jest siecią wschodzącą, która szybko rośnie w ciągu ostatniego miesiąca. Wykorzystują one rozwiązanie skalowania Optimistic Rollup, które umożliwia wysoką przepustowość i pozwala deweloperom na wdrażanie i obsługę inteligentnych kontraktów przy niskich kosztach, zachowując przy tym bezpieczeństwo pozbawione zaufania.
3. ZK Rollup jest wysoce zdecentralizowany, ale trudny do rozwoju
ZK Rollupy zostały zaprojektowane w celu poprawy skalowalności poprzez centralizację dużej liczby transferów środków w pojedynczej transakcji. Podczas gdy Plasma tworzy jedną transakcję za każdym razem, gdy następuje transfer środków, ZK-Rollupy łączą setki transferów w jedną transakcję.
W porównaniu do Optimistic Rollup, ZK Rollup posiada wyższy stopień kompresji transakcji. Znajduje to odzwierciedlenie w fakcie, że weryfikuje on prawdziwość pakietu transakcji poprzez dowody zerowej wiedzy, gdzie operator jest w stanie przekonać weryfikatora, że twierdzenie jest poprawne bez dostarczania mu jakichkolwiek użytecznych informacji. Odbywa się to w następujący sposób.
- Użytkownik wprowadza i blokuje aktywa, a warstwa 2 dodaje informacje o aktywach konta.
- W sieci Rollup, użytkownicy podpisują i wysyłają transakcje.
Operatorzy zbierają transakcje, pakują je masowo i generują dowody zerowej wiarygodności. - Operator wysyła pakiet transakcji i zerowy dowód wiedzy do łańcucha głównego.
- Inteligentny kontrakt weryfikuje autentyczność pakietu transakcji poprzez dowód zerowej wiedzy, aktualizuje wartości i wykonuje operację transferu.
Zaletami są:
- Osiągnięcie decentralizacji
- Wysoka wydajność łącza uplink
- Wyższy stopień kompresji transakcji
- Wysoka skuteczność walidacji i brak okresu oczekiwania na walidację
- Większe bezpieczeństwo i prywatność. Zero Knowledge Proof nie ujawnia szczegółów transakcji, a technologia ZK Rollup zapewnia, że dane przekazywane do łańcucha głównego są autentyczne i ważne.
Wadami są:
- Złożoność procesu generowania dowodów zerowej wiedzy.
- Trudno jest rozwijać dostosowanie aplikacji do potrzeb użytkownika, a kompatybilność jest niska.
ZK Rollup project: dYdX
dYdX buduje solidną i profesjonalną giełdę do handlu kryptowalutami, tak aby użytkownicy mogli faktycznie posiadać swoje transakcje i ostatecznie stać się właścicielami samej giełdy.
Footprint Analytics:dYdX TVL
Footprint Analytics: dYdX Token Price
dYdX jest wiodącą pochodną DeFi i jednym z najwcześniejszych adoptujących technologię ZK Rollup. Ogólne wyniki danych: Po utrzymującym się od sierpnia trendzie wzrostowym, TVL utrzymuje się niezmiennie w czołówce projektów Layer 2 z aktualnym TVL na poziomie 976 mln USD i tendencją spadkową ceny swojego tokena (DYDX), obecnie na poziomie 9,04 USD przy kapitalizacji rynkowej na poziomie 570 mln USD.
4. Validium to hybrydowe rozwiązanie skalujące o niskim poziomie bezpieczeństwa
Validium jest hybrydowym rozwiązaniem skalowania, które umożliwia użytkownikom wybór pomiędzy trybem ZK Rollup i Validium. Jednakże, w przeciwieństwie do ZK Rollup, dane Validium pozostają pod łańcuchem, podczas gdy dane ZK Rollup są dostępne na łańcuchu.
Validium prawdopodobnie lepiej nadaje się do zastosowań, które nie wymagają tak dużego zaufania (np. DApps do gier), podczas gdy ZK Rollup jest lepiej dostosowany do scenariuszy takich jak płatności i wymiany, które wymagają większego bezpieczeństwa.
Projekty Validium: DeversiFi i ImmutableX
Footprint Analytics:DeversiFi TVL & ImmutableX TVL
DeversiFi, który twierdzi, że jest najłatwiejszym sposobem dostępu do możliwości DeFi na Etheruem: inwestuj, handluj i wysyłaj tokeny bez płacenia opłat za gaz, największa obecnie zdecentralizowana giełda oparta na Validium, przekroczyła rekordową liczbę TVL wynoszącą ponad 100 milionów w dniu 4 grudnia, według Footprint Analytics.
ImmutableX, pierwsza warstwa 2 NFT na Ethereum, obiecuje zerowe opłaty za gaz w grach, aplikacjach i na rynkach, a także natychmiastową skalowalność transakcji. Obecnie znajduje się na 7 miejscu w rankingu warstwy 2.
Summary
Rozwiązania skalujące warstwy 2 były aktualizowane i iterowane przez lata, aby osiągnąć bezpieczne rozwiązanie do skalowania na Ethereum, łagodząc problemy takie jak zatory i wysokie opłaty za gaz. Stały się one głównym nurtem rozwiązań technicznych do skalowania aplikacji technologii blockchain.
Innowacje technologiczne i szybki rozwój Layer 2 napędzają również rynek DeFi, NFT i wirtualne światy, między innymi. Ponieważ przepustowość sieci poprawia się, a transakcje stają się bardziej wydajne, Layer 2 prawdopodobnie stanie się przyszłością skalowania Ethereum.
Powyższa treść jest jedynie osobistym poglądem, wyłącznie w celach referencyjnych i informacyjnych, i nie stanowi porady inwestycyjnej. Jeśli istnieją oczywiste błędy w zrozumieniu lub danych, informacje zwrotne są mile widziane.
Ta praca jest oryginalnym dziełem autora, proszę wskazać źródło reprodukcji. Reprodukcja komercyjna wymaga autoryzacji autora. Nieautoryzowana komercyjna reprodukcja, fragment lub wykorzystanie w inny sposób będą rozpatrywane pod kątem odpowiedniej odpowiedzialności prawnej.
