Ano ang Layer 2s at Bakit Mahalaga ang mga Ito?

Upang magsimula, kailangan nating tukuyin kung ano ang layer 1: Ang layer 1 na network ay ang base layer, o ang pinagbabatayan na imprastraktura ng isang blockchain . Kilala rin bilang pangunahing network o “mainnet,” hindi lamang nito tinutukoy ang mga Core panuntunan ng ecosystem, ngunit maaari ding patunayan at i-finalize ang mga transaksyon, tulad ng nakikita sa mga halimbawa tulad ng Ethereum, Bitcoin at Solana.

Ang Layer 1 blockchain ay kadalasang nagsisimula sa isang diin sa desentralisasyon at seguridad – na parehong mga Core prinsipyo ng anumang sound network at (na may ilang mga pagbubukod) ay pinananatili ng isang magkakaibang, pandaigdigang network ng mga developer at kalahok tulad ng mga validator.

Tingnan din: Ano ang Blockchain Technology?

Dahil sa kakulangan ng anumang sentral na awtoridad o pangangasiwa, ang mga platform na ito ay nangangailangan ng Technology mismo na magkaroon ng likas na halaga ng seguridad upang maprotektahan ang mga user mula sa mga scam at pag-atake. At dahil sa priyoridad na ito sa disenyo, hindi banggitin ang napakalaking mapagkukunan na kinakailangan upang mapanatili ang isang ganap na gumaganang ecosystem, madalas silang kulang sa scalability.

Habang ang ilang mga developer ay naniniwala na ang kawalan ng kakayahan upang makamit ang isang estado ng balanse sa pagitan ng seguridad, desentralisasyon at scalability ay isang hindi maiiwasang kapintasan ng Technology (tinatawag na Blockchain Trilemma ), layer 2 na mga solusyon, tulad ng mga rollup sa Ethereum , at ang network ng kidlat sa Bitcoin ay ONE solusyon na ginamit upang malutas ang mga isyung ito.

Read More:Paano Gumagana ang Blockchain Technology ?

Ang Layer 2 ay tumutukoy sa isang hanay ng mga off-chain na solusyon (mga hiwalay na blockchain) na binuo sa ibabaw ng mga layer 1 na nagpapababa ng mga bottleneck sa scaling at data. Isipin ito tulad ng isang kusina ng restawran - kung ang bawat order ay kailangang gawin ng isang tao mula simula hanggang katapusan bago makumpirma at maihatid ang order, ito ay magiging isang napakabagal na proseso na maaari lamang matupad ang ilang mga order sa isang oras. Ngunit ang mga layer 2 ay parang mga istasyon ng paghahanda – mayroong istasyon para sa paglilinis at paggupit ng pagkain, isang istasyon para sa pagluluto, isang istasyon na nag-aayos ng mga pinggan – na nakakatuon at nakakagawa ng bawat gawain nang mas mahusay. Kapag tama na ang oras, maaaring itugma ng huling tao ang bawat naka-assemble na ulam sa order at kumpirmahin ito bago ito ipadala sa huling destinasyon (ang customer).

Ang mga platform ng pagbabayad tulad ng Visa ay gumagamit din ng katulad na sistema. Sa halip na hiwalay na pamahalaan ang libu-libong pang-araw-araw na micro transaction mula sa isang vendor tulad ng Starbucks na makakabara sa network sa loob ng ilang minuto, pinapangkat ng Visa ang mga ito sa mga batch upang ayusin sa sistema ng pagbabangko sa mga regular na pagitan. Ang mga bangko ay nag-iimbak at nag-uuri ng mga transaksyon sa pamamagitan ng kanilang panloob na katumbas ng isang settlement layer. Sa kasong ito, ang Visa ay magiging isang layer 2 at ang mas malawak na network ng mga institusyon at gobyerno na KEEP ng isang talaan ng mga transaksyon at tumutukoy sa mga patakaran ng industriya ng pananalapi bilang isang layer 1.

