POZIOM 1 KONTRA POZIOM 2: PORÓWNANIE BEZPIECZEŃSTWA, KOSZTÓW I SKALOWALNOŚCI

Różnice w bezpieczeństwie między rozwiązaniami L1 i L2

Oceniając rozwiązania blockchain warstwy 1 (L1) i warstwy 2 (L2), bezpieczeństwo jest kwestią priorytetową. Zrozumienie modeli bezpieczeństwa obu jest kluczowe dla deweloperów, inwestorów i przedsiębiorstw dążących do zrównoważenia wydajności z solidnością.

Czym jest bezpieczeństwo warstwy 1?

Blockchainy warstwy 1, takie jak Bitcoin i Ethereum, zapewniają bezpieczeństwo na poziomie protokołu. Używane mechanizmy konsensusu – Proof of Work (PoW) i Proof of Stake (PoS) – są integralną częścią bezpieczeństwa sieci. Systemy te opierają się na rozproszonej sieci walidatorów lub górników, którzy przetwarzają transakcje i dodają je do łańcucha bloków, co niezwykle utrudnia atakującym uzyskanie kontroli nad danymi lub manipulowanie nimi.

Charakterystyka bezpieczeństwa warstwy 1:

• Wysoka decentralizacja: Zapewnia niezawodne działanie i odporność na skoordynowane ataki.
• Integralność na poziomie podstawowym: Wszystkie transakcje są finalizowane w łańcuchu, co zmniejsza ryzyko manipulacji danymi lub rewizji historii.
• Ugruntowane protokoły konsensusu: Sprawdzone w czasie infrastruktury potwierdzają niezawodność i solidność w różnych warunkach rynkowych.

Czym jest bezpieczeństwo warstwy 2?

Rozwiązania warstwy 2, w tym rollupy i sidechainy, w różnym stopniu korzystają z podstawowej sieci warstwy 1 w zakresie bezpieczeństwa. Pakiety rollup (takie jak Optimistic i ZK-Rollup) są zabezpieczane poprzez przesyłanie danych transakcji lub dowodów z powrotem do warstwy L1, podczas gdy łańcuchy boczne, takie jak Polygon, mogą uruchamiać własne mechanizmy konsensusu.

Kluczowe kompromisy bezpieczeństwa warstwy L2:

• Architektury rollup: oferują silne zabezpieczenia, wykorzystując warstwę L1 jako warstwę rozliczeniową, szczególnie w pakietach ZK-Rollup, gdzie dowody zerowej wiedzy zapewniają integralność.
• Łańcuchy boczne: mogą nie odziedziczyć pełnego poziomu zabezpieczeń warstwy L1, jeśli ich konsensus jest inny lub scentralizowany.
• Okna oszustw/opóźnień: Pakiety rollup Optimistic wykorzystują okresy sporów do egzekwowania bezpieczeństwa, narażając użytkowników na potencjalne opóźnienia wyjścia.

Podsumowanie porównawcze:

Architektury warstwy L1 zapewniają silne, natywne zabezpieczenia kosztem skalowalności. L2 stara się zachować odpowiedni poziom bezpieczeństwa, jednocześnie zwiększając wydajność, choć w zależności od struktury może to wiązać się z większą złożonością i ryzykiem (szczególnie w przypadku łańcuchów bocznych).

Opłacalność warstwy 1 w porównaniu z warstwą 2

Koszty transakcji to jedno z głównych wąskich gardeł utrudniających wdrożenie technologii blockchain. Łańcuchy warstwy 1 oferują solidne zabezpieczenia, ale często borykają się z ograniczoną przepustowością i wysokimi kosztami transakcji, szczególnie w przeciążonych sieciach. Rozwiązania warstwy 2 mają na celu rozwiązanie tych problemów poprzez odciążenie przetwarzania transakcji i efektywne rozliczanie wyników z powrotem do warstwy bazowej.

Zrozumienie kosztów transakcji L1

Sieci warstwy 1 często borykają się z wysokimi opłatami transakcyjnymi z powodu:

• Przeciążenie sieci: Ograniczona przestrzeń bloków w sieciach L1, takich jak Ethereum, powoduje wojny o oferty, co podnosi opłaty za gaz.
• Natywne rynki opłat: Struktury nagród PoW i PoS motywują walidatorów poprzez opłaty, co bezpośrednio wpływa na użytkowników.
• Długie czasy potwierdzania: Aby zapewnić bezpieczeństwo i decentralizację, bloki są przetwarzane wolniej, co zwiększa koszty zależne od czasu.

Korzyści kosztowe L2

Rozwiązania L2 agregują wiele transakcji w jedno zgłoszenie L1, znacznie obniżając opłaty na użytkownika:

• Zestawienia: Zarówno optymistyczne, jak i ZK-Zestawienia kompresują dane transakcyjne i dzielą koszty między uczestników.
• Kanały stanu: Transakcje odbywają się poza łańcuchem i rozliczane są tylko raz, minimalizując koszty w łańcuchu.
• Łańcuchy boczne: Mogą oferować niższe opłaty dzięki innym regułom ekonomicznym i większej przepustowości.

