Razumevanje rešitev za skaliranje 2. plasti

Tehnologija veriženja blokov, čeprav revolucionarna, se sooča s pomembno oviro: skalabilnostjo. Bitcoin in Ethereum, dve največji kriptovaluti, se trudita hitro in cenovno ugodno obdelati veliko število transakcij. Ta omejitev ovira njuno širšo uporabo in omejuje vrste aplikacij, ki jih je mogoče zgraditi na njiju. Rešitve za skaliranje 2. plasti so se pojavile kot obetaven pristop za reševanje tega izziva. Ta vodnik ponuja celovit pregled rešitev 2. plasti, njihovih različnih vrst, prednosti, izzivov in njihovega vpliva na ekosistem veriženja blokov z globalne perspektive.

Kaj je skalabilnost tehnologije veriženja blokov?

Skalabilnost tehnologije veriženja blokov se nanaša na zmožnost omrežja veriženja blokov, da obdela veliko število transakcij na sekundo (TPS), ne da bi pri tem ogrozila varnost, decentralizacijo ali delovanje. Osrednji izzivi skalabilnosti se pogosto imenujejo "trilema veriženja blokov", ki predpostavlja, da je težko hkrati optimizirati vse tri vidike (skalabilnost, varnost in decentralizacijo). Povečanje prepustnosti transakcij pogosto poteka na račun varnosti ali decentralizacije.

Tradicionalne verige blokov, kot je Bitcoin, imajo omejen TPS, kar pogosto povzroči počasne čase transakcij in visoke provizije za transakcije, zlasti v obdobjih visoke omrežne aktivnosti. Na primer, v času največjih obremenitev lahko provizije za gas na Ethereumu (stroški transakcij) postanejo pretirano drage, zaradi česar so preproste transakcije neekonomične. To omejuje dostopnost za uporabnike po vsem svetu, zlasti v regijah z nižjimi povprečnimi dohodki.

Potreba po rešitvah 2. plasti

Rešitve 2. plasti si prizadevajo izboljšati skalabilnost veriženja blokov z obdelavo transakcij zunaj glavne verige blokov (1. plast), medtem ko še vedno koristijo njeno varnost in decentralizacijo. Te rešitve učinkovito ustvarjajo "avtoceste" ob glavni "cesti" veriženja blokov, kar omogoča hitrejše in cenejše transakcije.

Primarni cilji rešitev za skaliranje 2. plasti so:

• Povečanje prepustnosti transakcij: Obdelati več transakcij na sekundo in tako izboljšati zmogljivost omrežja.
• Zmanjšanje provizij za transakcije: Znižati stroške transakcij, s čimer postanejo aplikacije na tehnologiji veriženja blokov bolj dostopne.
• Izboljšanje uporabniške izkušnje: Ponuditi hitrejše čase potrditve transakcij in tako izboljšati celotno uporabniško izkušnjo.

Vrste rešitev za skaliranje 2. plasti

Rešitve 2. plasti lahko v grobem razdelimo na več vrst, vsaka s svojimi prednostmi in slabostmi:

1. Kanali stanj

Opredelitev: Kanali stanj omogočajo dvema ali več udeležencem, da izvedejo več transakcij zunaj verige (off-chain), medtem ko na glavno verigo blokov oddajo le dve transakciji: eno za odprtje kanala in eno za zaprtje. Vse vmesne transakcije se obdelujejo zunaj verige, kar znatno zmanjša obremenitev glavne verige blokov.

Kako deluje: Stranke zaklenejo določen znesek sredstev v pametno pogodbo na glavni verigi, da odprejo kanal. Nato lahko med seboj izmenjujejo transakcije zunaj verige in posodabljajo stanje kanala. Ko končajo, zaprejo kanal, končno stanje pa se zapiše na glavno verigo.

