Протоколы блокчейна второго уровня построены поверх протоколов первого уровня и существуют для того, чтобы сделать транзакции быстрее и снизить плату за газ, решая при этом проблемы масштабирования.
С 3 по 4 квартал 2021 года TVL проектов Ethereum Layer 2 вырос на 600%, достигнув пика в $7,17 млрд 25 ноября 2021 года. Самый высокий показатель TVL по состоянию на 11 декабря был у Arbitrum ($2,4 млрд), за ним следует dYdX ($980 млн), на третьем месте Boba Network с TVL в $770 млн.
Footprint Analytics: Layer 2 TVL
Footprint Analytics: Доля ТВЛ по протоколам второго уровня
По мере роста числа пользователей Ethereum перегрузка сети и высокая плата за газ становятся основной проблемой для приложений. Поскольку спрос на Ethereum растет, решение этой проблемы стало первоочередной задачей. Виталик Бутерин представил «Дорожную карту Ethereum, ориентированную на роллапы» на конференции 26 октября, подразумевая, что Layer 2 — это будущее масштабирования Ethereum.
Что такое Layer 2?
Цель слоев — ослабить давление путем расширения возможностей сети Ethereum. Layer 2 — это решение для масштабирования, которое строится и улучшается на основе Layer 1.
- Уровень 1: Улучшения самого блокчейна для повышения возможностей, например, внутрицепочечное масштабирование, состоящее из решений, увеличивающих размер блока или структуру данных, методов шардинга и сегрегированного свидетеля для достижения повышенной мощности обработки транзакций.
- Слой 2: Вместо прямого изменения размера блока и других правил Слоя 1 (основной сети), строится второй слой под цепочкой (т.е. Слой 2), включая каналы состояния, сайдчейны, Plasma и Rollup, где обрабатываются некоторые транзакции, чтобы разделить давление основной сети и взаимодействовать с ней при необходимости, т.е. внецепочечное масштабирование.
Какова связь между Уровнем 1 и Уровнем 2? Они подобны отношениям между материнской компанией и дочерней компанией. Основной технический момент Layer 2 заключается в передаче запросов на данные транзакций на Ethereum на Layer 2 для обработки. После обработки Layer 2 возвращает информацию о транзакциях по всей цепочке на Layer 1, чтобы снизить давление транзакций на Layer 1 и добиться результатов транзакций с низкой газовой комиссией.
Кроме того, Layer 2 является расширением Layer 1, отрываясь от ограничений первоначальной функциональности Layer 1 и наследуя безопасность Ethereum без ущерба для собственных возможностей Layer 1.
Масштабирование решений уровня 2
В первые дни существования Layer 2 существовало два основных подхода — каналы состояния и боковые цепи. Однако разработчики Layer 2 обнаружили, что государственные каналы не могут быть децентрализованы, и для защиты конфиденциальности необходима анонимность, а боковые цепи удерживают контроль над активами вне цепи, что вызывает большую озабоченность в отношении безопасности активов. Следовательно, ни одна из этих систем не подходит для масштабирования на уровне 2.
Хорошим решением является то, которое поддерживает безопасность данных, подлинность и анонимность транзакций и короткие циклы выхода, и Layer 2 воспользовался этими преимуществами для постоянного улучшения своих возможностей расширения.
Footprint Analytics: Layer 2 TVL Growth Rate
По данным Footprint Analytics, в настоящее время в Layer 2 насчитывается 19 проектов, включая типы DEX и другие сети. Они остаются самыми заметными трендами в криптовалютном секторе, общий TVL вырос на 11 400% с начала года до настоящего времени. Быстрый рост Layer 2 напрямую связан с его технологическими решениями по масштабированию, и в настоящее время существует четыре основных решения по масштабированию: Plasma, Optimistic Rollup, ZK Rollup и Validium.
Footprint Analytics: Layer 2 TVL Protocols(Latest Day)
1. Плазма защищает активы, но недоступность информации является препятствием
Plasma — это решение для масштабирования вне цепочки, которое полагается на то, что основная сеть взаимодействует с наименьшим количеством транзакций вне цепочки, и использует дочерние цепочки, подчиняющиеся корневой цепочке (т.е. Ethereum), чтобы улучшить пропускную способность транзакций (количество запросов, которые система может обработать в единицу времени).
Plasma — один из первых проектов по масштабированию Ethereum в сети OMGX, разработавших концепцию Layer 2, которая работает по следующим принципам.
