• Home
• Get Started
• Bitcoin Layer 2 Solutions

Czym są rozwiązania warstwy 2 Bitcoin?

W miarę jak Bitcoin zyskuje na popularności, jego pierwotny projekt, który obsługuje tylko siedem transakcji na sekundę, często boryka się z problemami skalowalności. Prowadzi to do wyższych opłat i wolniejszych czasów realizacji transakcji. Aby przeciwdziałać tym wyzwaniom, opracowano rozwiązania Bitcoin Layer Two (L2). Te rozwiązania poprawiają sieć Bitcoin, przetwarzając transakcje poza głównym blockchainem, co zwiększa przepustowość transakcji, jednocześnie utrzymując bezpieczeństwo i umożliwiając nowe funkcje, takie jak inteligentne kontrakty.

Użyj aplikacji Bitcoin.com Wallet, zaufanej przez miliony, aby bezpiecznie i łatwo wysyłać, odbierać, kupować, sprzedawać, handlować, używać i zarządzać Bitcoin (BTC), Bitcoin Cash (BCH), Ether (ETH) oraz najpopularniejszymi kryptowalutami, w tym tokenami ERC-20 na Ethereum, Polygon, Avalanche i BNB Smart Chain.

Czym są rozwiązania warstwy drugiej Bitcoina?

Rozwiązania warstwy drugiej Bitcoina (Bitcoin L2) to drugorzędne protokoły budowane na głównej sieci blockchain Bitcoina. Ich celem jest rozwiązanie problemów skalowalności, poprawa prędkości transakcji i obniżenie opłat. Niektóre L2 wprowadzają także możliwości inteligentnych kontraktów, rozszerzając potencjalne zastosowania Bitcoina. Tworząc oddzielną warstwę wykonawczą, te rozwiązania obsługują transakcje poza łańcuchem i korzystają z głównego blockchaina tylko do ostatecznego rozliczenia.

Kluczowe różnice między rozwiązaniami warstwy drugiej Bitcoina i Ethereum

Bitcoin i Ethereum, mimo że oba stosują rozwiązania warstwy drugiej, różnią się zasadniczo z powodu ich podstawowej architektury:

Dziedziczenie bezpieczeństwa: Rozwiązania L2 Ethereum dziedziczą bezpieczeństwo bezpośrednio z głównej sieci Ethereum poprzez aktywnych walidatorów. W przeciwieństwie do tego, L2 Bitcoina polegają na własnych protokołach bezpieczeństwa, ponieważ nie mają bezpośredniego zaangażowania walidatorów głównej sieci Bitcoina.

Weryfikacja transakcji: L2 Ethereum wykorzystują zaawansowane metody weryfikacji, takie jak dowody oszustwa i dowody zerowej wiedzy, których Bitcoin obecnie nie posiada. To ogranicza złożoność rozwiązań L2, które można zbudować na Bitcoinie w porównaniu do Ethereum.

Funkcjonalność inteligentnych kontraktów: Ethereum zostało zaprojektowane do natywnego wspierania inteligentnych kontraktów, podczas gdy Bitcoin nie. Dlatego L2 Bitcoina często dążą do dodania tej możliwości, zwiększając jego funkcjonalność poza proste transfery wartości.

Warstwy rozliczeniowe: L2 Bitcoina rozliczają transakcje na blockchainie Bitcoina, wykorzystując jego konsensus proof-of-work dla bezpieczeństwa. L2 Ethereum natomiast rozliczają się na głównej sieci Ethereum, która używa modelu konsensusu proof-of-stake.

Dlaczego potrzebujemy rozwiązań warstwy drugiej Bitcoina?

Potrzeba rozwiązań warstwy drugiej Bitcoina wynika z ograniczeń warstwy bazowej Bitcoina:

Skalowalność i przepustowość: Warstwa bazowa Bitcoina może obsłużyć tylko około siedem transakcji na sekundę, co prowadzi do zatorów i wysokich opłat w czasie szczytu. L2 oferują sposób na skalowanie bez kompromisów w zakresie bezpieczeństwa Bitcoina.

Wysokie opłaty: Wysokie opłaty transakcyjne, które podczas kilku okresów szczytowego zatłoczenia przekroczyły 120 USD, sprawiają, że małe transakcje są niepraktyczne. L2 pomagają obniżyć te opłaty.