Primeri:

• Omrežje Lightning (Bitcoin): Izstopajoč primer kanala stanj, zasnovanega za hitre in poceni transakcije z Bitcoinom, zlasti za mikroplačila. Uporabnikom omogoča izvajanje številnih majhnih plačil brez visokih provizij na verigi.
• Omrežje Raiden (Ethereum): Podobno omrežju Lightning, Raiden omogoča hitre in poceni transakcije na Ethereumu.

Prednosti:

• Visoka hitrost: Transakcije se obdelajo skoraj takoj zunaj verige.
• Nizke provizije: Odpravlja potrebo po plačilu provizij na verigi za vsako transakcijo znotraj kanala.
• Zasebnost: Transakcije znotraj kanala niso javno vidne na verigi blokov.

Omejitve:

• Zahteva interakcijo na verigi: Odpiranje in zapiranje kanalov zahteva transakcije na verigi, ki so lahko drage v obdobjih visoke prezasedenosti omrežja.
• Omejeno na udeležence kanala: Transakcije se lahko izvajajo samo med udeleženci kanala.
• Kapitalska učinkovitost: Sredstva morajo biti zaklenjena v kanalu, kar zmanjšuje kapitalsko učinkovitost.

2. Stranske verige

Opredelitev: Stranske verige so neodvisne verige blokov, ki tečejo vzporedno z glavno verigo in so z njo povezane prek dvosmerne vezave. Imajo lastne mehanizme za doseganje konsenza in parametre blokov ter so lahko optimizirane za specifične primere uporabe.

Kako deluje: Uporabniki lahko premikajo sredstva z glavne verige na stransko verigo in nazaj z uporabo mostu. Transakcije se nato obdelujejo na stranski verigi, ki ima lahko višjo prepustnost in nižje provizije. Ko so končane, se sredstva lahko premaknejo nazaj na glavno verigo.

Primeri:

• Omrežje Liquid (Bitcoin): Stranska veriga, zasnovana za hitre in zaupne transakcije z Bitcoinom, ki jo uporabljajo predvsem borze in trgovci.
• Polygon (prej omrežje Matic): Stranska veriga Ethereuma, ki ponuja hitrejše in cenejše transakcije za DeFi in druge aplikacije.
• Omrežje SKALE (Ethereum): Modularno omrežje stranskih verig, ki zagotavlja elastično skalabilnost za aplikacije na Ethereumu.

Prednosti:

• Povečana prepustnost: Stranske verige je mogoče optimizirati za višjo prepustnost transakcij.
• Prilagodljivost: Stranske verige je mogoče prilagoditi specifičnim primerom uporabe, kot so DeFi ali igre.
• Nižje provizije: Provizije za transakcije na stranskih verigah so običajno nižje kot na glavni verigi.

Omejitve:

• Varnostne predpostavke: Stranske verige imajo lastne mehanizme za doseganje konsenza, ki so lahko manj varni kot glavna veriga. Uporabniki morajo zaupati varnosti stranske verige.
• Tveganja centralizacije: Nekatere stranske verige so lahko bolj centralizirane kot glavna veriga.
• Ranljivosti mostov: Most, ki povezuje glavno verigo in stransko verigo, je lahko ranljiv za napade.

3. Rollupi

Opredelitev: Rollupi so rešitve za skaliranje 2. plasti, ki izvajajo transakcije zunaj verige, vendar podatke o transakcijah objavljajo na glavni verigi. To jim omogoča, da podedujejo varnost glavne verige, hkrati pa dosegajo višjo prepustnost in nižje provizije.

Kako deluje: Transakcije so združene (zvite) v eno samo transakcijo in poslane na glavno verigo, kar zmanjša količino podatkov, ki jih je treba obdelati na verigi. Rollupi so na voljo v dveh glavnih različicah: optimistični rollupi in rollupi z ničelnim znanjem (ZK-rollupi).

Vrste rollupov:

a) Optimistični rollupi

Mehanizem: Optimistični rollupi predpostavljajo, da so transakcije veljavne, razen če se dokaže nasprotno. Podatke o transakcijah objavijo na glavni verigi, vendar transakcij ne izvajajo na verigi. Namesto tega omogočajo obdobje izpodbijanja, med katerim lahko kdorkoli oporeka veljavnosti transakcije. Če se dokaže, da je transakcija neveljavna, se rollup povrne v prejšnje stanje, goljufiva transakcija pa se kaznuje.