Gumagamit din ang Ethereum ng katulad na paraan sa pamamagitan ng mga feature tulad ng Optimistic at zero-knowledge (ZK) rollups na nagpapababa sa pasanin ng pamamahala ng mga transaksyon mula sa mainnet at sa gayon ay nagbibigay-daan sa mas malaking pagsasama at throughput ng transaksyon (mas mataas na transaksyon sa bawat segundo). Lahat ng ito ay gumagawa para sa isang mas tuluy-tuloy at praktikal na karanasan ng user. Kasama sa mga halimbawa ng layer 2 sa Ethereum ang mga solusyon tulad ng ARBITRUM , Optimism , Loopring at zkSync .

Read More: Ano ang Loopring?

Habang ang desentralisasyon at seguridad ay isang modus operandi ng layer 1, o mainnet, ng Ethereum, ang kasunod na katanyagan sa merkado sa mga nakaraang taon ay naging dahilan upang maabot ng network ang kasalukuyang kapasidad nito na mahigit 1.5 milyong pang-araw-araw na transaksyon . Higit pa rito, dahil ang mainnet ay maaari lamang magproseso ng humigit-kumulang 15 mga transaksyon sa bawat segundo , ang mga panahon ng mataas na aktibidad ng network ay kadalasang humahantong sa data congestion. Ito naman, ay nagdudulot ng pagtaas ng Gas (mga bayarin sa transaksyon) at nagpapabagal sa pagganap ng mga aplikasyon, na pinakakamakailan ay nakita ng Yuga Labs Otherside virtual land sale at sa panahon ng bull market ng 2021.

Upang labanan ang mga isyung ito, pinalawak ng layer 2 ang Ethereum bilang isang hiwalay na blockchain sa itaas ng layer 1 network. Gaya ng nabanggit, ito ay nakikipag-usap at tumutulong na alisin ang mabigat na pasanin ng mga transaksyon mula sa mainnet sa pamamagitan ng mga matalinong kontrata na nagsasama at nakikinabang mula sa matatag na desentralisadong modelo ng seguridad ng Ethereum. Sa esensya, pinangangasiwaan ng Layer 1 ang seguridad, availability ng data at desentralisasyon, habang pinangangasiwaan ng layer 2 ang scaling na nauugnay sa mga transaksyon.

Para sa karamihan, ang layer 1 blockchain ay mayroong:

Naiiba ang Layer 2 sa pamamagitan ng pag-aalok:

Gaya ng nabanggit, karamihan sa mga isyu sa scalability ay nauugnay sa desentralisasyon. Hindi tulad ng mga tradisyunal na bangko na may sarado at mas mahusay na paraan ng pag-regulate ng mga pagbabayad, ang mga transaksyon at pamamahala ng data sa mga blockchain ay dapat sumailalim sa isang serye ng mga sistematikong hakbang, tulad ng pagtanggap, pag-verify at pamamahagi sa isang network (na may libu-libong kalahok), lahat habang pinapanatili ang seguridad at transparency.

Dahil dito, ang mga network tulad ng Ethereum ay kailangang magsama ng isang layered at scalable na disenyo na maaaring makipagkumpitensya sa (at kalaunan ay humalili) sa mas streamline, ngunit pinaghihigpitan, na mga channel ng mga system tulad ng Visa at Mastercard. Mahalaga ang mga layer 1 at layer 2 dahil nagtutulungan ang mga ito patungo sa layuning gawing mas mabilis at mas madaling gamitin ang network.

Tingnan din ang: Ethereum Nodes at Mga Kliyente, isang Kumpletong Gabay

Ang mga protocol ng Layer 2 ay nagbibigay ng pangalawang balangkas kung saan ang mga transaksyon ay maaaring maganap nang hiwalay sa layer 1. Nangangahulugan ito na ang isang disenteng halaga ng gawaing isasagawa ng pangunahing chain ay maaaring ilipat sa pangalawang layer. Pagkatapos ay ipo-post ng mga application ng Layer 2 ang data ng mga transaksyon sa layer 1 kung saan ito ay sinigurado sa blockchain ledger at history.

Tulad ng anumang iba pang bukas o saradong platform, ang mga layer 2 ay nag-iiba din sa pagiging naa-access. Ang ilan ay maaaring gamitin ng isang hanay ng mga application, habang ang iba ay tumutugon lamang sa mga kapritso ng isang partikular na proyekto. Sabi nga, ilan sa mga pangunahing bahagi na ginagamit ng layer 2s ay kinabibilangan ng mga rollup at sidechain .

