Opatrně! Spousta textu.

První vrstva zahrnuje hlavní sítě jako Bitcoin, BNB a Ethereum a jejich základní infrastrukturu. Blockchainy vrstvy 1 jsou schopny ověřovat a dokončovat transakce bez zapojení jiné sítě. Vývoj bitcoinového blockchainu ukázal, že je poměrně obtížné zlepšit škálovatelnost sítí vrstvy 1. Jako řešení vývojáři vytvořili protokoly vrstvy 2, které spoléhají na bezpečnost a konsensus sítě vrstvy 1. Lightning Network je jedním příkladem protokolu vrstvy 2. Umožňuje uživatelům volně provádět transakce bez zaznamenávání informací na veřejném blockchainu.

Úvod

Vrstva jedna a druhá vrstva jsou pojmy, které pomáhají porozumět architektuře různých blockchainů, projektů a vývojářských nástrojů. Abychom pochopili spojení mezi Polygonem a Ethereem nebo Polkadotem a jeho parachainy, je nutné studovat různé vrstvy blockchainu.

Co je první úroveň

Sítě vrstvy 1 jsou hlavními blockchainy, které zahrnují BNB Smart Chain (BNB), Ethereum (ETH), Bitcoin (BTC) a Solana. Jsou klasifikovány jako první, protože slouží jako hlavní sítě v jejich ekosystému. Kromě nich existují i ​​off-chain řešení – blockchainy druhé úrovně postavené na těch hlavních.

Jinými slovy, protokol vrstvy 1 zpracovává a dokončuje transakce na svém vlastním blockchainu. Má také nativní token používaný k placení transakčních poplatků.

Měřítko úrovně 1

Častým problémem sítí na 1. vrstvě je nemožnost škálování. Bitcoin a další hlavní blockchainy mají potíže se zpracováním transakcí v obdobích vysoké poptávky. Je to proto, že Bitcoin používá mechanismus konsenzu Proof of Work (PoW), který vyžaduje značné výpočetní zdroje.

Zatímco Proof of Work poskytuje decentralizaci a zabezpečení, často zpomaluje síť, když je objem transakcí příliš velký. V důsledku to vede k prodloužení doby potvrzování transakcí a zvýšení nákladů na provize.

Vývojáři blockchainu pracovali na způsobech, jak zvýšit škálovatelnost, mnoho let, ale zatím nepřišli na společné řešení. Mezi možná řešení pro škálování první úrovně patří:

1. Zvětšením velikosti bloku pro zpracování více transakcí v každém bloku.

2. Změny v mechanismu konsensu, jako v nadcházející aktualizaci Ethereum 2.0.

3. Využití shardingu - forma dělení databáze.

Implementace vylepšení pro první úroveň je poměrně obtížná, protože ne všichni uživatelé sítě s nimi budou souhlasit. To by mohlo vést k rozdělení komunity nebo hard forku, jako se to stalo s bitcoiny a bitcoiny cash v roce 2017.

SegWit

Jedním z příkladů řešení pro škálování sítí vrstvy 1 je aktualizace protokolu SegWit. Podařilo se mu zvýšit propustnost bitcoinu změnou způsobu organizace blokových dat (eliminace digitálních podpisů pro transakční vstup). Aktualizace uvolnila místo pro transakce v blocích, aniž by to ovlivnilo bezpečnost sítě. SegWit byl implementován přes zpětně kompatibilní soft fork. To znamená, že i bitcoinové uzly, které ještě neprošly upgradem, jsou schopny zpracovávat transakce.

Co je to sharding úrovně 1?

Sharding je oblíbené řešení škálování vrstvy 1 používané ke zvýšení propustnosti transakcí. Je to forma dělení databází, kterou lze aplikovat na blockchainové distribuované účetní knihy. Pro rozložení zátěže a zvýšení rychlosti transakcí jsou síť a její uzly rozděleny do různých částí. Každý fragment spravuje podmnožinu síťové aktivity, to znamená, že má své vlastní transakce, uzly a samostatné bloky.

Sharding eliminuje potřebu, aby uzly ukládaly kompletní kopii celého blockchainu. Místo toho každý uzel hlásí hlavnímu řetězci, jaká práce byla vykonána sdílením stavu místních dat, včetně rovnováhy adres a dalších klíčových metrik.

První úroveň a druhá úroveň

První úroveň má určitá technologická omezení, která je v hlavním blockchainu téměř nemožné obejít. Například Ethereum plánuje upgrade na Proof of Stake (PoS), ale vývoj tohoto procesu trval roky.