Primeri:

• Arbitrum (Ethereum): Optimistični rollup, katerega cilj je zagotoviti splošno namembno izvajalno okolje za pametne pogodbe na Ethereumu.
• Optimism (Ethereum): Še en optimistični rollup, ki se osredotoča na zagotavljanje skalabilne in uporabniku prijazne izkušnje za uporabnike Ethereuma.

Prednosti:

• Skalabilnost: Znatno poveča prepustnost transakcij.
• Varnost: Podeduje varnost glavne verige.
• Združljivost z EVM: Lahko podpira pametne pogodbe, združljive z Ethereum Virtual Machine (EVM).

Omejitve:

• Obdobje izpodbijanja: Dvigi lahko trajajo relativno dolgo (npr. 7 dni) zaradi obdobja izpodbijanja.
• Dokazila o goljufiji: Za odkrivanje in popravljanje neveljavnih transakcij so potrebna dokazila o goljufiji.

b) Rollupi z ničelnim znanjem (ZK-rollupi)

Mehanizem: ZK-rollupi uporabljajo dokazila o ničelnem znanju za dokazovanje veljavnosti transakcij zunaj verige, preden jih predložijo glavni verigi. Ustvarijo kriptografsko dokazilo (SNARK ali STARK), ki potrjuje pravilnost transakcij, ne da bi razkrili kakršnekoli informacije o samih transakcijah. To dokazilo se nato objavi na glavni verigi, kar omogoča hitrejše in varnejše preverjanje transakcij.

Primeri:

• zkSync (Ethereum): ZK-rollup, ki zagotavlja hitre in poceni transakcije za uporabnike Ethereuma.
• StarkWare (Ethereum): ZK-rollup, ki ponuja skalabilne rešitve za različne aplikacije, vključno z DeFi in igrami.
• Loopring (Ethereum): ZK-rollup, zasnovan za decentralizirane borze (DEX).

Prednosti:

• Skalabilnost: Zagotavlja visoko prepustnost transakcij.
• Varnost: Podeduje varnost glavne verige.
• Hitra dokončnost: Transakcije so dokončane hitro zaradi uporabe dokazil o ničelnem znanju.
• Zasebnost: Dokazila o ničelnem znanju lahko zagotovijo izboljšano zasebnost transakcij.

Omejitve:

• Kompleksnost: ZK-rollupi so bolj zapleteni za implementacijo kot optimistični rollupi.
• Računski stroški: Ustvarjanje dokazil o ničelnem znanju je lahko računsko drago.
• Združljivost z EVM: Popolna združljivost z EVM je za nekatere ZK-rollupe še v fazi razvoja.

4. Validium

Opredelitev: Validium je podoben ZK-rollupom, saj uporablja dokazila o ničelnem znanju za potrjevanje transakcij zunaj verige. Vendar pa za razliko od ZK-rollupov Validium shranjuje podatke o transakcijah zunaj verige, običajno pri zaupanja vredni tretji osebi ali decentraliziranem odboru za razpoložljivost podatkov.

Kako deluje: Transakcije se obdelujejo zunaj verige in ustvari se dokazilo o ničelnem znanju za dokazovanje njihove veljavnosti. Dokazilo se nato predloži glavni verigi, medtem ko se podatki o transakcijah shranijo zunaj verige. Uporabniki lahko pridobijo podatke o transakcijah od ponudnika shranjevanja zunaj verige.

Primeri:

• StarkEx (Ethereum): Rešitev Validium, ki jo je razvil StarkWare in so jo uporabili različni projekti, vključno z dYdX za trgovanje z decentraliziranimi izvedenimi finančnimi instrumenti.