Przykłady z życia wzięte:

• Warstwa bazowa Ethereum: W okresach szczytowych opłaty za gaz mogą sięgać setek dolarów za transakcję.
• Arbitrum/Optymizm (Zestawienia L2): Oferują typowe koszty transakcji za ułamek cen L1 (np. <0,50 USD).
• Wielokąt (Łańcuch boczny): Umożliwia niemal natychmiastowe transakcje z minimalnymi opłatami, choć z innymi założeniami dotyczącymi zaufania.

Aspekty ekonomiczne:

W przypadku aplikacji wymagających częstych mikropłatności, takich jak gry czy płatności, rozwiązania L2 oferują bardziej opłacalną strukturę. Jednak projekty wymagające najwyższego poziomu bezpieczeństwa, takie jak duże protokoły DeFi, mogą nadal preferować bezpośrednią interakcję z L1, pomimo kosztów.

Podsumowanie:

Koszty w L1 są wyższe ze względu na natywne zabezpieczenia i ograniczenia pojemności, podczas gdy rozwiązania L2 znacząco obniżają koszty transakcyjne dzięki mechanizmom skalowania i agregacji, co czyni je bardziej odpowiednimi do powszechnego użytku.

Analiza skalowalności: architektury L1 i L2

Skalowalność jest prawdopodobnie najważniejszym wyzwaniem w dzisiejszym rozwoju blockchainów. Podczas gdy warstwy 1 stanowią podstawę bezpiecznej infrastruktury, warstwy 2 zostały zaprojektowane specjalnie z myślą o obsłudze większej przepustowości, zapewnieniu płynniejszych wrażeń użytkownika i umożliwieniu masowej adopcji.

Ograniczenia skalowalności L1

Tradycyjne blockchainy L1, takie jak Bitcoin (7 TPS) i Ethereum (~15 TPS), mają znaczne ograniczenia pod względem liczby transakcji, które mogą przetwarzać na sekundę. To ograniczenie wynika z:

• Złożoność konsensusu: Zapewnienie decentralizacji i bezpieczeństwa wymaga czasu, ograniczając przepustowość.
• Ograniczenia rozmiaru bloku: Kontrola danych zapobiega rozrostowi łańcucha, ale ogranicza przepustowość.
• Opóźnienia propagacji sieci: Rozproszone procesy walidacji uniemożliwiają natychmiastowe rozliczenie.

W rezultacie wyższe wykorzystanie prowadzi do wolniejszego przetwarzania i zawyżonych opłat za gaz. Kilka serwerów L1, takich jak Solana czy Avalanche, poczyniło postępy w skalowaniu na poziomie bloku, ale często wprowadza kompromisy w zakresie decentralizacji lub bezpieczeństwa.

Jak L2 zwiększa skalowalność

L2 zostały zbudowane tak, aby zwiększyć wydajność bez naruszania fundamentalnej integralności L1. Różne typy warstwy 2 osiągają skalowalność na różne sposoby:

• Optymistyczne agregacje: Pakiety transakcji z założeniem ich ważności, co zapewnia wysoką przepustowość i opóźnione mechanizmy wykrywania oszustw.
• Agregacje ZK: Wykorzystują dowody kryptograficzne do weryfikacji ważności transakcji poza łańcuchem, szybko rozliczając wiele transakcji jednocześnie na poziomie L1.
• Kanały stanu: Umożliwiają wiele interakcji poza łańcuchem z minimalną ilością danych w łańcuchu.
• Łańcuchy boczne: Działają równolegle z L1 z niezależnymi regułami, oferując szybkie i niedrogie przetwarzanie transakcji.

Każdy model oferuje inny poziom przepustowości, często osiągając setki do tysięcy transakcji na sekundę, w porównaniu z bazowymi 15 TPS w Ethereum. Na przykład zkSync i Arbitrum skalują ekosystem Ethereum o rzędy wielkości.

Kompromisy skalowalności:

• Dostępność danych: Zapewnienie dostępności wszystkich danych transakcyjnych do weryfikacji może ograniczyć wydajność konsolidacji.
• Opóźnienie: Niektóre warstwy L2 poświęcają czas finalizacji na rzecz wyższej przepustowości (np. okna odporne na oszustwa w optymistycznych konsolidacjach).
• Dojrzałość infrastruktury: warstwy L2 wciąż ewoluują, a efekty sieciowe mogą wymagać czasu, aby ustabilizować akceptację przez programistów i użytkowników.

Wniosek:

Warstwa L2 znacznie przewyższa warstwy L1 pod względem czystej przepustowości i można ją dostosować do konkretnych zastosowań. Należy jednak wziąć pod uwagę kompromisy w zakresie złożoności, doświadczenia użytkownika i założeń dotyczących zaufania. Skuteczny ekosystem blockchain często łączy warstwy L1 i L2, aby zoptymalizować skalowalność bez naruszania podstawowych zasad bezpieczeństwa.