Понимание проектов Уровня 2: Определение, история и вызовы

Новичок1/16/2025, 7:50:54 AM
Эта статья исследует принципы и текущий ландшафт технологии Уровня 2, углубляясь в ее ограничения в масштабируемости, безопасности и совместимости многих цепочек, смотря в будущее на перспективные разработки.

Роль и рост Уровня 2

Что такое Уровень 2?

Уровень 2 (L2) - это неотъемлемый уровень расширения для технологии блокчейн, построенный поверх основной цепи (Уровень 1). Обработка большинства транзакций вне цепи снижает нагрузку на основную цепь. Основная цель - увеличение масштабируемости и эффективности блокчейн при сохранении безопасности и децентрализации основной цепи. Благодаря решениям L2 пользователи могут получить преимущества в виде снижения затрат на транзакции и повышения скорости обработки, что делает блокчейн более привлекательным для повседневного использования.

Существует различные технологии L2, каждая подходит для разных сценариев. Например, каналы состояний позволяют часто осуществлять взаимодействия вне цепи, завершаясь на главной цепи только в конце, тем самым упрощая нагрузку на цепь. Сайдчейны работают независимо, но подключаются к главной цепи через двойной якорный метод. Технология Plasma создает подцепи для управления большими объемами транзакций, при этом полагаясь на главную цепь для обеспечения безопасности. Технология Rollup (включая Optimistic Rollup и ZK-Rollup) агрегирует множество транзакций перед отправкой их на главную цепь, используя фальсификацию или доказательства нулевого знания для обеспечения безопасности и правильности транзакций. Вместе эти технологии составляют основу экосистемы L2, удовлетворяя различным потребностям масштабируемости.

В то время как технология Уровня 2 решает проблемы масштабируемости, она все еще сталкивается с существенными вызовами. Каналы состояния требуют, чтобы участники были постоянно в сети, что усложняет пользовательский опыт; боковые цепи требуют собственных мер безопасности, что может привести к рискам активов; Подцепи Plasma сложно разрабатывать, что ограничивает гибкость разработчиков; и хотя решения Rollup улучшают эффективность транзакций, они все еще нуждаются в улучшениях в доступности данных и зависимости от безопасности основной цепи. Более того, отсутствие стандартизации среди различных решений Уровня 2 может привести к фрагментации, усложняя интеграцию и взаимодействие. Эти проблемы препятствуют более широкому потенциалу применения Уровня 2.

Эволюция уровня 2 имеет решающее значение для широкого внедрения блокчейна, особенно в таких секторах, как финансы, игры и социальные сети, где важны частые взаимодействия. Ожидается, что достижения в технологиях доступности данных (например, доказательства валидности) и межсетевой совместимости снизят барьеры входа пользователей и повысят доступность блокчейна. Кроме того, усовершенствования уровня 2 откроют новые возможности для приложений Web3, что позволит использовать их в более сложных сценариях. В конечном счете, уровень 2 является ключевым фактором для перехода технологии блокчейн от экспериментальных фаз к крупномасштабным приложениям.

Подъем Уровня 2

Технология Уровня 2 (L2) возникла в ответ на ограничения производительности блокчейна, особенно основной сети Ethereum (Уровень 1), которая испытывала проблемы с высоким объемом транзакций. По мере роста популярности децентрализованных финансов (DeFi) и нефункциональных токенов (NFT), комиссии за транзакции и время подтверждения на основной сети увеличивались, негативно влияя на опыт пользователей и масштабируемость. Решения Уровня 2 были разработаны для снятия нагрузки с основной цепи путем обработки некоторых транзакций вне цепи, тем самым улучшая скорость и снижая затраты.

В последние годы технология L2 значительно продвинулась, с решениями, такими как State Channels, sidechains, Plasma, Optimistic Rollup и ZK-Rollup, ставшими заметными. Технология Rollup, в частности, привлекла внимание своей способностью упаковывать множество транзакций и отправлять их на главную сеть, обеспечивая их действительность и безопасность с помощью мошенничества или доказательств нулевого знания. Эти решения улучшают пропускную способность транзакций, сохраняя при этом безопасность и децентрализацию главной сети.

Во время последнего бычьего рынка Layer 2 быстро набрал обороты и стал ключевым игроком в общедоступном блокчейн-пространстве. Вот несколько значимых примеров:

  1. Arbitrum
    Arbitrum, разработанный компанией Offchain Labs, является решением Layer 2 на основе Optimistic Rollup, которое направлено на ускорение транзакций и снижение затрат в сети Ethereum. Его основной особенностью является обработка большей части данных транзакций вне цепи, что значительно увеличивает пропускную способность и снижает комиссии.
    К 2024 году данные DeFiLlama показывают, что у Arbitrum примерно 2 миллиарда долларов общей заблокированной стоимости (TVL), составляющей 60,62% рынка уровня 2, что далеко превосходит конкурентов. Во время эйрдропа в марте 2024 года было зафиксировано 3 миллиона ежедневных транзакций, демонстрируя сильное вовлечение пользователей. Кроме того, Arbitrum запустил проект Arbitrum Orbit, позволяющий разработчикам создавать настраиваемые решения уровня 3, дополняя тем самым свою экосистему.

  2. Оптимизм
    Optimism - это еще одно значимое решение Уровня 2 на основе оптимистического Rollup, направленное на снижение комиссий за транзакции и увеличение пропускной способности в Ethereum. Оно пакетирует данные транзакций для отправки на основную цепочку, используя механизм отложенного доказательства мошенничества, чтобы гарантировать правильность данных.
    Сообщения свидетельствуют о том, что доход коллектива Оптимизма достиг 15 700 ETH (около 40,82 миллиона долларов) в октябре 2024 года, причем OP Mainnet внес около 81,5%. Его экосистема Superchain составляет примерно 37% объема транзакций на рынке Уровня 2, подчеркивая его конкурентное преимущество. Оптимизм поощряет участие разработчиков и сообщества, способствуя децентрализованному управлению, дополнительно толкая его рост на рынке.

  3. zkSync
    zkSync, разработанный компанией Matter Labs, - это решение Уровня 2 на основе ZK-Rollup, которое использует технологию доказательства с нулевым разглашением для эффективной и безопасной обработки транзакций. В отличие от Оптимистичного Rollup, zkSync проверяет допустимость транзакции непосредственно через доказательства с нулевым разглашением, устраняя задержки, связанные с доказательствами мошенничества, и обеспечивая более быстрые подтверждения.
    Отчеты показывают, что основная сеть zkSync Era открылась для общественности в марте 2024 года и за два месяца достигла общей заблокированной стоимости (TVL) в размере 480 миллионов долларов, с недельным темпом роста почти 20%. Количество уникальных адресов на zkSync также резко возросло, превысив 920 000 к маю того же года, опередив Arbitrum и Optimism, что свидетельствует о сильном росте пользователей. Его эффективная архитектура и низкие комиссии делают zkSync предпочтительной платформой для разработчиков и пользователей DeFi.

Сравнение текущих решений уровня 2


Сравнение решений Уровня 2 (Источник: Сообщество DChain)

В настоящее время существуют четыре основных типа решений Уровня 2: Оптимистические Роллапы, ZK-Rollup, Каналы состояний и боковые цепи. Каждое решение имеет свои уникальные особенности, преимущества, недостатки и области применения. Ниже приведено подробное сравнение этих четырех основных технологий.

