Блокчейны слоя 1 и слоя 2

Различие между слоем 1 и слоем 2 сводится к тому, где обрабатываются транзакции и где они защищаются. Слой 1, например Bitcoin или Ethereum, сам упорядочивает и защищает транзакции. Слой 2 обрабатывает их дешевле и быстрее, затем публикует результаты обратно в слой 1 и опирается на него в вопросах безопасности.

Сравнение

Зачем нужны слои 2

Базовые цепочки намеренно ограничивают количество транзакций, помещающихся в каждый блок: меньшие блоки позволяют обычным пользователям запускать узлы и проверять цепочку. Когда спрос превышает этот объём, комиссии растут. Наше руководство по комиссиям за транзакции в блокчейне объясняет этот аукцион.

Слои 2 переносят большую часть работы за пределы базовой цепочки, сохраняя её безопасность как конечную гарантию. Lightning Network в Bitcoin делает это с помощью платёжных каналов. В Ethereum преобладающим подходом являются роллапы.

Как работают роллапы

Роллап собирает множество транзакций, выполняет их вне основной цепочки и публикует сжатую запись о них обратно в Ethereum. Существуют два основных варианта:

Рисунок: как роллап использует слой 1 для безопасности. Выводы средств из оптимистичных роллапов ожидают окончания периода оспаривания, составляющего примерно семь дней.

Оптимистичные роллапы исходят из того, что пакеты корректны, и допускают период оспаривания, в течение которого любой может отправить доказательство мошенничества. Недостаток касается выводов средств: перевод средств обратно в Ethereum через нативный мост роллапа означает ожидание этого периода, примерно семь дней.

ZK-роллапы (с нулевым разглашением) публикуют криптографическое доказательство того, что каждый пакет был выполнен корректно. Выводы могут быть быстрее, поскольку после проверки доказательства ждать нечего, но технология сложнее.

После обновления Ethereum в 2024 году роллапы могут публиковать свои данные в «блобах» — более дешёвом типе данных, который Ethereum хранит около 18 дней. Благодаря этому комиссии во многих слоях 2 упали до небольшой доли комиссий основной сети. Наше руководство по доступности данных объясняет, почему эти данные вообще важны.

Один и тот же платёж на каждом уровне

Предположим, вы отправляете другу платёж в стейблкоине. В основной сети Ethereum ваш кошелёк транслирует транзакцию, она ждёт включения в блок, и после того как поверх добавлен один или два блока, она фактически считается завершённой; комиссия зависит от загруженности сети в данный момент. В роллапе тот же платёж принимается и подтверждается секвенсором роллапа почти мгновенно, обычно за гораздо меньшую комиссию. За кулисами его позже объединяют с множеством других транзакций и публикуют в Ethereum, и только тогда он рассчитывается с полной безопасностью Ethereum.

Для повседневного использования быстрого подтверждения роллапа обычно достаточно, и большинство пользователей не замечает последующего этапа расчётов. При крупных суммах важно понимать, что «подтверждено» в слое 2 и «окончательно» в слое 1 — это не один и тот же момент. В редком случае, когда секвенсор ведёт себя недобросовестно или выходит из строя до публикации своего пакета, подтверждённые им транзакции, возможно, придётся отправить повторно, поэтому некоторые компании ждут расчётов в слое 1, прежде чем считать крупные платежи в слое 2 завершёнными.

Насколько зрелым является роллап?

Многие роллапы запускались с механизмами безопасности, которые их команды всё ещё контролируют: ключи, позволяющие быстро обновлять контракты, секвенсоры, которыми управляет одна компания, или системы доказательства мошенничества, которые пока не открыты для всех. Эти «учебные колёса» позволяют командам быстро исправлять проблемы, но означают, что пользователи отчасти полагаются на добросовестность команды. Независимые трекеры теперь оценивают роллапы по тому, насколько далеко они ушли от таких механизмов, и проверка этой оценки говорит о реальной безопасности сети больше, чем её маркетинг.

