Что такое Layer-2 в контексте Биткойна

По мере того как популярность Биткойна продолжает расти, его первоначальный дизайн, поддерживающий только семь транзакций в секунду, часто испытывает трудности с масштабируемостью. Это приводит к увеличению комиссий и замедлению времени транзакций. Для борьбы с этими проблемами были разработаны решения второго уровня (L2) для Биткойна. Эти решения улучшают сеть Биткойна, обрабатывая транзакции вне основной блокчейна, тем самым увеличивая пропускную способность транзакций, сохраняя при этом безопасность и позволяя использовать новые функции, такие как смарт-контракты.

Используйте мультимонетное приложение Bitcoin.com Wallet, которому доверяют миллионы пользователей для безопасной и легкой отправки, получения, покупки, продажи, обмена, использования и управления Bitcoin (BTC), Bitcoin Cash (BCH), Ether (ETH) и самыми популярными криптовалютами, включая токены ERC-20 на Ethereum, Polygon, Avalanche и BNB Smart Chain.

Содержание

Что такое решения второго уровня для Bitcoin?

Решения второго уровня для Bitcoin (Bitcoin L2s) — это вторичные протоколы, построенные поверх основной блокчейн-сети Bitcoin. Их цель — решить проблемы масштабируемости, улучшить скорость транзакций и снизить комиссии. Некоторые L2 также вводят возможности смарт-контрактов, расширяя потенциальные случаи использования Bitcoin. Создавая отдельный слой выполнения, эти решения обрабатывают транзакции вне цепи и используют основную блокчейн-сеть только для окончательного расчета.

Основные отличия решений второго уровня для Bitcoin и Ethereum

Bitcoin и Ethereum, хотя оба используют решения второго уровня, имеют фундаментальные различия из-за их архитектур:

Наследование безопасности: Решения L2 для Ethereum наследуют безопасность напрямую от основной сети Ethereum через активных валидаторов. В отличие от этого, решения L2 для Bitcoin полагаются на собственные протоколы безопасности, так как они не имеют прямого участия от валидаторов основной сети Bitcoin.

Проверка транзакций: L2 для Ethereum используют методы расширенной верификации, такие как доказательства мошенничества и доказательства с нулевым разглашением, которых в настоящее время не хватает Bitcoin. Это ограничивает сложность решений L2, которые можно построить на Bitcoin по сравнению с Ethereum.

Функциональность смарт-контрактов: Ethereum был разработан с поддержкой смарт-контрактов изначально, тогда как Bitcoin — нет. Поэтому решения L2 для Bitcoin часто стремятся добавить эту возможность, расширяя его функциональность за пределы простых переводов стоимости.

Слои расчета: Решения L2 для Bitcoin осуществляют расчет транзакций на блокчейне Bitcoin, используя его консенсус proof-of-work для безопасности. L2 для Ethereum, с другой стороны, осуществляют расчеты на основной сети Ethereum, которая использует модель консенсуса proof-of-stake.

Почему нужны решения второго уровня для Bitcoin?

Необходимость в решениях второго уровня для Bitcoin возникает из-за ограничений базового уровня Bitcoin:

Масштабируемость и пропускная способность: Базовый уровень Bitcoin может обрабатывать только около семи транзакций в секунду, что приводит к перегрузке и высоким комиссиям в периоды пиковых нагрузок. Решения L2 предлагают способ масштабирования без ущерба для безопасности Bitcoin.

Высокие комиссии: Высокие комиссии за транзакции, которые превышали $120 в периоды пиковых нагрузок, делают небольшие транзакции непрактичными. Решения L2 помогают снижать эти комиссии.

Возможности смарт-контрактов: Базовый уровень Bitcoin не имеет расширенной функциональности смарт-контрактов, которая необходима для децентрализованных приложений (dApps) и децентрализованных финансов (DeFi) платформ.

Разблокировка капитала: Значительная часть капитала Bitcoin остается неиспользованной, так как он в основном является хранилищем стоимости. Решения L2 стремятся разблокировать этот капитал, обеспечивая более быстрые транзакции и инновационные приложения.