Możliwości inteligentnych kontraktów: Warstwa bazowa Bitcoina brakuje zaawansowanej funkcjonalności inteligentnych kontraktów, która jest niezbędna dla zdecentralizowanych aplikacji (dApps) i platform zdecentralizowanych finansów (DeFi).

Odblokowanie kapitału: Znaczna część kapitału Bitcoina pozostaje niewykorzystana, ponieważ jest głównie przechowalnią wartości. L2 dążą do odblokowania tego kapitału poprzez umożliwienie szybszych transakcji i innowacyjnych aplikacji.

Jak działają rozwiązania warstwy drugiej Bitcoina

Sieć blockchain składa się z dwóch warstw: warstwy wykonawczej, która przetwarza transakcje, oraz warstwy konsensusu, która je weryfikuje i zatwierdza. L2 Bitcoina rozwijają oddzielną warstwę wykonawczą do obsługi transakcji poza łańcuchem, które następnie są przekazywane do warstwy konsensusu Bitcoina do ostatecznego rozliczenia.

Powszechne podejścia do rozwiązań warstwy drugiej Bitcoina obejmują:

Kanały stanowe: Używane przez Sieć Lightning, kanały stanowe pozwalają dwóm stronom przeprowadzać liczne transakcje poza łańcuchem. Tylko ostateczny stan jest zapisywany na blockchainie, co zwiększa szybkość i obniża koszty.

Sidechainy: Działając jako oddzielne blockchainy powiązane z Bitcoinem, sidechainy takie jak Liquid Network umożliwiają szybsze transakcje i dodatkowe funkcje, okresowo rozliczając się na głównej sieci Bitcoina.

Rollupy: Łączą wiele transakcji poza łańcuchem w jedną transakcję, tworząc kryptograficzny dowód ważności przesyłany do blockchaina Bitcoina do rozliczenia.

Kanały stanowe

Kanały stanowe, takie jak te używane w Sieci Lightning, pozwalają dwóm stronom dokonywać nielimitowanej liczby transakcji Bitcoin poza łańcuchem, bez rejestrowania każdej transakcji na głównym blockchainie Bitcoina. To podejście znacznie zwiększa szybkość transakcji i obniża koszty.

Aby otworzyć kanał, dwie strony blokują określoną ilość Bitcoina w adresie multi-signature (multisig) na blockchainie Bitcoina. Adres multisig na Bitcoinie to rodzaj adresu, który wymaga, aby wiele osób autoryzowało i podpisało transakcję, a nie tylko jedna. Ustalają początkowy podział Bitcoina między sobą dla tego kanału. Po otwarciu kanału strony mogą dokonywać nielimitowanej liczby transakcji poza łańcuchem, wymieniając się podpisanymi danymi transakcji, aby zaktualizować swoje odpowiednie salda Bitcoina w bieżącym stanie kanału. Te transakcje nie są transmitowane do sieci Bitcoina podczas tego procesu.

Po zakończeniu transakcji dwie strony podpisują i transmitują ostateczny stan kanału do blockchaina Bitcoina. Ten ostateczny stan odzwierciedla najnowszy uzgodniony podział Bitcoina między dwiema stronami. Warunki multi-signature są spełnione, co pozwala na redystrybucję funduszy zgodnie z ostatecznymi saldami.

Sidechainy

Sidechainy Bitcoina, takie jak Liquid Network, działają na oddzielnych blockchainach powiązanych z Bitcoinem. Te sidechainy wykorzystują własne mechanizmy konsensusu, umożliwiając szybsze transakcje i dodatkowe funkcje, jednocześnie okresowo przekazując i finalizując transakcje na głównej sieci Bitcoina. Oto jak działają sidechainy Bitcoina:

Dwukierunkowy peg: Podstawową technologią, która umożliwia transfer aktywów między główną siecią Bitcoina a sidechainem, jest tzw. „dwukierunkowy peg”. Aby przenieść aktywa z głównej sieci Bitcoina do sidechaina, użytkownik najpierw blokuje swoje bitcoiny w specjalnym adresie wyjściowym na blockchainie Bitcoina, wysyłając transakcję. Ta akcja skutecznie unieruchamia bitcoiny na głównej sieci. Sidechain następnie wykrywa to zdarzenie blokowania i odpowiada, emitując i uwalniając równoważną ilość tokenów na sidechainie, często nazywanych sBTC (sidechain BTC), reprezentujących zablokowane bitcoiny z głównej sieci. Po przeniesieniu na sidechain użytkownicy mogą swobodnie przenosić i wykorzystywać te tokeny do różnych celów, takich jak transakcje i inteligentne kontrakty, korzystając z szybszego i bardziej efektywnego mechanizmu konsensusu sidechaina. Aby zwrócić aktywa do głównej sieci Bitcoina, użytkownik spala lub niszczy tokeny sidechaina. To zdarzenie spalania jest wykrywane przez główną sieć, która następnie uwalnia pierwotnie zablokowane bitcoiny z powrotem na adres użytkownika w głównej sieci.