Оптимистичные Rollups


Технические решения Optimistic Rollups (Источник: Chainlink)

Optimistic Rollups - это масштабное решение уровня 2 на основе Ethereum, разработанное для увеличения пропускной способности транзакций и снижения затрат. Основной механизм заключается в пакетной обработке множества транзакций и представлении результатов на главной цепи вместо проверки каждой отдельно. Это значительно снижает нагрузку на главную цепь, что приводит к улучшению эффективности и пропускной способности. Благодаря своему 'оптимистичному' подходу система предполагает, что все представленные транзакции действительны, если только не возражается. Это значительно снижает вычислительные и хранилищные затраты, делая Optimistic Rollups эффективным вариантом масштабирования.

В этой модели данные о транзакциях и обновления состояния обрабатываются вне цепи, а окончательные результаты отправляются на основную цепь Ethereum с помощью «доказательств мошенничества». Участники могут оспаривать подозрительные транзакции в определенный период времени; в случае успеха транзакция аннулируется, и на злонамеренных пользователей накладываются штрафы. Хотя это вносит некоторые задержки, это обеспечивает безопасность и децентрализацию, сокращая при этом зависимость от основной цепи. Стоимость транзакций также значительно ниже, так как не все данные нужно полностью отправлять на основную цепь.

Одним из основных преимуществ Optimistic Rollups является совместимость с существующими смарт-контрактами Ethereum. Поскольку они изменяют только способ проверки транзакций, а не их выполнение, разработчики могут перенести свой текущий код смарт-контракта на Optimistic Rollups без каких-либо изменений. Это упрощает переход и позволяет разработчикам быстро адаптироваться и использовать эффективность Layer 2 для более конкурентоспособных сервисов.

Однако есть проблемы. Основным недостатком является более длительное время подтверждения, так как транзакции должны ждать верификации во время периода "доказательства мошенничества", которое может занять несколько дней. Это делает Оптимистичные Роллапы непригодными для приложений, требующих быстрых подтверждений транзакций. Кроме того, механизм доказательства мошенничества полагается на активное участие участников сети в выявлении и оспаривании недействительных транзакций, что может привести к неэффективности.

Известные публичные сети, использующие Optimistic Rollups, включают Optimism и Arbitrum, которые являются лидерами в решениях уровня 2. Optimism оптимизирует обработку транзакций Ethereum, объединяя отправку и используя доказательства мошенничества для обеспечения точности. Его целью является поддержка более эффективных децентрализованных приложений (dApps) за счет снижения затрат и увеличения пропускной способности. Несколько проектов DeFi, таких как Uniswap и Synthetix, работают на Optimism, получая выгоду от снижения комиссий и более быстрой обработки.

Arbitrum, также основанный на Optimistic Rollup, использует аналогичное проектирование, но с улучшениями в производительности и оптимизации, что позволяет более эффективную обработку транзакций при сохранении высокой совместимости с умными контрактами Ethereum. Он широко используется в пространстве DeFi и является предпочтительной платформой Уровня 2 для многих протоколов децентрализованных финансов, с быстро расширяющейся экосистемой. Обе платформы способствуют росту экосистемы Ethereum, предлагая более низкие комиссии и более высокие скорости.

Эти цепочки Optimistic Rollups не только поддерживают большие объемы транзакций, но также поддерживают высокую совместимость с приложениями основной цепочки, позволяя существующим проектам Ethereum легко мигрировать и пользоваться преимуществами Уровня 2.

ZK-Rollups

Решение технологии ZK-Rollups (Источник: Образовательная документация Chainlink)

ZK-Rollups - это еще одно решение Уровня 2 на основе Ethereum, которое стремится увеличить пропускную способность и снизить затраты с помощью технологии доказательства нулевого знания (ZKP). В отличие от Optimistic Rollups, ZK-Rollups генерируют математические доказательства во время обработки транзакций, чтобы гарантировать правильность данных. Они объединяют несколько транзакций в единую пакетную операцию и отправляют результаты на главную цепь, используя доказательства нулевого знания, что исключает необходимость в индивидуальной проверке. Это позволяет ZK-Rollups значительно увеличить пропускную способность транзакций, обеспечивая при этом улучшенную безопасность и меньшее время подтверждения.

В ZK-Rollups данные о транзакциях и обновления состояния обрабатываются вне цепи, но правильность транзакций подтверждается внутри цепи с помощью доказательств с нулевым разглашением. Несмотря на то, что эти доказательства требуют интенсивных вычислений, они позволяют основной цепи Ethereum быстро проверять действительность транзакций без долгого ожидания доказательств мошенничества. Благодаря эффективности доказательств с нулевым разглашением, ZK-Rollups могут обрабатывать большие объемы транзакций практически в режиме реального времени, что существенно сокращает задержки подтверждения. Это делает их особенно подходящими для приложений, требующих низкой задержки, таких как платежи в реальном времени, игровая и высокочастотная торговля.

Одним из ключевых преимуществ ZK-Rollups является их высокий уровень безопасности и масштабируемости. В отличие от Optimistic Rollups, ZK-Rollups не зависят от доказательств мошенничества; они непосредственно проверяют правильность транзакций с использованием доказательств с нулевым разглашением информации. Это не только делает процесс проверки более эффективным, но и повышает общую безопасность системы. Кроме того, обработкой больших объемов данных вне цепи Ethereum ZK-Rollups эффективно снижают нагрузку на основную цепь Ethereum, значительно снижая затраты на транзакции, превосходя в сценариях торговли с высокой пропускной способностью и высокой частотой.

Тем не менее, ZK-Rollups сталкиваются с некоторыми проблемами. Во-первых, технология доказательства с нулевым разглашением является сложной, требующей от разработчиков более высоких технических навыков для создания и развертывания приложений на основе ZK-Rollups. Во-вторых, несмотря на то, что ZK-Rollups обеспечивают большую безопасность и масштабируемость, все еще существуют ограничения в отношении совместимости с существующими смарт-контрактами. Адаптация текущих смарт-контрактов Ethereum для ZK-Rollups может потребовать дополнительных модификаций, что усложнит разработку и миграцию.

Известные публичные цепочки, использующие ZK-Rollups, включают zkSync и StarkWare, которые в настоящее время являются ведущими платформами на рынке. zkSync оптимизирует процесс вычисления нулевых доказательств, предлагая быстрые и недорогие подтверждения транзакций и используется различными протоколами DeFi, такими как Curve и Aave. StarkWare способствует эффективной проверке данных на цепи с помощью своей платформы ZK-Rollups на основе технологии STARK, которая широко используется в децентрализованных биржах (DEX) и других приложениях DeFi. Обе платформы ускоряют рост экосистемы Ethereum, предоставляя низколатентные и высокоуровневые среды для проведения транзакций, способствуя принятию решений Layer 2.

Эти цепи ZK-Rollups повышают пропускную способность транзакций, обеспечивают более высокую безопасность и более низкие затраты, что делает их значительными инноваторами в масштабируемости блокчейна. По мере развития технологии ZK-Rollups ожидается, что все больше DeFi-приложений и децентрализованных платформ примут их для улучшения масштабируемости и производительности.

