Co to jest warstwa 2 na Ethereum?

Warstwa 2 to ogólny termin używany do opisu rozwiązań, które budowane są na głównej sieci Ethereum (warstwa 1), aby poprawić skalowalność sieci Ethereum.

Na Ethereum istnieje wiele rozwiązań warstwy 2. W tym artykule przyjrzymy się, jak każde z tych rozwiązań podchodzi do kwestii skalowalności Ethereum.

Dlaczego rozwiązania warstwy drugiej są potrzebne na Ethereum?

Ethereum jest drugą najbardziej rozpoznawalną kryptowalutą po Bitcoinie. Pomogło stworzyć zdecentralizowany system finansowy, a wiele innowacji w przestrzeni kryptowalut nadal krąży wokół niego. Niestety, Ethereum jest ofiarą własnego sukcesu. Główna sieć Ethereum, nazywana również „warstwą 1”, regularnie przetwarza znacznie ponad 1 milion transakcji dziennie, ale popyt jest znacznie większy niż zdolność. Powoduje to, że sieć staje się przeciążona, co z kolei podnosi ceny gazu do niebotycznych poziomów. W miarę jak średni koszt transakcji na warstwie 1 rośnie, coraz więcej osób jest wykluczonych z korzystania z zdecentralizowanych aplikacji takich jak zdecentralizowane giełdy czy rynki NFT.

Więcej informacji: Co to jest gaz ETH i jak działają opłaty w Ethereum?

Jakie są rodzaje rozwiązań warstwy drugiej na Ethereum?

Na Ethereum istnieje wiele rozwiązań warstwy 2. Przyjrzymy się krótko, jak każde z tych rozwiązań podchodzi do wprowadzania skalowalności na Ethereum.

Kanały

Kanały są analogiczne do tego, jak działa Lightning Network dla Bitcoina. Zasadniczo kanały pozwalają osobie na wykonanie nieograniczonej liczby transakcji z inną osobą, ale tylko pierwsza i ostatnia transakcja są przesyłane do blockchaina. Ponieważ wszystkie inne transakcje są obsługiwane poza łańcuchem, są one niezwykle szybkie i mają bardzo niskie opłaty transakcyjne.

Wady są podobne do sieci Lightning Bitcoina: Musisz mieć połączenie z osobą, z którą chcesz dokonać transakcji, fundusze muszą być przeznaczone na kanał i nie mogą być wypłacane przez czas trwania kanału, a także istnieje wiele potencjalnych luk w zabezpieczeniach związanych z transakcjami poza łańcuchem.

Raiden jest często nazywany siecią Lightning dla Ethereum.

Plasma

Plasma to framework, który pozwala na tworzenie łańcuchów podrzędnych, które używają głównego łańcucha Ethereum jako warstwy zaufania i arbitrażu. Łańcuchy podrzędne zapewniają szybkie i tanie transakcje, ale obsługują tylko ograniczoną liczbę typów transakcji, takich jak podstawowe transfery tokenów i swapy. Ogólne obliczenia nie są obsługiwane. Kolejną wadą jest to, że wypłaty z łańcucha podrzędnego z powrotem do głównej sieci Ethereum podlegają długim czasom oczekiwania, a ktoś musi monitorować sieć, aby zapewnić bezpieczeństwo funduszy. Plasma to stosunkowo dojrzała technologia, więc istnieje kilka znanych wdrożonych projektów.

Najbardziej powszechnie używanym projektem implementującym framework Plasma jest Polygon (MATIC).

Niezależne sidechainy

To, co stanowi sidechain, może być gorąco dyskutowanym tematem w społeczności kryptowalut. Można by argumentować, że wszystkie rozwiązania warstwy 2 są sidechainami, ale w tej sekcji mówimy konkretnie o dwóch niezależnych blockchainach. Łączą się one przez 2-kierunkowy peg i oba łańcuchy są kompatybilne z Ethereum Virtual Machine (EVM).

