Вступление

В последнее время в новостях все чаще и чаще упоминаются L-слои блокчейна (например, инвестиционный фонд A16z вкладывается в L2 решение на Ethereum Optimism или L3 компания Orbs расширяет свое решение на блокчейн TON).

Концепция слоев — это категоризация блокчейнов, необходимая для быстрого понимания как тот или иной проект вписывается в экосистему в целом. В этой статье мы разберем что такое слои L0, L1, L2 и L3, зачем они нужны и рассмотрим примеры.

Зачем нужны слои, почему нельзя ограничиться одним блокчейном

Все компьютерные сети полагаются на пр��пускную способность передачи данных, включая сети блокчейн. Однако последние более подвержены проблеме масштабирования пропускной способности, чем централизованные сети.

Блокчейн-сети состоят из узлов (компьютеров в сети, на которых хранят весь реестр транзакций). Это означает, что каждый узел должен задействовать значительные вычислительные ресурсы, чтобы обеспечить доступ к реестру и поддерживать консенсус (согласие добавления нового блока транзакций в реестр). Чем более децентрализован блокчейн, тем больше в нем узлов. Хотя эта избыточность хороша для безопасности сети, она плохо влияет на ее скорость. Связано это с тем, что много узлов участвуют в проверке транзакций. В свою очередь, малое количество узлов повысит уязвимость сети. Контролируя 51% узлов, хакеры смогут управлять сетью как хотят.

Таким образом сделать одновременно идеально децентрализованный, масштабируемый и безопасный блокчейн на данный момент нельзя, данная проблема известна как трилемма блокчейна.

Трилемма блокчейна: предположение, что децентрализованные сети могут обеспечить только два из трех преимуществ в любой момент времени в отношении децентрализации, безопасности и масштабируемости.

L1

К блокчейнам первого слоя относят блокчейны, которые могут проводить транзакции без участия другой сети. Блокчейны первого слоя страдают от трилеммы блокчейна, и обычно хорошо реализуют лишь два свойства триллемы из трех (децентрализация, безопасность и масштабируемость). Для решения подобной проблемы существуют L2 решения. Также важно отметить, из-за растущего числа блокчейнов первого уровня, возникает проблема передачи активов из одного блокчейна в другой, для этой проблемы есть слой L0.

Примеры

  • Bitcoin

  • Ethereum

  • TON

Давайте спустимся на уровень ниже.

L0

Разработки слоя L0 помогают блокчейнам взаимодействовать друг с другом, а именно:

  • позволяют передавать активы между разными блокчейнами

  • позволяют разработчикам разрабатывать одно приложение сразу на нескольких блокчейнах(либо как минимум упрощают разработку на нескольких блокчейнах из-за стандартизации)

  • быстрые и дешевые транзакции на кроссчейн-биржах, за счет "коммуникационных" протоколов, используемых в L0(например, IBC)

Примеры

Описание ниже упрощенные и грубые, для того, чтобы не перегружать статью.

Polkadot — это протокол, который позволяет передавать любые типы данных или активов между блокчейнами, путем "подключения" к сети "основной сети" Polkadot (Relay Chain).

Cosmos — сеть блокчейнов, способных децентрализовано взаимодействовать друг с другом. Достигается это благодаря тому, что блокчейны сети создаются с использованием Cosmos инструментов с открытым исходным кодом Tendermint, Cosmos SDK и IBC, могут взаимодействовать друг с другом.

L2

Слоем L2 обычно называют сторонние интеграции с L1, которые решают одну из проблем триллемы блокчейна для L1. Чаще всего это проблем масштабирования.

Для подобных сторонних интеграций используются следующие технические решения:

  • Каналы состояний (State Channels) — обмен вне блокчейна транзакциями, после которого в сам блокчейн записывается результат (обычно реализуется мульти подписным смарт-контрактом)

  • Вложенный блокчейны (Nested blockchains) — работа L2 блокчейна (более масштабируемого, например, за счет менее безопасного механизма консенсуса) поверх L1

  • Свертки (Rollups) — объединение нескольких транзакции и обработка их в сети L1

  • Сайдчейны (Sidechains) — гибрид вложенного блокчейна и канала состояния, используемые для обработки большого количества транзакций разом.

Примеры

Polygon — это решение для масштабирования на основе сайдчейна для L1 сети Ethereum.

Optimism — это решение для масштабирования на основе Rollup технологии для L1 сети Ethereum.

L3

Слой L3 часто называют прикладным слоем. Это уровень, на котором размещаются децентрализованных приложений и протоколы, обеспечивающие работу приложений.

Примеры

Uniswap — это децентрализованная биржа

Orbs — это единый бэкенд для кроссчейн приложений

Итого

Конечно, подобная категоризация не всегда удобна, некоторые приложения могут попадать в несколько слоев сразу. Например, платформу OmniLayer, созданную для торговли пользовательскими цифровыми активами и валютами, построенная поверх Биткойна, можно отнести и к L2 и L3 слою. Но тем не менее, категоризация по слоям, позволяет прикинуть место проекта, о котором вы слышите впервые, в блокчейн экосистеме.

P.S Подобные статьи публикую здесь, там же пишу про блокчейн TON.