Federacja/Walidatorzy: Aby zarządzać i weryfikować proces dwukierunkowego pegowania bezpiecznie, sidechainy zatrudniają federację lub grupę walidatorów. Federacja lub grupa walidatorów odgrywa kluczową rolę w zarządzaniu i zabezpieczaniu procesu dwukierunkowego pegowania między główną siecią a sidechainem. Monitorują blokowanie i odblokowywanie aktywów na obu łańcuchach, zapewniając, że transakcje są dokładnie rejestrowane. Walidują także, że ilość przeniesionych aktywów jest zgodna po obu stronach, zapobiegając problemom, takim jak podwójne wydatki. Federacja może być obsługiwana przez zaufane strony, skrypty multi-signature lub inteligentne kontrakty, które współpracują w celu utrzymania integralności i bezpieczeństwa procesu transferu aktywów.

Niezależny konsensus: Definiującą cechą sidechainów jest ich niezależny mechanizm konsensusu, który działa oddzielnie od głównej sieci Bitcoina. Ta niezależność pozwala sidechainom na implementację niestandardowych parametrów bloków, w tym różnych czasów bloków, rozmiarów bloków i przepustowości transakcji zoptymalizowanych dla ich specyficznych zastosowań. Wykorzystują unikalne algorytmy konsensusu, takie jak Proof-of-Authority (PoA) lub Delegated Proof-of-Stake (DpoS), które mogą być bardziej efektywne lub odpowiednie do celów sidechaina. Dodatkowo, sidechainy wprowadzają zaawansowane funkcje, takie jak inteligentne kontrakty, ulepszenia prywatności i inne rozwiązania skalowalności, które nie są natywnie dostępne na głównej sieci Bitcoina.

Rollupy

Rollupy warstwy drugiej Bitcoina działają poprzez przeniesienie przetwarzania transakcji i danych poza główny blockchain Bitcoina na oddzielny łańcuch lub warstwę rollupu, jednocześnie kotwicząc do Bitcoina dla dostępności danych i konsensusu.

Kluczowe mechanizmy zaangażowane w technologię rollupu obejmują przetwarzanie transakcji na łańcuchu rollupu, kompresję danych i kotwiczenie do warstwy pierwszej Bitcoina. Użytkownicy przesyłają transakcje do przetworzenia na łańcuchu rollupu zamiast bezpośrednio na blockchainie Bitcoina. Łańcuch rollupu przetwarza te transakcje, odpowiednio aktualizując salda kont. Po przetworzeniu wielu transakcji poza łańcuchem, rollup kompresuje lub „zwija” dane transakcji w zwarty kryptograficzny dowód lub zobowiązanie, które reprezentuje netto efekt wszystkich tych transakcji na stanie. Ten skompresowany dowód jest następnie okresowo przesyłany do blockchaina Bitcoina jako jedna transakcja. Inteligentny kontrakt lub mechanizm weryfikacji na warstwie pierwszej Bitcoina może efektywnie zweryfikować i zastosować przejście stanu reprezentowane przez dowód rollupu.

Jednak rollupy na Bitcoinie napotykają kluczowe wyzwanie, ponieważ bazowa warstwa Bitcoina nie ma zdolności do natywnej weryfikacji kryptograficznych dowodów lub zobowiązań produkowanych przez systemy rollupu. Istnieje kilka podejść, które są badane w celu umożliwienia rollupów na Bitcoinie, w tym suwerenne rollupy i rozszerzenie skryptu Bitcoina.