Как работают решения второго уровня для Bitcoin

Блокчейн-сеть состоит из двух слоев: слоя выполнения, который обрабатывает транзакции, и слоя консенсуса, который проверяет и утверждает эти транзакции. Решения L2 для Bitcoin разрабатывают отдельный слой выполнения для обработки транзакций вне цепи, которые затем передаются в слой консенсуса Bitcoin для окончательного расчета.

Обычные подходы к решениям второго уровня для Bitcoin включают:

Каналы состояния: Используемые в Lightning Network, каналы состояния позволяют двум сторонам проводить множество транзакций вне цепи. Только конечное состояние записывается в блокчейн, что повышает скорость и снижает затраты.

Сайдчейны: Работая как отдельные блокчейны, привязанные к Bitcoin, такие сайдчейны, как Liquid Network, позволяют проводить более быстрые транзакции и добавляют дополнительные функции, периодически рассчитываясь на основной сети Bitcoin.

Роллапы: Они объединяют несколько транзакций вне цепи в одну транзакцию, создавая криптографическое доказательство достоверности, которое отправляется на блокчейн Bitcoin для расчета.

Каналы состояния

Каналы состояния, такие как используемые в Lightning Network, позволяют двум сторонам проводить неограниченное количество транзакций с Bitcoin вне цепи, не записывая каждую транзакцию в основной блокчейн Bitcoin. Этот подход значительно увеличивает скорость транзакций и снижает затраты.

Чтобы открыть канал, две стороны блокируют определенное количество Bitcoin в мультиподписном (multisig) адресе на блокчейне Bitcoin. Мультиподписной адрес на Bitcoin — это тип адреса, который требует нескольких подписей для авторизации и подписания транзакции, а не только одной. Они договариваются о начальном распределении Bitcoin между ними для этого канала. Когда канал открыт, стороны могут проводить неограниченное количество транзакций вне цепи, обмениваясь подписанными данными транзакции для обновления своих соответствующих балансов в текущем состоянии канала. Эти транзакции не транслируются в сеть Bitcoin в процессе.

Когда они заканчивают проводить транзакции, две стороны подписывают и транслируют конечное состояние канала в блокчейн Bitcoin. Это конечное состояние отражает последнее согласованное распределение Bitcoin между двумя сторонами. Условия мультиподписи выполняются, позволяя перераспределить средства в соответствии с конечными балансами.

Сайдчейны

Сайдчейны Bitcoin, такие как Liquid Network, работают на отдельных блокчейнах, которые привязаны к Bitcoin. Эти сайдчейны используют свои собственные механизмы консенсуса, позволяя проводить более быстрые транзакции и добавлять дополнительные функции, при этом периодически передавая и завершая транзакции на основной сети Bitcoin. Вот как работают сайдчейны Bitcoin:

Двусторонняя привязка: Основная технология, позволяющая осуществлять перенос активов между основной сетью Bitcoin и сайдчейном, называется "двусторонней привязкой." Чтобы переместить активы с основной сети Bitcoin на сайдчейн, пользователь сначала блокирует свои биткоины в специальном выходном адресе на блокчейне Bitcoin, отправляя транзакцию. Это действие фактически обездвиживает биткоины на основной сети. Затем сайдчейн обнаруживает это событие блокировки и реагирует, создавая и выпуская эквивалентное количество токенов на сайдчейне, часто называемых sBTC (сайдчейн BTC), представляющих заблокированные биткоины с основной сети. Оказавшись на сайдчейне, пользователи могут свободно переводить и использовать эти токены для различных целей, таких как транзакции и смарт-контракты, получая выгоду от более быстрого и эффективного механизма консенсуса сайдчейна. Чтобы вернуть активы на основную сеть Bitcoin, пользователь сжигает или уничтожает токены сайдчейна. Это событие сжигания обнаруживается основной сетью, которая затем освобождает первоначально заблокированные биткоины обратно на адрес пользователя на основной сети.