Prednosti:

• Skalabilnost: Zagotavlja zelo visoko prepustnost transakcij.
• Varnost: Zanaša se na dokazila o ničelnem znanju za potrjevanje transakcij.
• Nižji stroški na verigi: Zmanjšuje stroške na verigi s shranjevanjem podatkov o transakcijah zunaj verige.

Omejitve:

• Razpoložljivost podatkov: Zanaša se na razpoložljivost shranjevanja podatkov zunaj verige. Če podatki niso na voljo, uporabniki morda ne bodo mogli dostopati do svojih sredstev.
• Predpostavke o zaupanju: Vnaša predpostavke o zaupanju, povezane s ponudnikom shranjevanja podatkov zunaj verige.

Izbira prave rešitve 2. plasti

Izbira najboljše rešitve za skaliranje 2. plasti je odvisna od več dejavnikov, vključno s specifičnim primerom uporabe, želeno stopnjo varnosti, zahtevano prepustnostjo transakcij in sprejemljivo stopnjo kompleksnosti. Upoštevajte naslednja vprašanja:

• Kaj je primarni primer uporabe? (npr. DeFi, igre, plačila)
• Kakšna je zahtevana raven varnosti?
• Kakšna je želena prepustnost transakcij?
• Kakšen je proračun za implementacijo in vzdrževanje?
• Ali je potrebna združljivost z EVM?

Za aplikacije, ki zahtevajo visoko varnost in hitro dokončnost, so morda najboljša izbira ZK-rollupi ali Validium. Za aplikacije, ki dajejo prednost združljivosti z EVM in so pripravljene sprejeti daljši čas dviga, so morda bolj primerni optimistični rollupi. Za preproste plačilne aplikacije so morda zadostni kanali stanj. Stranske verige ponujajo prilagodljivost, vendar zahtevajo skrbno presojo njihovih varnostnih in centralizacijskih tveganj.

Ekosistem in interoperabilnost 2. plasti

Medtem ko ekosistem 2. plasti še naprej raste, postaja interoperabilnost med različnimi rešitvami 2. plasti vse bolj pomembna. Uporabniki bi morali imeti možnost nemotenega premikanja sredstev in interakcije z aplikacijami med različnimi omrežji 2. plasti brez večjih ovir. Za izboljšanje interoperabilnosti 2. plasti poteka več pobud, med drugim:

• Medverižni mostovi: Omogočajo prenos sredstev med različnimi omrežji 2. plasti.
• Atomske zamenjave: Omogočajo izmenjavo sredstev med različnimi omrežji 2. plasti brez potrebe po zaupanja vrednem posredniku.
• Standardizirani protokoli za sporočanje: Olajšajo komunikacijo in izmenjavo podatkov med različnimi omrežji 2. plasti.

Prihodnost rešitev za skaliranje 2. plasti

Rešitve za skaliranje 2. plasti bodo igrale ključno vlogo v prihodnosti tehnologije veriženja blokov. Z naraščanjem uporabe tehnologije veriženja blokov bo potreba po skalabilnih in učinkovitih rešitvah postala še bolj pereča. Rešitve 2. plasti ponujajo obetavno pot k doseganju skalabilnosti, potrebne za podporo širokemu spektru aplikacij, od DeFi in iger do plačil in upravljanja dobavne verige. Z zorenjem tehnologije 2. plasti in izboljšanjem interoperabilnosti lahko pričakujemo znatno povečanje uporabe rešitev 2. plasti in njihovo vključitev v širši ekosistem veriženja blokov.

Razvoj in sprejetje rešitev za skaliranje 2. plasti sta bistvena za uresničitev celotnega potenciala tehnologije veriženja blokov in približevanje njenih koristi svetovnemu občinstvu. Od hitrejših časov transakcij do nižjih provizij, rešitve 2. plasti ponujajo bolj dostopno in uporabniku prijazno izkušnjo za uporabnike po vsem svetu. Z razvojem tehnologije bo ključnega pomena, da ostanemo obveščeni o najnovejših dosežkih in najboljših praksah, da se zagotovi učinkovita in varna implementacija rešitev 2. plasti.

