Rozwiązania warstwy 2: Szybsze i tańsze transakcje kryptowalutowe dla globalnej publiczności

Kryptowaluty mają potencjał zrewolucjonizowania globalnych finansów, oferując zdecentralizowane, bezpieczne i przejrzyste transakcje. Jednak jednym z największych wyzwań stojących przed powszechnym przyjęciem jest skalowalność. Wraz z dołączaniem do sieci blockchain coraz większej liczby użytkowników, opłaty transakcyjne rosną, a prędkość transakcji spada, co utrudnia korzystanie z kryptowalut w codziennych transakcjach. Rozwiązania warstwy 2 mają na celu rozwiązanie tych problemów ze skalowalnością, zapewniając szybsze i tańsze transakcje kryptograficzne dla globalnej publiczności.

Czym są rozwiązania warstwy 2?

Rozwiązania warstwy 2 to protokoły zbudowane na istniejących łańcuchach bloków (warstwa 1), takich jak Bitcoin lub Ethereum. Ich celem jest przeniesienie części obciążenia związanego z przetwarzaniem transakcji z głównego łańcucha, umożliwiając szybsze i tańsze transakcje. Zamiast przetwarzać każdą transakcję bezpośrednio na głównym łańcuchu bloków, rozwiązania warstwy 2 obsługują transakcje poza łańcuchem, a następnie okresowo rozliczają je na głównym łańcuchu. Takie podejście znacznie zmniejsza przeciążenie łańcucha bloków warstwy 1 i pozwala na wyższą przepustowość transakcji.

Pomyśl o tym jak o autostradzie (warstwa 1), która ulega przeciążeniu w godzinach szczytu. Rozwiązanie warstwy 2 jest jak dodanie pasów ekspresowych lub równoległego systemu dróg, który pomaga złagodzić zatory i pozwala na płynniejszy ruch.

Dlaczego rozwiązania warstwy 2 są ważne?

• Skalowalność: Rozwiązania warstwy 2 znacznie zwiększają liczbę transakcji, które można przetworzyć na sekundę (TPS), dzięki czemu kryptowaluty są bardziej odpowiednie do masowego przyjęcia.
• Zmniejszone opłaty transakcyjne: Przetwarzając transakcje poza łańcuchem, rozwiązania warstwy 2 radykalnie obniżają opłaty transakcyjne, dzięki czemu użytkownicy mogą wysyłać i odbierać kryptowaluty po bardziej przystępnych cenach.
• Szybsze prędkości transakcji: Rozwiązania warstwy 2 umożliwiają niemal natychmiastowe potwierdzenia transakcji, poprawiając doświadczenia użytkownika i sprawiając, że kryptowaluty są bardziej praktyczne w codziennym użytkowaniu.
• Ulepszone doświadczenie użytkownika: Rozwiązania warstwy 2 często zapewniają płynniejsze i bardziej przyjazne dla użytkownika doświadczenie w porównaniu z bezpośrednią interakcją z głównym łańcuchem bloków.
• Innowacje: Technologie warstwy 2 umożliwiają programistom budowanie bardziej złożonych i innowacyjnych aplikacji na łańcuchach bloków.

Rodzaje rozwiązań warstwy 2

Istnieje kilka różnych rodzajów rozwiązań warstwy 2, z których każdy ma swoje zalety i wady. Oto niektóre z najbardziej znanych:

1. Kanały stanów

Kanały stanów pozwalają uczestnikom na przeprowadzanie wielu transakcji poza łańcuchem bez nadawania każdej transakcji do głównego łańcucha bloków. Tylko stany otwarcia i zamknięcia kanału są rejestrowane w głównym łańcuchu.

Przykład: Wyobraź sobie dwie osoby, Alicję i Boba, które często ze sobą handlują. Mogą otworzyć kanał stanów, przeprowadzić liczne transakcje w ramach kanału i zarejestrować tylko ostateczne saldo w głównym łańcuchu po zamknięciu kanału. To znacznie zmniejsza obciążenie głównego łańcucha i obniża opłaty transakcyjne.

Zalety: Szybkie transakcje, niskie opłaty, wysoka prywatność. Wady: Wymaga zablokowania środków przez uczestników, ograniczone do określonych przypadków użycia, może być skomplikowane do wdrożenia.

2. Sidechainy

Sidechainy to niezależne łańcuchy bloków, które działają równolegle do głównego łańcucha. Mają własne mechanizmy konsensusu i struktury bloków, ale są połączone z głównym łańcuchem za pomocą dwukierunkowego peg. Umożliwia to użytkownikom transfer aktywów między głównym łańcuchem a sidechainem.