Федерация/валидаторы: Для управления и безопасной валидации процесса двусторонней привязки сайдчейны используют федерацию или группу валидаторов. Эта федерация выполняет несколько критически важных функций. Федерация или группа валидаторов играет ключевую роль в управлении и обеспечении безопасности процесса двусторонней привязки между основной сетью и сайдчейном. Они контролируют блокировку и разблокировку активов на обеих цепочках, гарантируя, что транзакции точно записаны. Они также проверяют, что количество перемещенных активов совпадает с обеих сторон, предотвращая такие проблемы, как двойное расходование. Эта федерация может управляться доверенными сторонами, скриптами с мультиподписью или смарт-контрактами, все из которых работают для поддержания целостности и безопасности процесса передачи активов.

Независимый консенсус: Определяющей особенностью сайдчейнов является их независимый механизм консенсуса, который работает отдельно от основной сети Bitcoin. Эта независимость позволяет сайдчейнам реализовывать пользовательские параметры блоков, включая различное время блоков, размеры блоков и пропускную способность транзакций, оптимизированные для их специфических случаев использования. Они используют уникальные алгоритмы консенсуса, такие как Proof-of-Authority (PoA) или Delegated Proof-of-Stake (DpoS), которые могут быть более эффективными или подходящими для целей сайдчейна. Кроме того, сайдчейны вводят расширенные функции, такие как смарт-контракты, улучшения конфиденциальности и другие решения для масштабируемости, которые не доступны на основной сети Bitcoin.

Роллапы

Роллапы второго уровня для Bitcoin работают, перемещая выполнение транзакций и данные с основного блокчейна Bitcoin на отдельный роллап-слой или цепь, при этом закрепляя данные на Bitcoin для доступности данных и консенсуса.

Ключевые механизмы, задействованные в технологии роллапов, включают выполнение транзакций на роллап-цепи, сжатие данных и закрепление на слое один Bitcoin. Пользователи отправляют транзакции для выполнения на роллап-цепи, а не непосредственно на блокчейне Bitcoin. Роллап-цепь обрабатывает эти транзакции, соответственно обновляя балансы счетов. После обработки множества транзакций вне цепи роллап сжимает или "сворачивает" данные транзакций в компактное криптографическое доказательство или обязательство, которое представляет собой чистый эффект всех этих транзакций на состояние. Это сжатое доказательство затем периодически отправляется на блокчейн Bitcoin как одна транзакция. Смарт-контракт или механизм верификации на слое один Bitcoin может эффективно проверить и применить переход состояния, представленный доказательством роллапа.

Тем не менее роллапы на Bitcoin сталкиваются с ключевой проблемой, так как базовый слой Bitcoin не имеет возможности нативно проверять криптографические доказательства или обязательства, произведенные системами роллапов. Исследуются несколько подходов для реализации роллапов на Bitcoin, включая суверенные роллапы и расширение скрипта Bitcoin.

Суверенные роллапы используют Bitcoin в качестве слоя доступности данных, не полагаясь на него для доказательств достоверности. Эти роллапы работают независимо, обрабатывая транзакции вне цепи и публикуя только сжатые данные транзакций на Bitcoin. Они управляют своими собственными механизмами консенсуса и средами выполнения транзакций вне цепи, используя Bitcoin для закрепления и хранения сжатых данных роллапов. Чтобы перемещать активы, такие как BTC, в и из роллапа, используется децентрализованная система привязки, такая как sBTC, полагающаяся на децентрализованную группу подписантов, а не на базовый слой Bitcoin.

Расширение языка скриптов и опкодов Bitcoin для поддержки роллапов с достоверностью позволяет базовому слою Bitcoin проверять и обеспечивать выполнение переходов состояния роллапов. Это, скорее всего, потребует обновления через мягкую вилку для Bitcoin, чтобы добавить новые опкоды, такие как OP_CAT или WTC, для лучшей программируемости.