Některé případy použití prostě nejsou kompatibilní s první vrstvou kvůli problémům se škálovatelností. Například bitcoin není vhodný pro blockchainové hraní kvůli dlouhým transakčním časům. Hra však stále může využívat zabezpečení a decentralizaci první úrovně. Chcete-li to provést, musíte jednoduše postavit řešení vrstvy 2 nad hlavní sítí.

Lightning Network

Řešení druhé úrovně staví na první vrstvě a používají ji k dokončení transakcí. Jedním slavným příkladem je Lightning Network. Během období vysoké poptávky může zpracování transakcí v bitcoinové síti trvat několik hodin. Lightning Network na druhou stranu umožňuje uživatelům provádět rychlé platby bitcoiny mimo hlavní síť tak, že do ní převede pouze konečný zůstatek. Aktualizace v podstatě konsoliduje všechny transakce do jednoho konečného záznamu, což šetří čas a zdroje.

Příklady blockchainů úrovně 1

Podívejme se na některé příklady blockchainů vrstvy 1. Přicházejí v různých variantách a mnoho z nich má jedinečné případy použití. Nejsou omezeny na Bitcoin a Ethereum, přičemž každá síť řeší otázky decentralizace, bezpečnosti a škálovatelnosti jinak.

Elrond

Elrond je síť vrstvy 1 založená v roce 2018, která využívá sharding ke zlepšení výkonu a škálovatelnosti. Blockchain Elrond dokáže zpracovat více než 100 000 transakcí za sekundu (TPS). Jeho dvě jedinečné funkce jsou konsenzuální protokol Secure Proof of Stake (SPoS) a technologie Adaptive State Sharding.

Funkce Adaptive State Sharding – rozdělování a slučování fragmentů podle toho, jak se počet uživatelů snižuje a zvyšuje. Celá architektura sítě využívá sharding, včetně jejího stavu a transakcí. Validátoři se pohybují mezi střepy a brání jejich zneužití.

EGLD je nativní token sítě, který se používá pro transakční poplatky, nasazení DApps a odměny za validátory. Síť Elrond má navíc certifikaci Carbon Negative, protože kompenzuje emise CO2 jejího mechanismu PoS.

Harmonie

Harmony je síť vrstvy 1 s mechanismem konsenzu Effective Proof of Stake (EPoS) a podporou pro sharding. Mainnet tohoto blockchainu se skládá ze čtyř shardů, z nichž každý paralelně vytváří a ověřuje nové bloky. Každý úlomek si udržuje svou vlastní rychlost, to znamená, že všechny mohou mít různé výšky bloků.

K přilákání vývojářů a uživatelů používá Harmony model financování napříč řetězci. Nedůvěryhodné mosty s Ethereem (ETH) a bitcoiny hrají klíčovou roli v tom, že uživatelům umožňují vyměňovat tokeny bez rizik spojených s mosty. Harmony plánuje škálovat Web3 prostřednictvím decentralizovaných autonomních organizací (DAO) a důkazů s nulovými znalostmi.

Harmony si mezi uživateli získává na oblibě, protože je jasné, že budoucnost DeFi (decentralizované finance) spočívá v multi-a cross-chain schopnostech. Tato síť se zaměřuje především na infrastrukturu NFT, nástroje DAO a meziprotokolové mosty.

Jeho nativní token ONE se používá k placení transakčních poplatků. Může se také podílet na mechanismu konsensu a řízení Harmony. Za tyto akce dostávají validátoři sítě blokové odměny a transakční poplatky.

Čelo

Celo je síť vrstvy 1 vytvořená jako výsledek vidlice Go Ethereum (Geth) v roce 2017. Byly v něm však provedeny některé významné změny, včetně zavedení PoS a unikátního adresního systému. Ekosystém Celo Web3 zahrnuje DeFi, NFT a platební řešení s více než stovkou milionů potvrzených transakcí. Uživatelé Celo mohou jako veřejný klíč použít telefonní číslo nebo e-mailovou adresu. Blockchain funguje snadno na standardních počítačích a nevyžaduje speciální hardware.

CELO je pomocný token používaný k platbám za transakce, zajištění bezpečnosti a odměn. Síť Celo má také uživatelem generované stablecoiny cUSD, cEUR a cREAL. Jejich vazby jsou udržovány mechanismem podobným DAI od MakerDAO. Transakce se stablecoiny Celo však lze zaplatit jakýmkoli jiným aktivem Celo.

