" Популярность Ethereum растет, к нему присоединяются все больше dApps и пользователей. К сожалению, это приводит к таким вещам, как перегрузка сети. В результате пользователи сталкиваются с возмутительно высокой платой за газ.
Масштабирование блокчейна уровня 1 не является долгосрочным решением. Интеграция таких вещей, как сегментирование, увеличенный размер блока и PoS, - это только временное решение. Количество децентрализованных приложений и пользователей будет только увеличиваться.
Итак, каковы возможные решения уровня 2 для предотвращения перегрузки и засорения основного блокчейна? Давайте углубимся, чтобы узнать…
Сайдчейны
Сайдчейны технически не относятся к уровню 2, но мы включили их, так как они являются одним из возможных решений проблемы масштабирования Ethereum. Сайдчейн - это независимый блокчейн, работающий вместе с основным блокчейном через виртуальную машину Ethereum (EVM) с собственным набором свойств безопасности, механизмов консенсуса и узлов.
Это создает проблемы с безопасностью, так как он не так надежен, как Ethereum. Плюсом является то, что стоимость транзакций значительно снижается. Одним из примеров сайдчейна является xDAI.
Для перемещения активов в сайдчейн требуется смарт-контракт. Пользовательские активы фиксируются в смарт-контракте, а затем чеканятся в сайдчейне и наоборот.
State Channels
Хотите неограниченное количество раз проводить офчейн-транзакции? Кроме того, пользователям нужно будет отправить только две транзакции в основной блокчейн. Все это можно сделать с помощью одного из первых решений уровня 2 - каналов состояния (State Channels).
Допустим, два человека (Алиса и Боб) хотят ежедневно отправлять транзакции туда и обратно. Первая транзакция будет заключаться в том, что обе стороны будут блокировать свои активы в контракте с несколькими подписями. Офчейн-транзакция подписывается всякий раз, когда транзакция совершается друг с другом. Вторая и последняя транзакция происходит, если Алиса хочет вывести свои активы из канала, тем самым разблокировав их из смарт-контракта.
Plasma
Плазменные цепи - еще одно решение уровня 2. Сеть Plasma использует деревья Меркла и смарт-контракты. Это позволяет использовать меньшие версии блокчейна Ethereum (цепочка Plasma) и взаимодействовать с родительским блокчейном (блокчейн Ethereum). Древовидная структура формируется, когда дочерние блокчейны Plasma строятся друг над другом.
Периодически эти дочерние блокчейны Plasma взаимодействуют с родительским блокчейном Ethereum, сообщая о нечестных узлах с помощью доказательств мошенничества и разрешая споры.
Положительные стороны сетей Plasma заключаются в том, что снижаются комиссии и объем данных. Plasma также совместима с другими решениями для масштабирования, такими как сегментирование. Недостатком является то, что ожидание вывода средств долгое, в среднем около 7-14 дней. Пример сети Plasma можно найти в сети OMG.
Rollups
Более молодое решение уровня 2, Rollups, будет сжимать транзакции, объединяя их в один пакет и отправляя их в основной блокчейн. Когда пользователь публикует новый пакет, корень старого состояния переключается на новое. Смарт-контракт Rollup включает в себя обработанные транзакции, код контракта и остатки на счетах.
Существует два типа пакетов: ZK-накопительные и оптимистичные.
Zk-накопительные и оптимистичные свертки
После выполнения пакета доказательство с нулевым разглашением (SNARK) криптографически подтверждает правильность корня после состояния. Для каждого перехода состояния SNARK должен генерироваться оператором. Затем смарт-контракт проверит это через основной блокчейн.
После того, как оператор свернет транзакции и отправит данные в основной блокчейн с помощью подписи, все будут считать переход состояния правильным. Если есть случай, когда публикуется неверный переход состояния, операторы и пользователи могут отменить неправильный блок. Разрыв связи любого злонамеренного оператора также является вариантом.
Транзакции через смарт-контракт принимаются непосредственно пользователями. Это лишает операторов возможности подвергнуть кого-либо цензуре.