Преимущества решений второго уровня для Bitcoin

Базовый слой Bitcoin, хотя и известен своей безопасностью и децентрализацией, страдает от нескольких ограничений производительности. Транзакции на основной сети Bitcoin занимают около 10 минут для подтверждения, не имеют функциональности смарт-контрактов и часто сопровождаются высокими комиссиями за транзакции из-за перегрузки сети. Чтобы решить эти проблемы, были разработаны решения второго уровня для Bitcoin, предоставляющие ряд улучшений, которые значительно улучшают удобство использования и функциональность сети Bitcoin.

Масштабируемость: Одним из самых значительных преимуществ решений второго уровня для Bitcoin является их способность значительно увеличить пропускную способность сети. Обрабатывая транзакции вне основной блокчейна, проекты второго уровня могут обрабатывать гораздо больший объем транзакций в секунду по сравнению с базовым слоем Bitcoin. Это разгрузка снижает перегрузку на основной цепи, что приводит к более плавной и эффективной работе сети. Увеличенная масштабируемость является ключевой для широкого распространения Bitcoin для повседневных транзакций и торговли с высокой частотой.

Низкие комиссии за транзакции: Поскольку транзакции второго уровня не требуют записи всех данных транзакций на блокчейн Bitcoin, они значительно уменьшают объем данных, которые необходимо хранить. Это приводит к снижению комиссий за транзакции, делая микротранзакции и другие переводы с небольшой стоимостью экономически выгодными. Пользователи получают выгоду от сниженных затрат, что особенно важно для приложений, таких как денежные переводы и микроплатежи, где высокие комиссии могут быть запретительными.

Более быстрое подтверждение: Решения второго уровня предлагают практически мгновенное подтверждение транзакций, что резко контрастирует со средней 10-минутной блокировкой на основной сети Bitcoin. Это быстрое время подтверждения является важным для случаев использования, требующих быстрого расчета, таких как транзакции в точках продаж и онлайн-торговля. Возможность достигать более быстрого подтверждения улучшает пользовательский опыт и расширяет диапазон практических применений для Bitcoin.

Улучшенная конфиденциальность: Некоторые реализации второго уровня обеспечивают улучшенные функции конфиденциальности. Такие методы, как луковая маршрутизация и анонимность платежных каналов, затрудняют отслеживание транзакций, предлагая пользователям более высокий уровень конфиденциальности.

Возможности смарт-контрактов: Некоторые проекты второго уровня для Bitcoin позволяют реализовать функциональность смарт-контрактов поверх Bitcoin. Это дополнение открывает новые случаи использования, включая dApps и defi-протоколы.

Наследованная безопасность: Решения второго уровня получают определенную долю своей безопасности от базового блокчейна Bitcoin. Закрепляя транзакции за надежным и децентрализованным консенсусом proof-of-work Bitcoin, сети второго уровня могут воспользоваться огромной вычислительной мощностью, обеспечивающей безопасность сети Bitcoin.

Проблемы решений второго уровня для Bitcoin

Несмотря на их преимущества, сети L2 для Bitcoin сталкиваются с проблемами, особенно в обеспечении безопасного соединения между Bitcoin и L2 сетями и скорости и способности расчета доказательств на сети Bitcoin. Мосты могут быть подвержены рискам безопасности, и улучшения в скорости и стоимости расчетов необходимы для будущей масштабируемости.

Некоторые из самых больших проблем, с которыми сталкиваются решения L2 для Bitcoin, включают:

Безопасное соединение между Bitcoin и L2 сетями: Сети L2 для Bitcoin, такие как сайдчейны, используют мосты для соединения с основной сетью Bitcoin. Эти мосты работают, блокируя активы на Bitcoin и создавая эквивалентные токены на цепи L2. Однако этот дизайн мостов имеет риски безопасности и проблемы пользовательского опыта. Многие криптовалютные хакерские атаки и потери произошли из-за уязвимостей в межсетевых мостах.

Скорость и стоимость расчетов на сети Bitcoin: Хотя решения L2 обрабатывают транзакции вне цепи, они в конечном итоге должны рассчитать конечное состояние на основной сети Bitcoin. Скорость и стоимость этого процесса расчета на базовом уровне Bitcoin являются значительными факторами, влияющими на эффективность сетей L2.