- Сначала создается цепочка Plasma за пределами Ethereum, и пользователи переводят активы из Ethereum в цепочку Plasma — процесс, требующий отправки активов mainnet в смарт-контракт, управляющий цепочкой Plasma. Затем к этим активам можно получить доступ для взаимодействия.
- В регулярные промежутки времени оператор цепи Plasma (т.е. управляющий цепью Plasma) будет собирать транзакции за данный период времени для создания блока.
- Оператор плазменной цепи возвращает результат вычисления в мейннет и отправляет статус транзакции актива текущему владельцу актива.
Прорывным моментом решения по масштабированию цепочки Plasma является то, что оно гарантирует относительную безопасность активов и возможность извлечения результатов транзакций в mainnet даже тогда, когда среда off-chain недоступна. Таким образом, он увеличивает пропускную способность транзакций в mainnet и уменьшает взаимодействие с mainnet, снижая при этом плату за транзакционный газ.
Однако механизм Plasma не является совершенным.
- Данные недоступны. Главная цепочка не имеет доступа ко всем внецепочечным данным и может быть просто проверена только с помощью корневого хэша (типичная структура двоичного дерева, состоящая из корневого узла, набора промежуточных узлов и набора листовых узлов).
- Длинный цикл вывода средств. Сложный механизм вывода средств из-за недоступности данных основной сети, требующий более длительного времени для доказательства мошенничества, что приводит к более длительному циклу вывода средств — от 7 до 14 дней и более.
- Общие расширения затруднены. Ограничение структуры данных подцепочек в технических рамках увеличивает сложность.
Плазменный проект: Сеть OMG.
По данным Footprint Analytics, текущий TVL для OMG Network составляет $3,1 млн, что ставит его на 14 место среди проектов второго уровня, что является небольшим по сравнению с другими проектами и, с точки зрения тенденций, стагнирующим проектом.
Однако с появлением новых решений, таких как Optimistic Rollup в проектах второго уровня, вышеупомянутые проблемы Plasma постепенно ослабили потенциал OMG Network. Поэтому, чтобы получить больше возможностей для роста, она обновила свой бренд до Boba Network, используя решения масштабирования Optimistic Rollup.
Optimistic Rollup и ZK Rollup фундаментально решают проблему недоступности данных Plasma.
2. Оптимистический роллап сжимает данные о транзакциях на цепи
Optimistic Rollup — это комбинация оптимистичных контрактов и доступности данных на цепочке, позволяющая доверять подлинности пакетов транзакций, представленных операторами, и наказывающая мошенничество.
Она работает по принципу: когда уровень 2 вычисляет результат, возвращаемый на уровень 1, если проверяющий считает, что результат может быть мошенническим, то проверяющий может инициировать вызов, и главная цепочка замораживает актив и выполняет проверку данных транзакции и записей, чтобы доказать, является ли транзакция подлинной или мошеннической. В качестве альтернативы, если никто из проверяющих не сомневается в результате расчета, мастер-цепочка по умолчанию считает транзакцию подлинной.
Эта модель повышает эффективность работы на цепи, упаковывает несколько транзакций для работы, экономит время и сберегает плату за газ, имеет более широкую совместимость, снижает нагрузку на разработчиков и лучше решает болевую точку перегруженности Ethereum.
Недостатками являются:
- Неэффективная валидация. Валидация механизмов доказательства мошенничества, приводящая к длительным периодам вызова для внесения и перевода активов.
- Фонды могут быть заморожены. Если проверяющий считает результат мошенническим, он подвержен замораживанию активов со стороны мастер-цепочки.
- Не так масштабируема, как ZK Rollup. относительно низкое сжатие транзакций.
Оптимистичные проекты роллапов: Arbitrum и Boba Network
По данным Footprint Analytics, сеть Arbitrum в настоящее время является лидером второго уровня, а сеть Boba — это развивающаяся сеть, которая быстро растет в течение последнего месяца. Они используют решение для масштабирования Optimistic Rollup, которое обеспечивает высокую пропускную способность и позволяет разработчикам развертывать и эксплуатировать смарт-контракты с низкими затратами, сохраняя при этом безопасность без доверия.
3. ZK Rollup является высоко децентрализованным, но сложным для разработки
ZK Rollup разработан для улучшения масштабируемости путем централизации большого количества переводов средств в одной транзакции. В то время как Plasma создает одну транзакцию каждый раз, когда происходит перевод средств, ZK-роллапы объединяют сотни переводов в одну транзакцию.