Ang rollup ay isang partikular na solusyon sa layer 2 na nagsasagawa ng daan-daang transaksyon sa labas ng layer 1, i-roll up ang mga ito sa iisang piraso ng naka-compress na data at pagkatapos ay i-post ang data pabalik sa mainnet para masuri at i-dispute ng sinuman kung ituturing na kahina-hinala. Sa paggawa nito, hindi lamang ginagamit ng mga rollup ang seguridad ng Ethereum ngunit maaari ding bawasan ang mga bayarin sa Gas nang hanggang 10-100x.

Bagama't lahat ng rollup ay nakakatulong sa mga deposito, pag-withdraw at pag-verify ng mga patunay, may mga banayad na pagkakaiba-iba sa paraan ng mga rollup, gaya ng Optimism at ZK rollup, mag-post ng data pabalik sa layer 1.

Ang mga optimistikong rollup ay nakaupo sa parallel sa pangunahing Ethereum chain, patakbuhin ang lahat ng mga transaksyon at pagkatapos ay i-post ang data pabalik sa layer 1. Ang mga user ay insentibo na makipagtransaksyon sa mga layer 2 na ito dahil sa mabababang bayarin. Kung pinaghihinalaan ang isang mapanlinlang na transaksyon, maaari itong hamunin at masuri sa pamamagitan ng mga patunay ng pandaraya . Sa sitwasyong ito, tatakbo ang rollup sa pag-compute ng transaksyon gamit ang available na data ng estado. Kung ikukumpara sa mga rollup ng ZK (ipinaliwanag sa ibaba) nangangahulugan ito na ang oras upang lumabas sa rollup at mag-withdraw ng mga pondo pabalik sa layer 1 ay bahagyang mas mahaba. Gayunpaman, "sa loob" ng mga user ng rollup ay makakatanggap pa rin ng mabilis na pagkumpirma ng transaksyon.

Sa pangkalahatan, ang Optimistic rollups ay Ethereum Virtual Machine (EVM) at solidity compatible, na nangangahulugang anumang posible sa layer 1 ng Ethereum ay maaaring kopyahin sa layer 2.

Kasama sa ilang halimbawa ng Optimistic rollup ang ARBITRUM , Optimism at BOBA .

Sa kaibahan sa Optimistic rollups, ang mga ZK rollup ay bumubuo ng mga cryptographic na patunay upang patunayan ang pagiging tunay ng mga transaksyon. Ang mga patunay na ito (nai-post sa layer 1) ay tinatawag na validity proofs o SNARK (succinct non-interactive argument of knowledge), o STARKs (scalable transparent argument of knowledge).

Ang mga rollup ng ZK ay mas mahusay dahil pinapanatili ng mga ito ang katayuan ng lahat ng paglilipat sa layer 2, na ina-update lamang sa pamamagitan ng mga patunay ng validity. Dahil T kailangan ng mga ZK rollup ang buong data ng transaksyon, mas madaling i-validate ang mga block at ilipat ang ether ( ETH ), ang pangunahing token ng Ethereum blockchain, sa layer 1. Ang validity proof (tinanggap ng ZK rollup contract) ay na-verify na ang pagiging tunay ng mga transaksyon. Iyon ay sinabi, wala silang ganap na suporta sa EVM at mas masinsinang magpatakbo ng mga pagkalkula para sa mga application na may kaunting aktibidad na on-chain.

Kasama sa ilang halimbawa ng mga ZK rollup ang DYDX , Loopring at zkSync .

Gaya ng nakikita sa pamamagitan ng mga proyekto tulad ng XDai at Polygon PoS , ang sidechain ay isang independiyente, EVM-compatible na blockchain na tumatakbo nang magkatulad at nakikipag-ugnayan sa mainnet sa pamamagitan ng mga tulay . Habang gumagamit sila ng hiwalay na mekanismo ng pinagkasunduan at hindi sinigurado ng layer 1, hindi sila teknikal na itinuturing na layer 2. Gayunpaman, ang chain ay gumagana katulad ng Ethereum dahil ito ang modelo ng EVM. Sabi nga, may mas malaking antas ng mga panganib na nakapalibot sa mga operator ng sidechain dahil pinagkakatiwalaan sila ng mga user ng mga pondo, kaysa sa Ethereum protocol (o isang tamang layer 2).

