Уровень 0 против Уровня 1: Понимание революции инфраструктуры в архитектуре Блокчейн

Проблема многослойности: Почему Блокчейн нуждается в более чем одной основе

Большинство трейдеров криптовалют знают о Биткойне и Эфириуме — это известные имена, которые доминируют в заголовках. Однако меньше людей понимают, что эти блокчейны работают на архитектуре, называемой слоем-1. Хотя это революционно, цепи слоя-1 сталкиваются с внутренним противоречием: по мере их популярности увеличивается загруженность сети, растут комиссии за транзакции, и система замедляется.

Здесь концепция слоев блокчейна становится критической. Представьте себе транспортную систему города — когда одно шоссе становится переполненным, добавление дополнительных полос помогает, но что если вся инфраструктура шоссе нуждается в redesign? Это переход от слоя-1 к слою-0.

Анализ структуры Блокчейн

Каждый функциональный Блокчейн состоит из пяти основных слоев: аппаратная инфраструктура, которая его поддерживает, слой данных, хранящий транзакции, сетевой слой, обеспечивающий связь, слой консенсуса, валидирующий активность, и слой приложений, где взаимодействуют пользователи. Когда люди обсуждают “layer-1” и “layer-2”, они имеют в виду типы протоколов, а не эти функциональные слои.

Слои-1 блокчейны такие как Биткойн и Эфириум обрабатывают все независимо — обработка транзакций, криптографическая безопасность, создание блоков и консенсус сети. Они автономные системы, что является их силой и их слабостью.

Решения второго уровня решают проблему перегрузки, работая над цепями первого уровня. Они обрабатывают транзакции вне цепи и периодически закрепляют их на основной цепи, действуя как экспресс-полосы, которые обходят главную магистраль.

Но что если сама фундаментальная инфраструктура была бы модульной и предназначенной для того, чтобы несколько цепочек могли сосуществовать и общаться? Входите в уровень-0.

Переосмысляя инфраструктуру: Подход Layer-0

Слой-0 представляет собой парадигмальный сдвиг. Вместо того чтобы накладывать решения на независимые цепочки, протоколы слоя-0 устанавливают основную архитектуру, на которой строятся целые экосистемы слоя-1. Это свод правил и коммуникационная основа, которая позволяет различным блокчейнам взаимодействовать бесшовно.

Слой-0 работает через архитектуру побочной цепи с тремя ключевыми компонентами:

1. Основная цепь служит центральным узлом связи для передачи данных между различными цепями первого уровня, построенными на основе нулевого уровня
2. Сайдчейны, которые функционируют как специализированные блокчейны уровня 1, каждый из которых подключен к основной цепочке
3. Протокол межсетевой связи, который стандартизирует, как данные передаются и как консенсус подтверждается между различными уровнями-1.

Polkadot является примером этой конструкции. Его релейная цепь выступает в качестве основной цепи, в то время как парачейны функционируют как настраиваемые сторонние цепи уровня-1. Его межконсенсусная передача сообщений (XCMP) обеспечивает бесшовную интероперабельность — функция, которую не могут достичь блокчейны уровня-1, работающие в изоляции.

Уровень 0 против Уровня 1: Основные различия и дополнительные преимущества

Где они выравниваются

И уровень-0, и уровень-1 решают трилемму блокчейна — балансируя децентрализацию, безопасность и масштабируемость. Оба распределяют управление между узлами, а не централизуют контроль. Оба используют криптографические механизмы для защиты целостности данных. Оба стремятся эффективно обрабатывать транзакции по мере роста сетей.

Где они расходятся

Основное различие заключается в их роли в экосистеме:

Блоки первого уровня управляют транзакциями и консенсусом напрямую. Они являются автономными сетями с конкретными архитектурными решениями (доказательство работы, доказательство доли и т.д.). Их жесткость — хотя и обеспечивает безопасность через четко определенные правила — создает узкие места в масштабируемости, когда спрос возрастает.

Блокчейны уровня 0 определяют базовую инфраструктуру и стандарты связи. Они обеспечивают гибкость, позволяя существовать и взаимодействовать нескольким специализированным блокам уровня 1. Вместо того чтобы направлять все транзакции через один путь, уровень 0 позволяет транзакциям маршрутизироваться по различным цепочкам, увеличивая пропускную способность без ущерба для безопасности.

