Verige blokov plasti 2 so danes vroča tema v kripto industriji. Ker so omejitve blockchainov prve generacije vse bolj očitne, je razvoj rešitev plasti 2 postal bistvenega pomena za razširljivost in trajnost decentraliziranih sistemov. V tem članku vam bo Joker povedal, kaj so blockchaini plasti 2, kako delujejo, kakšne prednosti ponujajo ter kateri so največji layer-2 projekti oz. kriptovalute.
Najbrž se že slišali za blockchain projekte Polygon (MATIC), Arbitrum (ARB) ali Optimism (OP), toda morda niste točno vedeli, zakaj so pomembni. Blockchaini plasti 2, znani tudi kot off-chain ali scaling rešitve, so namenjene odpravljanju omejitev tradicionalnih blockchainov prve generacije, kot sta Bitcoin in Ethereum.
Te omejitve vključujejo počasne obdelave transakcij, visoke pristojbine za plin in omejene zmogljivosti za obdelavo velikih količin podatkov. Blokovne verige druge plasti delujejo tako, da transakcije izvzamejo iz glavne blokovne verige in jih obdelajo v ločenem omrežju, ki je hitrejše in učinkovitejše.
Da bi lažje razumeli verige blokov plasti 2, moramo najprej seveda razumeti verige blokov 1. plasti.
Kaj so verige blokov plasti 1?
Ko je bil koncept tehnologije veriženja blokov leta 2009 predstavljen svetu z Bitcoinom (BTC), je bil glavni poudarek na zagotavljanju decentralizirane in varne tehnologije porazdeljene zbirke podatkov, ki lahko omogoča pregledne transakcije. Zaradi tega je bilo treba ustvariti lasten žeton za lažje plačevanje transakcij v omrežju, kar je privedlo do nastanka priljubljenih kriptovalut, kot je BTC.
Varnost in decentralizacijo blockchain omrežij zagotavlja raznolika in globalna mreža razvijalcev in udeležencev, kot so validatorji. Ker na teh platformah ni osrednjega organa ali nadzora, mora imeti tehnologija sama po sebi določeno stopnjo varnosti, ki uporabnike ščiti pred prevarami in napadi. In zaradi te prednostne naloge pri zasnovi, da ne omenjamo ogromnih sredstev, ki so potrebna za vzdrževanje popolnoma delujočega ekosistema, blockchainom plasti 1 pogosto primanjkuje skalabilnosti.
Glavni problem skalabilnosti omrežja je predvsem posledica mehanizma soglasja proof-of-work (PoW), ki ga uporabljajo te verige blokov 1. plasti in zahteva prevelike količine računalniških virov za izdelavo vsakega bloka podatkov o transakcijah v omrežju. Poleg tega je obseg transakcij, ki jih lahko obdela veriga blokov plasti 1, obratno sorazmeren s časom, ki je potreben za njihovo izvedbo, kar vodi do povečanja pristojbin za transakcije oz. plin v takšnih omrežjih. Ker takšne verige blokov na plasti 1 obdelujejo in zaključujejo transakcije v lastni verigi blokov, lahko kakršne koli spremembe osnovnega protokola potencialno motijo njeno delovanje, zato je naloga spreminjanja mehanizma konsenza tvegana.
Blockchain trilema
Nekateri razvijalci menijo, da je nezmožnost doseganja ravnovesja med varnostjo, decentralizacijo in skalabilnostjo neizogibna pomanjkljivost tehnologije (tako imenovana blockchain trilemma), zato so rešitve plasti 2, kot so rollupi v Ethereumu in omrežje Lightning v Bitcoinu, ena od rešitev za reševanje teh težav.
Blockchain trilema torej obsega 3 dejavnike:
- Varnost: Sistem veriženja blokov mora biti varen in odporen na napade.
- Skalabilnost: Sistem mora biti sposoben obravnavati veliko število transakcij.
- Decentralizacija: Sistem veriženja blokov mora biti decentraliziran, kar pomeni, da omrežja ne nadzoruje noben subjekt.
Zanimivost: Največja veriga blokov na svetu je trenutno veriga blokov Bitcoin, ki maja 2023 obsega več kot 350 GB.
Kaj je blockchain plasti 2?