Разработчики будут рады узнать, что не потребуется новый код при переходе с dApps на Rollups. Это связано с тем, что Optimistic Rollups можно запускать на OVM (Optimistic Virtual Machine). Те же смарт-контракты, выполняющиеся в Ethereum, также могут быть выполнены с помощью EVM-совместимой машины (OVM).
Polygon и Loopring используют преимущества технологии ZK Rollup, тогда как Optimism использует Optimistic Rollups.
1. Polygon
Polygon (ранее Matic) стремится стать частью Интернета блокчейнов Ethereum. Как один из наиболее популярных проектов уровня 2, Polygon функционирует и как протокол, и как инфраструктура. Идея состоит в том, чтобы соединить сети блокчейнов, совместимые с Ethereum, за счет использования множества технологий и решений масштабируемости.
Эти решения масштабируемости включали Matic Plasma, ZK-Rollups и Validum Chains. Также используются автономные блокчейны, такие как сайдчейны, корпоративные блокчейны и блокчейны Matic PoS. Можно создавать оптимизированные экземпляры Ethereum, которые предлагают такие функции, как независимость, гибкость и масштабируемость.
До интеграции решений Layer-2 Polygon и Matic были успешными проектами. Теперь инженеры-инвесторы делают ставку на то, что заработают все перечисленные решения Layer-2.
Лучшие игроки в команде Polygon включают SushiSwap, Aave, 1inch, Graphlink, Umbrella Network, Kamrbia Open Innovation и Mogul Productions.
2. Loopring
Используя доказательство с нулевым разглашением, Loopring служит протоколом масштабирования уровня 2. Такие вещи, как AMM (автоматизированный маркет-мейкер), высокая пропускная способность, обмен книгами заказов, платежные приложения и низкая стоимость, возможны благодаря доказательствам с нулевым разглашением.
Благодаря ZK-Rollups трейдерам понравятся более быстрые расчеты. Ключевые вычисления вне сети осуществляются биржами Loopring. Все это делается с помощью смарт-контракта (включая остатки на счетах, историю заказов и т. д.), управляемого протоколом Loopring.
Сделки, впервые сопоставленнные вне сети, рассчитываются и завершаются Loopring в блокчейне Ethereum. С помощью пакетного процесса Loopring затраты снижаются, а скорость увеличивается (~ 2000 сделок в секунду). Другим децентрализованным биржам (DEX) на блокчейне Ethereum потребуется гораздо больше времени для расчета и завершения.
3. Optimism
Optimism, протокол масштабирования уровня 2, был разработан с целью ускорить транзакции, а также сделать их более доступными.
Решение OVM было запущено ранее в этом году на децентрализованной бирже Sythentix. По данным Synthenx и Optimism, пользователи сэкономили около 10 миллионов долларов на более чем 100 000 транзакций. Популярная децентрализованная биржа Uniswap также настроена на интеграцию протокола Optimism.
4. Сеть OMG
Сеть OMG, ранее называвшаяся OmiseGo, представляет собой децентрализованную общедоступную сеть. Здесь пользователь получает высокую пропускную способность и недорогие одноранговые (p2p) транзакции. Третьи стороны, которые хотят создавать масштабируемые децентрализованные платежные приложения, должны обратить внимание на сеть OMG.
Преимущества сети OMG включают (но не ограничиваются ими) снижение операционных расходов на Ethereum (на одну треть) и возможность обрабатывать тысячи транзакций в секунду.
В ближайшее время платформа планирует запустить протокол Proof-of-Stake (PoS). Его собственный токен (OMG) используется для оплаты транзакционных комиссий. Из-за высоких комиссий за транзакции Ethereum цена OMG резко выросла, когда инвесторы начали искать решения L2.
На горизонте сети OMG находится общедоступная тестовая сеть OMGX (вместе с Enya), платформа уровня 2, поддерживающая стекинг, EVM, межсетевую ликвидность и совместимые смарт-контракты.
