Основні висновки

  • Layer 1 відноситься до базової мережі блокчейну, такої як Bitcoin, BNB Chain або Ethereum, яка перевіряє та завершує транзакції самостійно, не покладаючись на іншу мережу.

  • Блокчейни Layer-1 стикаються з фундаментальною проблемою: масштабуванням для обробки високих обсягів транзакцій при збереженні безпеки та децентралізації.

  • Звичайні підходи до масштабування Layer-1 включають збільшення розміру блоку, зміну механізму консенсусу та впровадження шардінгу.

  • Протоколи Layer-2 побудовані на основі мереж Layer-1 для розширення їх можливостей, використовуючи базовий шар для забезпечення безпеки та остаточного розрахунку. Lightning Network Bitcoin є одним із прикладів.

Вступ

Layer 1 — це термін, що використовується для базової мережі блокчейну, такої як Bitcoin, Ethereum або BNB Chain, яка обробляє та завершує свої транзакції. Розуміння Layer 1 є основою для розуміння структури екосистем блокчейну, включаючи взаємозв’язок між такими мережами, як Ethereum, та їхніми рішеннями для масштабування Layer-2.

Layer 1 та Layer 2 — це терміни, які допомагають описати архітектуру різних блокчейнів, проектів та інструментів розробки. Якщо ви коли-небудь задумувалися, як Polygon пов'язаний з Ethereum, або чому деякі застосунки створюються на окремих мережах, а не безпосередньо на Bitcoin, ця стаття пояснить концепції, що стоять за структурою на кількох рівнях.

Що таке Layer 1?

Мережа Layer-1 — це інша назва базового блокчейну. BNB Smart Chain (BNB), Ethereum (ETH), Bitcoin (BTC) та Solana — це всі протоколи Layer-1, оскільки це основні мережі в їхніх власних екосистемах. Протокол є Layer 1, коли він обробляє та завершує транзакції на своєму власному блокчейні, не покладаючись на іншу мережу для забезпечення безпеки чи консенсусу. Блокчейни Layer-1 також мають свої власні рідні токени, які використовуються для сплати транзакційних зборів.

На відміну від цього, рішення Layer-2 побудовані на основі цих базових мереж. Вони покладаються на Layer-1 для остаточного розрахунку, обробляючи транзакції більш ефективно поза основним ланцюгом.

Масштабування Layer 1

Звичайною проблемою для мереж Layer-1 є масштабування. Bitcoin та інші великі блокчейни можуть мати труднощі з швидкою обробкою транзакцій під час періодів високого попиту. Bitcoin використовує proof of work (PoW), механізм консенсусу, який вимагає значних обчислювальних ресурсів. Пропускна здатність Bitcoin обмежена його інтервалом блоку та ємністю блоку, тому під час періодів високого попиту транзакції можуть залишатися в мемпулі довше, а користувачі можуть платити вищі збори, щоб підтвердити їх швидше.

Розробники працювали над рішеннями для масштабування Layer-1 протягом багатьох років. Звичайні підходи включають:

  • Збільшення розміру блоку, що дозволяє обробляти більше транзакцій на блок.

  • Зміна механізму консенсусу, наприклад, перехід Ethereum з proof of work на proof of stake (PoS), завершений у вересні 2022 року (Злиття).

  • Впровадження шардінгу, форми розподілу бази даних, яка розподіляє навантаження мережі між кількома паралельними сегментами.

Покращення Layer-1 вимагають значної координації в мережі. У багатьох випадках не всі учасники погоджуються на зміну, що може призвести до розділів у спільноті або хард-форків. Наприклад, Bitcoin Cash виник в результаті хард-форка 2017 року через розбіжності щодо розміру блоку.

SegWit

Прикладом рішення для масштабування Layer-1 є SegWit (Segregated Witness) від Bitcoin. SegWit збільшив пропускну спроможність Bitcoin шляхом реорганізації структури даних блоків, перемістивши цифрові підписи з поля введення транзакцій. Це звільнило місце для більшої кількості транзакцій на блок, не знижуючи безпеки, і було реалізовано як зворотно-сумісний софт-форк, що означає, що старі вузли все ще могли обробляти транзакції.

Що таке шардінг Layer-1?