Рассмотрите масштабируемость иначе: Блокчейны первого уровня сталкиваются с монолитным дизайном — все происходит на одной цепи. Уровень-0 вводит модульность, где разные блокчейны первого уровня могут специализироваться (один оптимизированный для DeFi, другой для игр, другой для хранения данных), оставаясь при этом взаимосвязанными. Это распределяет нагрузку по всей экосистеме, а не концентрирует ее.

Эффект синергии

Интероперабельность уровня-0 позволяет цепям уровня-1 оставаться безопасными и эффективными индивидуально, одновременно извлекая выгоду из маршрутизации транзакций между цепями. Надежный локальный консенсус уровня-1 обеспечивает целостность данных. Вместе они создают взаимосвязанную экосистему, которая намного более способна, чем любая отдельная блокчейн.

Масштабируемость и гибкость: где уровень 0 преуспевает

Блокчейны первого уровня сталкиваются с архитектурным потолком. Добавление большего количества валидаторов улучшает безопасность, но замедляет консенсус. Обработка большего количества транзакций за блок увеличивает пропускную способность, но повышает требования к хранению для узлов. Эти компромиссы заложены в их дизайн.

Слой-0 устраняет это ограничение по замыслу. Поощряя специализированные цепочки слоя-1 обрабатывать различные случаи использования, общая пропускная способность экосистемы возрастает, не жертвуя безопасностью или децентрализацией для какой-либо отдельной цепи. Блокчейн, оптимизированный для игр, и блокчейн, ориентированный на платежи, могут сосуществовать на одном и том же слое-0, каждый настроен на свою цель.

Эта гибкость распространяется на инновации. Разработчики могут экспериментировать с новыми механизмами консенсуса, экономическими моделями и функциями в своем уровне-1, зная, что инфраструктура уровня-0 обрабатывает интероперабельность. Одним из примеров является Блокчейн Venom, который использует динамическое шардирование для регулирования количества и размера шард-цепей в реальном времени в зависимости от нагрузки сети — то, что монолитные цепи уровня-1 не могут легко реализовать.

Ведущие протоколы уровня 0 в действии

Три экосистемы уровня-0 демонстрируют этот подход на практике:

Avalanche управляет тремя основными сетями — P-chain, X-chain и C-chain — каждая из которых выполняет свои функции. C-chain обеспечивает работу смарт-контрактов, X-chain управляет переводами активов, а P-chain координирует сеть. Эта специализация, в сочетании с высокой скоростью транзакций и низкими комиссиями, сделала Avalanche предпочтительной платформой для проектов GameFi. Монета AVAX поддерживает эту экосистему.

Cosmos позиционирует себя как “интернет блокчейнов.” Основанная на гибкости разработчиков и модульности, экосистема Cosmos породила независимые уровни-1, такие как BNB Chain и Cronos. Монета ATOM представляет участие в Cosmos Hub, предлагаемом шаблоне для создания взаимосвязанных блокчейнов. Недавние инициативы сообщества направлены на укрепление роли этого хаба как безопасного уровня расчетов.

Polkadot акцентирует внимание на совместной безопасности через свою номинированную цепь релейного доказательства доли. Парачейны подключаются к этой релейной цепи и наследуют ее безопасность, не запуская свои собственные наборы валидаторов — это отличительный подход. Монета DOT управляет сетью и обеспечивает места для парачейнов. Этот дизайн привлекает специализированные случаи использования, где совместная безопасность важнее, чем полная независимость.

Более широкие последствия

Протоколы уровня 0 представляют собой развитие мышления в области Блокчейн. Вместо бесконечного масштабирования одной цепи, они признают, что для различных случаев использования необходимы разные дизайны. Блокчейн, оптимизированный для торговли NFT, имеет другие потребности, чем тот, который обрабатывает данные цепочки поставок или децентрализованные финансы.

Появление инфраструктуры уровня 0 — с Polkadot, Cosmos и Avalanche, ведущими в этом направлении — сигнализирует о движении от монокультуры блокчейна к взаимосвязанной экосистеме специализированных, взаимозаменяемых цепей. Этот архитектурный сдвиг решает давние ограничения блокчейнов уровня 1: масштабируемость, достигнутая через распределение, а не централизацию, гибкость через модульность, а не жесткий дизайн, и безопасность через общую инфраструктуру, а не избыточные механизмы консенсуса.

Для разработчиков и пользователей блокчейна понимание уровня 0 и уровня 1 не является академическим вопросом — это основополагающе для понимания того, как будет функционировать следующее поколение инфраструктуры блокчейна. Будущее не сводится к одной доминирующей цепи; оно заключается в взаимосвязанной сети специализированных блокчейнов, работающих на основе уровней 0.