Уровни (layers) описывают, как блокчейны надстраиваются друг над другом. Layer 1 — это основная сеть, layer 2 работает поверх нее и делает ее дешевле, а layer 3 находится поверх layer 2. В статье объясняются различия и показано, как в эту схему вписываются семь сетей ChainMonitor.
Если вы новичок, сначала прочитайте что такое блокчейн.
Layer 1: базовые сети
Layer 1 (L1) — это блокчейн, который работает самостоятельно. У него свои валидаторы или майнеры, своя монета, и он сам решает, какие транзакции окончательны. Подтверждать его блоки больше никому не нужно.
ChainMonitor показывает три сети L1:
- Bitcoin — самая старая. Она сосредоточена на роли цифровых денег и использует proof of work. См. руководство по Bitcoin.
- Ethereum поддерживает смарт-контракты и использует proof of stake. См. руководство по Ethereum.
- Solana создана для высокой скорости, ее слоты длятся около 400 миллисекунд. См. руководство по Solana.
Зачем нужны сети layer 2
У каждого блокчейна ограничено место в блоках (block space). В каждый блок помещается лишь определенное число транзакций. Когда многие хотят отправить транзакцию, они конкурируют, предлагая более высокие комиссии. В Ethereum, самой используемой сети смарт-контрактов, это привело к высоким комиссиям в загруженные периоды.
Можно было бы увеличить блоки, но тогда меньше людей смогли бы запускать узел, потому что растут требования к оборудованию и каналу связи. Меньшее число узлов подрывает идею сети, которую может проверить любой. Это противоречие часто называют проблемой масштабирования.
Сети layer 2 (L2) — это ответ, который выбрал Ethereum. Вместо того чтобы каждую транзакцию обрабатывал каждый узел Ethereum, L2 обрабатывает транзакции сам и отправляет в Ethereum компактную сводку. Ethereum используется как суд и архив, а не как место, где происходит каждый обмен.
Как L2 наследует безопасность
Ключевая идея в том, что L2 публикует данные своих транзакций в L1. Поскольку данные публичны в Ethereum, любой может восстановить по ним состояние L2. Если оператор L2 попытается обмануть, доказательства доступны, а правила L2 позволяют пользователям доказать мошенничество или заблокировать его.
Поэтому L2 не нужен собственный большой набор валидаторов, чтобы защищать ваши средства. Он заимствует безопасность Ethereum. Ваши активы в L2 контролируются смарт-контрактами в Ethereum, а вывод обратно в Ethereum регулируется этими контрактами.
Разные L2 реализуют это по-разному. Две основные схемы, оптимистичные и zero-knowledge роллапы, описаны в статье роллапы: optimistic и zk.
Роллапы и сайдчейны — не одно и то же
Люди часто называют «layer 2» любую сеть рядом с Ethereum. Слово употребляют свободно, поэтому полезно разделить два понятия.
Роллап (rollup). Роллап публикует данные своих транзакций в L1 и полагается на L1 при разрешении споров. Именно это дает ему унаследованную безопасность. Arbitrum One, Base и OP Mainnet — роллапы.
Сайдчейн (sidechain). Сайдчейн — это отдельный блокчейн со своими валидаторами, соединенный с другой сетью мостом. Он не полагается на Ethereum для проверки своих блоков. Если его валидаторы поведут себя недобросовестно, Ethereum не сможет вмешаться. Polygon PoS относится к этому типу. Он периодически записывает контрольные точки в Ethereum, но не является роллапом, и его безопасность зависит от собственного набора валидаторов.
Ни одна из схем не плоха сама по себе. Сайдчейны могут быть дешевыми и быстрыми, но жертвуют унаследованной безопасностью, которую дают роллапы. Если речь о средствах, которые нельзя потерять, важно понимать, каким типом вы пользуетесь. О том, что включает перемещение между ними, см. мосты и их риски.