5. Arbitrum
Разработчики Solidity могут легко кросс-компилировать свои смарт-контракты с совместимостью Arbitrum. Давайте рассмотрим три компонента Arbitrum: компилятор, EthBridge и валидаторы. Arbitrum также использует технологию объединения и получает поддержку от Alchemy. Партнерами являются OKEx, Chainlink и Graph Protocol.
Компиляторы
Набор написанных на Solidity смарт-контрактов компилируется в один исполняемый файл, который запускается на AVM (виртуальная машина Arbitrum).
EthBridge
Мост между сетями Arbitrum и Ethereum, dApp.
Валидаторы
Валидаторы будут работать в основном вне сети и отслеживать состояние AVM. У AVM нет собственного токена, и он не планирует запускать его в ближайшее время.
6. xDAI
Еще один сайдчейн, предлагающий быстрые и дорогие транзакции. С помощью механизма консенсуса Proof-of-Stake (PoS) пользователи могут размещать свои токены xDAI (стейблкоин, привязанный к доллару США) в сети в качестве валидаторов.
Экосистема xDAI сотрудничает с SushiSwap, Unify, Chainlink и многими другими.
7. Parastate
Если вы ищете альтернативную виртуальную машину Ethereum, вам следует взглянуть на Parastate Polkadot. Децентрализованные приложения, созданные в сети Ethereum, будут беспрепятственно работать здесь. Существует также EWASM, EVM с WebAssembly. EWASM будет делиться учетными записями и структурой данных блоков с EVM.
Платформа Parastate предлагает структуру с двумя токенами: STATE и pDOT. Родным токеном Parastate является STATE. Токен pDOT выдается, когда пользователи помещают в стекинг и блокируют свои токены DOT. Пользователи делают это, чтобы поддержать проект на аукционе по слотам для парачейнов на Polkadot.
8. Cartesi
Для решения проблемы совместимости устаревших программных стеков Cartesi предлагает свое решение Layer-2. В дополнение к этому Cartesi стремится решить проблемы с комиссией за транзакции и масштабированием.
Cartesi Machine позволяет разработчикам запускать децентрализованную логику вне сети в экосистеме Linux. Операторам узлов рекомендуется взаимодействовать с сетью прозрачным образом, стимулируя их собственным токеном CTSI.
Партнерами Cartesi являются IOTA Foundation, Binance Smart Chain и Travala.
9.ZKSwap
ZKSwap - это децентрализованная биржа с автоматическим маркет-мейкером. ZKSwap, основанный на технологии Zk-Rollup, предлагает решение для масштабирования уровня 2. Платформа уже запущена в сети Ethereum.
Благодаря постоянно генерируемым доказательствам с нулевым разглашением, ZKSwap передает все токены на уровень 2 и позволяет выполнять обмены с нулевой комиссией за газ и неограниченной масштабируемостью.
10. Skale
Skale - это сеть уровня 2 с открытым исходным кодом, зависящая от эластичных сайдчейнов, которые отвлекают обработку от основной сети Ethereum. Пользователям понравится ~ 2000 транзакций в секунду на блокчейн и время блока меньше секунды.
Кроме того, Skale может поддерживать децентрализованное хранилище, машинное обучение через EVM, смарт-контракты с полным состоянием и выполнение накопительных пакетов.
Тысячи независимых блокчейнов могут поддерживаться с высокой скоростью и функциональностью без ущерба для безопасности или децентрализации.
Будущее Layer-2
Каково будущее решений Layer-2? В настоящее время начинают появляться некоторые признаки облегчения проблемы Ethereum, хотя на этом пути есть препятствия.
Во-первых, интероперабельность по-прежнему не такова, какой она должна быть. Общение одного dApp с другим, живущим на другом уровне 2, в настоящее время невозможно. Отсутствие ликвидности - еще одна причина для беспокойства. Ликвидность может быть разделена между всеми этими различными решениями уровня 2. Если это произойдет, неликвидный рынок также может быть очень нестабильным.