Rešitev plasti 2 se nanaša na niz rešitev zunaj verige, zgrajenih na vrhu plasti 1, ki zmanjšujejo ozka grla pri zgoraj omenenih problemih skaliranja.
Za lažjo predstavo si predstavljajte kuhinjo v restavraciji – če bi morala vsako naročilo od začetka do konca pripraviti ena sama oseba, preden bi bilo naročilo potrjeno in dostavljeno, bi bil to zelo počasen proces, ki bi lahko izpolnil le nekaj naročil na uro. Vendar pa so ravni 2 kot pripravljalne postaje – obstaja postaja za čiščenje in rezanje hrane, postaja za kuhanje, postaja, ki sestavlja jedi -, ki se lahko osredotoči in vsako nalogo opravi veliko bolj učinkovito. Ko je čas pravi, lahko zadnja oseba vsako sestavljeno jed uskladi z naročilom in jo potrdi, preden je poslana na končni cilj.
To tehnologijo že uporabljajo Visa in druge plačilne platforme. Visa združuje na tisoče dnevnih mikrotransakcij trgovcev na drobno, v pakete, ki se v bančnem sistemu poravnavajo v rednih časovnih presledkih. Če bi jih upravljala ločeno, bi to v nekaj minutah preobremenilo omrežje. Banke nato uporabljajo svojo notranjo različico poravnalnega sloja za shranjevanje in organizacijo transakcij. Visa bi bila v tem scenariju plast 2, medtem ko bi bila plast 1 večje omrežje institucij in vlade, ki določajo pravila finančne industrije in sledijo transakcijam.
Ethereum omrežje ima največ težav
Omrežje Ethereum je zaradi svoje priljubljenosti na trgu v preteklih letih doseglo trenutno zmogljivost nekaj več kot 1,5 milijona dnevnih transakcij, zato obdobja visoke aktivnosti omrežja pogosto privedejo do podatkovne preobremenitve, kar vodi v povišanje plina in upočasnjuje delovanje aplikacij.
V prvem četrtletju leta 2021 se je skupna vrednost, zaklenjena v rešitvah plasti 2 za Ethereum povečala za več kot 7000%! To je ogromno povečanje, ki kaže, kako pomembne postajajo rešitve plasti 2.
Kako deluje blockchain plasti 2?
Verige blokov plasti 2 delujejo tako, da ustvarijo vzporedno omrežje z glavno verigo blokov, ki skrbi za obdelavo transakcij. To vzporedno omrežje je z glavno verigo blokov povezano prek pametnih pogodb, ki so programirljive skripte, ki omogočajo prenos vrednosti med obema omrežjema. Transakcije se obdelajo v omrežju plasti 2, rezultati pa se nato pošljejo nazaj v glavno verigo blokov, da se dokončno oblikujejo.
Obstaja več različnih vrst verig blokov plasti 2, vsaka s svojim pristopom k obdelavi transakcij. Te vključujejo:
1. State Channels
Ti kanali omogočajo obdelavo transakcij med dvema strankama zunaj verige. Delujejo tako, da med strankama ustvarijo začasni kanal, ki jima omogoča izvedbo več transakcij, ne da bi bilo treba posodobiti glavno verigo blokov, dokler se kanal ne zapre.
Primer operacije, ki bi se lahko izvajala v State Channel, je igra križci in krožci med dvema uporabnikoma, pri čemer “logika igre” vsebuje pravila igre, “logika stanja” pa beleži trenutno stanje igre in določa, kam naj se glede na končni rezultat prenesejo sredstva, zaklenjena v pametni pogodbi.
2. Stranske verige (Sidechains):
Stranske verige so vzporedne verige, ki delujejo poleg glavne verige blokov. Zasnovane so za obdelavo posebnih vrst transakcij in jih je mogoče prilagoditi potrebam določenih aplikacij. Ker uporabljajo ločen mehanizem konsenza in niso zavarovane s plastjo 1, se tehnično gledano ne štejejo za plast 2.
3. Plasma
Pri tem gre za rešitev za skaliranje, ki ustvarja hierarhijo stranskih verig, pri čemer vsaka veriga upravlja podskupino transakcij. Glavna veriga blokov se uporablja kot končni nivo poravnave, pri čemer se transakcije iz stranskih verig združujejo in pošiljajo v glavno verigo, kjer se zaključijo.
