Ethereum ─ провідна платформа з впровадження смарт-контрактів і децентралізованих додатків. Динамічна і злагоджена екосистема, сильна спільнота та історія успішного новаторства формують міцну основу для впевненого розвитку блокчейну Ethereum. У мережі регулярно впроваджуються нові інструменти та механізми, забезпечуючи безперебійну еволюцію проєкт, та інновації в Ethereum стали орієнтиром для більшості розробників передових децентралізованих рішень. 

Зокрема, весь ринок спостерігає за тим, як саме команда розв’язує ключові проблеми, які стоять сьогодні перед безліччю платформ: з обмеженою масштабованістю і високими транзакційними витратами, що випливають із неї. Нерозв’язані питання масштабованості є серйозною перешкодою на шляху масового впровадження ─ що вищим є навантаження на мережу, то нижча швидкість і вища вартість проведення транзакцій.

Збільшення масштабованості Ethereum досягається різними методами. Одним із найбільш активно застосовуваних є використання різних Layer 2 технологій, яким і присвячена ця стаття. Розгляньмо, що собою являють технології другого рівня, які застосовують в Ethereum, якими вони бувають і як проявляють себе в контексті другого за капіталізацією блокчейну у світі. 

Передумови створення Layer 2 рішень у мережі Ethereum

Децентралізовані системи за своєю природою змушені існувати в конфлікті так званої “трилеми блокчейну”. Він полягає в тому, що створення рівною мірою децентралізованої, безпечної та масштабованої мережі є неможливим. Один компонент із трьох завжди страждає. У випадку з Ethereum слабкою ланкою є саме масштабованість. 

Архітектура ранніх блокчейнів, насамперед Bitcoin і Ethereum, не була від початку розрахована на масову кількість користувачів з високою активністю. Тому підвищена пропускна здатність не була в них закладена від початку. І як наслідок, TPS біткоїна становить 5-7, а швидкість транзакцій Ethereum ─ близько 15. Тож сьогодні ми бачимо, що масштабованість залишається нагальною проблемою для мережі навіть через десять років після запуску. 

Питання масштабування можна вирішити за допомогою шардингу (фрагментації даних мережі на дрібніші незалежні сегменти, здатні проводити операції, знімаючи навантаження з нод і прискорюючи проведення операцій). Однак, цей спосіб несе ризики для безпеки блокчейну і вимагає зміни архітектури мережі. На його імплементацію знадобляться роки й узгодженість дій спільноти. Тож реалізація шардингу стикається з певними складнощами.

L2-рішення, зі свого боку, дають змогу долати проблеми недостатньої пропускної спроможності та високих комісій у мережі Ethereum, не зачіпаючи архітектури базового блокчейну. 

Layer 2 рішення Ethereum

Отже, рішення другого рівня (Layer 2, L2), були створені для подолання проблем низької пропускної здатності та високої плати за газ за допомогою збільшення масштабованості. Layer 2 — це додатковий рівень, виконаний поверх основної інфраструктури децентралізованої мережі (Layer 1), базовим завданням якого є поліпшення продуктивності блокчейну. Інструменти Layer 2 призначені для обробки транзакцій поза основним блокчейном шляхом зняття з нього частини навантаження. Вони дають змогу переводити активи між адресами першого рівня через другий рівень, який може бути реалізований як у вигляді офчейн-протоколу, так і окремого блокчейну. L2-рішення здатні забезпечити високу пропускну здатність, успадковуючи при цьому безпеку базової мережі.

Типи рішень Layer 2

Rollups 

Ethereum широко застосовує підхід до масштабування, орієнтований на роллапи. Rollups (накопичувальні пакети) — це рішення, які виконують обчислення і транзакції поза основним ланцюгом, зберігаючи водночас у ньому тільки мінімально необхідні дані про проведені операції. Вони проводять певну кількість операцій за межами блокчейну, передаючи за фактом зведені дані про них у вигляді єдиної “пакетної” транзакції.

Виділяють два основних типи rollups залежно від способу перевірки істинності переданих даних:

1. Optimistic Rollups (оптимістичні роллапи). Вони виходять з оптимістичної гіпотези, що всі транзакції є вірогідними за замовчуванням і потребують втручання базової мережі тільки в разі пред’явлення претензій. Такий підхід прискорює проведення операцій, однак у разі спірних ситуацій на врегулювання розбіжностей може піти значний час. Найбільш просунутими рішеннями подібного типу є Optimism і Arbitrum. 
2. ZK-Rollups (роллапи з нульовим розголошенням Zero-Knowledge, які дедалі активніше застосовують в Ethereum). Принцип доказу з нульовим розголошенням, що використовується в них, дає змогу підтвердити істинність транзакції без розкриття даних, що фігурують у ній. Цей передовий метод забезпечує підвищену безпеку Layer 2 рішень даного типу при збереженні відмінних показників продуктивності. Яскравим прикладом успішного використання Zero-Knowledge Rollup технології є zkSync, що обробляє транзакції поза мережею з максимальним збереженням параметрів приватності та безпеки. На базі ZK-Rollups також реалізовано Polygon. Ще однією демонстрацією застосування zk-роллапів є протокол Loopring, який використовується для створення децентралізованих бірж на базі Ethereum і оптимізації DeFi-транзакцій. Віталік Бутерін, співзасновник і натхненник мережі, вважає технологію роллапів з нульовим розголошенням основною для масштабування Ethereum.