Каналы состояния


Техническое решение Celer: практическая реализация каналов состояний (Источник: tokeninsight)

Каналы состояния - это еще одно решение масштабирования Уровня 2, разработанное для увеличения пропускной способности блокчейна и снижения затрат на транзакции за счет обработки транзакций вне цепи. Основная концепция заключается в том, чтобы перенести взаимодействия между участниками вне основной цепи и отправить только окончательное состояние на блокчейн после завершения транзакций. Это позволяет участникам взаимодействовать во множестве мгновенных взаимодействий вне цепи, избегая необходимости отправлять каждую транзакцию на основную цепь, тем самым сокращая задержки и затраты.

В каналах состояний участники сначала блокируют определенную сумму средств на главной цепочке для создания канала. После этого транзакции могут происходить часто вне цепочки, при этом все обновления состояния и обмены данными происходят вне цепочки. Только окончательное состояние отправляется на главную цепочку для завершения после завершения транзакций. Поскольку транзакции происходят вне цепочки, каналы состояний могут значительно увеличить скорость транзакций и снизить затраты, что особенно подходит для приложений, требующих частых транзакций и низкой задержки, таких как онлайн-платежи, игры и молниеносные платежи.

Одним из ключевых преимуществ каналов состояния является их высокая эффективность и низкие транзакционные издержки. Поскольку транзакции между участниками не требуется подавать в основную цепь каждый раз, нагрузка на сеть значительно снижается, что уменьшает стоимость каждой транзакции и повышает пропускную способность. Кроме того, каналы состояния обеспечивают высокий уровень обеспечения безопасности с основной цепью, поскольку окончательные обновления состояния подаются для проверки с использованием криптографических подписей. Они предлагают пользователям недорогой и эффективный способ взаимодействия, обеспечивая децентрализацию и безопасность.

Однако у каналов состояний также есть проблемы. Во-первых, для их использования участники должны быть онлайн в режиме реального времени, поскольку транзакции происходят вне цепи и должны происходить, когда обе стороны доступны. Во-вторых, каналы состояний работают лучше в сценариях с частыми взаимодействиями и меньшим количеством участников; более крупные приложения могут быть не подходящими. Еще одной проблемой является то, что для использования каналов состояний участники должны блокировать средства, что может причинить неудобства некоторым пользователям, особенно тем, у которых высокие потребности в ликвидности.

Типичные реализации State Channels включают Raiden Network и Connext. Raiden Network - это платежная сеть на основе State Channels на Ethereum, предназначенная для обработки платежей с высокой пропускной способностью. Она позволяет пользователям проводить мгновенные платежные транзакции вне цепочки блоков Ethereum, отправляя только конечное состояние на основную цепочку Ethereum при расчете, тем самым обеспечивая низкую стоимость микроплатежей. Connext расширяет возможности DeFi и платежных приложений через State Channels, предоставляя эффективное и недорогое платежное решение. Оба проекта внесли значительный вклад в снижение транзакционных издержек и увеличение скорости проведения транзакций, способствуя применению решений Уровня 2.

Эти решения каналов состояний значительно увеличивают пропускную способность путем проведения транзакций вне цепочки и снижают нагрузку на основную цепочку, что особенно подходит для быстрых, недорогих платежных приложений. По мере совершенствования технологии каналы состояний будут предоставлять решения для большего количества приложений, требующих быстрых и частых транзакций, становясь важной частью масштабируемости Уровня 2.

Сайдчейны


Схема технического принципа Polygon (Источник: CSDN)

Sidechains - это тип масштабируемого решения Layer 2, которое улучшает функциональность основной цепи путем создания независимых блокчейнов. Это позволяет получить более высокую пропускную способность транзакций и большую гибкость. В отличие от других решений Layer 2, sidechains работают собственными механизмами консенсуса и структурами блокчейна, позволяя пользователям передавать активы с основной цепи на sidechain для транзакций и обработки. Обычно такой перевод облегчают мосты между цепями, позволяющие пользователям перемещать свои активы обратно на основную цепь в любое время.

Одним из основных преимуществ сайдчейнов является их гибкость. Благодаря независимым механизмам консенсуса разработчики могут настраивать параметры сайдчейна, такие как время блока и комиссии за транзакции, в соответствии с конкретными потребностями. Эта адаптивность делает сайдчейны особенно подходящими для приложений, которые требуют высокой пропускной способности, низкой задержки или специализированных функций. Например, некоторые сайдчейны могут быть оптимизированы специально для игр, NFT или других отраслей, чтобы лучше удовлетворять разнообразным требованиям.

Еще одним ключевым преимуществом является масштабируемость побочных цепей. Поскольку они функционируют независимо от основной цепи, они не непосредственно используют ресурсы основной цепи, что позволяет им обрабатывать значительный объем транзакций или вычислительных задач. Это делает побочные цепи идеальными для крупных децентрализованных приложений (dApps) и платформ высокочастотной торговли, так как они могут обеспечить повышенную производительность без влияния на основную цепь. По сравнению с другими решениями на уровне 2, побочные цепи обычно предлагают большую гибкость и масштабируемость благодаря отсутствию ограничений, накладываемых основной цепью.

Однако сайдчейны также сталкиваются с определенными проблемами. Во-первых, их безопасность отличается от безопасности основной цепочки; Сайдчейны зависят от собственных механизмов консенсуса и участников сети для обеспечения безопасности, что может сделать их более уязвимыми для атак или проблем, чем основная цепочка. Для защиты безопасности активов сайдчейнам нужны надежные кроссчейн-мосты и механизмы проверки. Во-вторых, в то время как сайдчейны могут предложить повышенную пропускную способность и гибкость, кроссчейн-операции иногда могут приводить к задержкам и сложностям, особенно при передаче активов между несколькими сайдчейнами.

Примеры типичных боковых цепей включают Polygon (ранее Matic Network) и Liquid Network. Polygon - это совместимая с Ethereum боковая цепь, которая улучшает разработку DeFi, NFT и других децентрализованных приложений, обеспечивая более высокую пропускную способность транзакций и более низкие комиссии для Ethereum. Она достигает этого благодаря своему механизму консенсуса PoS (Proof of Stake) и фреймворку Plasma, которые поддерживают большой объем транзакций и обработку данных. Liquid Network, разработанный компанией Blockstream, является боковой цепью, предназначенной для предложения более быстрых подтверждений транзакций и улучшенной конфиденциальности для Bitcoin. Он позволяет мгновенно подтверждать транзакции с помощью своей независимой боковой цепи и механизма консенсуса, обеспечивая лучшую защиту конфиденциальности для пользователей и подходит для приложений на предприятий и торговли высокой частоты.

Эти решения для сайдчейнов повышают производительность и масштабируемость, разгружая транзакции и обработку данных из основной цепочки, а также предлагают большую гибкость для разработчиков и пользователей. По мере того, как технология сайдчейна продолжает развиваться, она будет играть все более важную роль в экосистеме блокчейна, особенно в приложениях, требующих высокой пропускной способности и гибкости.

