KERROKSEN 2 SKAALAUS SELITETTYNÄ: MIKSI SE ON TÄRKEÄÄ JA MITEN SE TOIMII
Tutustu toisen tason skaalausratkaisuihin, miksi ne ovat olennaisia lohkoketjujärjestelmissä ja nykyisin käytössä oleviin johtaviin lähestymistapoihin.
Mitä on kerroksen 2 skaalaus?
Kerroksen 2 (L2) skaalaus viittaa joukkoon menetelmiä, jotka on suunniteltu parantamaan lohkoketjuverkon kapasiteettia, tehokkuutta ja käytettävyyttä käsittelemällä tapahtumia ensisijaisen eli kerroksen 1 (L1) lohkoketjun ulkopuolella. Konsepti syntyi voittamaan L1-ketjujen, kuten Ethereumin ja Bitcoinin, rajoitukset, jotka kärsivät rajallisesta läpimenosta ja korkeista maksuista ruuhkautumisen aikana.
L2-ratkaisut siirtävät suurimman osan laskennasta ja tapahtumien käsittelystä ketjun ulkopuolelle säilyttäen samalla perusketjun yleisen turvallisuuden ja hajauttamisen. Kun tiedot on käsitelty ketjun ulkopuolella, ne lähettävät yhteenvedot tai lopputilat perusketjulle tarkastettavaksi. Tämä lähestymistapa vähentää merkittävästi kustannuksia ja parantaa nopeutta vaarantamatta luotettavuutta tai hajauttamista.
Miksi kerroksen 2 ratkaisut ovat välttämättömiä
Lohkoketjuverkot on suunniteltu kompromissilla hajauttamisen, turvallisuuden ja skaalautuvuuden välillä – käsite tunnetaan nimellä "skaalautuvuustrilemma". Vaikka kerroksen 1 ketjut pyrkivät maksimoimaan hajauttamisen ja turvallisuuden, ne kamppailevat usein skaalautumisen kanssa. Esimerkiksi Ethereum pystyy käsittelemään noin 15–30 tapahtumaa sekunnissa (TPS), mikä ei riitä massakäyttöönottoa vaativiin käyttötapauksiin, kuten pelaamiseen, hajautettuun rahoitukseen (DeFi) tai reaaliaikaisiin mikrotapahtumiin.
Käyttäjien kysynnän kasvaessa verkot ruuhkautuvat. Tämä nostaa kaasumaksuja ja johtaa hitaaseen tapahtumien lopullisuuteen, mikä tekee jokapäiväisistä käyttötapauksista epäkäytännöllisiä. L2 kehitettiin korjaamaan tämä puute muuttamatta perusketjun taustalla olevaa protokollaa.
Kerros 2:n skaalauksen tärkeimmät edut
- Parannettu läpimeno: Käsittelee tuhansia tapahtumia sekunnissa (TPS).
- Alennetut maksut: Suorittamalla tapahtumia ketjun ulkopuolella se alentaa merkittävästi verkkomaksuja.
- Skaalautuvuus: Mahdollistaa lohkoketjuverkkojen tukea dApp-sovelluksia skaalautuvasti.
- Parannettu käyttäjäkokemus: Nopeammat tapahtuma-ajat ja alhaisemmat kustannukset houkuttelevat enemmän käyttäjiä.
Kuka käyttää kerroksen 2 ratkaisuja?
Kehittäjät, yritykset ja käyttäjät, jotka ovat vuorovaikutuksessa DeFi-sovellusten, NFT:iden ja pelialustojen kanssa, ottavat kerroksen 2 ratkaisut laajasti käyttöön. Ethereum-pohjaiset projektit hyödyntävät erityisesti L2:ta sen ruuhkautumisongelmien vuoksi. Esimerkkejä ovat vaihtoprotokollat, kuten Uniswap, NFT-alustat, kuten OpenSea, ja lohkoketjupelit, kuten Gods Unchained.
Suuret instituutiot ja kehittäjät hyödyntävät kerrosta 2 sovellusten skaalaamiseen tinkimättä luottamuksesta tai hajauttamisesta. Tämä kasvava käyttöönotto on ratkaisevan tärkeää valtavirran lohkoketjuintegraation saavuttamiseksi eri aloilla rahoituksesta logistiikkaan.
Plasmaketjut
Plasma on yksi varhaisimmista Ethereumin skaalaamiseen ehdotetuista toisen tason teknologioista, jonka esittelivät Vitalik Buterin ja Joseph Poon. Plasmaketjut ovat lapsiketjuja, jotka raportoivat säännöllisesti Ethereumin pääketjulle. Ne mahdollistavat monien tapahtumien käsittelyn ketjun ulkopuolella, ja vain lopullinen tila talletetaan Ethereumin ensimmäiselle tasolle.
Plasmaketjut toimivat älysopimusten kautta, jotka hallitsevat erilaisia tietorakenteita. Käyttäjien on vuorovaikutuksessa näiden sopimusten kanssa tallettaakseen, nostaakseen varoja tai haastaakseen petollisia tapahtumia. Järjestelmä varmistaa turvallisuuden tekemällä kiistoista ratkaistavia pääketjun kautta.
Plasman edut:
- Tehokas yksinkertaisiin siirtoihin ja maksuihin
- Vähentää Ethereumin pääverkon kuormitusta
- Turvallisuus periytyy Ethereumilta
Plasman haitat:
- Rajoitettu tiettyihin tapahtumatyyppeihin
- Poistumismenettelyt voivat olla hitaita
- Ei ihanteellinen yleiskäyttöisille älysopimuksille
Yhteenvedot
Yhteenvedot ovat suosituin ja laajimmin käytetty L2-ratkaisu. Ne suorittavat tapahtumia L1-lohkoketjun ulkopuolella, mutta lähettävät tapahtumatiedot L1:een varmistaen, että Ethereumin turvallisuustakuut säilyvät. On olemassa kaksi päätyyppiä:
- Optimistiset yhteenvedot: Oletetaan, että tapahtumat ovat päteviä, ellei niitä kyseenalaisteta. Ne käyttävät peliteoreettisia petostodistuksia havaitakseen virheelliset tapahtumat.