State Channels 

Канали стану дають можливість учасникам спільноти проводити операції за межами мережі з можливістю періодичного оновлення стану на блокчейні. Як приклад виступає Raiden Network, що дає змогу здійснювати обмін токенами ERC-20 у мережі Ethereum без необхідності щоразу реєструвати транзакції на блокчейні. Це рішення функціонує за принципом Lightning Network, реалізованого в мережі Bitcoin.

Переваги та недоліки рішень Layer 2 для Ethereum

Плюси  

Таким чином, сила L2-рішень не тільки в оптимізації роботи застосунків, що мають свій плацдарм на Ethereum, а й у наданні великих можливостей для розгортання нових, гарантовано безпечних і максимально децентралізованих проєктів.

Мінуси

Поточна ситуація в Ethereum і перспективи L2 рішень

Ethereum — друга за капіталізацією криптовалюта і найбільш високонавантажена блокчейн-платформа для децентралізованих застосунків у світі, на базі якої розгорнуто більшість DeFi-проєктів і NFT. Тож проблема низької швидкості, масштабованості та високих комісій у період активного розвитку мережі стоїть для неї особливо гостро. 

Оновлення Dencun 

У березні 2024 року в мережі Ethereum було реалізовано хардфорк Dencun, основною метою якого було поліпшення масштабованості в рамках переходу на Ethereum 2.0. Його запуск експерти оцінюють як успішний. Попри деяку інфляцію, яку почав відчувати ETH, кількість транзакцій у мережі стала досягати нових максимумів, а середня вартість комісій – рекордних мінімумів, демонструючи явні успіхи з масштабованістю. 

Одним з основних компонентів апгрейда була імплементація EIP-4844, що реалізував можливість проведення BLOB-транзакцій (нового типу транзакцій, які вивільняють додатковий простір для тимчасового зберігання даних). У результаті витрати другого рівня на зберігання даних в Ethereum істотно знизилися, що позначилося на користувачах у вигляді значного зменшення комісій (до центів). Ця опція дала змогу знизити вартість транзакцій в L2 у десятки разів, чим надала нового імпульсу їхньому розвитку. Як подальші шляхи масштабування Ethereum після Dencun Віталік Бутерін позначив розпаралелювання обробки роллапів для ще більшої їхньої ефективності. 

По суті, останніми роками Ethereum трансформувалася в екосистему, орієнтовану на L2, і їм у стратегії розвитку блокчейну приділяється пріоритетна увага. Тож мережі другого рівня зараз в активному тренді. 

За підсумками Dencun, протоколи Arbitrum, Optimism і Polygon демонструють значне зростання котирувань своїх токенів. До слова, Arbitrum стає дедалі помітнішим гравцем в екосистемі Ethereum, займаючи понад 41% ринку L2-рішень для масштабування. 

Що стосується конкурентів Ethereum ─ до них часто застосовується словосполучення “вбивці Ethereum” ─ ситуація продовжує складатися таким чином, що деякі мережі можуть конкурувати з головним альткоїном лише за деякими критеріями (це може бути кількість транзакцій, добові обсяги або TVL). Однак про “вбивство ефіру” говорити в осяжному майбутньому однозначно рано.

У переліку конкурентів зазвичай присутні Avalanche, Fantom, Polygon і Cardano ─ проєкти, що успішно розвиваються і пропонують розв’язування проблем Ethereum із пропускною спроможністю, комісіями та обмеженою масштабованістю. Також мережу часто порівнюють з мультичейном Polkadot, однак вони не є прямими конкурентами. У мультичейна та Ethereum є розвинені екосистеми та велике майбутнє, проте вони мають різні цілі та виконують різні завдання. 

Майбутнє Ethereum

Ethereum зберігає власні переваги і не знижує темпів розвитку та впровадження інновацій у напрямі переходу на Ethereum 2.0 і масового прийняття блокчейну та криптовалюти. Дії команди розробників демонструють стійке прагнення до поліпшення позицій блокчейн-платформи. У міру розвитку L2-технологій ми зможемо спостерігати за подальшим зростанням ефективності та зменшенням вартості операцій у мережі Ethereum.

Дякуємо за увагу. 

AnyExchange ─ обмінник , що успішно функціонує на міжнародному ринку понад 5 років. З нашою допомогою ви можете швидко і безпечно конвертувати популярні криптовалюти за найвигіднішим курсом . На сайті доступні
грошові перекази по всьому світу.