Основные ограничения Уровня 2

Хотя технология Уровень 2 значительно улучшает производительность блокчейна и снижает транзакционные издержки, у нее также есть определенные основные ограничения. Вот несколько ключевых ограничений, связанных с проектами Уровня 2:

Проблемы безопасности

Решения уровня 2 обычно полагаются на основную цепочку для обеспечения базовой безопасности, но в их структуре безопасности могут быть различия. Например, оптимистичные роллапы и каналы состояний зависят от того, что участники сети могут оспаривать подозрительные транзакции с помощью механизма защиты от мошенничества после того, как транзакции отправлены в основную цепочку. Однако этот механизм не всегда эффективно предотвращает вредоносные атаки. Злоумышленники могут использовать уязвимости системы для выполнения «вредоносных транзакций» и быстрого вывода средств, в то время как процесс предоставления доказательств мошенничества может занять некоторое время, что приводит к задержкам в отражении атак в режиме реального времени. Кроме того, безопасность решений уровня 2 часто зависит от меньшей сети проверяющих узлов, а это означает, что если эти узлы будут скомпрометированы, это может поставить под угрозу безопасность всей сети. Таким образом, несмотря на то, что технология уровня 2 предлагает эффективные решения для масштабирования, ее безопасность иногда может быть менее надежной, чем у основной цепочки.

Проблемы совместимости и взаимодействия межцепочечной

Текущие решения Уровня 2 обычно строятся вокруг одной основной цепи, особенно решения Уровня 2 Ethereum, такие как Optimism и Arbitrum, которые в первую очередь сосредотачиваются на оптимизации производительности Ethereum. Однако перекрестные цепные операции создают серьезные проблемы взаимодействия. Различные блокчейны используют различные механизмы консенсуса и протоколы, что усложняет передачу активов и обмен информацией. Технология моста межцепных операций все еще развивается; в то время как проекты типа Cosmos и Polkadot пытаются предоставить поддержку межцепных операций, они не взаимодействуют напрямую с большинством технологий Уровня 2. Эта ситуация заставляет пользователей полагаться на протоколы мостовых операций сторонних поставщиков, что может нести потенциальные риски безопасности. Более того, различия в совместимости между различными решениями Уровня 2 могут вызывать задержки и сложности в передвижении активов и информации по различным цепям, что делает операции более сложными для пользователей.

Пользовательский опыт и технические преграды

Сложность технологии Layer 2 является существенным препятствием для ее широкого внедрения. Хотя эти решения могут обеспечить более высокую пропускную способность транзакций и более низкие комиссии, перенос активов из основной цепочки на уровень 2 может включать в себя несколько шагов для пользователей. Например, пользователи должны сначала соединить активы из основной цепочки на уровень 2, прежде чем торговать или работать в сети уровня 2. Кроме того, интерфейсы и методы использования сетей уровня 2 часто отличаются от интерфейсов основной цепочки, требуя от пользователей работы через определенные кошельки или платформы, что может быть сложно для нетехнических пользователей. Для разработчиков перенос существующих приложений на уровень 2 также требует внесения изменений в код для обеспечения совместимости и эффективной работы в новой среде. Чтобы воспользоваться преимуществами уровня 2, разработчикам необходимо понимать базовую архитектуру каждой технологии уровня 2, что создает технические барьеры для разработки.

Проблемы с блокировкой средств и ресурсов

Некоторые решения Layer 2, такие как состояние каналов, требуют от пользователей заблокировать определенную сумму средств в качестве залога. Хотя этот механизм помогает обеспечить целостность обеих сторон во время транзакций, он также представляет определенные проблемы. Во-первых, пользователи не могут свободно распоряжаться заблокированными средствами, что ограничивает их ликвидность. Стоимость упущенной выгоды от заблокированных средств может быть значительной для некоторых пользователей, особенно когда они хотят использовать эти активы для других инвестиций или транзакций. Кроме того, количество участников может быть ограничено работой состояния каналов; слишком большое количество участников может замедлить движение средств и усложнить управление. Хотя смарт-контракты и средства автоматизации могут повысить эффективность управления средствами, блокировка средств остается проблемой, которую нельзя пренебрегать в некоторых решениях Layer 2.

Компромиссы между децентрализацией и масштабируемостью

При проектировании решений уровня 2 критически важным вопросом является баланс между децентрализацией и масштабируемостью. Для улучшения масштабируемости некоторые решения (например, оптимистичные накопительные пакеты) используют более централизованную структуру, особенно при выполнении механизмов защиты от мошенничества и оспаривания, часто полагаясь на подмножество основных узлов для проверки эффективности транзакций, что может повлиять на децентрализацию. Другие решения (например, ZK-Rollups) поддерживают более высокий уровень децентрализации, используя технологию доказательства с нулевым разглашением, но их вычислительная сложность выше и требует больше вычислительных ресурсов. Это означает, что, хотя ZK-Rollups теоретически обеспечивают лучшую безопасность и децентрализацию, их масштабируемость ограничена вычислительными узкими местами доказательств с нулевым разглашением. Таким образом, поиск баланса между децентрализацией, безопасностью и масштабируемостью остается важнейшей проблемой для технологии уровня 2, требующей дальнейших инноваций и оптимизации для достижения более высокой масштабируемости при обеспечении безопасности и децентрализации сети.

Вывод

Хотя технология Layer 2 предлагает эффективные решения для увеличения масштабируемости блокчейна, она все еще сталкивается с множеством ограничений. Хотя она может улучшить пропускную способность транзакций и снизить затраты, сложность и зависимости сетей Layer 2 остаются значительными проблемами, особенно в отношении взаимодействия между разными цепями и безопасности данных.

Кроме того, время подтверждения транзакции и механизмы проверки могут ограничивать требования к реальному времени определенных приложений. Несмотря на достижения, такие как Оптимистические Роллапы и ZK-Rollups, направленные на повышение эффективности, задержки и механизмы обеспечения безопасности по-прежнему влияют на производительность системы, что делает сложным полное замещение решений Уровня 2 Уровнем 1 в высокочастотной торговле или сценариях, требующих мгновенного подтверждения.

В будущем, по мере того как технологии продолжают развиваться и улучшаться, ожидается, что ограничения решений на Уровне 2 будут смягчены. Более эффективные протоколы межцепочечных взаимодействий, улучшенные дизайны пользовательского интерфейса и усовершенствованные меры безопасности будут стимулировать дальнейшее принятие технологии Уровня 2. Они могут играть все более важную роль в экосистеме блокчейна.

المؤلف: Oxaya
المترجم: Painre
المراجع (المراجعين): Edward、Piccolo、Elisa
مراجع (مراجعو) الترجمة: Ashely、Joyce
* لا يُقصد من المعلومات أن تكون أو أن تشكل نصيحة مالية أو أي توصية أخرى من أي نوع تقدمها منصة Gate.io أو تصادق عليها .
* لا يجوز إعادة إنتاج هذه المقالة أو نقلها أو نسخها دون الرجوع إلى منصة Gate.io. المخالفة هي انتهاك لقانون حقوق الطبع والنشر وقد تخضع لإجراءات قانونية.