Поддержание безопасности без прямой верификации Bitcoin: В отличие от L2 для Ethereum, где валидаторы проверяют транзакции L2, L2 для Bitcoin не полностью наследуют безопасность от узлов Bitcoin, которые проверяют транзакции. L2 для Bitcoin должны полагаться на собственные независимые протоколы безопасности, что делает сложным достижение того же уровня безопасности, что и базовый уровень Bitcoin.

Увеличение рисков централизации: Некоторые решения L2 требуют настройки платежных каналов и узлов реле или запуска собственного механизма консенсуса. Это может привести к концентрации контроля в руках нескольких сущностей, что потенциально подрывает децентрализованные принципы Bitcoin.

Технические сложности и проблемы интеграции: Интеграция решений L2 с существующей инфраструктурой Bitcoin включает значительные технические сложности, такие как обеспечение совместимости, поддержание стандартов безопасности и достижение консенсуса в сообществе по предложенным обновлениям.

Ключевые проекты второго уровня для Bitcoin

По мере развития Bitcoin появляются несколько проектов второго уровня, чтобы решить проблемы масштабируемости, эффективности и функциональности. Вот некоторые из наиболее значительных проектов L2 для Bitcoin, которые в настоящее время формируют ландшафт:

1. Lightning Network Lightning Network, вероятно, наиболее известное решение второго уровня для Bitcoin. Оно использует каналы состояния для облегчения транзакций вне цепи между двумя сторонами. Это позволяет проводить практически мгновенные и низкозатратные транзакции, значительно улучшая удобство использования Bitcoin для повседневных платежей.

Ключевые функции:

Транзакции вне цепи
Низкие комиссии
Мгновенные расчеты
Улучшенная конфиденциальность через луковую маршрутизацию

Прочитайте "Что такое Lightning Network?" в нашем Учебном центре для более глубокого понимания Bitcoin Lightning Network.

2. Liquid Network Liquid Network, разработанная Blockstream, является сайдчейном для Bitcoin, предназначенным для быстрых и конфиденциальных транзакций. Она позволяет выпускать и переводить активы, включая Bitcoin и стейблкоины, с более низкими комиссиями и более быстрыми расчетами по сравнению с основной блокчейн-сетью Bitcoin.

Ключевые функции:

Двусторонняя привязка для перевода Bitcoin
Конфиденциальные транзакции
Выпуск и управление активами
Быстрое время расчетов

3. Rootstock Rootstock — это совместимый с виртуальной машиной Ethereum (EVM) сайдчейн для Bitcoin, использующий консенсус proof-of-work и объединенное майнинг. Это позволяет пользователям Bitcoin блокировать BTC и создавать RBTC, расширяя функциональность Bitcoin с помощью расширенных возможностей смарт-контрактов.

Ключевые функции:

Функциональность смарт-контрактов
Двусторонняя привязка с Bitcoin
Совместимость с языком Solidity Ethereum
Улучшенная безопасность благодаря хешрейту Bitcoin

4. Stacks Stacks — это уникальное решение второго уровня, которое интегрируется с блокчейн-сетью Bitcoin, чтобы включить смарт-контракты, децентрализованные приложения и цифровые активы. Оно использует новую модель консенсуса, называемую Proof of Transfer (PoX), которая закрепляется за Bitcoin для безопасности. Stacks Network также интегрирует собственный токен, Stacks (STX).

Ключевые функции:

Смарт-контракты
Консенсус Proof of Transfer (PoX)
Децентрализованные приложения
Интеграция с моделью безопасности Bitcoin

5. Wrapped Bitcoin (WBTC) на Ethereum Wrapped Bitcoin (WBTC) — это решение второго уровня, которое соединяет Bitcoin с Ethereum. Это позволяет пользователям обернуть свои BTC в токен ERC-20, позволяя использовать Bitcoin в экосистеме DeFi Ethereum.

