Разгадывая Тайны Блокчейна

Технологии блокчейн, постоянно развивающегося пространства криптовалют — это сложный клубок узлов, транзакций и консенсусных алгоритмов. Распутывание этого сложного клубка требует понимания его различных слоев, среди которых Layer 1 является фундаментальным. В этой статье мы подробно рассмотрим суть Layer 1, его проблемы и то, как он взаимодействует с другими компонентами в мире блокчейн.

Раскрытие Layer: Основа Блокчейн-Сетей

поднимаясь вверх от первого этажа блокчейна Layer 0, мы сталкиваемся с Layer 1, основным протоколом, который формирует основу блокчейн-сетей, таких как Bitcoin, Ethereum и BNB Smart Chain. Эти блокчейны являются основными звеньями в своих соответствующих экосистемах, самостоятельно обрабатывая и подтверждая транзакции в своих цепочках и используя свои уникальные нативные токены для оплаты транзакций.

Работа с масштабируемостью

Несмотря на критическую роль в экосистеме блокчейн, протоколы Layer 1 часто борются с проблемой масштабируемости. Блокчейны, такие как Bitcoin, основанные на механизме консенсуса Proof of Work (PoW), часто испытывают трудности с эффективной обработкой транзакций в периоды пиковой нагрузки.

PoW обеспечивает децентрализацию и безопасность, но замедляется, когда накапливаются транзакции, что приводит к увеличению времени подтверждения и инфляции комиссий. Разработчики постоянно ищут различные варианты для решения проблем масштабируемости Layer 1, включая:

Увеличение размера блока для более активного размещения транзакций.
Переключение механизма консенсуса, как это происходит сейчас при переходе Ethereum к Ethereum 2.0.
Внедрение шардинга, процесса разделения базы данных.

Однако эти изменения требуют значительных усилий и часто вызывают разногласия в сообществе, иногда даже приводя к жестким разветвлениям, как это было при разделении Bitcoin и Bitcoin Cash в 2017 году.

Чемпион по масштабируемости: SegWit

Segregated Witness (SegWit) в Bitcoin демонстрирует успешное применение решения для масштабирования Уровня 1. Это обновление увеличило пропускную способность Bitcoin за счет переорганизации данных блока, отделив цифровые подписи от входов транзакций, что освободило больше места для транзакций без ущерба для безопасности сети.

Катализатор скорости: Layer 1 — sharding

Еще один востребованный подход к масштабированию Layer 1 — sharding, который ускоряет транзакции за счет распределения нагрузки по сети. Sharding подразделяет сеть на различные «шарды», каждый из которых управляет подмножеством операций сети, что значительно снижает необходимость каждому узлу поддерживать копию всего блокчейна.

Layer 1 vs Layer 2

Хотя улучшения Уровня 1 критически важны, они не всегда практичны из-за технологических ограничений. Некоторые приложения, такие как игры на базе блокчейна, не могут позволить себе время транзакций Layer 1, но желают использовать его преимущества в безопасности и децентрализации. Здесь решения Layer 2 выходят на первый план как наиболее жизнеспособный вариант.

Lightning Network — Layer 1

Решения Уровня 2, такие как Lightning Network, используют безопасность и механизмы консенсуса Layer 1, но предлагают быстрые транзакции. При большой нагрузке транзакции Bitcoin могут занять часы для обработки. Однако с помощью Lightning Network пользователи могут быстро проводить транзакции Bitcoin вне основной цепочки, а итоговый баланс впоследствии заносится в основную цепочку.

Заключение

В современной экосистеме блокчейна имеется множество сетей первого уровня и протоколов второго уровня. Легко запутаться, но как только вы освоите основные понятия, станет проще понимать общую структуру и архитектуру. Этот набор знаний может оказаться полезным при изучении новых проектов блокчейна, особенно когда их целью является обеспечение взаимодействия сетей и кросс-чейн решений.