Від Layer 2 до Layer 3: Як блокчейн подолати виклики масштабованості

Проблеми масштабованості та рішення для шаруватої архітектури

З моменту створення Bitcoin Сатоші Накамото як децентралізованої системи цифрових платежів, а потім Ethereum Віталіка Бутеріна, що приніс еру смарт-контрактів, блокчейн став платформою для безлічі децентралізованих додатків (dApp). Однак цей шлях розвитку не був безперешкодним. Вибух користувацької бази та зростаючий попит на обробку транзакцій залишили жорстке обмеження: базовий шар блокчейну не може обробити величезну кількість транзакцій, яку вимагає ринок.

Щоб вирішити цю проблему, індустрія розробила незалежні шари блокчейну: Layer 1 (базовий рівень), Layer 2 (позачерговий рівень) та нещодавно Layer 3 (шар додатків і взаємодії). Кожен шар має свою унікальну роль, разом створюючи гнучку екосистему блокчейну та масштабованість.

Layer 1: Базова платформа блокчейну, де все починається

Layer 1 — це основний блокчейн, де зберігається безпека та децентралізація всієї системи. Bitcoin, Ethereum, Solana та інші блокчейни цього рівня розроблені з базовими протоколами: правилами консенсусу, структурою даних та механізмами підтвердження.

Для підвищення пропускної здатності проекти Layer 1 зазвичай застосовують:

• Збільшення розміру блоку для зберігання більшої кількості транзакцій
• Оптимізацію алгоритмів консенсусу (наприклад: від PoW до PoS)
• Впровадження шардингу (розбиття), що дозволяє розділити блокчейн на менші частини для паралельної обробки

Ethereum 2.0 з механізмом PoS є яскравим прикладом цього напрямку. Bitcoin ж обрав SegWit для підвищення ефективності без зміни основних правил.

Але навіть з цими оптимізаціями, Layer 1 мусить прийняти компроміс: висока безпека, але повільна швидкість та високі комісії.

Layer 2: Коли транзакції виходять за межі основного ланцюга

Layer 2 — це “шар” під Layer 1, що обробля масові транзакції поза основним ланцюгом, не спричиняючи затримок. Ідея проста, але ефективна: замість того, щоб кожна транзакція записувалась у головний блокчейн, Layer 2 акумулює багато транзакцій і відправляє кінцевий результат один раз у Layer 1.

Популярні моделі Layer 2 включають:

Lightning Network (для Bitcoin): дозволяє користувачам відкривати двосторонні “канали платежів”, швидко здійснювати транзакції без запису у головний блокчейн. Лише при закритті каналу результат зберігається у Bitcoin.

Розв’язки Rollup (для Ethereum): акумулюють тисячі транзакцій у один “рулон” (roll-up), стискаючи дані та відправляючи їх у Ethereum. Приклади — Arbitrum, Optimism, StarkNet.

В результаті Layer 2 зменшує комісії до 99% і збільшує швидкість обробки у сотні разів порівняно з Layer 1. Однак, Layer 2 зосереджений лише на одній цілі: підвищенні пропускної здатності в одному блокчейні.

Layer 3: Екосистема взаємодіючих блокчейнів

Layer 3 — це наступний крок. Якщо Layer 2 вирішує проблему швидкості та вартості, то Layer 3 — іншу: як з’єднати багато блокчейнів у єдину мережу?

Layer 3 базується на Layer 2, але його мета — не прискорення, а створення мережі взаємодіючих блокчейнів. Транзакція може початися на Ethereum L2, перейти на Solana, а завершитися на Polkadot без посередників.

Основні функції Layer 3:

Міжланцюгова взаємодія: використання протоколів, таких як Inter-Blockchain Communication (IBC) від Cosmos, що дозволяє передавати дані та активи між блокчейнами.

Спеціалізовані додатки: Layer 3 — це місце для складних dApp, таких як ончейн-ігри, DeFi-протоколи або системи розподіленого зберігання, що вимагають високої швидкості та низьких витрат.

Оптимальні витрати: завдяки передовим технікам стиснення даних і гібридним механізмам консенсусу Layer 3 підтримує дуже низькі витрати.

Порівняння Layer 2 і Layer 3: два різні світи

Простими словами: Layer 2 вирішує задачу “швидше”, а Layer 3 — “ширше”.

Проєкти Layer 3, що формують майбутнє

Polkadot: Мультиланцюгова мережа, що дозволяє “парачейнам” підключатися до головної релей-ланцюга. Парачейни, такі як Acala, Moonbeam, Astar і Clover Finance, вже працюють на Polkadot.

Cosmos з протоколом IBC: Створює “інтернет блокчейнів”, де ланцюги, такі як Akash Network, Osmosis, Band Protocol, Injective і Fetch.AI, можуть взаємодіяти.

Chainlink: Хоча зазвичай його називають оракулом, насправді Chainlink функціонує як Layer 3, з’єднуючи смарт-контракти Ethereum, Avalanche, Optimism і Polygon із зовнішніми даними та реальними подіями.

Orbs: Блокчейн Layer 3 з гібридним PoS, повністю сумісний з EVM. Працює паралельно з Ethereum, Polygon, BNB Chain, Avalanche і Fantom, обробляючи dApps, що вимагають високої швидкості.

Superchain (Open Index Protocol): Орієнтований на індексування децентралізованих даних у блокчейні, підходить для DeFi, NFT і Web3.

Основні відмінності Layer 1, Layer 2 і Layer 3

Layer 1 — базовий рівень, що визначає основні правила блокчейну. Орієнтований на безпеку і децентралізацію, але обмежений швидкістю.

Layer 2 — додатковий рівень, що побудований на Layer 1 для вирішення проблеми швидкості. Обробля транзакції поза ланцюгом і відправляє результати у Layer 1.

Layer 3 — рівень взаємодії, що побудований на Layer 2 (або безпосередньо на Layer 1) для створення інтерактивної екосистеми блокчейнів. Не лише швидкий і дешевий, а й дозволяє блокчейнам працювати разом у гармонії.

Висновок: Майбутнє багатошарових блокчейнів

Розвиток від Layer 1 до Layer 2 і далі до Layer 3 — це не заміна, а доповнення. Кожен рівень вирішує свою конкретну задачу: Layer 1 забезпечує безпеку, Layer 2 — швидкість, а Layer 3 — з’єднання всього разом у єдину мережу.

Блокчейн Layer 3 вже на передовій цієї революції, формуючи майбутнє, де блокчейни не лише швидкі і безпечні, а й справді децентралізовані та взаємодіючі. Це необхідний крок для перетворення блокчейну з технології “зовнішнього світу” у частину повсякденного життя.