Понимание проектов Уровня 2: Определение, история и вызовы

Новичок1/16/2025, 7:50:54 AM
Эта статья исследует принципы и текущий ландшафт технологии Уровня 2, углубляясь в ее ограничения в масштабируемости, безопасности и совместимости многих цепочек, смотря в будущее на перспективные разработки.

Роль и рост Уровня 2

Что такое Уровень 2?

Уровень 2 (L2) - это неотъемлемый уровень расширения для технологии блокчейн, построенный поверх основной цепи (Уровень 1). Обработка большинства транзакций вне цепи снижает нагрузку на основную цепь. Основная цель - увеличение масштабируемости и эффективности блокчейн при сохранении безопасности и децентрализации основной цепи. Благодаря решениям L2 пользователи могут получить преимущества в виде снижения затрат на транзакции и повышения скорости обработки, что делает блокчейн более привлекательным для повседневного использования.

Существует различные технологии L2, каждая подходит для разных сценариев. Например, каналы состояний позволяют часто осуществлять взаимодействия вне цепи, завершаясь на главной цепи только в конце, тем самым упрощая нагрузку на цепь. Сайдчейны работают независимо, но подключаются к главной цепи через двойной якорный метод. Технология Plasma создает подцепи для управления большими объемами транзакций, при этом полагаясь на главную цепь для обеспечения безопасности. Технология Rollup (включая Optimistic Rollup и ZK-Rollup) агрегирует множество транзакций перед отправкой их на главную цепь, используя фальсификацию или доказательства нулевого знания для обеспечения безопасности и правильности транзакций. Вместе эти технологии составляют основу экосистемы L2, удовлетворяя различным потребностям масштабируемости.

В то время как технология Уровня 2 решает проблемы масштабируемости, она все еще сталкивается с существенными вызовами. Каналы состояния требуют, чтобы участники были постоянно в сети, что усложняет пользовательский опыт; боковые цепи требуют собственных мер безопасности, что может привести к рискам активов; Подцепи Plasma сложно разрабатывать, что ограничивает гибкость разработчиков; и хотя решения Rollup улучшают эффективность транзакций, они все еще нуждаются в улучшениях в доступности данных и зависимости от безопасности основной цепи. Более того, отсутствие стандартизации среди различных решений Уровня 2 может привести к фрагментации, усложняя интеграцию и взаимодействие. Эти проблемы препятствуют более широкому потенциалу применения Уровня 2.

Эволюция уровня 2 имеет решающее значение для широкого внедрения блокчейна, особенно в таких секторах, как финансы, игры и социальные сети, где важны частые взаимодействия. Ожидается, что достижения в технологиях доступности данных (например, доказательства валидности) и межсетевой совместимости снизят барьеры входа пользователей и повысят доступность блокчейна. Кроме того, усовершенствования уровня 2 откроют новые возможности для приложений Web3, что позволит использовать их в более сложных сценариях. В конечном счете, уровень 2 является ключевым фактором для перехода технологии блокчейн от экспериментальных фаз к крупномасштабным приложениям.

Подъем Уровня 2

Технология Уровня 2 (L2) возникла в ответ на ограничения производительности блокчейна, особенно основной сети Ethereum (Уровень 1), которая испытывала проблемы с высоким объемом транзакций. По мере роста популярности децентрализованных финансов (DeFi) и нефункциональных токенов (NFT), комиссии за транзакции и время подтверждения на основной сети увеличивались, негативно влияя на опыт пользователей и масштабируемость. Решения Уровня 2 были разработаны для снятия нагрузки с основной цепи путем обработки некоторых транзакций вне цепи, тем самым улучшая скорость и снижая затраты.

В последние годы технология L2 значительно продвинулась, с решениями, такими как State Channels, sidechains, Plasma, Optimistic Rollup и ZK-Rollup, ставшими заметными. Технология Rollup, в частности, привлекла внимание своей способностью упаковывать множество транзакций и отправлять их на главную сеть, обеспечивая их действительность и безопасность с помощью мошенничества или доказательств нулевого знания. Эти решения улучшают пропускную способность транзакций, сохраняя при этом безопасность и децентрализацию главной сети.

Во время последнего бычьего рынка Layer 2 быстро набрал обороты и стал ключевым игроком в общедоступном блокчейн-пространстве. Вот несколько значимых примеров:

  1. Arbitrum
    Arbitrum, разработанный компанией Offchain Labs, является решением Layer 2 на основе Optimistic Rollup, которое направлено на ускорение транзакций и снижение затрат в сети Ethereum. Его основной особенностью является обработка большей части данных транзакций вне цепи, что значительно увеличивает пропускную способность и снижает комиссии.
    К 2024 году данные DeFiLlama показывают, что у Arbitrum примерно 2 миллиарда долларов общей заблокированной стоимости (TVL), составляющей 60,62% рынка уровня 2, что далеко превосходит конкурентов. Во время эйрдропа в марте 2024 года было зафиксировано 3 миллиона ежедневных транзакций, демонстрируя сильное вовлечение пользователей. Кроме того, Arbitrum запустил проект Arbitrum Orbit, позволяющий разработчикам создавать настраиваемые решения уровня 3, дополняя тем самым свою экосистему.

  2. Оптимизм
    Optimism - это еще одно значимое решение Уровня 2 на основе оптимистического Rollup, направленное на снижение комиссий за транзакции и увеличение пропускной способности в Ethereum. Оно пакетирует данные транзакций для отправки на основную цепочку, используя механизм отложенного доказательства мошенничества, чтобы гарантировать правильность данных.
    Сообщения свидетельствуют о том, что доход коллектива Оптимизма достиг 15 700 ETH (около 40,82 миллиона долларов) в октябре 2024 года, причем OP Mainnet внес около 81,5%. Его экосистема Superchain составляет примерно 37% объема транзакций на рынке Уровня 2, подчеркивая его конкурентное преимущество. Оптимизм поощряет участие разработчиков и сообщества, способствуя децентрализованному управлению, дополнительно толкая его рост на рынке.

  3. zkSync
    zkSync, разработанный компанией Matter Labs, - это решение Уровня 2 на основе ZK-Rollup, которое использует технологию доказательства с нулевым разглашением для эффективной и безопасной обработки транзакций. В отличие от Оптимистичного Rollup, zkSync проверяет допустимость транзакции непосредственно через доказательства с нулевым разглашением, устраняя задержки, связанные с доказательствами мошенничества, и обеспечивая более быстрые подтверждения.
    Отчеты показывают, что основная сеть zkSync Era открылась для общественности в марте 2024 года и за два месяца достигла общей заблокированной стоимости (TVL) в размере 480 миллионов долларов, с недельным темпом роста почти 20%. Количество уникальных адресов на zkSync также резко возросло, превысив 920 000 к маю того же года, опередив Arbitrum и Optimism, что свидетельствует о сильном росте пользователей. Его эффективная архитектура и низкие комиссии делают zkSync предпочтительной платформой для разработчиков и пользователей DeFi.

Сравнение текущих решений уровня 2


Сравнение решений Уровня 2 (Источник: Сообщество DChain)

В настоящее время существуют четыре основных типа решений Уровня 2: Оптимистические Роллапы, ZK-Rollup, Каналы состояний и боковые цепи. Каждое решение имеет свои уникальные особенности, преимущества, недостатки и области применения. Ниже приведено подробное сравнение этих четырех основных технологий.