Ключевые функции:

Соединяет Bitcoin с Ethereum
Позволяет использовать Bitcoin в DeFi приложениях
Совместимость с токенами ERC-20

Откройте для себя лучшие платформы для покупки, продажи и торговли криптовалютами.

Алгоритмическая торговля

Автоматизированная торговля

Арбитражные боты

Копи-трейдинг

Дейтрейдинг

Демо-счета для торговли

Производные

Торговля фьючерсами

Торговля с кредитным плечом

Маржинальная торговля

Торговля опционами

Шортинг

Анонимные обмены

Централизованный

Криптовалютные брокеры

Обмены криптовалюты на фиат

Децентрализованный

Для начинающих

Гибридный

Платформы кредитования

Самые низкие комиссии

P2P криптообмены

Депозит PayPal

Самый безопасный

Сберегательные счета

Платформы обмена

Лучшие криптовалюты для покупки сейчас

Лучшие крипто-продажи

Новые криптопроекты

Бинарные опционы

Откройте для себя лучшие платформы для покупки, продажи и торговли криптовалютами.

Бинарные опционы

🟠 Ресурсы экосистемы Bitcoin

Биржи и торговые платформы Bitcoin

Кошельки и хранение Bitcoin

Данные, инструменты и графики Bitcoin

Банкоматы и физическая инфраструктура Bitcoin

Инвестиции и финансы Bitcoin

Коммерция и образ жизни с Bitcoin

Конференции и события по Bitcoin

Airdrops и открытие Bitcoin

Азартные игры и казино с Bitcoin

Как работают транзакции биткойнов?

Поймите, как публичный блокчейн Биткоина отслеживает владение с течением времени. Получите ясность по ключевым терминам, таким как публичные и частные ключи, входы и выходы транзакций, время подтверждения и многое другое.

Читать статью →

Как работают транзакции биткойнов?

Что такое сайдчейны?

Узнайте о различных типах сайдчейнов, их преимуществах и недостатках, а также о том, для чего они используются. Получите основные сведения о ключевых проектах сайдчейнов.

Читать статью →

Что такое сайдчейны?

Что такое Lightning Network?

Узнайте, как работает ключевое решение второго уровня масштабирования Биткоина и поймите, с какими трудностями оно сталкивается.

Читать статью →

Что такое Lightning Network?

В чем разница между Биткоином и Эфириумом?

Узнайте о ключевых различиях между двумя самыми популярными криптовалютами.

Читать статью →

В чем разница между Биткоином и Эфириумом?

Узнайте о ключевых различиях между двумя самыми популярными криптовалютами.

ДОВЕРЯЮТ БОЛЕЕ 5 МИЛЛИОНА ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ КРИПТОВАЛЮТ ПО ВСЕМУ МИРУ

БУДЬТЕ ВПЕРЕДИ В КРИПТО

ДОСТАВЛЯЕТСЯ ЕЖЕНЕДЕЛЬНО

Опережайте в мире криптовалют с нашей еженедельной рассылкой, которая предоставляет наиболее важные аналитические данные.

Еженедельные новости криптовалют, подобранные для вас

Практические инсайты и образовательные советы

Обновления по продуктам, способствующим экономической свободе

Зарегистрироваться

Никакого спама. Вы можете отписаться в любое время.

Начните безопасно инвестировать с кошельком Bitcoin.com

Начните безопасно инвестировать с кошельком Bitcoin.com

Более кошельков создано на данный момент

Все, что вам нужно, чтобы безопасно покупать, продавать, обменивать и инвестировать свои Bitcoin и криптовалюту.

Download App

Что такое Layer-2 в контексте Биткойна

Содержание

Что такое решения второго уровня для Bitcoin?

Основные отличия решений второго уровня для Bitcoin и Ethereum

Почему нужны решения второго уровня для Bitcoin?

Как работают решения второго уровня для Bitcoin

Каналы состояния

Сайдчейны

Роллапы

Преимущества решений второго уровня для Bitcoin

Проблемы решений второго уровня для Bitcoin

Ключевые проекты второго уровня для Bitcoin

Торговые функции

Криптовалюты

Типы обмена

Географические регионы