En blockkedjas skalbarhet hänvisar till dess förmåga att ta emot ett ständigt ökande antal användare och transaktioner. Skalbarhet avgör inte bara en blockchains transaktionshastighet, utan dess potential för tillväxt och utbredd användning.

Eftersom transaktionskapacitet är hårdkodad i dessa blockkedjesystem är deras långsiktiga tillväxt beroende av hur många transaktioner de kan bearbeta. Layer 2-nätverk tar itu med dessa problem genom att behandla transaktioner oberoende av huvudkedjan genom ett sekundärt ramverk. Detta gör det möjligt för överbelastade Layer 1-blockkedjor att förbli snabba och effektiva, även när efterfrågan skjuter i höjden.

Men vad är egentligen Layer 2-lösningar? Och hur skiljer de sig från Layer 1 blockchain-nätverk? Vi täcker det väsentliga om dessa och andra ämnen direkt.

En snabb primer på blockchain-lager

Lager 1 hänvisar till den underliggande arkitekturen för själva blockkedjan. Bitcoin, Litecoin och Ethereum är alla exempel på Layer 1 blockchains, eller "mainnets". Lager 1 är så namngivna eftersom de är de primära nätverken inom deras respektive ekosystem. Layer 1-nätverk fastställer parametrarna för hur en blockchain fungerar. Detta inkluderar saker som vilken konsensusmekanism nätverket använder, genomsnittlig blockeringstid och diverse andra regler. Layer 1 blockchains kan självständigt verifiera och slutföra transaktioner utan behov av externa nätverk, men transaktionstider kan sakta ner avsevärt under perioder med hög nätverkstrafik.

Layer 2-lösningar är som sekundära blockkedjor i miniatyr som löper parallellt med ett Layer 1-nätverk för att förbättra effektiviteten och skalbarheten. Dessa lösningar tar över mycket av transaktionshanteringsarbetet som normalt skulle slutföras i huvudkedjan. När transaktionerna har bearbetats och validerats på ett Layer 2-nätverk, överförs posterna till huvudkedjan för att permanent registreras. Några av de mest kända Layer 2-nätverken inkluderar Ethereum-baserade Arbitrum och Bitcoin-baserade Lightning Network.

Vad är ett Layer 2-nätverk?

I enklaste termer är Layer 2-lösningar protokoll som sitter ovanpå en Layer 1 blockchain för att förbättra någon aspekt av dess prestanda, oftast skalbarhet eller integritet. Layer 1-nätverk som Bitcoin och Ethereum upplever långsam prestanda vid tider med hög nätverkstrafik. Layer 2-lösningar flyttar transaktionsbearbetningsarbetet bort från huvudkedjan tills slutförda transaktioner är redo att registreras. Detta frigör kritisk nätverkskapacitet på Layer 1-kedjorna, vilket säkerställer fortsatt snabb och säker drift. Layer 2 blockchains kan utföra transaktionsaktivitet så mycket snabbare eftersom de är konstruerade för maximal skalbarhet, i motsats till att decentralisering och säkerhet är prioritet för Layer 1-kedjor.

Ett vanligt problem med Layer 1-nätverk är deras dåliga skalbarhet, vilket vi har sett med Bitcoin och andra stora blockkedjor när deras användarbelastning har ökat. En stor del av Layer 1 blockchain-säkerhet är deras oföränderlighet, eller oförmågan att modifiera dem. Även om detta är viktigt för att skydda användare från tänkbara bedragare och tjuvar, gör det praktiskt taget omöjligt att implementera vissa ändringar i ett Layer 1-nätverks funktionalitet.

Fördelar med Layer 2-lösningar

Layer 2-lösningar spelar en viktig roll i kryptovalutans värld, vilket gör transaktioner snabbare och billigare samtidigt som de tar itu med stora blockkedjors största begränsningar. När Layer 1-nätverk blir mindre överbelastade genom användningen av Layer 2-lösningar, förbättras deras skalbarhet, vilket gör att de kan ta emot fler användare utan nätverksavbrott.

Layer 2-nätverks betoning på skalbarhet gör det möjligt för dem att utföra tusentals transaktioner per sekund. Detta tillåter Layer 1-blockkedjor att avsevärt öka sin transaktionsgenomströmning utan att modifiera deras konstruktion eller äventyra deras säkerhet eller decentralisering. Bitcoin, till exempel, kan bara behandla cirka 7 transaktioner per sekund (TPS). Däremot Blixtnätverk, det populäraste andraskiktsprotokollet för Bitcoin, kan teoretiskt bearbeta så många som 1 miljon transaktioner per sekund. Sedan BitPay började sitt stöd för lager 2-plattformen, Lightning Network-betalningar som behandlas av BitPay ökade med över 200 %.

Hur Layer 2-skalningslösningar fungerar

Transaktioner som utförs via Layer 2-nätverket konsolideras och sänds sedan till huvudnätet, istället för att sändas 1 efter 1. Genom att bespara huvudnätet mycket av det beräkningstunga valideringsarbetet, kan Layer 1-blockkedjor skala mer effektivt. Mer specifika detaljer om hur information paketeras och överförs mellan L2- och L1-nätverk kommer att variera beroende på vilken typ av L2 som används.

Typer av Layer 2-lösningar

Det finns flera olika kategorier av Layer 2-nätverk, inklusive statliga kanaler och sammanslagningar. Och även om hur de implementeras och hur de fungerar varierar, tjänar de alla syftet att ge användarna ett billigt, snabbare alternativ till att handla på L1, men med liknande säkerhetsfördelar som att använda L1.

