Что такое слои блокчейна L0, L1, L2 и L3 и зачем они нужны
Вступление
В последнее время в новостях все чаще и чаще упоминаются L-слои блокчейна (например, инвестиционный фонд A16z вкладывается в L2 решение на Ethereum Optimism или L3 компания Orbs расширяет свое решение на блокчейн TON).
Концепция слоев — это категоризация блокчейнов, необходимая для быстрого понимания как тот или иной проект вписывается в экосистему в целом. В этой статье мы разберем что такое слои L0, L1, L2 и L3, зачем они нужны и рассмотрим примеры.
Зачем нужны слои, почему нельзя ограничиться одним блокчейном
Все компьютерные сети полагаются на пропускную способность передачи данных, включая сети блокчейн. Однако последние более подвержены проблеме масштабирования пропускной способности, чем централизованные сети.
Блокчейн-сети состоят из узлов (компьютеров в сети, на которых хранят весь реестр транзакций). Это означает, что каждый узел должен задействовать значительные вычислительные ресурсы, чтобы обеспечить доступ к реестру и поддерживать консенсус (согласие добавления нового блока транзакций в реестр). Чем более децентрализован блокчейн, тем больше в нем узлов. Хотя эта избыточность хороша для безопасности сети, она плохо влияет на ее скорость. Связано это с тем, что много узлов участвуют в проверке транзакций. В свою очередь, малое количество узлов повысит уязвимость сети. Контролируя 51% узлов, хакеры смогут управлять сетью как хотят.
Таким образом сделать одновременно идеально децентрализованный, масштабируемый и безопасный блокчейн на данный момент нельзя, данная проблема известна как трилемма блокчейна.
Трилемма блокчейна: предположение, что децентрализованные сети могут обеспечить только два из трех преимуществ в любой момент времени в отношении децентрализации, безопасности и масштабируемости.
L1
К блокчейнам первого слоя относят блокчейны, которые могут проводить транзакции без участия другой сети. Блокчейны первого слоя страдают от трилеммы блокчейна, и обычно хорошо реализуют лишь два свойства триллемы из трех (децентрализация, безопасность и масштабируемость). Для решения подобной проблемы существуют L2 решения. Также важно отметить, из-за растущего числа блокчейнов первого уровня, возникает проблема передачи активов из одного блокчейна в другой, для этой проблемы есть слой L0.
Примеры
Bitcoin
Ethereum
TON
Давайте спустимся на уровень ниже.
L0
Разработки слоя L0 помогают блокчейнам взаимодействовать друг с другом, а именно:
позволяют передавать активы между разными блокчейнами
позволяют разработчикам разрабатывать одно приложение сразу на нескольких блокчейнах (либо как минимум упрощают разработку на нескольких блокчейнах из-за стандартизации)
быстрые и дешевые транзакции на кроссчейн-биржах, за счет «коммуникационных» протоколов, используемых в L0(например, IBC)
Примеры
Описание ниже упрощенные и грубые, для того, чтобы не перегружать статью.
Polkadot — это протокол, который позволяет передавать любые типы данных или активов между блокчейнами, путем «подключения» к сети «основной сети» Polkadot (Relay Chain).
Cosmos — сеть блокчейнов, способных децентрализовано взаимодействовать друг с другом. Достигается это благодаря тому, что блокчейны сети создаются с использованием Cosmos инструментов с открытым исходным кодом Tendermint, Cosmos SDK и IBC, могут взаимодействовать друг с другом.
L2
Слоем L2 обычно называют сторонние интеграции с L1, которые решают одну из проблем триллемы блокчейна для L1. Чаще всего это проблем масштабирования.
Для подобных сторонних интеграций используются следующие технические решения:
Каналы состояний (State Channels) — обмен вне блокчейна транзакциями, после которого в сам блокчейн записывается результат (обычно реализуется мульти подписным смарт-контрактом)
Вложенный блокчейны (Nested blockchains) — работа L2 блокчейна (более масштабируемого, например, за счет менее безопасного механизма консенсуса) поверх L1
Свертки (Rollups) — объединение нескольких транзакции и обработка их в сети L1
Сайдчейны (Sidechains) — гибрид вложенного блокчейна и канала состояния, используемые для обработки большого количества транзакций разом.
Примеры
Polygon — это решение для масштабирования на основе сайдчейна для L1 сети Ethereum.
Optimism — это решение для масштабирования на основе Rollup технологии для L1 сети Ethereum.
L3
Слой L3 часто называют прикладным слоем. Это уровень, на котором размещаются децентрализованных приложений и протоколы, обеспечивающие работу приложений.
Примеры
Uniswap — это децентрализованная биржа
Orbs — это единый бэкенд для кроссчейн приложений
Итого
Конечно, подобная категоризация не всегда удобна, некоторые приложения могут попадать в несколько слоев сразу. Например, платформу OmniLayer, созданную для торговли пользовательскими цифровыми активами и валютами, построенная поверх Биткойна, можно отнести и к L2 и L3 слою. Но тем не менее, категоризация по слоям, позволяет прикинуть место проекта, о котором вы слышите впервые, в блокчейн экосистеме.
P.S Подобные статьи публикую здесь, там же пишу про блокчейн TON.