Layer 2 в экосистеме Bitcoin

История масштабирования Bitcoin выглядит иначе. Его самый известный layer 2, сеть Lightning, использует платёжные каналы: две стороны блокируют биткоины в общем контракте в сети, затем обмениваются множеством платежей вне сети и фиксируют в Bitcoin только итоговый баланс. Другие системы, построенные рядом с Bitcoin, например сайдчейны, работают на собственном консенсусе и полагаются на собственных операторов для ввода и вывода монет, поэтому они не наследуют безопасность Bitcoin тем же образом. См. как работает сеть Lightning.

Выбор сети для пользователя

• Проверьте, где ваш получатель принимает депозиты. Биржа или приложение может принимать токен в одной сети layer 2, но не в другой.
• Изучите, как работают выводы средств. Узнайте, является ли возврат в layer 1 быстрым, медленным или зависит от сторонего моста.
• Держите немного нужного газового токена. Каждой сети нужна собственная нативная монета, часто ETH для роллапов на Ethereum, чтобы платить комиссии. Без неё токены могут лежать в кошельке, и их будет невозможно перевести.
• Для крупных балансов выбирайте зрелые сети. В роллапах с меньшим количеством механизмов под контролем команды доверие к оператору требуется меньше.
• Сначала сделайте небольшой тестовый перевод. Тестовый перевод стоит недорого и выявляет несовпадения сетей до того, как они станут дорогостоящими, особенно при отправке на биржу.

Компромиссы, которые нужно понимать

Безопасность зависит от архитектуры. Роллапы, которые публикуют свои данные и доказательства в Ethereum, наследуют значительную часть его безопасности. Сайдчейны и другие решения, работающие на собственном консенсусе, этого не делают, даже если их часто продвигают вместе с layer 2.

Операторы могут быть централизованы. Многие layer 2 полагаются на один секвенсор, то есть сервер, которым управляет проект и который упорядочивает транзакции. Если он перестаёт работать или ведёт себя некорректно, пользователи могут столкнуться с задержками, даже если их средства остаются доступными для возврата через layer 1.

Переход между уровнями требует внимания. Активы в layer 2 отделены от тех же активов в layer 1. Отправка ETH на биржу в неправильной сети — распространённая и дорогостоящая ошибка. Наше руководство по выбору правильной сети блокчейна объясняет, как её избежать, а наш материал о кроссчейн-мостах рассказывает о переводе активов между сетями.

Фрагментация. При большом количестве layer 2 ликвидность и пользователи распределяются между ними, а приложения в одной сети могут не взаимодействовать с приложениями в другой.

О том, как сами базовые блокчейны развиваются, чтобы поддерживать такую многоуровневую модель, читайте наше руководство по модульным блокчейнам. Основы сетей и нативных монет лучше начать с материала о том, что такое блокчейн-сеть.

Часто задаваемые вопросы

Безопаснее ли layer 2, чем сайдчейн?

Как правило, роллап, который публикует свои данные и доказательства в Ethereum, даёт более сильные гарантии, чем сайдчейн, поскольку пользователи могут полагаться на Ethereum при обеспечении выводов средств. Безопасность сайдчейна зависит от его собственных валидаторов. Насколько большое преимущество даёт конкретный роллап, зависит от его зрелости и механизмов контроля.

Могу ли я потерять средства, если layer 2 прекратит работу?

В хорошо спроектированном роллапе пользователи должны иметь возможность вывести средства через layer 1, даже если оператор исчезнет, хотя процесс может быть медленным и техническим. В сайдчейнах, validiums или незрелых роллапах этот путь может быть слабее или отсутствовать, поэтому перед хранением крупных сумм в любом layer 2 стоит это проверить.

Эта статья носит образовательный характер и не является финансовой, инвестиционной, юридической или налоговой консультацией. Цифровые активы волатильны, и вы можете потерять вложенную сумму.

О приложениях, которые работают в этих уровнях, читайте в материале что такое Web3.

Источники

• Масштабирование (layer 2, сайдчейны и другие подходы) — документация для разработчиков ethereum.org
• Optimistic Rollups (период оспаривания примерно семь дней) — документация для разработчиков ethereum.org
• Danksharding (blob-данные удаляются примерно через 18 дней) — ethereum.org
• EIP-4844: Shard Blob Transactions — Ethereum Improvement Proposals, GitHub