Read More: Ano ang Mga Blockchain Bridge at Paano Ito Gumagana?

Ang mga Validium , gaya ng StarkWare , ay gumagamit ng mga validity proof (katulad ng ZK rollups) ngunit T nag-iimbak ng data sa layer 1. Ang maraming validity chain ay maaaring tumakbo nang magkatulad sa ONE isa at ang bawat isa ay nakakapagproseso ng humigit-kumulang 10,000 mga transaksyon sa bawat segundo. Gayunpaman, dahil kinakailangan ang higit pang mga espesyal na wika, may limitadong suporta para sa mga pangkalahatang smart na kontrata.

Ang parehong mga sidechain at validium ay mga blockchain na tumatakbo nang kahanay sa Ethereum at nakikipag-ugnayan sa mga asset sa pamamagitan ng mga tulay na kumokonekta sa mainnet. Hindi sila nakakakuha ng seguridad o data mula sa Ethereum mismo at samakatuwid ay T itinuturing na isang tamang layer 2 tulad ng Optimistic o ZK rollups. Ito ay lalo na ang kaso dahil sa potensyal na seguridad at tiwala implikasyon. Gayunpaman, pareho ang sukat sa layer 2s sa pamamagitan ng pag-aalok ng mas mababang bayarin sa transaksyon at mataas na throughput.

Nalikha ang iba't ibang mga channel ng layer 2 upang maiwasan ang anumang sobrang pagdepende o ang potensyal na pagbagsak ng isang bahagi ng network. Gayunpaman, habang tinatalakay namin ang pangunahing layer 2s (Optimistic rollups, ZK rollups, at sidechain), patuloy na nagbabago ang ecosystem, at naiwan ang ilang application, gaya ng Plasma at State Channels.

Sa pangkalahatan, habang ang mga layer 2 ay nagkakasundo at gumagana sa buong Ethereum ecosystem, ang iba't ibang opsyon, na maaaring buuin ng sinuman, ay nag-aalok ng mas malawak, mas balanseng hanay ng mga opsyon para sa mga end user. Kung ano ang kulang sa ONE layer 2 blockchain ay maaaring balansehin sa mga pakinabang ng isa pa at vice versa. Ang sumusunod ay isang buod ng mas karaniwang ginagamit na layer 2s:

Ang isang pangkalahatang proyekto ng layer 2 ay sumasalamin sa pagganap at paggana ng mainnet ng Ethereum, na may mas murang mga bayarin (Gas). Ang ilang mga halimbawa ay kinabibilangan ng:

Bagama't may ginagawa pa ring bagong sistemang patunay ng panloloko , ang Optimism ay isang sistemang katumbas ng EVM na gumagamit ng Optimistic rollups upang gawing mabilis, simple, at secure ang mga transaksyon.

Panganib at pagsusuri: https://l2beat.com/projects/ Optimism/

Ang ARBITRUM ay isa pang Optimistic rollup na sumasalamin sa dynamics ng Ethereum mainnet ngunit may mas murang mga bayarin sa transaksyon.

Panganib at pagsusuri: https://l2beat.com/projects/ ARBITRUM/

Na-forked sa simula mula sa Optimism, ang BOBA ay isang Optimistic rollup na naglalayong bawasan ang mga bayarin, pahusayin ang throughput ng transaksyon at palakasin ang kapasidad ng mga matalinong kontrata.

Panganib at pagsusuri: https://l2beat.com/projects/bobanetwork/

Sa paghahambing, ang mga network ng layer 2 na partikular sa application ay mas dalubhasa at nakatuon sa pagpapabuti ng pagganap ng isang niche market sector. Kasama sa mga halimbawa ang:

Ang Loopring ay isang ZK rollup na naglalayong magbigay ng parehong seguridad gaya ng mainnet ng Ethereum na may higit na scalability, tulad ng throughput na tumaas ng 1000x at ang mga gastos sa transaksyon ay nabawasan sa 0.1% ng layer 1.

Ginagamit ng mga platform tulad ng Binance, ang zkSync ay isang ZK rollup mula sa Matter Labs. Live na ito sa Ethereum mainnet at sumusuporta sa mga pagbabayad, token swaps at non-fungible token (NFT) minting.