Statliga kanaler

Statliga kanaler tillåter två eller flera personer att utföra flera transaktioner utanför kedjan utan att sända dem till hela nätverket. Detta besparar stora blockkedjenätverk från mycket resurskrävande bearbetningsarbete. Det har effekten att frigöra nätverkskapacitet, minska transaktionsavgifterna och möjliggöra omedelbar avveckling. Lightning Network, byggt på Bitcoin-blockkedjan, är ett exempel på ett Layer 2-protokoll för en statlig kanal.

rollups

Rollups är system som behandlar transaktioner på en Layer 2 blockchain innan de porteras tillbaka till huvudkedjan, vilket minskar transaktionskostnaderna. I sammanslagningar buntas transaktioner ihop, ibland tusentals åt gången, och registreras på Layer 2-kedjan innan de "rullas ihop" till en enda transaktion. Den transaktionen matas sedan till det långsammare, dyrare huvudnätet för inspelning, vilket delar upp kostnaden för en enda transaktion mellan många användare.

Det finns två primära typer av sammanslagningar: optimistiska sammanställningar och nollkunskapssammanställningar (eller ZK-sammanställningar)

Optimistiska rullningar tillåter Ethereum-användare att utföra smarta kontrakt utanför huvudnätet utan att sända varje transaktion tillbaka till hela nätverket. Som namnet antyder antar optimistiska sammanställningar att alla transaktioner utanför kedjan är giltiga. När varje grupp av sammanslagningar har skickats till huvudnätet, finns det en "utmaningsperiod", vanligtvis 7 dagar lång, under vilken vilken användare som helst kan utmana en sammanställningstransaktion genom ett så kallat bedrägeribevis. Om beviset visar att transaktionen genomfördes felaktigt, utför sammanställningen transaktionen igen med den korrigerade informationen. Om bedrägeribeviset misslyckas och det inte finns några andra utmaningar, registreras paketet av transaktioner permanent på Ethereum efter 7-dagarsfönstret. Några exempel på optimistiska rollups inkluderar Arbitrum, Optimism och Boba.

Zero-knowledge rollups, eller ZK rollups, förbättra transaktionsgenomströmningen genom att bearbeta tusentals transaktioner per sekund samtidigt som du bara publicerar grundläggande sammanfattningsdata till huvudnätet. ZK-samlingar validerar transaktioner genom att generera kryptografiska bevis som kallas giltighetsbevis. Med nollkunskapsupprullningar styrs interaktioner mellan kedjor av smarta kontrakt. När användare väl har skrivit under ett paket med transaktioner, verifierar en tredje part som kallas "prover" dem innan de läggs till i bearbetningskön. Med jämna mellanrum samlar provare upp tusentals köade transaktioner för att generera vad som kallas nollkunskapsbevis. Detta är en kort och specifik bit av data som kan verifieras nästan omedelbart utan ytterligare transaktionsinformation. Bevisaren skickar sedan in sitt bevis till huvudnätet, som ett smart kontrakt sedan verifierar och registrerar. Några exempel på ZK-samlingar inkluderar StarkWare, zkSync och zkPorter.

En anteckning om sidokedjor och validium

Sidokedjor är oberoende blockkedjor som ligger nära en huvudkedja, vilket möjliggör olika interaktioner mellan lagren. Sidokedjor gör att vissa digitala tillgångar kan överföras mellan olika blockkedjenätverk, vilket möjliggör större interaktivitet och kompatibilitet över kedjor. Den primära nackdelen med sidokedjor är dock att de inte täcks av säkerhetsapparaten för dess moderkedja i lager 1. Detta kräver att de sköter sin egen säkerhet genom att använda antingen arbetsbevis eller bevis på insats konsensus. Ett välkänt exempel på en sidokedja är Bitcoins Liquid Network, eller Polygon (MATIC) för Ethereum.

Validiums är en typ av skalningslösning utformad för att förbättra genomströmningen genom att bearbeta transaktioner från Ethereums huvudnät. I likhet med ZK-samladda enheter använder validium noll-kunskapsbevis för att verifiera dessa transaktioner utan att lagra några transaktionsdata på huvudnätet. Validiums kan behandla upp till 9,000 30 transaktioner per sekund, jämfört med Ethereums genomsnitt på cirka XNUMX TPS.

Avsluta på Layer 2-nätverk i krypto

Eftersom antalet kryptoanvändare över hela världen fortsätter att växa, har de mest populära kryptovalutanätverken ställts inför skalbarhetsutmaningar när de kämpar för att hålla jämna steg med efterfrågan. Utan att hanteras hotar dessa utmaningar den framtida tillväxten av de största blockkedjeekosystemen. Layer 2-lösningar tillåter mainnets att effektivt outsourca mycket av transaktionsbearbetningsarbetet till mer skalbara nätverk. Omdirigeringen av nätverkstrafik säkerställer snabbare transaktionshastigheter, lägre avgifter och möjliggör större skalbarhet.

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrka dig själv. Tillgång här.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Platoesg. Fordon / elbilar, Kol, CleanTech, Energi, Miljö, Sol, Avfallshantering. Tillgång här.
• BlockOffsets. Modernisera miljökompensation ägande. Tillgång här.
• Källa: https://bitpay.com/blog/layer-2-networks/