- Zero-Knowledge (ZK) -rollupit: Käyttävät kryptografisia pätevyystodisteita (usein SNARK- tai STARK-nimisiä), jotka varmistavat tapahtuman oikeellisuuden paljastamatta datasisältöä.
Esimerkkejä optimistisista rollupeista ovat Arbitrum ja Optimism, kun taas tunnettuja ZK-rolluppeja ovat zkSync, Starknet ja Loopring.
Rollupien edut:
- Korkea skaalautuvuus Ethereum-tason tietoturvalla
- Laaja tuki älysopimuksille (erityisesti ZK-rollupeissa)
- Pienemmät tapahtumakulut ja nopeampi vahvistus
Haitat:
- Optimistic Rollupeilla on 7 päivän odotusaika kotiutuksille
- ZK Rollupien kehittäminen on teknisesti monimutkaista ja kallista
Tilakanavat
Tilakanavat mahdollistavat kahden osapuolen suoran transaktion ketjun ulkopuolella. Vain lopullinen tila lähetetään päälohkoketjuun, mikä tekee transaktioista nopeita ja kustannustehokkaita. Yleinen esimerkki on Bitcoin Lightning Network.
Ethereumissa tilakanavat palvelevat usein peli- tai maksusovelluksia, jotka vaativat korkeataajuisia vuorovaikutuksia. Osallistujat tallettavat yleensä varoja älysopimukseen, vuorovaikuttavat vapaasti ketjun ulkopuolella ja sulkevat sitten yhdessä kanavan ketjussa.
Edut:
- Lähes välittömät ja edulliset tapahtumat
- Sopii erinomaisesti yksityisiin, usein toistuviin vaihtoihin
Rajoitukset:
- Vaatii molempien osapuolten olevan verkossa tilan päivittämiseksi
- Vähemmän sopiva yleiskäyttöisiin hajautettuihin sovelluksiin
Kerros 2 -teknologioiden kehitys
Kerros 2 -ratkaisut kehittyvät nopeasti. ZK Rollupit ovat kasvattamassa suosiotaan nopeutensa, vahvojen tietoturvaoletusten ja älysopimusten yhteensopivuuden ansiosta. Teknologiat, kuten zkEVM:t (zero-knowledge Ethereum Virtual Machines), mahdollistavat ZK Rollupien täyden yhteensopivuuden olemassa olevien Ethereumin dApp-sovellusten kanssa, mikä parantaa niiden käytettävyyttä.
Alan kypsyessä hybridiratkaisut kehittyvät. Nämä integroivat useita L2-teknologioita tai yhdistävät Layer 1 -optimoinnit (kuten shardingin tai dankshardingin) L2-arkkitehtuureihin. Tuloksena on kerrostettu lähestymistapa skaalaukseen, joka tarjoaa vankkoja suorituskyvyn parannuksia.
Protokollat, kuten Starknet ja zkSync Era, pyrkivät kohti protokollakerrostensa täydellistä hajauttamista, mikä edistää lohkoketjun ydintavoitteen, luottamattoman vuorovaikutuksen, saavuttamista.
Integrointi kerroksen 1 päivityksiin
Ethereumin meneillään oleva etenemissuunnitelma sisältää keskeisiä päivityksiä – kuten Proto-Dankshardingin ja täydellisen Dankshardingin – joiden odotetaan täydentävän merkittävästi L2-verkkoja vähentämällä datan saatavuuskustannuksia. Nämä parannukset auttavat koontiversioita skaalautumaan tehokkaammin ja alentamaan transaktiokustannuksia koko pinossa.
Tämä kerroksen 1 ja kerroksen 2 välinen integraatio on ratkaisevan tärkeää. Sen sijaan, että se kilpailisi L1:n kanssa, kerros 2 parantaa sen käytettävyyttä ja varmistaa, että Ethereum pysyy kestävänä lisääntyneen kuormituksen ja kysynnän alla.
Yritysten ja institutionaalinen käyttöönotto
Yritykset tunnustavat kerroksen 2 ratkaisujen hyödyllisyyden sovelluksissa, jotka vaativat skaalautuvuutta, vaatimustenmukaisuutta ja yksityisyyttä. Logistiikan seurannasta kiinteistöjen tokenisointiin ja rajat ylittäviin maksuihin, L2-ratkaisut tekevät lohkoketjusta sopivan laajemmalle joukolle käyttötapauksia. Tämä institutionaalinen kiinnostus on tärkeää lohkoketjun valtavirran käyttöönotolle.
Tulevaisuus
Kerros 2:n skaalauksen tulevaisuus on jatkuvan integraation, optimoinnin ja laajentumisen tulevaisuus. Kehittäjien keskittyessä käyttökokemuksen parantamiseen ja työkalujen yhdistämiseen, kerroksen 1 ja kerroksen 2 väliset rajat tulevat loppukäyttäjille yhä saumattomammiksi.
Lopulta kerroksen 2 ratkaisuilla on keskeinen rooli avoimien, ohjelmoitavien verkkojen lupauksen toteuttamisessa, jotka voivat tukea globaaleja sovelluksia. Teknologian kehittyessä voimme odottaa rikastettua lohkoketjuekosysteemiä, joka yhdistää nopeuden, kohtuuhintaisuuden ja hajauttamisen tehokkaammin kuin koskaan ennen.