4. Plačilni kanali
Plačilni kanal je dvosmerni kanal, ki poteka med dvema udeležencema in v celoti obstaja zunaj verige. Dva uporabnika lahko oblikujeta plačilni kanal tako, da vsak od njiju zaklene določeno količino žetonov v pametni pogodbi na verigi. To si lahko predstavljamo kot depozitni račun.
Z zaklepanjem sredstev v pametni pogodbi se začne odpirati kanal, ki obema udeležencema omogoča, da drug drugemu pošiljata žetone, dokler skupni znesek, ki ga porabi eden od udeležencev, ne preseže zneska, zaklenjenega v njuni pametni pogodbi.
5. Lightning Network
Omrežje Bitcoin Lightning Network je najbolj priljubljen primer plačilnega kanala L2 v verigi blokov Bitcoin.
Ethereum Rollup
Rollup je posebna rešitev plasti 2, ki izvede več sto transakcij zunaj plasti 1, jih združi v en sam kos stisnjenih podatkov in jih nato objavi nazaj v glavni splet, da jih lahko vsakdo pregleda in izpodbija, če se mu zdijo sumljive. S tem rollupi ne le izkoriščajo varnost Ethereuma, temveč lahko tudi do 10-100-krat zmanjšajo pristojbine za plin.
Čeprav vsi sistemi rollup pomagajo pri vplačilih, izplačilih in preverjanju dokazov, obstajajo majhne razlike v načinu, kako sistemi rollup, kot sta Optimism in ZK rollup, pošiljajo podatke nazaj v plast 1.
1. Optimistični rollup
Optimistični rollupi (Optimistic rollups) delujejo vzporedno z glavno verigo Ethereum, izvedejo vse transakcije in nato pošljejo podatke nazaj v prvo plast. Uporabniki so zaradi konkurenčno nizkih pristojbin spodbujeni k izvajanju transakcij na teh plasteh 2. Če obstaja sum goljufive transakcije, jo je mogoče izpodbijati in oceniti z dokazi o goljufiji. V tem scenariju bo rollup izvedel izračun transakcije z uporabo razpoložljivih podatkov o stanju. V primerjavi z ZK rollupi ZK to pomeni, da bo čas za izhod iz rollupa in dvig sredstev nazaj na plast 1 nekoliko daljši. Vendar bodo uporabniki “znotraj” rollupa še vedno prejeli hitro potrditev transakcije.
Glavna ideja optimističnega rollupa je, da bodo transakcije v večini primerov veljavne in ne bodo izpodbijane, zato je lahko postopek veliko hitrejši in cenejši kot v glavni verigi blokov Ethereum. Obdobje izpodbijanja pa zagotavlja, da je sistem še vedno varen in decentraliziran, saj lahko vsak uporabnik sproži spor, validatorji pa morajo dokazati, da so njihove transakcije veljavne.
Na splošno so optimistični zvitki združljivi z virtualnim strojem Ethereum (EVM) in prohgramom Solidity, kar pomeni, da je vse, kar je mogoče na prvi plasti Ethereuma, mogoče replicirati na drugi plasti. Primera optimističnih rollupov sta na primer Arbitrum (ARB) in Optimism (OP).
2. ZK rollup
V nasprotju z optimističnimi rollupi se pri ZK rollups ustvarjajo kriptografski dokazi za potrditev pristnosti transakcij. Ti dokazi (objavljeni v plasti 1) se imenujejo dokazi veljavnosti ali SNARK (succinct non-interactive argument of knowledge) ali STARK (scalable transparent argument of knowledge).
ZK rollups so učinkovitejši, saj ohranjajo stanje vseh prenosov na plasti 2, ki se posodabljajo izključno z dokazi veljavnosti. Ker rollupi ZK ne potrebujejo celotnih podatkov o transakcijah, je lažje potrjevati bloke in prenašati ether (ETH), glavni žeton verige blokov Ethereum, na plast 1. Z dokazom veljavnosti (ki ga sprejme pogodba ZK rollup) se že preveri pristnost transakcij. Kljub temu nimajo popolne podpore EVM in so bolj intenzivne za izvajanje izračunov za aplikacije z malo dejavnosti na verigi.
