Layer 2 er et samlebegreb, der dækker løsninger, der bygger oven på Ethereums mainnet (Layer 1) for at forbedre skalerbarheden i Ethereum-netværket.
Der findes en række Layer 2-løsninger på Ethereum. I denne artikel vil vi kort se på, hvordan hver af disse løsninger søger at skabe skalerbarhed på Ethereum.
Hvorfor er der brug for Layer 2-løsninger på Ethereum?
Ethereum er den næstmest kendte kryptovaluta efter Bitcoin. Den har været med til at skabe et decentraliseret finansielt system, og en stor del af innovationen inden for kryptovaluta drejer sig stadig om den. Desværre er Ethereum blevet offer for sin egen succes. Ethereums mainnet, også kaldet »layer 1«, behandler regelmæssigt langt over 1 million transaktioner om dagen, men efterspørgslen er langt større end kapaciteten. Dette medfører overbelastning af netværket, hvilket igen får gaspriserne til at stige til ublu niveauer. I takt med at de gennemsnitlige transaktionsomkostninger på lag 1 stiger, bliver det for dyrt for stadig flere at benytte decentraliserede apps som decentraliserede børser eller NFT-markedspladser.
Læs mere: Hvad er ETH-gas, og hvordan fungerer gebyrerne i Ethereum?
Hvilke typer af Layer 2-løsninger findes der på Ethereum?
Der findes en række Layer 2-løsninger på Ethereum. Vi vil kort se på, hvordan hver af disse løsninger søger at skabe skalerbarhed på Ethereum.
Kanaler
Kanaler fungerer på samme måde som Lightning Network fungerer for Bitcoin. Kort sagt giver kanaler mulighed for at foretage et ubegrænset antal transaktioner med en anden person, men kun den første og den sidste transaktion registreres i blockchainen. Da alle andre transaktioner håndteres uden for blockchainen, foregår de utroligt hurtigt og med meget lave transaktionsgebyrer.
Ulemperne ligner dem ved Bitcoins Lightning Network: Man skal have en forbindelse til den person, man ønsker at handle med, midlerne skal afsættes til en kanal og kan ikke hæves, så længe kanalen er åben, og der er mange potentielle sikkerhedsrisici forbundet med transaktioner uden for blockchainen.
Raiden kaldes ofte Ethereums Lightning Network.
Plasma
Plasma er et framework, der gør det muligt at oprette underkæder, der bruger Ethereums hovedkæde som et lag af tillid og voldgift. Underkæder muliggør hurtige og billige transaktioner, men de understøtter kun et begrænset antal transaktionstyper, såsom enkle tokenoverførsler og -swaps. Generelle beregninger understøttes ikke. En anden ulempe er, at udbetalinger fra underkæden tilbage til Ethereums hovednet er forbundet med lange ventetider, og at nogen skal overvåge netværket for at sikre, at midlerne er sikret. Plasma er en relativt moden teknologi, så der findes flere fremtrædende implementerede projekter.
Det mest udbredte projekt, der implementerer Plasma-rammeværket, er Polygon (MATIC).
Uafhængige sidechains
Hvad udgør en sidekæde kan være en et meget omdiskuteret emne i kryptomiljøet. Man kunne hævde, at alle Layer 2-løsninger er sidekæder, men i dette afsnit taler vi specifikt om to uafhængige blockchains. De er forbundet via en tovejs-kobling, og begge kæder er kompatible med Ethereum Virtual Machine (EVM).
Teknologien bag uafhængige sidechains er velkendt. Derfor er mange projekter gået over til uafhængige sidechains som en hurtig og praktisk måde at øge transaktionshastigheden og reducere transaktionsomkostningerne på. Uafhængige sidechains er ansvarlige for deres egen sikkerhed, hvilket betyder, at sidechains uundgåeligt er mindre sikre end Ethereum, fordi de er mindre. Desuden betyder et mindre antal minere/validatorer på en sidechain, at det er lettere for dem at koordinere og stjæle aktiver.
xDAI er et fremtrædende eksempel på en Ethereum-uafhængig sidechain. Desuden er det populære spil Axie Infinity et godt eksempel på et layer-1-projekt, der skiftede fokus til en uafhængig sidekæde for hurtige og omkostningseffektive transaktioner.
Rollups
Rollups fungerer ved at behandle transaktioner på lag 2, men sende data til lag 1. Dette gør det muligt at gennemføre transaktioner meget hurtigere og billigere, samtidig med at man stadig nyder godt af sikkerheden i Ethereums mainnet.
Der findes to typer rollups: optimistiske rollups og zero-knowledge (ZK)-rollups.
- Optimistiske rollups: Lag 1 antager som udgangspunkt, at transaktioner er gyldige, og transaktionens gyldighed beregnes kun, hvis den anfægtes.
- ZK-rollups: Beviset for transaktionernes gyldighed beregnes på lag 2 og sendes til lag 1.
Den største forskel mellem optimistiske og ZK-rollups er, at optimistiske rollups anvender standard kryptografisk teknologi. Der findes allerede et offentligt netværk i drift, der implementerer optimistiske rollups. Optimistic rollups er EVM-kompatible, så alt, hvad der er muligt på lag 1, er muligt på lag 2. Den største ulempe er, at der på grund af en lang udfordringsperiode er lange ventetider for at flytte aktiver mellem lag 1 og 2 (syv dage eller mere). Den tidligere nævnte Polygon (MATIC) bruger i øjeblikket Optimistic rollups.
ZK-rollups anvender en ny form for kryptografisk teknologi. Der findes ingen aktive, offentlige Layer 2-løsninger, der bruger ZK-rollups (pr. 3. kvartal 2021), og det ser heller ikke ud til at ske i den nærmeste fremtid. Desuden er den beregning, der kræves for at udføre zero knowledge-beviser, meget omfattende, selvom den falder i takt med, at teknologien modnes. Endelig er nogle implementeringer af ZK-rollups ikke EVM-kompatible. Alligevel har ZK-rollups alle fordelene ved Optimistic-rollups, og der er ingen forsinkelse ved flytning af aktiver mellem lag 1 og 2.
Med tiden ser det ud til, at ZK-rollups vil afløse optimistiske rollups som den foretrukne rollup-teknologi. Polygon (MATIC) har for eksempel ZK-teknologi på sin køreplan.
Layer-2-økosystem
Disse løsninger udelukker ikke hinanden. Deres styrker og svagheder gør dem velegnede til bestemte anvendelsesformål eller brugerbehov. Som du måske har bemærket, anvender Polygon både Plasma og optimistiske rollups. Polygon bruger desuden Proof of Stake, hvilket muliggør hurtigere og billigere transaktioner end Proof of Work.
Layer-2-løsninger er ikke de eneste veje, man forfølger for at øge Ethereums skalerbarhed. Der er også ETH 2.0 og sharding, som potentielt kan medføre enorme hastighedsforbedringer og lavere omkostninger, og som begge dele kan implementeres i lag 1, lag 2 eller begge dele.