Suwerenne rollupy używają Bitcoina jako warstwy dostępności danych bez polegania na nim dla dowodów ważności. Te rollupy działają niezależnie, przetwarzając transakcje poza łańcuchem i publikując tylko skompresowane dane transakcji na Bitcoinie. Zarządzają własnymi mechanizmami konsensusu i środowiskami wykonywania transakcji poza łańcuchem, używając Bitcoina do kotwiczenia i przechowywania skompresowanych danych rollupu. Aby przenieść aktywa, takie jak BTC, do i z rollupu, używa się zdecentralizowanego systemu pegowania, takiego jak sBTC, polegając na zdecentralizowanej grupie sygnatariuszy zamiast na bazowej warstwie Bitcoina.

Rozszerzenie języka skryptowego Bitcoina i kodów operacyjnych w celu umożliwienia rollupów ważności pozwala bazowej warstwie Bitcoina na weryfikację i egzekwowanie przejść stanu rollupu. To najprawdopodobniej wymagałoby aktualizacji soft-fork Bitcoina, aby dodać nowe kody operacyjne, takie jak OP_CAT lub WTC, dla lepszej programowalności.

Zalety rozwiązań warstwy drugiej Bitcoina

Warstwa pierwsza Bitcoina, choć znana ze swojej bezpieczeństwa i decentralizacji, cierpi z powodu kilku ograniczeń wydajnościowych. Transakcje na głównej sieci Bitcoina zajmują około 10 minut na potwierdzenie, brakuje im funkcjonalności inteligentnych kontraktów i często wiążą się z wysokimi opłatami transakcyjnymi z powodu zatłoczenia sieci. Aby sprostać tym wyzwaniom, opracowano rozwiązania warstwy drugiej Bitcoina, zapewniające szereg ulepszeń, które znacznie poprawiają użyteczność i funkcjonalność sieci Bitcoina.

Skalowalność: Jedną z najważniejszych zalet rozwiązań warstwy drugiej Bitcoina jest ich zdolność do dramatycznego zwiększenia pojemności transakcyjnej sieci. Przetwarzając transakcje poza głównym blockchainem, projekty warstwy drugiej mogą obsłużyć znacznie większą ilość transakcji na sekundę w porównaniu do bazowej warstwy Bitcoina. To odciążenie zmniejsza zatłoczenie na głównej sieci, co skutkuje płynniejszymi i bardziej efektywnymi operacjami sieciowymi. Zwiększona skalowalność jest kluczowa dla powszechnej adopcji Bitcoina do codziennych transakcji i handlu o wysokiej częstotliwości.

Niższe opłaty transakcyjne: Ponieważ transakcje warstwy drugiej nie wymagają zapisywania wszystkich danych transakcyjnych na blockchainie Bitcoina, znacznie redukują ilość danych, które muszą być przechowywane. To prowadzi do niższych opłat transakcyjnych, co sprawia, że mikropłatności i inne transfery o małej wartości są ekonomicznie opłacalne. Użytkownicy korzystają z obniżonych kosztów, co jest szczególnie ważne dla aplikacji, takich jak przekazy pieniężne i mikropłatności, gdzie wysokie opłaty mogą być barierą.

Szybsze potwierdzenia: Rozwiązania warstwy drugiej oferują prawie natychmiastowe potwierdzenia transakcji, co stanowi wyraźny kontrast do średniego czasu blokowego wynoszącego 10 minut na głównej sieci Bitcoina. Ten szybki czas potwierdzenia jest niezbędny dla przypadków użycia wymagających szybkiego rozliczenia, takich jak transakcje w punktach sprzedaży i handel online. Zdolność do osiągnięcia szybszych potwierdzeń poprawia doświadczenie użytkownika i poszerza zakres praktycznych zastosowań Bitcoina.

Zwiększona prywatność: Niektóre implementacje warstwy drugiej zapewniają zwiększone funkcje prywatności. Techniki takie jak onion routing i anonimowość kanałów płatności utrudniają śledzenie transakcji, oferując użytkownikom wyższy poziom prywatności.

Możliwości inteligentnych kontraktów: Niektóre projekty warstwy drugiej Bitcoina umożliwiają funkcjonalność inteligentnych kontraktów na Bitcoine. To dodanie odblokowuje nowe przypadki użycia, w tym aplikacje dApps i protokoły defi.

Dziedziczone bezpieczeństwo: Rozwiązania warstwy drugiej czerpią pewną ilość swojego bezpieczeństwa z bazowego blockchaina Bitcoina. Poprzez kotwiczenie transakcji do mocnego i zdecentralizowanego konsensusu proof-of-work Bitcoina, sieci warstwy drugiej mogą korzyst