Adresní systém CELO a stablecoiny jsou zaměřeny na zvýšení dostupnosti sítě pro nové uživatele, kteří mohou být zastrašeni volatilitou trhu s kryptoměnami.

THORChain

THORChain je veřejná decentralizovaná cross-chain burza (DEX). Jedná se o síť první vrstvy vytvořenou pomocí Cosmos SDK. THORChain také používá mechanismus konsenzu Tendermint k ověřování transakcí. Hlavním cílem THORChain je poskytovat decentralizovanou cross-chain likviditu bez nutnosti vázat nebo obalovat aktiva. Síť je oblíbená u investorů napříč řetězci, protože potřeba vázat a balit mince s sebou nese další riziko.

THORChain v podstatě působí jako správce trezoru, který kontroluje vklady a výběry. To pomáhá vytvářet decentralizovanou likviditu a eliminovat centralizované zprostředkovatele. RUNE je nativní token THORChain, který se používá pro transakční poplatky, správu, bezpečnost a ověřování.

Model Automatic Market Maker (AMM) společnosti THORChain používá jako základní pár RUNE, což umožňuje obchodovat s tokenem za jakékoli jiné podporované aktivum. V některých ohledech projekt funguje jako Uniswap cross-chain, přičemž RUNE slouží jako vypořádací a bezpečné aktivum pro pooly likvidity.

Kava

Kava je blockchain vrstvy 1, který kombinuje rychlost a kompatibilitu Cosmos s vývojářskou podporou Etherea. Kava Network má samostatný blockchain pro vývojová prostředí EVM a Cosmos SDK. Podpora IBC v řetězci Cosmos umožňuje vývojářům nasazovat decentralizované aplikace pro bezproblémovou spolupráci mezi ekosystémy Cosmos a Ethereum.

Kava využívá mechanismus konsenzu Tendermint PoS k poskytování výkonné škálovatelnosti aplikací v rámci blockchainu EVM. Síť Kava, financovaná společností KavaDAO, také nabízí otevřené pobídky pro vývojáře určené k odměňování sto nejlepších projektů v každém řetězci na základě využití.

Tato síť má KAVA, nativní token, který funguje jako pomocný token a token řízení, a také USDX stablecoin vázaný na americký dolar. KAVA se používá k placení transakčních poplatků a vkladových aktiv za účelem dosažení konsenzu sítě. Uživatelé mohou delegovat vsazenou KAVA na validátory, aby získali podíl na zásobě KAVA. Stakeři a validátoři mohou také hlasovat o návrzích správy, které určují parametry sítě.

IoTeX

IoTeX je síť vrstvy 1 založená v roce 2017 s cílem spojit blockchain s internetem věcí. Poskytuje uživatelům kontrolu nad daty generovanými jejich zařízeními a umožňuje jim používat „strojem podporované DApps, aktiva a služby“. Síťový mechanismus zajišťuje ukládání a bezpečnost informací svých uživatelů.

Kombinace hardwaru a softwaru IoTeX umožnila vývoj nového řešení pro efektivní správu soukromí a dat. Výsledný systém pro odvození digitálních aktiv z reálných dat se nazývá MachineFi.

IoTeX vydal dva užitečné hardwarové produkty známé jako Ucam a Pebble Tracker. Ucam je pokročilá domácí bezpečnostní kamera, která vám umožní sledovat dění ve vaší domácnosti odkudkoli a v naprostém soukromí. Pebble Tracker je 4G inteligentní GPS s funkcí sledování a ovládání. Sleduje nejen data GPS, ale také povětrnostní podmínky v reálném čase, včetně teploty, vlhkosti a kvality vzduchu.

IoTeX má na sobě postaveno několik protokolů vrstvy 2. Blockchain poskytuje nástroje pro vytváření vlastních sítí, které k dokončení využívají IoT. Tyto řetězce mohou také vzájemně interagovat a vyměňovat si informace prostřednictvím IoTeXu. Vývojáři mohou snadno vytvořit nový podřetězec splňující specifické potřeby zařízení IoT. Mince IoTeX s názvem IOTX se používají k placení transakčních poplatků, sázek, řízení a ověřování sítě.

souhrn

Moderní blockchainový ekosystém má několik sítí vrstvy 1 a protokoly vrstvy 2. Je snadné se jimi nechat zmást, ale jakmile pochopíte jejich principy, bude snazší pochopit jejich strukturu. Tyto znalosti mohou být užitečné při zkoumání nových blockchainových projektů, zejména pokud zahrnují síťovou interoperabilitu a cross-chain řešení.