Primeri ZK rollups: dYdX (DYDX), Loopring (LRC) in zkSync (TBD).
Validiumi
Validiumi so vrsta rešitve za skaliranje omrežij veriženja blokov, podobna rollupom in stranskim verigam. V sistemu validium transakcije zunaj verige najprej obdela skupina validatorjev, tako kot v sistemu rollup ali stranski verigi. Vendar za razliko od teh rešitev validatorji v sistemu validium niso znani vnaprej. Namesto tega so naključno izbrani iz nabora primernih validatorjev.
Zamisel validiuma je, da zagotavlja dodatno raven varnosti in zanesljivosti omrežja, hkrati pa še vedno omogoča hitre in poceni transakcije (približno 10.000 transakcij na sekundo). Z naključnim izbiranjem validatorjev in zahtevo po potrjevanju s strani ločenega nabora preveriteljev je posamezni skupini ali posamezniku veliko težje manipulirati s sistemom za lastne koristi.
Kakšna je razlika med plast 2 in plast 0?
Plast 0 ali layer 0 je vrsta protokola, ki razvijalcem omogoča zagon več verig blokov 1. plasti, ki so povezane z glavno verigo L0, vendar delujejo neodvisno. Vsaka veriga blokov plasti 1 na plasti 0 lahko potencialno upravlja svoj nabor omrežij L2, da bi lahko skalirala svojo osnovno infrastrukturo.
Protokoli plasti 0 so zasnovani tako, da razvijalcem omogočajo večjo prilagodljivost pri oblikovanju dappov, saj jim omogočajo, da prek lastne verige blokov nadzorujejo tudi osnovno infrastrukturo svojih dappov. Omrežja plasti 0 so optimizirana tudi za interoperabilnost med verigami, saj se različne verige L1, ki so povezane z eno samo glavno verigo, lažje sporazumevajo med seboj.
Nasprotno pa omrežja plasti 2 obstajajo predvsem za skaliranje enega samega omrežja plasti 1. Večja prilagodljivost protokolov in interoperabilnost med verigami tako nista osrednja cilja omrežja L2.
Primera blockchainov plasti 0 sta Cosmos (ATOM) in Polkadot (DOT).
Zakaj nenadoma obstaja toliko rešitev plasti 2?
Da bi preprečili preveliko odvisnost ali morebitno sesutje posameznega dela omrežja, so bili vzpostavljeni različni kanali druge plasti. Ekosistem se nenehno spreminja in nadgrajuje, nekatere aplikacije pa so na koncu opuščene, na primer plazemski in državni kanali; po drugi strani pa vstopajo novi akterji (recimo Arbitrum in njegov optimistični rollup).
Najbolj znane rešitve plasti 2 in njihove kriptovalute
Tukaj se zdi pomembno omeniti, da layer 2 rešitve načeloma ne predstavljajo konkurence drug drugemu. Na splošno velja, da se z usklajevanjem in sodelovanjem s celotnim ekosistemom Ethereum različne možnosti, ki jih lahko zgradi vsakdo, končnim uporabnikom ponujajo večjo in bolj uravnoteženo paleto možnosti. Kar manjka eni verigi blokov 2. plasti, se lahko uravnoteži s prednostmi druge in obratno. Spodaj predstavljamo nekatere večje layer 2 rešitve in njihove žetone, če se odločite za nakup kriptovalut znotraj tega priljubljenega kripto sektorja.
1. Polygon (MATIC)
Polygona je omrežje medsebojno povezanih verig blokov ali stranskih verig, ki so zgrajene na podlagi omrežja Ethereum. Te stranske verige lahko obdelujejo transakcije zunaj verige, kar jim omogoča obdelavo veliko večjega obsega transakcij kot glavno omrežje Ethereum.
Poleg zagotavljanja rešitve za skaliranje za Ethereum Polygon ponuja tudi vrsto drugih funkcij in storitev, katerih namen je razvijalcem olajšati izdelavo decentraliziranih aplikacij (dApps). Te vključujejo nabor orodij za razvijalce, kot sta Polygon SDK in Polygon.js, ter rastoči ekosistem dApps in projektov, ki so zgrajeni na omrežju Polygon.