Оптимистичные Rollups


Технические решения Optimistic Rollups (Источник: Chainlink)

Optimistic Rollups - это масштабное решение уровня 2 на основе Ethereum, разработанное для увеличения пропускной способности транзакций и снижения затрат. Основной механизм заключается в пакетной обработке множества транзакций и представлении результатов на главной цепи вместо проверки каждой отдельно. Это значительно снижает нагрузку на главную цепь, что приводит к улучшению эффективности и пропускной способности. Благодаря своему 'оптимистичному' подходу система предполагает, что все представленные транзакции действительны, если только не возражается. Это значительно снижает вычислительные и хранилищные затраты, делая Optimistic Rollups эффективным вариантом масштабирования.

В этой модели данные о транзакциях и обновления состояния обрабатываются вне цепи, а окончательные результаты отправляются на основную цепь Ethereum с помощью «доказательств мошенничества». Участники могут оспаривать подозрительные транзакции в определенный период времени; в случае успеха транзакция аннулируется, и на злонамеренных пользователей накладываются штрафы. Хотя это вносит некоторые задержки, это обеспечивает безопасность и децентрализацию, сокращая при этом зависимость от основной цепи. Стоимость транзакций также значительно ниже, так как не все данные нужно полностью отправлять на основную цепь.

Одним из основных преимуществ Optimistic Rollups является совместимость с существующими смарт-контрактами Ethereum. Поскольку они изменяют только способ проверки транзакций, а не их выполнение, разработчики могут перенести свой текущий код смарт-контракта на Optimistic Rollups без каких-либо изменений. Это упрощает переход и позволяет разработчикам быстро адаптироваться и использовать эффективность Layer 2 для более конкурентоспособных сервисов.

Однако есть проблемы. Основным недостатком является более длительное время подтверждения, так как транзакции должны ждать верификации во время периода "доказательства мошенничества", которое может занять несколько дней. Это делает Оптимистичные Роллапы непригодными для приложений, требующих быстрых подтверждений транзакций. Кроме того, механизм доказательства мошенничества полагается на активное участие участников сети в выявлении и оспаривании недействительных транзакций, что может привести к неэффективности.

Известные публичные сети, использующие Optimistic Rollups, включают Optimism и Arbitrum, которые являются лидерами в решениях уровня 2. Optimism оптимизирует обработку транзакций Ethereum, объединяя отправку и используя доказательства мошенничества для обеспечения точности. Его целью является поддержка более эффективных децентрализованных приложений (dApps) за счет снижения затрат и увеличения пропускной способности. Несколько проектов DeFi, таких как Uniswap и Synthetix, работают на Optimism, получая выгоду от снижения комиссий и более быстрой обработки.

Arbitrum, также основанный на Optimistic Rollup, использует аналогичное проектирование, но с улучшениями в производительности и оптимизации, что позволяет более эффективную обработку транзакций при сохранении высокой совместимости с умными контрактами Ethereum. Он широко используется в пространстве DeFi и является предпочтительной платформой Уровня 2 для многих протоколов децентрализованных финансов, с быстро расширяющейся экосистемой. Обе платформы способствуют росту экосистемы Ethereum, предлагая более низкие комиссии и более высокие скорости.

Эти цепочки Optimistic Rollups не только поддерживают большие объемы транзакций, но также поддерживают высокую совместимость с приложениями основной цепочки, позволяя существующим проектам Ethereum легко мигрировать и пользоваться преимуществами Уровня 2.

ZK-Rollups

Решение технологии ZK-Rollups (Источник: Образовательная документация Chainlink)

ZK-Rollups - это еще одно решение Уровня 2 на основе Ethereum, которое стремится увеличить пропускную способность и снизить затраты с помощью технологии доказательства нулевого знания (ZKP). В отличие от Optimistic Rollups, ZK-Rollups генерируют математические доказательства во время обработки транзакций, чтобы гарантировать правильность данных. Они объединяют несколько транзакций в единую пакетную операцию и отправляют результаты на главную цепь, используя доказательства нулевого знания, что исключает необходимость в индивидуальной проверке. Это позволяет ZK-Rollups значительно увеличить пропускную способность транзакций, обеспечивая при этом улучшенную безопасность и меньшее время подтверждения.

В ZK-Rollups данные о транзакциях и обновления состояния обрабатываются вне цепи, но правильность транзакций подтверждается внутри цепи с помощью доказательств с нулевым разглашением. Несмотря на то, что эти доказательства требуют интенсивных вычислений, они позволяют основной цепи Ethereum быстро проверять действительность транзакций без долгого ожидания доказательств мошенничества. Благодаря эффективности доказательств с нулевым разглашением, ZK-Rollups могут обрабатывать большие объемы транзакций практически в режиме реального времени, что существенно сокращает задержки подтверждения. Это делает их особенно подходящими для приложений, требующих низкой задержки, таких как платежи в реальном времени, игровая и высокочастотная торговля.

Одним из ключевых преимуществ ZK-Rollups является их высокий уровень безопасности и масштабируемости. В отличие от Optimistic Rollups, ZK-Rollups не зависят от доказательств мошенничества; они непосредственно проверяют правильность транзакций с использованием доказательств с нулевым разглашением информации. Это не только делает процесс проверки более эффективным, но и повышает общую безопасность системы. Кроме того, обработкой больших объемов данных вне цепи Ethereum ZK-Rollups эффективно снижают нагрузку на основную цепь Ethereum, значительно снижая затраты на транзакции, превосходя в сценариях торговли с высокой пропускной способностью и высокой частотой.

Тем не менее, ZK-Rollups сталкиваются с некоторыми проблемами. Во-первых, технология доказательства с нулевым разглашением является сложной, требующей от разработчиков более высоких технических навыков для создания и развертывания приложений на основе ZK-Rollups. Во-вторых, несмотря на то, что ZK-Rollups обеспечивают большую безопасность и масштабируемость, все еще существуют ограничения в отношении совместимости с существующими смарт-контрактами. Адаптация текущих смарт-контрактов Ethereum для ZK-Rollups может потребовать дополнительных модификаций, что усложнит разработку и миграцию.

Известные публичные цепочки, использующие ZK-Rollups, включают zkSync и StarkWare, которые в настоящее время являются ведущими платформами на рынке. zkSync оптимизирует процесс вычисления нулевых доказательств, предлагая быстрые и недорогие подтверждения транзакций и используется различными протоколами DeFi, такими как Curve и Aave. StarkWare способствует эффективной проверке данных на цепи с помощью своей платформы ZK-Rollups на основе технологии STARK, которая широко используется в децентрализованных биржах (DEX) и других приложениях DeFi. Обе платформы ускоряют рост экосистемы Ethereum, предоставляя низколатентные и высокоуровневые среды для проведения транзакций, способствуя принятию решений Layer 2.

Эти цепи ZK-Rollups повышают пропускную способность транзакций, обеспечивают более высокую безопасность и более низкие затраты, что делает их значительными инноваторами в масштабируемости блокчейна. По мере развития технологии ZK-Rollups ожидается, что все больше DeFi-приложений и децентрализованных платформ примут их для улучшения масштабируемости и производительности.