Что подразумевают под layer 3
Layer 3 (L3) — это сеть, которая рассчитывается на layer 2, а не напрямую в Ethereum. Обычно представляют стопку: сеть приложения работает на L2, а этот L2 — на Ethereum.
Зачем ее создавать? Команде может понадобиться собственная сеть с особым токеном для газа, особыми правилами или местом в блоках, зарезервированным для своего приложения, например игры. Наборы инструментов вроде Arbitrum Orbit и OP Stack позволяют запускать такие сети. Некоторые рассчитываются на L2, что делает их L3.
Термин не определен строго. Одни проекты применяют его к сетям для конкретных приложений, другие — к чему угодно выше L2. Воспринимайте его как описание того, где сеть рассчитывается, и проверяйте документацию каждого проекта. ChainMonitor сейчас не показывает ни одну сеть L3.
Сравнение семи сетей
| Сеть | Уровень | Тип | Токен для газа |
|---|---|---|---|
| Bitcoin | L1 | Proof of work | BTC |
| Ethereum | L1 | Proof of stake | ETH |
| Solana | L1 | Proof of stake | SOL |
| Arbitrum One | L2 | Оптимистичный роллап | ETH |
| Base | L2 | Оптимистичный роллап (OP Stack) | ETH |
| OP Mainnet (Optimism) | L2 | Оптимистичный роллап (OP Stack) | ETH |
| Polygon PoS | Отдельная сеть | Сайдчейн | POL |
POL — токен для газа в Polygon PoS, ранее он назывался MATIC. Обратите внимание, что все три роллапа используют ETH для газа, поэтому одного баланса ETH хватает, чтобы платить комиссии во всех. Подробнее о каждой сети — в руководствах Arbitrum, Base, Optimism и Polygon.
Компромиссы, о которых стоит помнить
- Стоимость. L2 обычно намного дешевле Ethereum, но они все равно платят за публикацию данных в L1. Актуальные цены смотрите в трекере газа.
- Скорость. L2 может быстро подтвердить транзакцию самостоятельно, но полная финальность в Ethereum наступает позже.
- Вывод средств. Перемещение средств из оптимистичного роллапа обратно в Ethereum через официальный мост занимает около 7 дней.
- Доверие. Сегодня большинство роллапов полагаются на секвенсор — сервер, упорядочивающий транзакции. Это точка централизации, о которой нужно знать.
- Фрагментация. Ваши средства находятся в одной сети в каждый момент, а перемещение между ними требует нескольких шагов.
- Разные адреса. У Ethereum, сетей L2 и Polygon одинаковый формат адресов. У Bitcoin и Solana — нет. См. кошельки и ключи.
Чтобы понять, почему комиссии так сильно различаются, прочитайте почему комиссии в разных сетях различаются.
Часто задаваемые вопросы
В чем разница между layer 1 и layer 2?
Layer 1 — это независимый блокчейн, который подтверждает собственные блоки. Layer 2 работает поверх layer 1, дешево обрабатывает транзакции и публикует данные обратно в L1, чтобы унаследовать его безопасность.
Polygon — это layer 2?
Polygon PoS часто так называют, но технически это сайдчейн, а не роллап. У него свои валидаторы, и он записывает контрольные точки в Ethereum. Его безопасность не исходит от Ethereum так, как у роллапа.
Base и Optimism — это одно и то же?
Это отдельные сети, использующие одно и то же открытое ПО — OP Stack. Base создала Coinbase. OP Mainnet — исходная сеть экосистемы Optimism. Обе — оптимистичные роллапы, рассчитывающиеся в Ethereum.
Почему layer 2 дешевле Ethereum?
Многие транзакции L2 объединяются и делят стоимость одной публикации в Ethereum. Каждый пользователь платит небольшую часть этой стоимости плюс небольшую комиссию за собственную обработку в L2.
Что такое layer 3?
Layer 3 — это сеть, которая рассчитывается на layer 2, а не напрямую в Ethereum. Обычно это сеть для конкретного приложения, созданная с помощью набора инструментов вроде Arbitrum Orbit или OP Stack.