Po spremembi blagovne znamke iz »Matic Network« je Polygon ohranil kriptovaluto MATIC, digitalni kovanec, na katerem temelji omrežje. MATIC se uporablja kot plačilna in poravnalna enota med udeleženci, ki sodelujejo v omrežju.
Kje lahko kupim kriptovaluto MATIC? MATIC je na voljo na praktično vseh večjih kripto borzah, kot so Binance, Kraken ali Coinbase, pa tudi na dexih, kot sta Uniswap ali Pancakeswap.
2. Optimism (OP)
Optimism je razširitev sistema Ethereum, ki uporabnikom in razvijalcem omogoča, da izkoristijo močna varnostna jamstva slednjega, hkrati pa je cenejši in hitrejši. Žeton OP se uporablja za upravljanje in ga je mogoče kupiti ali prodati na borzi Coinbase in drugih borzah.
Optimismova arhitektura, enakovredna EVM, omogoča skaliranje decentraliziranih aplikacij Ethereum brez presenečenj. Optimism je po podatkih portala Defi Llama druga največja plast 2, v katere pametne pogodbe je bilo po podatkih Defi Llama v času pisanja tega članka zaklenjenih 850 milijonov dolarjev. Na prvem mestu je spodaj omenjen Arbitrum z 2,32 milijarde dolarjev.
Kje lahko kupim kriptovaluto OP? OP je na voljo na kar nekaj večjih kripto borzah, kot so Binance, ByBit ali Coinbase, pa tudi na dexih, kot sta Uniswap ali Pancakeswap.
3. Arbitrum (ARB)
Arbitrum (ARB) je verjetno najbolj vroč blockchain plasti 2 na Ethereumu, ki je 24. marca 2023 lansiral svoj težko pričakovani kripto žeton, ARB. Arbitrum uporablja zgoraj omenjeno tehnologijo rollup za izboljšanje zmogljivosti, varnosti in skalabilnosti osnovnega sloja.
Ta pristop omogoča večjo prepustnost in nižje pristojbine. Arbitrum na primer v primerjavi s transakcijami na Ethereumu ponuja več kot 10-krat nižje pristojbine.
Če vas ta zanimiv projekt zanima bolj podrobno, si preberite naš celovit vodič za Arbitrum.
Kje lahko kupim kriptovaluto ARB? ARB je na voljo na kar nekaj večjih kripto borzah, kot so Binance, Kraken ali Coinbase, pa tudi na dexih, kot sta Uniswap ali Pancakeswap.
4. Loopring (LRC)
Loopring (LRC), ki ga je ustanovil nekdanji inženir programske opreme pri Google Daniel Wang, si prizadeva za hitrejše in cenejše trgovanje s sredstvi in plačevanje v Ethereumu, ne da bi pri tem žrtvovali varnost.
Natančneje, Loopring je protokol za izgradnjo decentraliziranih borz (DEX) na Ethereumu, ki ne temeljijo na knjigi naročil. Usmerja in obdeluje posle ter usklajuje prodajalce in kupce po tržni ceni, ne da bi kdajkoli zahteval posedovanje sredstev kupcev ali prodajalcev. To se razlikuje od centraliziranih borz, ki od trgovcev zahtevajo, da pri borzi deponirajo sredstva, da lahko ta v imenu uporabnikov izvede posle.
Kje lahko kupim kriptovaluto LRC? LRC je na voljo na kar nekaj večjih kripto borzah, kot so Binance, Kraken ali Coinbase, pa tudi na dexih, kot sta Uniswap ali Pancakeswap.
Rešitve plasti 2: Prednosti
- Skalabilnost: Rešitve plasti 2 so zasnovane tako, da znatno izboljšajo skalabilnost blockchainov. Omogočajo obdelavo transakcij zunaj verige, kar zmanjša preobremenjenost glavne verige blokov in omogoča hitro in stroškovno učinkovito obdelavo veliko večje količine transakcij.
- Hitrost in učinkovitost: S prenosom transakcij izven verige lahko rešitve s plasti 2 dosežejo hitrejši čas potrditve transakcij.
- Zmanjšanje stroškov: Rešitve plasti 2 lahko pomagajo zmanjšati pristojbine za transakcije, saj razbremenijo glavno verigo blokov. Z obdelavo transakcij zunaj verige lahko uporabniki uživajo nižje pristojbine, zaradi česar je tehnologija veriženja blokov bolj dostopna in stroškovno učinkovita za vsakdanjo uporabo.