Шардінг — це техніка масштабування Layer-1, яка розділяє мережу блокчейн на менші сегменти, звані шардми. Кожен шард обробляє частину транзакцій мережі та підтримує свої власні вузли та блоки, розподіляючи навантаження, а не вимагаючи, щоб кожен вузол обробляв кожну транзакцію.

За допомогою шардінгу окремі вузли не потребують зберігати повну копію всього блокчейну. Натомість кожен вузол звітує про виконану роботу в своєму шарді назад до основної ланцюга, ділячись своїм локальним станом, включаючи баланси рахунків та ключові метрики. Це може значно збільшити пропускну спроможність транзакцій, не вимагаючи від кожного учасника оновлювати своє обладнання.

Layer 1 проти Layer 2

Не всі покращення можна реалізувати на Layer 1. Через технічні обмеження та складність досягнення консенсусу на рівні мережі деякі зміни важко або повільно реалізувати на базовому блокчейні. Перехід Ethereum на proof of stake (PoS) зайняв роки розробки, перш ніж завершився у вересні 2022 року. Відтоді Ethereum продовжує оновлення Layer-1, включаючи Dencun (березень 2024 року), яке запровадило дешевшу доступність даних для Layer-2 роллапів, та Pectra (травень 2025 року), яке підвищило ліміти стейкінгу та покращило функціональність рахунків.

Деякі випадки використання не можуть працювати лише з Layer 1. Наприклад, блокчейн-гра не могла б реально працювати в мережі Bitcoin через повільний час транзакцій та інші обмеження, такі як навмисно обмежена функціональність смарт-контрактів. Рішення полягає в тому, щоб побудувати на протоколі Layer-2, який користується безпекою базового шару, обробляючи транзакції більш ефективно.

Lightning Network

Lightning Network — це відоме рішення Layer-2, побудоване на Bitcoin. У разі високого навантаження транзакції Bitcoin можуть займати багато часу для підтвердження. Lightning Network дозволяє користувачам здійснювати швидкі, низьковартісні платежі поза основною ланцюгом, з остаточним балансом, записаним назад до Bitcoin пізніше. Це ефективно об'єднує багато транзакцій в один запис в ланцюзі, заощаджуючи час і зменшуючи витрати.

Приклади блокчейнів Layer-1

Існує широкий спектр блокчейнів Layer-1, кожен з яких має різні підходи до трилеми блокчейну — децентралізації, безпеки та масштабування. Нижче наведено кілька прикладів.

MultiversX (колишній Elrond)

MultiversX (перейменований з Elrond у листопаді 2022 року) — це мережа Layer-1, яка використовує шардінг для покращення продуктивності. Її дві ключові особливості — це Secure Proof of Stake (SPoS) та адаптивний шардінг стану, де шардми розділяються та зливаються в залежності від зростання чи скорочення мережі, а валідатори обертаються між шардмами, щоб зменшити ризик скоординованих атак. Її рідний токен, EGLD, використовується для транзакційних зборів, розгортання децентралізованих додатків (DApps) та винагороди валідаторів мережі.

THORChain

THORChain — це мережа Layer-1, побудована на Cosmos SDK, призначена як децентралізований крос-чейн обмін. Вона дозволяє користувачам обмінювати активи між різними блокчейнами без обгортання чи прив'язки їх, що зменшує певні ризики зберігання, пов'язані з традиційними мостами. Її модель автоматизованого маркет-мейкера (AMM) використовує рідний токен RUNE як базову пару для всіх ліквідних пулів. RUNE також використовується для транзакційних зборів та безпеки мережі.

Kava

Kava — це блокчейн Layer-1, що поєднує Cosmos SDK з Ethereum Virtual Machine (EVM) ко-чейном. Ця двочергова архітектура дозволяє розробникам створювати децентралізовані додатки, які працюють в обох екосистемах — Cosmos та Ethereum. Kava використовує Tendermint proof of stake і має стимули для розробників на основі блокчейну, фінансовані KavaDAO. Її рідний токен KAVA використовується для зборів, стейкінгу та управління, поряд з прив'язаною до USD стабільною монетою USDX.

IoTeX

IoTeX — це мережа Layer-1, що зосереджена на поєднанні блокчейну з Інтернетом речей (IoT). Вона дозволяє користувачам контролювати та монетизувати дані, які генеруються їхніми підключеними пристроями, через систему, звану MachineFi. IoTeX підтримує кілька протоколів Layer-2 для специфічних IoT-додатків і використовує свій рідний токен IOTX для зборів, стейкінгу, управління та валідації мережі.