По сравнению с Optimistic Rollup, ZK Rollup имеет более высокую степень сжатия транзакций. Это отражается в том, что он проверяет достоверность пакета транзакций с помощью доказательств с нулевым знанием, когда оператор способен убедить верификатора в правильности утверждения, не предоставляя ему никакой полезной информации. Это делается следующим образом.
- Пользователь вводит и блокирует активы, а уровень 2 добавляет информацию об активах счета.
- В сети Rollup пользователи подписывают и отправляют транзакции.
- Операторы собирают транзакции, упаковывают их оптом и генерируют доказательства нулевого знания.
- Оператор передает пакет транзакций и нулевое доказательство знания в главную цепочку.
- Умный контракт проверяет подлинность пакета транзакций с помощью доказательств нулевого знания, обновляет значения и выполняет операцию передачи.
Преимущества:
- Достижение децентрализации.
- Высокая эффективность восходящей линии связи
- Высокая скорость сжатия транзакций
- Высокая эффективность валидации и отсутствие периода ожидания валидации
- Большая безопасность и конфиденциальность. Zero Knowledge Proof не раскрывает детали транзакции, а технология ZK Rollup гарантирует, что данные, переданные в мастер-цепочку, являются подлинными и действительными.
Недостатки:
- Сложность процесса генерирования доказательств нулевого знания.
- Сложность разработки пользовательских приложений и низкая совместимость.
ZK Проект Rollup: dYdX
dYdX создает надежную и профессиональную биржу для торговли криптоактивами, чтобы пользователи могли фактически владеть своими сделками и в конечном итоге владеть самой биржей.
Footprint Analytics:dYdX TVL
Footprint Analytics: dYdX Token Price
dYdX является ведущим производным DeFi и одним из самых ранних последователей технологии ZK Rollup. Общая динамика данных: После продолжающейся с августа тенденции к росту, TVL устойчиво держится в топ-2 проектов второго уровня с текущим TVL в 976 миллионов долларов США и тенденцией к снижению цены его токена (DYDX), которая в настоящее время составляет 9,04 доллара США при рыночной капитализации в 570 миллионов долларов США.
4. Validium — гибридное решение для масштабирования с низким уровнем безопасности
Validium — это гибридное решение для масштабирования, которое позволяет пользователям выбирать между режимами ZK Rollup и Validium. Однако, в отличие от ZK Rollup, данные Validium остаются под цепочкой, в то время как доступность данных ZK Rollup находится на цепочке.
Validium, вероятно, лучше подходит для приложений, которые не требуют большого доверия (например, игровые DApps), в то время как ZK Rollup лучше подходит для таких сценариев, как платежи и биржи, которые требуют большей безопасности.
Проекты Validium: DeversiFi и ImmutableX
Footprint Analytics:DeversiFi TVL & ImmutableX TVL
DeversiFi, которая утверждает, что является самым простым способом получить доступ к возможностям DeFi на Etheruem: инвестировать, торговать и отправлять токены без уплаты комиссии за газ, крупнейшая текущая децентрализованная биржа на базе Validium, 4 декабря превысила рекордно высокий показатель TVL в более чем 100 миллионов, согласно данным Footprint Analytics.
ImmutableX, первая НФТ второго уровня на Ethereum, обещает нулевую плату за газ для игр, приложений и торговых площадок, а также мгновенное масштабирование транзакций. В настоящее время она занимает 7-е место в рейтинге 2-го уровня.
Summary
Решения для масштабирования второго уровня обновлялись и итерировались на протяжении многих лет, чтобы достичь безопасного решения для масштабирования на Ethereum, облегчая такие проблемы, как перегруженность и высокая плата за газ. Они стали основным техническим решением для масштабирования приложений технологии блокчейн.
Технологические инновации и быстрое развитие Layer 2 также стимулируют рынок DeFi, NFT и виртуальных миров, среди прочих. По мере повышения пропускной способности сети и эффективности транзакций Layer 2, вероятно, станет будущим масштабирования Ethereum.
Приведенный выше контент является исключительно личным мнением, предназначен только для ознакомления и информации и не является инвестиционным советом. Если есть очевидные ошибки в понимании или данных, приветствуется обратная связь.
Данная работа является оригинальной работой автора, пожалуйста, укажите источник воспроизведения. Для коммерческого воспроизведения требуется разрешение автора. Несанкционированное коммерческое воспроизведение, выдержка или использование другим способом будет расследоваться на предмет соответствующей юридической ответственности.