- Boljša uporabniška izkušnja: S hitrejšimi transakcijami in nižjimi pristojbinami rešitve na plasti 2 izboljšujejo splošno uporabniško izkušnjo. Uporabniki lahko hitreje in ceneje sodelujejo z decentraliziranimi aplikacijami (dApps), zaradi česar se povečata sprejemljivost in uporabnost.
- Ohranjanje varnosti: Kljub temu da se transakcije obdelujejo zunaj verige, je cilj rešitev plasti 2 ohraniti visoko raven varnosti. To dosežejo z uporabo različnih mehanizmov, kot so kriptografski dokazi, omrežja validatorjev ali mostovi do glavne verige blokov.
Rešitve plasti 2: Pomanjkljivosti
- Tveganje centralizacije: Nekatere rešitve na drugi ravni se pri preverjanju transakcij zanašajo na zaupanja vredne validatorje ali omejen nabor udeležencev. To uvaja raven centralizacije, saj morajo uporabniki zaupati tem subjektom. Vendar pa to tveganje centralizacije ni prisotno pri vseh rešitvah plasti 2, saj nekatere uporabljajo decentralizirane mehanizme soglasja.
- Kompleksnost in razvojni napori: Izvajanje in vključevanje rešitev na plasti 2 je lahko zapleteno in zahteva dodatne razvojne napore. To lahko vključuje spreminjanje obstoječih pametnih pogodb ali izgradnjo nove infrastrukture, specifične za izbrano rešitev plasti 2, kar je lahko zamudno in zahteva veliko virov.
- Izzivi za interoperabilnost: Rešitve na drugi plasti lahko povzročijo izzive interoperabilnosti med različnimi omrežji veriženja blokov. Čeprav je cilj rešitev, kot so mostovi, to odpraviti, je lahko brezhibna interoperabilnost med različnimi rešitvami sloja 2 in različnimi verigami blokov še vedno tehnična ovira.
Ko potegnemo črto
Adopcija tehnologije blockchain in kriptovalut vztrajno narašča in verige blokov plasti 2 predstavljajo eno ključnih faz v razvoju te mlade tehnologije. Z inovativnimi tehnikami, kot so rollupi, se lotevajo težav z razširljivostjo ter ponujajo razširljivo in učinkovito infrastrukturo, ki lahko podpira zahteve resničnih aplikacij. Čeprav kompromisi in izzivi ostajajo, pa nenehni razvoj in skupna prizadevanja v blockchain skupnosti spodbujajo napredek rešitev drugega sloja. Ko se podajamo v svet rešitev plasti 2, odpiramo možnosti za decentralizirano prihodnost, v kateri bo tehnologija veriženja blokov postala sestavni del našega vsakdana, preoblikovala industrije in okrepila vlogo posameznikov po vsem svetu.
Pogosta vprašanja
Kaj so verige blokov plasti 2?
Verige blokov plasti 2 so pomožna ogrodja, ki so zgrajena na vrhu obstoječih verig blokov, imenovanih osnovni sloj. Namen teh ogrodij je povečati skalabilnost in izboljšati prepustnost transakcij z obdelavo določenih transakcij zunaj verige.
Ali verige blokov plasti 2 ogrožajo varnost?
Čeprav prinašajo nekatere kompromise, kot so v nekaterih primerih večja tveganja centralizacije, si prizadevajo ohraniti varnost in decentralizacijo. Številne rešitve plasti 2 uporabljajo kriptografske dokaze in varne protokole za zagotavljanje celovitosti transakcij in celotnega omrežja.
Kateri so najbolj znani kripto projekti plasti 2?
Polygon (MATIC), Arbitrum (ARB), Optimism (OP), Loopring, (LRC), Immutable X (IMX), dYdX (DYDX)…
Ali lahko različne verige blokov 2. plasti komunicirajo med seboj?
Interoperabilnost med različnimi blockchaini plasti 2 in osnovno plastjo ostaja izziv. Vendar pa potekajo prizadevanja za razvoj protokolov interoperabilnosti in mostov, ki omogočajo nemoteno komunikacijo in prenos podatkov med različnimi omrežji veriženja blokov.