Каналы состояния


Техническое решение Celer: практическая реализация каналов состояний (Источник: tokeninsight)

Каналы состояния - это еще одно решение масштабирования Уровня 2, разработанное для увеличения пропускной способности блокчейна и снижения затрат на транзакции за счет обработки транзакций вне цепи. Основная концепция заключается в том, чтобы перенести взаимодействия между участниками вне основной цепи и отправить только окончательное состояние на блокчейн после завершения транзакций. Это позволяет участникам взаимодействовать во множестве мгновенных взаимодействий вне цепи, избегая необходимости отправлять каждую транзакцию на основную цепь, тем самым сокращая задержки и затраты.

В каналах состояний участники сначала блокируют определенную сумму средств на главной цепочке для создания канала. После этого транзакции могут происходить часто вне цепочки, при этом все обновления состояния и обмены данными происходят вне цепочки. Только окончательное состояние отправляется на главную цепочку для завершения после завершения транзакций. Поскольку транзакции происходят вне цепочки, каналы состояний могут значительно увеличить скорость транзакций и снизить затраты, что особенно подходит для приложений, требующих частых транзакций и низкой задержки, таких как онлайн-платежи, игры и молниеносные платежи.

Одним из ключевых преимуществ каналов состояния является их высокая эффективность и низкие транзакционные издержки. Поскольку транзакции между участниками не требуется подавать в основную цепь каждый раз, нагрузка на сеть значительно снижается, что уменьшает стоимость каждой транзакции и повышает пропускную способность. Кроме того, каналы состояния обеспечивают высокий уровень обеспечения безопасности с основной цепью, поскольку окончательные обновления состояния подаются для проверки с использованием криптографических подписей. Они предлагают пользователям недорогой и эффективный способ взаимодействия, обеспечивая децентрализацию и безопасность.

Однако у каналов состояний также есть проблемы. Во-первых, для их использования участники должны быть онлайн в режиме реального времени, поскольку транзакции происходят вне цепи и должны происходить, когда обе стороны доступны. Во-вторых, каналы состояний работают лучше в сценариях с частыми взаимодействиями и меньшим количеством участников; более крупные приложения могут быть не подходящими. Еще одной проблемой является то, что для использования каналов состояний участники должны блокировать средства, что может причинить неудобства некоторым пользователям, особенно тем, у которых высокие потребности в ликвидности.

Типичные реализации State Channels включают Raiden Network и Connext. Raiden Network - это платежная сеть на основе State Channels на Ethereum, предназначенная для обработки платежей с высокой пропускной способностью. Она позволяет пользователям проводить мгновенные платежные транзакции вне цепочки блоков Ethereum, отправляя только конечное состояние на основную цепочку Ethereum при расчете, тем самым обеспечивая низкую стоимость микроплатежей. Connext расширяет возможности DeFi и платежных приложений через State Channels, предоставляя эффективное и недорогое платежное решение. Оба проекта внесли значительный вклад в снижение транзакционных издержек и увеличение скорости проведения транзакций, способствуя применению решений Уровня 2.

Эти решения каналов состояний значительно увеличивают пропускную способность путем проведения транзакций вне цепочки и снижают нагрузку на основную цепочку, что особенно подходит для быстрых, недорогих платежных приложений. По мере совершенствования технологии каналы состояний будут предоставлять решения для большего количества приложений, требующих быстрых и частых транзакций, становясь важной частью масштабируемости Уровня 2.

Сайдчейны


Схема технического принципа Polygon (Источник: CSDN)

Sidechains - это тип масштабируемого решения Layer 2, которое улучшает функциональность основной цепи путем создания независимых блокчейнов. Это позволяет получить более высокую пропускную способность транзакций и большую гибкость. В отличие от других решений Layer 2, sidechains работают собственными механизмами консенсуса и структурами блокчейна, позволяя пользователям передавать активы с основной цепи на sidechain для транзакций и обработки. Обычно такой перевод облегчают мосты между цепями, позволяющие пользователям перемещать свои активы обратно на основную цепь в любое время.

Одним из основных преимуществ сайдчейнов является их гибкость. Благодаря независимым механизмам консенсуса разработчики могут настраивать параметры сайдчейна, такие как время блока и комиссии за транзакции, в соответствии с конкретными потребностями. Эта адаптивность делает сайдчейны особенно подходящими для приложений, которые требуют высокой пропускной способности, низкой задержки или специализированных функций. Например, некоторые сайдчейны могут быть оптимизированы специально для игр, NFT или других отраслей, чтобы лучше удовлетворять разнообразным требованиям.

Еще одним ключевым преимуществом является масштабируемость побочных цепей. Поскольку они функционируют независимо от основной цепи, они не непосредственно используют ресурсы основной цепи, что позволяет им обрабатывать значительный объем транзакций или вычислительных задач. Это делает побочные цепи идеальными для крупных децентрализованных приложений (dApps) и платформ высокочастотной торговли, так как они могут обеспечить повышенную производительность без влияния на основную цепь. По сравнению с другими решениями на уровне 2, побочные цепи обычно предлагают большую гибкость и масштабируемость благодаря отсутствию ограничений, накладываемых основной цепью.

Однако сайдчейны также сталкиваются с определенными проблемами. Во-первых, их безопасность отличается от безопасности основной цепочки; Сайдчейны зависят от собственных механизмов консенсуса и участников сети для обеспечения безопасности, что может сделать их более уязвимыми для атак или проблем, чем основная цепочка. Для защиты безопасности активов сайдчейнам нужны надежные кроссчейн-мосты и механизмы проверки. Во-вторых, в то время как сайдчейны могут предложить повышенную пропускную способность и гибкость, кроссчейн-операции иногда могут приводить к задержкам и сложностям, особенно при передаче активов между несколькими сайдчейнами.

Примеры типичных боковых цепей включают Polygon (ранее Matic Network) и Liquid Network. Polygon - это совместимая с Ethereum боковая цепь, которая улучшает разработку DeFi, NFT и других децентрализованных приложений, обеспечивая более высокую пропускную способность транзакций и более низкие комиссии для Ethereum. Она достигает этого благодаря своему механизму консенсуса PoS (Proof of Stake) и фреймворку Plasma, которые поддерживают большой объем транзакций и обработку данных. Liquid Network, разработанный компанией Blockstream, является боковой цепью, предназначенной для предложения более быстрых подтверждений транзакций и улучшенной конфиденциальности для Bitcoin. Он позволяет мгновенно подтверждать транзакции с помощью своей независимой боковой цепи и механизма консенсуса, обеспечивая лучшую защиту конфиденциальности для пользователей и подходит для приложений на предприятий и торговли высокой частоты.

Эти решения для сайдчейнов повышают производительность и масштабируемость, разгружая транзакции и обработку данных из основной цепочки, а также предлагают большую гибкость для разработчиков и пользователей. По мере того, как технология сайдчейна продолжает развиваться, она будет играть все более важную роль в экосистеме блокчейна, особенно в приложениях, требующих высокой пропускной способности и гибкости.