Technologia stojąca za niezależnymi sidechainami jest dobrze zrozumiana. Z tego powodu wiele projektów przeniosło się na niezależne sidechainy jako szybki i pragmatyczny sposób na poprawę szybkości transakcji i obniżenie kosztów transakcji. Niezależne sidechainy są odpowiedzialne za swoje własne bezpieczeństwo, co oznacza, że sidechainy są nieuchronnie mniej bezpieczne niż Ethereum, ponieważ są mniejsze. Ponadto mniejsza liczba górników/walidatorów na sidechainie oznacza, że łatwiej jest im się skoordynować i ukraść zasoby.

xDAI jest znanym przykładem niezależnego sidechainu Ethereum. Ponadto popularna gra Axie Infinity jest dobrym przykładem projektu warstwy 1, który przekształcił się w niezależny sidechain dla szybkich i efektywnych kosztowo transakcji.

Rollupy

Rollupy działają poprzez przetwarzanie transakcji na warstwie 2, ale przesyłanie danych do warstwy 1. Pozwala to na znacznie szybsze i tańsze transakcje, ale nadal korzystają one z bezpieczeństwa głównej sieci Ethereum.

Istnieją dwa rodzaje rollupów: rollupy optymistyczne i rollupy zero knowledge (ZK).

• Rollupy optymistyczne: Warstwa 1 zakłada, że transakcje są domyślnie ważne, a ich ważność jest obliczana tylko w przypadku zakwestionowania.
• Rollupy ZK: Dowód ważności transakcji jest obliczany na warstwie 2 i przesyłany do warstwy 1.

Największą różnicą między rollupami optymistycznymi a rollupami ZK jest to, że rollupy optymistyczne używają standardowej technologii kryptograficznej. Już istnieje działająca publiczna sieć, która implementuje rollupy optymistyczne. Rollupy optymistyczne są kompatybilne z EVM, więc wszystko, co możliwe na warstwie 1, jest możliwe na warstwie 2. Największą wadą jest to, że z powodu długiego okresu wyzwania, istnieją długie czasy oczekiwania na przenoszenie zasobów między warstwą 1 a 2 (siedem dni lub więcej). Wspomniany wcześniej Polygon (MATIC) obecnie wykorzystuje rollupy optymistyczne.

Rollupy ZK używają nowego rodzaju technologii kryptograficznej. Nie ma działających publicznych rozwiązań warstwy 2 używających rollupów ZK (na III kwartał 2021 roku), ani prawdopodobnie nie będzie ich przez jakiś czas. Ponadto, obliczenia wymagane do wykonywania dowodów zero knowledge są bardzo wysokie, chociaż maleją w miarę dojrzewania technologii. Wreszcie, niektóre implementacje rollupów ZK nie są kompatybilne z EVM. Niemniej jednak, rollupy ZK mają wszystkie zalety rollupów optymistycznych, plus brak opóźnień w przenoszeniu zasobów między warstwą 1 i 2.

Wydaje się, że z czasem rollupy ZK zastąpią rollupy optymistyczne jako preferowaną technologię rollupów. Rzeczywiście, Polygon (MATIC), na przykład, ma technologię ZK na swojej mapie drogowej.

Ekosystem warstwy drugiej

Wszystkie te rozwiązania nie wykluczają się wzajemnie. Ich mocne i słabe strony odpowiadają szczególnym zastosowaniom lub potrzebom użytkowników. Jak mogłeś zauważyć przy Polygon, używa on zarówno Plasma, jak i rollupów optymistycznych. Polygon używa również Proof of Stake, co umożliwia szybsze i tańsze transakcje niż Proof of Work.

Rozwiązania warstwy drugiej nie są jedynymi drogami, które są podejmowane w celu zwiększenia skalowalności Ethereum. Istnieje również ETH 2.0 i sharding, które potencjalnie przyniosą ogromne zyski w szybkości i obniżeniu kosztów, które mogą być dodane do warstwy 1, warstwy 2 lub obu.