Layer 2 er et samlebegrep som beskriver løsninger som bygger på Ethereums hovednettverk (Layer 1) for å forbedre skalerbarheten i Ethereum-nettverket.
Det finnes en rekke lag 2-løsninger på Ethereum. I denne artikkelen skal vi ta en kort titt på hvordan hver av disse løsningene går frem for å sikre skalerbarhet på Ethereum.
Hvorfor er det behov for lag-2-løsninger på Ethereum?
Ethereum er den nest mest kjente kryptovalutaen etter Bitcoin. Den har bidratt til å skape et desentralisert finanssystem, og mye av innovasjonen innen kryptomiljøet dreier seg fortsatt om den. Dessverre er Ethereum et offer for sin egen suksess. Ethereums hovednettverk, også kalt «lag 1», behandler jevnlig godt over 1 million transaksjoner om dagen, men etterspørselen er langt større enn kapasiteten. Dette fører til overbelastning i nettverket, noe som igjen presser gassprisene opp til svimlende høye nivåer. Etter hvert som de gjennomsnittlige transaksjonskostnadene på lag 1 stiger, blir stadig flere mennesker forhindret fra å bruke desentraliserte apper som desentraliserte børser eller NFT-markedsplasser.
Les mer: Hva er ETH-gass, og hvordan fungerer gebyrene i Ethereum?
Hvilke typer Layer 2-løsninger finnes på Ethereum?
Det finnes en rekke lag 2-løsninger på Ethereum. Vi skal ta en kort titt på hvordan hver av disse løsningene går frem for å sikre skalerbarhet på Ethereum.
Kanaler
Kanaler fungerer på samme måte som Lightning Network fungerer for Bitcoin. Kort sagt gjør kanaler det mulig for to parter å gjennomføre et ubegrenset antall transaksjoner med hverandre, men bare den første og den siste transaksjonen blir registrert i blokkjeden. Siden alle andre transaksjoner håndteres utenfor blokkjeden, er de utrolig raske og har svært lave transaksjonsgebyrer.
Ulempene ligner på de som finnes i Bitcoins Lightning Network: Du må ha en forbindelse til den du ønsker å gjennomføre en transaksjon med, midler må settes av til en kanal og kan ikke tas ut så lenge kanalen er åpen, og det er mange potensielle sikkerhetsrisikoer forbundet med transaksjoner utenfor blokkjeden.
Raiden kalles ofte Ethereums Lightning Network.
Plasma
Plasma er et rammeverk som gjør det mulig å opprette underkjeder som bruker Ethereums hovedkjede som et lag for tillit og tvisteløsning. Underkjedene tilbyr raske og kostnadseffektive transaksjoner, men de støtter kun et begrenset antall transaksjonstyper, som for eksempel enkle tokenoverføringer og bytter. Generell databehandling støttes ikke. En annen ulempe er at uttak fra underkjeden tilbake til Ethereums hovednettverk er gjenstand for lange ventetider, og noen må overvåke nettverket for å sikre at midlene er trygge. Plasma er en relativt moden teknologi, så det finnes flere fremtredende prosjekter som er satt i drift.
Det mest utbredte prosjektet som bruker Plasma-rammeverket, er Polygon (MATIC).
Uavhengige sidekjeder
Hva utgjør en sidekjede kan være en et tema det er stor uenighet om i kryptomiljøet. Man kan hevde at alle lag-2-løsninger er sidekjeder, men i dette avsnittet snakker vi spesifikt om to uavhengige blokkjeder. De er koblet sammen via en toveis kobling, og begge kjedene er kompatible med Ethereum Virtual Machine (EVM).
Teknologien bak uavhengige sidekjeder er godt kjent. Derfor har mange prosjekter gått over til uavhengige sidekjeder som en rask og praktisk måte å øke transaksjonshastigheten og redusere transaksjonskostnadene på. Uavhengige sidekjeder er ansvarlige for sin egen sikkerhet, noe som betyr at sidekjeder uunngåelig er mindre sikre enn Ethereum, fordi de er mindre. Dessuten betyr et mindre antall minere/validatorer på en sidekjede at det er lettere for dem å koordinere seg og stjele eiendeler.
xDAI er et fremtredende eksempel på en Ethereum-uavhengig sidekjede. Dessuten er det populære spillet Axie Infinity et godt eksempel på et lag-1-prosjekt som har gått over til en uavhengig sidekjede for raske og kostnadseffektive transaksjoner.
Rollups
Rollups fungerer ved å behandle transaksjoner på lag 2, men sende data til lag 1. Dette gjør at transaksjonene blir mye raskere og billigere, samtidig som de fortsatt nyter godt av sikkerheten i Ethereums hovednettverk.
Det finnes to typer rollups: optimistiske rollups og zero-knowledge (ZK)-rollups.
- Optimistiske rollups: Lag 1 antar som standard at transaksjoner er gyldige, og transaksjonens gyldighet beregnes kun når den blir bestridt.
- ZK-rollups: Bekreftelsen av transaksjonenes gyldighet beregnes på lag 2 og sendes til lag 1.
Den største forskjellen mellom optimistiske og ZK-rollups er at optimistiske rollups bruker standard kryptografisk teknologi. Det finnes allerede et offentlig nettverk i drift som implementerer optimistiske rollups. Optimistic rollups er EVM-kompatible, så alt som er mulig på lag 1, er mulig på lag 2. Den største ulempen er at det på grunn av en lang utfordringsperiode er lange ventetider for å flytte eiendeler mellom lag 1 og 2 (syv dager eller mer). Den tidligere nevnte Polygon (MATIC) bruker for tiden Optimistic rollups.
ZK-rollups benytter en ny type kryptografisk teknologi. Det finnes ingen aktive, offentlige Layer 2-løsninger som bruker ZK-rollups (per 3. kvartal 2021), og det vil sannsynligvis ikke være noen på en stund. I tillegg er beregningskravene for å utføre zero knowledge-bevis svært høye, selv om de synker etter hvert som teknologien modnes. Til slutt er noen implementeringer av ZK-rollups ikke EVM-kompatible. Likevel har ZK-rollups alle fordelene ved Optimistic-rollups, i tillegg til at det ikke er noen forsinkelse ved overføring av aktiva mellom lag 1 og 2.
Med tiden ser det ut til at ZK-rollups vil erstatte optimistiske rollups som den foretrukne rollup-teknologien. Polygon (MATIC) har for eksempel ZK-teknologi på sin veikart.
Layer-2-økosystem
Disse løsningene utelukker ikke hverandre. Deres styrker og svakheter gjør dem egnet for bestemte bruksområder eller brukerbehov. Som du kanskje har lagt merke til, bruker Polygon både Plasma og optimistiske rollups. Polygon benytter også Proof of Stake, som muliggjør raskere og billigere transaksjoner enn Proof of Work.
Løsninger på lag 2 er ikke de eneste tiltakene som iverksettes for å øke skalerbarheten til Ethereum. Det finnes også ETH 2.0 og sharding, som potensielt kan gi enorme hastighetsgevinster og reduserte kostnader – begge deler kan implementeres i lag 1, lag 2 eller begge deler.