Основные ограничения Уровня 2

Хотя технология Уровень 2 значительно улучшает производительность блокчейна и снижает транзакционные издержки, у нее также есть определенные основные ограничения. Вот несколько ключевых ограничений, связанных с проектами Уровня 2:

Проблемы безопасности

Решения уровня 2 обычно полагаются на основную цепочку для обеспечения базовой безопасности, но в их структуре безопасности могут быть различия. Например, оптимистичные роллапы и каналы состояний зависят от того, что участники сети могут оспаривать подозрительные транзакции с помощью механизма защиты от мошенничества после того, как транзакции отправлены в основную цепочку. Однако этот механизм не всегда эффективно предотвращает вредоносные атаки. Злоумышленники могут использовать уязвимости системы для выполнения «вредоносных транзакций» и быстрого вывода средств, в то время как процесс предоставления доказательств мошенничества может занять некоторое время, что приводит к задержкам в отражении атак в режиме реального времени. Кроме того, безопасность решений уровня 2 часто зависит от меньшей сети проверяющих узлов, а это означает, что если эти узлы будут скомпрометированы, это может поставить под угрозу безопасность всей сети. Таким образом, несмотря на то, что технология уровня 2 предлагает эффективные решения для масштабирования, ее безопасность иногда может быть менее надежной, чем у основной цепочки.

Проблемы совместимости и взаимодействия межцепочечной

Текущие решения Уровня 2 обычно строятся вокруг одной основной цепи, особенно решения Уровня 2 Ethereum, такие как Optimism и Arbitrum, которые в первую очередь сосредотачиваются на оптимизации производительности Ethereum. Однако перекрестные цепные операции создают серьезные проблемы взаимодействия. Различные блокчейны используют различные механизмы консенсуса и протоколы, что усложняет передачу активов и обмен информацией. Технология моста межцепных операций все еще развивается; в то время как проекты типа Cosmos и Polkadot пытаются предоставить поддержку межцепных операций, они не взаимодействуют напрямую с большинством технологий Уровня 2. Эта ситуация заставляет пользователей полагаться на протоколы мостовых операций сторонних поставщиков, что может нести потенциальные риски безопасности. Более того, различия в совместимости между различными решениями Уровня 2 могут вызывать задержки и сложности в передвижении активов и информации по различным цепям, что делает операции более сложными для пользователей.

Пользовательский опыт и технические преграды

Сложность технологии Layer 2 является существенным препятствием для ее широкого внедрения. Хотя эти решения могут обеспечить более высокую пропускную способность транзакций и более низкие комиссии, перенос активов из основной цепочки на уровень 2 может включать в себя несколько шагов для пользователей. Например, пользователи должны сначала соединить активы из основной цепочки на уровень 2, прежде чем торговать или работать в сети уровня 2. Кроме того, интерфейсы и методы использования сетей уровня 2 часто отличаются от интерфейсов основной цепочки, требуя от пользователей работы через определенные кошельки или платформы, что может быть сложно для нетехнических пользователей. Для разработчиков перенос существующих приложений на уровень 2 также требует внесения изменений в код для обеспечения совместимости и эффективной работы в новой среде. Чтобы воспользоваться преимуществами уровня 2, разработчикам необходимо понимать базовую архитектуру каждой технологии уровня 2, что создает технические барьеры для разработки.

Проблемы с блокировкой средств и ресурсов

Некоторые решения Layer 2, такие как состояние каналов, требуют от пользователей заблокировать определенную сумму средств в качестве залога. Хотя этот механизм помогает обеспечить целостность обеих сторон во время транзакций, он также представляет определенные проблемы. Во-первых, пользователи не могут свободно распоряжаться заблокированными средствами, что ограничивает их ликвидность. Стоимость упущенной выгоды от заблокированных средств может быть значительной для некоторых пользователей, особенно когда они хотят использовать эти активы для других инвестиций или транзакций. Кроме того, количество участников может быть ограничено работой состояния каналов; слишком большое количество участников может замедлить движение средств и усложнить управление. Хотя смарт-контракты и средства автоматизации могут повысить эффективность управления средствами, блокировка средств остается проблемой, которую нельзя пренебрегать в некоторых решениях Layer 2.

Компромиссы между децентрализацией и масштабируемостью

При проектировании решений уровня 2 критически важным вопросом является баланс между децентрализацией и масштабируемостью. Для улучшения масштабируемости некоторые решения (например, оптимистичные накопительные пакеты) используют более централизованную структуру, особенно при выполнении механизмов защиты от мошенничества и оспаривания, часто полагаясь на подмножество основных узлов для проверки эффективности транзакций, что может повлиять на децентрализацию. Другие решения (например, ZK-Rollups) поддерживают более высокий уровень децентрализации, используя технологию доказательства с нулевым разглашением, но их вычислительная сложность выше и требует больше вычислительных ресурсов. Это означает, что, хотя ZK-Rollups теоретически обеспечивают лучшую безопасность и децентрализацию, их масштабируемость ограничена вычислительными узкими местами доказательств с нулевым разглашением. Таким образом, поиск баланса между децентрализацией, безопасностью и масштабируемостью остается важнейшей проблемой для технологии уровня 2, требующей дальнейших инноваций и оптимизации для достижения более высокой масштабируемости при обеспечении безопасности и децентрализации сети.

Вывод

Хотя технология Layer 2 предлагает эффективные решения для увеличения масштабируемости блокчейна, она все еще сталкивается с множеством ограничений. Хотя она может улучшить пропускную способность транзакций и снизить затраты, сложность и зависимости сетей Layer 2 остаются значительными проблемами, особенно в отношении взаимодействия между разными цепями и безопасности данных.

Кроме того, время подтверждения транзакции и механизмы проверки могут ограничивать требования к реальному времени определенных приложений. Несмотря на достижения, такие как Оптимистические Роллапы и ZK-Rollups, направленные на повышение эффективности, задержки и механизмы обеспечения безопасности по-прежнему влияют на производительность системы, что делает сложным полное замещение решений Уровня 2 Уровнем 1 в высокочастотной торговле или сценариях, требующих мгновенного подтверждения.

В будущем, по мере того как технологии продолжают развиваться и улучшаться, ожидается, что ограничения решений на Уровне 2 будут смягчены. Более эффективные протоколы межцепочечных взаимодействий, улучшенные дизайны пользовательского интерфейса и усовершенствованные меры безопасности будут стимулировать дальнейшее принятие технологии Уровня 2. Они могут играть все более важную роль в экосистеме блокчейна.

المؤلف: Oxaya
المترجم: Painre
المراجع (المراجعين): Edward、Piccolo、Elisa
مراجع (مراجعو) الترجمة: Ashely、Joyce
* لا يُقصد من المعلومات أن تكون أو أن تشكل نصيحة مالية أو أي توصية أخرى من أي نوع تقدمها منصة Gate.io أو تصادق عليها .
* لا يجوز إعادة إنتاج هذه المقالة أو نقلها أو نسخها دون الرجوع إلى منصة Gate.io. المخالفة هي انتهاك لقانون حقوق الطبع والنشر وقد تخضع لإجراءات قانونية.
ابدأ التداول الآن
اشترك وتداول لتحصل على جوائز ذهبية بقيمة
100 دولار أمريكي
و
5500 دولارًا أمريكيًا
لتجربة الإدارة المالية الذهبية!