Przykład: Polygon (dawniej Matic Network) jest popularnym rozwiązaniem sidechain dla Ethereum. Umożliwia programistom budowanie i wdrażanie zdecentralizowanych aplikacji (dApps) ze znacznie niższymi opłatami transakcyjnymi i szybszymi prędkościami transakcji niż Ethereum.

Zalety: Wysoka skalowalność, konfigurowalne mechanizmy konsensusu, możliwość eksperymentowania z nowymi funkcjami. Wady: Bezpieczeństwo zależy od mechanizmu konsensusu sidechaina, potencjalne luki w mostach, wymaga od użytkowników zaufania do operatorów sidechaina.

3. Plasma

Plasma to framework do budowania skalowalnych dApps poprzez tworzenie łańcuchów potomnych, które są zakotwiczone w głównym łańcuchu. Każdy łańcuch potomny może przetwarzać transakcje niezależnie, a główny łańcuch działa jako mechanizm rozstrzygania sporów.

Zalety: Wysoka skalowalność, obsługuje szeroką gamę dApps. Wady: Złożony do wdrożenia, potencjalne problemy z dostępnością danych, wymaga od użytkowników monitorowania łańcuchów potomnych pod kątem oszustw.

4. Rollupy

Rollupy łączą wiele transakcji w jedną transakcję, która następnie jest przesyłana do głównego łańcucha. To znacznie zmniejsza ilość danych, które muszą być przetwarzane w głównym łańcuchu, co prowadzi do wyższej przepustowości i niższych opłat. Istnieją dwa główne rodzaje rollupów:

a. Optimistic Rollups

Optimistic rollupy zakładają, że transakcje są ważne, chyba że udowodniono inaczej. Transakcje są wykonywane poza łańcuchem, a wyniki są publikowane w głównym łańcuchu. Jeśli ktoś podejrzewa, że transakcja jest nieważna, może ją zakwestionować w określonym czasie. Jeśli wyzwanie zakończy się powodzeniem, nieważna transakcja zostaje cofnięta.

Przykłady: Arbitrum i Optimism to popularne rozwiązania optimistic rollup dla Ethereum.

Zalety: Stosunkowo łatwe do wdrożenia, wysoka skalowalność. Wady: Opóźnione wypłaty (zazwyczaj 7-14 dni) z powodu okresu wyzwań, potencjalne ataki griefingu.

b. ZK-Rollups (Zero-Knowledge Rollups)

ZK-Rollups wykorzystują dowody zerowej wiedzy do weryfikacji poprawności transakcji poza łańcuchem. Zwarty, nieinteraktywny argument wiedzy (zk-SNARK) lub zwarty, przejrzysty argument wiedzy (zk-STARK) jest generowany dla każdej partii transakcji, a ten dowód jest przesyłany do głównego łańcucha. Umożliwia to głównemu łańcuchowi weryfikację poprawności transakcji bez konieczności ponownego ich wykonywania.

Przykłady: zkSync i StarkNet to popularne rozwiązania ZK-rollup dla Ethereum.

Zalety: Szybka ostateczność, wysokie bezpieczeństwo, krótszy czas wypłat w porównaniu do optimistic rollups. Wady: Bardziej złożony do wdrożenia, wymagający obliczeniowo, wymaga specjalistycznego sprzętu.

5. Validium

Validium jest podobny do ZK-Rollups, ale różni się tym, że dane nie są przechowywane w łańcuchu. Zamiast tego są przechowywane poza łańcuchem przez komitet dostępności danych. Dodatkowo zmniejsza to koszt transakcji, ale wprowadza również założenie zaufania dotyczące komitetu dostępności danych.

Zalety: Bardzo niskie opłaty transakcyjne. Wady: Wymaga zaufania do komitetu dostępności danych, potencjalne problemy z dostępnością danych.

Porównanie rozwiązań warstwy 2

Oto tabela podsumowująca kluczowe cechy różnych rozwiązań warstwy 2:

Rozwiązanie	Opis	Zalety	Wady
Kanały stanów	Transakcje poza łańcuchem między uczestnikami tylko ze stanami otwarcia i zamknięcia w łańcuchu.	Szybkie, niskie opłaty, wysoka prywatność.	Wymaga zablokowanych środków, ograniczone przypadki użycia, skomplikowane wdrożenie.
Sidechainy	Niezależne łańcuchy bloków połączone z głównym łańcuchem za pomocą dwukierunkowego peg.	Wysoka skalowalność, konfigurowalny konsensus, eksperymentowanie z nowymi funkcjami.	Bezpieczeństwo zależy od sidechaina, luki w mostach, zaufanie do operatorów.
Plasma	Framework do budowania skalowalnych dApps z łańcuchami potomnymi zakotwiczonymi w głównym łańcuchu.	Wysoka skalowalność, obsługuje różne dApps.	Złożone wdrożenie, problemy z dostępnością danych, wymaga monitorowania.
Optimistic Rollups	Łączy transakcje i zakłada ważność, chyba że zostaną zakwestionowane.	Łatwe do wdrożenia, wysoka skalowalność.	Opóźnione wypłaty, potencjalne ataki griefingu.
ZK-Rollups	Wykorzystuje dowody zerowej wiedzy do weryfikacji poprawności transakcji poza łańcuchem.	Szybka ostateczność, wysokie bezpieczeństwo, krótszy czas wypłat.	Złożone wdrożenie, wymagające obliczeniowo.
Validium	Podobne do ZK-Rollups, ale dane są przechowywane poza łańcuchem przez komitet dostępności danych.	Bardzo niskie opłaty transakcyjne.	Zaufanie do komitetu dostępności danych, potencjalne problemy z dostępnością danych.

Przykłady rozwiązań warstwy 2 w praktyce

Kilka rozwiązań warstwy 2 jest już używanych w praktyce w celu poprawy skalowalności i użyteczności kryptowalut.

• Polygon (MATIC): Rozwiązanie sidechain dla Ethereum, które umożliwia szybsze i tańsze transakcje dla dApps. Wiele projektów DeFi i rynków NFT przyjęło Polygon, aby zredukować opłaty za gaz i poprawić komfort użytkowania.
• Arbitrum: Rozwiązanie optimistic rollup dla Ethereum, które oferuje wysoką skalowalność i kompatybilność z istniejącymi inteligentnymi kontraktami Ethereum. Przyciągnęło wielu protokołów DeFi i staje się popularnym wyborem dla programistów.
• Optimism: Kolejne rozwiązanie optimistic rollup dla Ethereum, podobne do Arbitrum, koncentrujące się na prostocie i łatwości użytkowania.
• zkSync: Rozwiązanie ZK-rollup dla Ethereum, które zapewnia szybką ostateczność i wysokie bezpieczeństwo. Jest dobrze dostosowane do aplikacji, które wymagają wysokiej przepustowości i niskiego opóźnienia.
• Lightning Network: Rozwiązanie warstwy 2 dla Bitcoina, które umożliwia natychmiastowe i tanie transakcje Bitcoin. Jest szczególnie przydatne w przypadku mikropłatności i transakcji w punktach sprzedaży.

Przyszłość rozwiązań warstwy 2

Rozwiązania warstwy 2 odgrywają coraz ważniejszą rolę w ewolucji technologii blockchain. Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na szybsze i tańsze transakcje kryptograficzne, rozwiązania warstwy 2 prawdopodobnie staną się jeszcze bardziej powszechne. Przyszłość rozwiązań warstwy 2 może obejmować:

• Zwiększone przyjęcie: Więcej dApps i protokołów DeFi przyjmie rozwiązania warstwy 2, aby poprawić skalowalność i komfort użytkowania.
• Interoperacyjność: Dążenia do poprawy interoperacyjności między różnymi rozwiązaniami warstwy 2 umożliwią bezproblemowe przenoszenie aktywów w różnych sieciach warstwy 2.
• Rozwiązania hybrydowe: Połączenie różnych technologii warstwy 2 w celu stworzenia rozwiązań hybrydowych, które oferują to, co najlepsze z obu światów.
• Integracja z warstwą 1: Ścisła integracja między rozwiązaniami warstwy 2 a łańcuchami bloków warstwy 1 w celu optymalizacji wydajności i bezpieczeństwa.
• Postępy w ZK-Proofs: Ciągłe badania i rozwój w technologii dowodów zerowej wiedzy doprowadzą do bardziej wydajnych i skalowalnych rozwiązań ZK-rollup.

Globalne implikacje technologii warstwy 2

Rozwiązania warstwy 2 mają istotne implikacje dla użytkowników na całym świecie. Możliwość przeprowadzania szybszych i tańszych transakcji kryptograficznych może otworzyć liczne możliwości, zwłaszcza w krajach rozwijających się:

• Włączenie finansowe: Niższe opłaty transakcyjne sprawiają, że osoby w krajach rozwijających się mają łatwiejszy dostęp do globalnego systemu finansowego. Mogą wykorzystywać kryptowaluty do przekazów pieniężnych, płatności online i dostępu do usług finansowych.
• Wzmacnianie pozycji małych firm: Małe firmy mogą korzystać z niższych opłat transakcyjnych i szybszego przetwarzania płatności, co pozwala im skuteczniej konkurować na rynku globalnym.
• Zdecentralizowane finanse (DeFi): Rozwiązania warstwy 2 umożliwiają większej liczbie użytkowników udział w protokołach DeFi, pozwalając im zarabiać odsetki od swoich zasobów kryptograficznych, pożyczać i pożyczać aktywa oraz uzyskiwać dostęp do innych usług finansowych.
• Płatności transgraniczne: Szybsze i tańsze płatności transgraniczne mogą znacznie obniżyć koszty i skomplikowanie transakcji międzynarodowych, przynosząc korzyści zarówno osobom fizycznym, jak i firmom. Na przykład, pracownik w Niemczech wysyłający pieniądze do domu do rodziny na Filipinach może wykorzystać rozwiązania L2, aby radykalnie obniżyć opłaty za przekazy pieniężne.
• Ulepszone mikropłatności: Rozwiązania warstwy 2 sprawiają, że mikropłatności są wykonalne, umożliwiając nowe modele biznesowe, takie jak treści pay-per-view, mikro-darowizny i ceny oparte na użytkowaniu.

Wyzwania i uwagi

Chociaż rozwiązania warstwy 2 oferują znaczne korzyści, ważne jest, aby być świadomym potencjalnych wyzwań i kwestii:

• Bezpieczeństwo: Bezpieczeństwo rozwiązań warstwy 2 zależy od podstawowej technologii i projektu protokołu. Konieczne jest dokładne oszacowanie ryzyka bezpieczeństwa przed użyciem określonego rozwiązania warstwy 2.
• Złożoność: Niektóre rozwiązania warstwy 2 mogą być skomplikowane do zrozumienia i użytkowania, szczególnie dla użytkowników nietechnicznych. Potrzebne są przyjazne dla użytkownika interfejsy i zasoby edukacyjne, aby promować szersze przyjęcie.
• Centralizacja: Niektóre rozwiązania warstwy 2 mogą wiązać się z pewnym stopniem centralizacji, co mogłoby zagrozić zdecentralizowanej naturze kryptowalut. Ważne jest, aby wybierać rozwiązania, które priorytetowo traktują decentralizację i przejrzystość.
• Płynność: Płynność może być rozdrobniona w różnych rozwiązaniach warstwy 2, co utrudnia przenoszenie aktywów między różnymi sieciami. Działania mające na celu poprawę interoperacyjności mają kluczowe znaczenie dla rozwiązania tego problemu.
• Niepewność regulacyjna: Otoczenie regulacyjne dla rozwiązań warstwy 2 wciąż ewoluuje i istnieje ryzyko, że nowe przepisy mogą mieć wpływ na rozwój i przyjęcie tych technologii.

Jak wybrać właściwe rozwiązanie warstwy 2

Wybór właściwego rozwiązania warstwy 2 zależy od konkretnego przypadku użycia i priorytetów użytkownika. Należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:

• Wymagania dotyczące skalowalności: Ile transakcji na sekundę musisz przetworzyć?
• Wrażliwość na opłaty transakcyjne: Jak ważne jest zminimalizowanie opłat transakcyjnych?
• Wymagania bezpieczeństwa: Jak ważne jest zachowanie wysokiego poziomu bezpieczeństwa?
• Doświadczenie użytkownika: Jak ważne jest zapewnienie przyjaznego dla użytkownika doświadczenia?
• Ekosystem rozwoju: Czy istnieje silny ekosystem rozwoju i wsparcie społeczności dla rozwiązania?
• Założenia dotyczące zaufania: Jakie założenia dotyczące zaufania chcesz przyjąć?

Wniosek

Rozwiązania warstwy 2 są niezbędne do skalowania kryptowalut i umożliwienia ich powszechnego przyjęcia. Zapewniając szybsze i tańsze transakcje kryptograficzne, mogą otworzyć nowe możliwości w zakresie włączenia finansowego, wzmocnienia pozycji małych firm i napędzania innowacji w gospodarce światowej. Chociaż należy pamiętać o wyzwaniach i kwestiach, korzyści płynące z rozwiązań warstwy 2 są jasne. W miarę ewolucji ekosystemu blockchain, technologie warstwy 2 będą odgrywać coraz ważniejszą rolę w kształtowaniu przyszłości finansów.

Ostatecznie sukces rozwiązań warstwy 2 będzie zależał od ich zdolności do zapewnienia bezpiecznego, skalowalnego i przyjaznego dla użytkownika doświadczenia dla globalnej publiczności. Rozwiązując wyzwania i wykorzystując możliwości, rozwiązania warstwy 2 mogą pomóc w urzeczywistnieniu obietnicy kryptowalut.