Hindi lahat ng eksperimento o ideya para sa isang layer 2 ay gumagana. Narito ang ilang halimbawa ng mga proyekto na naglalayong lutasin ang isang problema ngunit nabigong makuha.

Gaya ng nakasaad sa isang post sa blog na inilathala noong Enero 2020, inihayag ng Ethereum research organization na Plasma Group na huminto ito sa mga operasyon sa kasalukuyan nitong anyo at naibigay ang natitirang mga pondo sa Gitcoin. Ang desisyon ay ginawa upang tumuon sa Optimistic rollup sa halip.

Tulad ng nakikita sa pamamagitan ng mga proyekto tulad ng Polygon , OMG Network at Gluon, ang mga chain ng plasma ay hiwalay na mga blockchain na nakatali sa Ethereum mainnet. Gumagamit sila ng mga panloloko na patunay tulad ng Optimistic rollups upang ayusin ang mga hindi pagkakaunawaan at pamahalaan ang seguridad. Dahil mas maliliit na kopya sila ng Ethereum mainnet, kilala rin sila bilang "mga kadena ng bata." Ang mga merkel tree ay nagbibigay-daan sa walang katapusang stack ng mga chain na ito na maaaring makatulong sa pag-offload ng mabigat na bandwidth ng data mula sa mga parent chain, kabilang ang mainnet. Gayunpaman, ang plasma ay T kapaki-pakinabang para sa mga arbitrary na kontrata, para lamang sa mga paglilipat. At samakatuwid, kasama ang mga isyu tulad ng mamahaling gastos at kahirapan sa pag-withdraw ng mga pondo mula sa isang plasma chain, ito ay inabandona pabor sa Optimistic rollups.

Ang mga channel ng estado ay mga landas na binuksan sa pagitan ng dalawang user na gustong makipag-ugnayan sa isa't isa sa pamamagitan ng mga transaksyon. Sa pamamagitan ng paggamit ng mga multi-signature na kontrata (isang uri ng kontrata na nangangailangan ng mga lagda ng maraming partido upang maisagawa), pinapayagan nila ang mga kalahok na malayang makipagtransaksyon sa labas ng kadena at makipag-ayos sa mainnet. Nagbibigay-daan ito sa mataas na throughput ng transaksyon at pinapaliit ang kasikipan at mga bayarin. Dalawang pangunahing uri ng mga channel ang mga channel ng estado at mga channel ng pagbabayad. Gayunpaman, dahil sa higpit ng pangangailangan sa mga user na mag-lock up ng mga pondo, kasama ang kakulangan ng suporta para sa mga pangkalahatang layunin na smart contract at DeFi application noong 2021, karamihan din ay inabandona. Ayon sa Ethhub , kasama sa mga team na nagtatrabaho pa rin dito ang CelerX Connext Network . Ang Raiden Network ay maaari ding NEAR o nasa produksyon.

Dahil sa pagiging bago ng layer 2 na mga platform na ito, mayroon pa ring mga panganib at iba't ibang antas ng mga maling pagpapalagay ng tiwala kumpara sa transaksyon sa mainnet. Dapat ding tandaan na sa kabila ng paggamit ng seguridad ng layer 1, ang mga layer 2 ay talagang ligtas lamang kung mayroon silang mga patunay ng panloloko na pinagana, na (sa oras ng pagsulat na ito) ay hindi nila ginagawa.

Ang mga blockchain bridge (na magagamit ng mga tao upang ilipat ang mga asset sa layer 2) ay nasa mga unang yugto din ng pag-unlad at nagdadala ng mataas na antas ng panganib. Sa lahat ng ito sa isip, ang masusing due diligence sa pamamagitan ng mga mapagkukunan tulad ng L2BEAT ay inirerekomenda bago makipag-ugnayan sa anumang layer 2. Ang L2BEAT ay isang komprehensibong platform ng panganib at pagsusuri na nakatuon sa pagtuturo sa mga user tungkol sa mga proyektong tumutugma sa kanilang mataas na pamantayan at mahigpit na kahulugan ng kung ano ang ibig sabihin ng pagiging isang layer 2.

Karagdagang Pagbabasa: Isang Rollup-centric Ethereum Roadmap at Isang Hindi Kumpletong Gabay sa Mga Rollup ni Vitalik Buterin