Часті запитання

Яка різниця між Layer 1 та Layer 2?

Layer 1 — це базовий блокчейн, такий як Bitcoin або Ethereum, який обробляє та завершує свої власні транзакції. Layer 2 — це протокол, побудований на основі мережі Layer-1, який обробляє транзакції поза основним ланцюгом, а потім завершує остаточний стан назад до Layer 1. Рішення Layer-2 покращують швидкість і зменшують витрати, покладаючись на базову мережу Layer-1 для забезпечення безпеки.

Що таке шардінг у блокчейні?

Шардінг — це техніка масштабування Layer-1, яка розділяє мережу блокчейну на менші сегменти, звані шардми. Кожен шард обробляє підмножину транзакцій мережі паралельно, замість того, щоб кожен вузол обробляв кожну транзакцію. Це може значно збільшити загальну пропускну спроможність транзакцій мережі.

Чому масштабування Layer-1 є складним?

Масштабування Layer-1 вимагає змін у базовому протоколі, що означає досягнення консенсусу серед великої та розподіленої групи учасників мережі, включаючи операторів вузлів, майнерів або валідаторів і розробників. Різні думки можуть призвести до хард-форків. Навіть коли зміна узгоджена, безпечна реалізація без компромісів у безпеці чи децентралізації може зайняти роки розробки та тестування.

Що таке трилема блокчейну?

Трилема блокчейну — це виклик досягнення всіх трьох властивостей: децентралізації, безпеки та масштабування одночасно. Оптимізація однієї зазвичай відбувається за рахунок іншої. Наприклад, збільшення пропускної спроможності (масштабування) може вимагати більш потужного обладнання (зменшення децентралізації) або меншої кількості валідаторів (зменшення безпеки). Більшість блокчейнів Layer-1 свідомо роблять компроміси між цими трьома властивостями.

Чи залишається Ethereum блокчейном Layer-1 після злиття?

Так. Ethereum залишається блокчейном Layer-1 після злиття (вересень 2022 року), яке перевело мережу з proof of work на proof of stake. Злиття було зміною на рівні консенсусу та не змінило роль Ethereum як базової мережі. Ethereum продовжує служити як шар розрахунків для численних мереж Layer-2 роллапів, включаючи Arbitrum, Optimism та Base.

Заключні думки

Екосистема Layer-1 значно еволюціонувала в останні роки. Як один з більших блокчейнів Layer-1, перехід Ethereum на PoS та його подальші оновлення зміцнили його позицію як базового шару для зростаючої кількості роллапів Layer-2. Тим часом альтернативні мережі Layer-1 продовжують досліджувати різні підходи до виклику масштабування, від шардінгу до архітектур ко-чейнів та крос-чейн інтероперабельності.

Розуміння відмінності між Layer 1 і Layer 2 є корисним для інвесторів, коли вони оцінюють блокчейн-проекти, особливо ті, що зосереджені на крос-чейн рішень та інтероперабельності мережі. Коли мережа робить архітектурні вибори, це може часто відображати конкретні компроміси між децентралізацією, безпекою та масштабуванням.

Подальше читання

  • Що таке блокчейн?

  • Що таке трилема блокчейну?

  • Що таке шардінг?

  • Що таке Lightning Network?

  • Рішення для масштабування блокчейнів Layer 1 проти Layer 2

Відмова від відповідальності: цей контент надається вам на основі "як є" для загальної інформації та/або навчальних цілей, без будь-якого представлення чи гарантії будь-якого роду. Його не слід вважати фінансовою, юридичною або будь-якою іншою професійною порадою, і він не має на меті рекомендувати покупку будь-якого конкретного продукту чи послуги. Вам слід звернутися за порадою до відповідних професійних консультантів. Якщо вміст надано третьою стороною, будь ласка, зверніть увагу, що висловлені думки належать третій стороні і не обов'язково відображають думки Binance Academy. Ціни на цифрові активи можуть бути волатильними. Вартість ваших інвестицій може знижуватися або зростати, і ви можете не повернути інвестовану суму. Ви несете відповідальність за свої інвестиційні рішення, і Binance Academy не несе відповідальності за будь-які збитки, які ви можете понести. Для отримання додаткової інформації дивіться наші Умови використання, Попередження про ризики та Умови Binance Academy.