Globalni vpliv in sprejetje

Vpliv rešitev 2. plasti sega daleč preko zgolj tehničnih izboljšav. So ključne za omogočanje dostopa do tehnologije veriženja blokov širšemu globalnemu občinstvu. Tukaj je nekaj primerov, kako oblikujejo globalno pokrajino:

• Finančna vključenost: Nižje provizije za transakcije omogočajo izvedljivost mikrotransakcij in čezmejnih plačil, zlasti za posameznike v državah v razvoju, ki morda nimajo dostopa do tradicionalnih bančnih storitev. Predstavljajte si kmeta v jugovzhodni Aziji, ki lahko prejema plačila neposredno od kupcev v Evropi brez previsokih provizij.
• Dostop do decentraliziranih financ (DeFi): Rešitve za skaliranje omogočajo, da so DeFi bolj dostopne povprečnemu uporabniku. Visoke provizije za gas na 1. plasti Ethereuma so odvrnile mnoge potencialne uporabnike. Rešitve 2. plasti omogočajo večjemu številu ljudi po vsem svetu sodelovanje pri posojanju, izposojanju in trgovanju.
• Igre in NFT-ji: 2. plast je ključna za omogočanje iger na osnovi tehnologije veriženja blokov in nezamenljivih žetonov (NFT-jev). Zmožnost hitrega in poceni izvajanja transakcij v igri izboljšuje uporabniško izkušnjo in odpira nove možnosti za digitalno lastništvo. Pomislite na igralce v Južni Ameriki, ki nemoteno trgujejo z igralnimi sredstvi z igralci v Severni Ameriki.
• Uporaba v podjetjih: Podjetja vse bolj raziskujejo tehnologijo veriženja blokov za upravljanje dobavne verige, upravljanje podatkov in druge aplikacije. Rešitve 2. plasti naredijo te aplikacije bolj praktične in stroškovno učinkovite, kar spodbuja širšo uporabo v podjetjih v različnih regijah.

Izzivi in premisleki

Čeprav rešitve 2. plasti ponujajo številne prednosti, se je treba zavedati tudi morebitnih izzivov:

• Varnostna tveganja: Čeprav večina rešitev 2. plasti izkorišča varnost 1. plasti, vedno obstajajo potencialna tveganja, povezana z mostovi in komponentami zunaj verige.
• Kompleksnost: Implementacija in razumevanje 2. plasti je lahko zapleteno, saj od razvijalcev in uporabnikov zahteva učenje novih tehnologij in konceptov.
• Fragmentirana likvidnost: Likvidnost je lahko razdrobljena med različnimi omrežji 2. plasti, kar otežuje trgovanje s sredstvi.
• Skrbi glede centralizacije: Nekatere rešitve 2. plasti so lahko bolj centralizirane od drugih, kar poraja skrbi glede odpornosti proti cenzuri.

Zaključek

Rešitve za skaliranje 2. plasti so ključnega pomena za prihodnost tehnologije veriženja blokov. Z reševanjem izzivov skalabilnosti verig blokov 1. plasti naredijo tehnologijo veriženja blokov bolj dostopno, cenovno ugodno in uporabniku prijazno za globalno občinstvo. Čeprav izzivi ostajajo, nenehen razvoj in raziskave nenehno izboljšujejo delovanje, varnost in interoperabilnost teh rešitev. Medtem ko se tehnologija veriženja blokov še naprej razvija, bodo rešitve za skaliranje 2. plasti nedvomno igrale ključno vlogo pri uresničevanju njenega transformativnega potenciala.

Ne glede na to, ali ste razvijalec, vlagatelj ali preprosto navdušenec nad tehnologijo veriženja blokov, je razumevanje rešitev za skaliranje 2. plasti ključnega pomena za navigacijo po nenehno razvijajočem se svetu tehnologije veriženja blokov. Z obveščenostjo o najnovejših dosežkih in najboljših praksah lahko prispevate k rasti in sprejetju tehnologije veriženja blokov na svetovni ravni.