Rozwój Ethereum. Dlaczego rozwiązania L2 napędzają innowacje?

Założone w 2015 roku z wizją przekształcenia cyfrowej waluty w platformę do tworzenia zdecentralizowanych aplikacji (dApps), Ethereum od samego początku przykuło uwagę inwestorów. Pierwsza transakcja została zrealizowana zaledwie kilka sekund po uruchomieniu sieci. W miarę wzrostu popularności technologii, wyzwania związane z przepustowością i skalowalnością wymagały innowacyjnych rozwiązań, prowadząc do powstania warstw L1 i L2. Te warstwy nie tylko optymalizują działanie sieci, ale także otwierają nowe horyzonty dla deweloperów i użytkowników. 

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o tym, jak te warstwy wpływają na działanie Ethereum i jakie projekty wprowadziły najbardziej znaczące innowacje, zapraszam do dalszej lektury.

Warstwa L1 Ethereum, określana również jako główny łańcuch, jest rdzeniem sieci, na którym odbywają się wszystkie kluczowe operacje, w tym zapis transakcji i wykonanie inteligentnych kontraktów. Jako główna infrastruktura sieci, L1 jest niezwykle istotna dla utrzymania decentralizacji i zapewnienia najwyższego poziomu bezpieczeństwa. To właśnie te cechy sprawiają, że Ethereum cieszy się dużym zaufaniem i uznaniem w społeczności blockchain.

Decentralizacja na poziomie L1 oznacza, że żadna pojedyncza osoba lub organizacja nie kontroluje sieci, co jest kluczowe dla zabezpieczenia przed manipulacją i atakami. Bezpieczeństwo jest z kolei gwarantowane przez szeroko rozproszoną sieć węzłów (node’ów), które wspólnie weryfikują i zatwierdzają wszystkie transakcje, co zapewnia ich niezmienność i odporność na ataki.

Mimo tych zalet, warstwa L1 Ethereum ma swoje ograniczenia, głównie związane z przepustowością sieci. Ograniczenia te wynikają z faktu, że każdy blok w blockchainie może pomieścić tylko określoną ilość danych, co w praktyce przekłada się na limit transakcji, które mogą zostać przetworzone w danym okresie czasu. W okresach wysokiego zapotrzebowania na przetwarzanie transakcji, takie ograniczenia mogą prowadzić do przeciążeń sieci, długich czasów oczekiwania na potwierdzenie transakcji i wzrostu opłat transakcyjnych, znanych jako "gas fees". Te wyższe opłaty są efektem mechanizmu rynkowego, gdzie użytkownicy oferują wyższą opłatę za gas, aby ich transakcja została szybciej przetworzona przez górników.

Te ograniczenia w przepustowości mogą stanowić znaczącą barierę dla niektórych typów aplikacji, szczególnie tych, które wymagają szybkiego przetwarzania dużych wolumenów transakcji, jak gry blockchainowe czy złożone platformy finansowe. W odpowiedzi na te wyzwania, społeczność Ethereum pracuje nad różnymi rozwiązaniami skalującymi, zarówno na poziomie L1, jak i poprzez rozwój warstw L2, które mogą oferować szybsze i tańsze transakcje, przy jednoczesnym zachowaniu bezpieczeństwa i decentralizacji zapewnianych przez główny łańcuch L1.

W odpowiedzi na ograniczenia przepustowości warstwy L1, warstwa L2 została zaprojektowana jako dodatkowa infrastruktura funkcjonująca na szczycie głównego łańcucha Ethereum. Celem L2 jest zwiększenie przepustowości całej sieci poprzez przeniesienie części obciążenia obliczeniowego i transakcyjnego poza główny łańcuch. Technologie L2, takie jak rollupy, sidechains i channels, zastosowano w celu zdecentralizowanego przetwarzania transakcji, które są następnie konsolidowane i zapisywane na głównym łańcuchu L1, co zapewnia równowagę między szybkością a bezpieczeństwem.

To jedno z najpopularniejszych rozwiązań L2, które agreguje wiele transakcji poza głównym łańcuchem, wykonuje je, a następnie zapisuje ich wyniki w L1. Rollupy można podzielić na dwa główne typy:

Sidechains to niezależne łańcuchy bloków działające równolegle do głównego łańcucha Ethereum. Posiadają one własne zasady konsensusu i mogą być zoptymalizowane pod kątem konkretnych zastosowań, takich jak szybkie mikropłatności czy specjalistyczne aplikacje. Sidechains są połączone z głównym łańcuchem za pomocą tzw. mostów blockchain, które umożliwiają bezproblemowy transfer wartości między różnymi łańcuchami.

To technologia, która pozwala na przeprowadzanie niemal natychmiastowych transakcji poza głównym łańcuchem. Użytkownicy mogą otworzyć kanał pomiędzy sobą, przeprowadzać nieograniczoną liczbę transakcji bez konieczności każdorazowego zapisywania ich w L1, a następnie zamknąć kanał, podsumowując wynik ich interakcji. Dzięki temu transakcje mogą być przetwarzane bezpośrednio między stronami, znacząco redukując koszty i zwiększając prędkość transakcji.

Rozwiązania warstwy pierwszej (L1) i warstwy drugiej (L2) na Ethereum mają swoje wyraźne zalety i wady, które wpływają na ich stosowanie w zależności od wymagań bezpieczeństwa, kosztów i szybkości transakcji. Aby dokładniej zrozumieć te różnice, przyjrzyjmy się im bliżej.

Bezpieczeństwo sieci Ethereum, będące kluczowym elementem warstwy L1, jest fundamentalne dla całego ekosystemu. Jako główny łańcuch, L1 funkcjonuje jako podstawowa platforma, na której wszystkie transakcje są zapisywane i potwierdzane. Co ważne, każda transakcja musi być zweryfikowana przez szeroko rozproszoną sieć uczestników, co zapewnia jej najwyższy poziom bezpieczeństwa. Taka decentralizacja procesu weryfikacji jest skuteczną barierą przeciwko potencjalnym atakom i manipulacjom, ponieważ zmiana jakiejkolwiek informacji w zapisanym bloku wymagałaby równoczesnej zmiany w większości kopii łańcucha na różnych węzłach, co w praktyce jest niemożliwe bez zgody większości uczestników sieci.

Dodatkowo, niezmienność transakcji zapisanych na L1 odgrywa kluczową rolę w budowaniu zaufania wśród użytkowników sieci. Po zatwierdzeniu, transakcje stają się częścią blockchaina Ethereum i nie mogą być edytowane ani usuwane, co zapewnia ich trwałość i autentyczność. Ta cecha jest szczególnie ważna w przypadku transakcji o wysokiej wartości oraz w inteligentnych kontraktach, gdzie niezawodność i odporność na zewnętrzne ingerencje są niezbędne.

W rezultacie, połączenie niezmienności z decentralizowanym procesem weryfikacji w warstwie L1 Ethereum nie tylko zwiększa bezpieczeństwo i niezawodność sieci, ale także stanowi solidną podstawę dla dalszego rozwoju i adopcji technologii blockchain w różnych sektorach gospodarki.

Warstwa L1 Ethereum, mimo wielu zalet, napotyka poważne wyzwania związane z niską przepustowością sieci, co jest konsekwencją ograniczonej pojemności każdego bloku w łańcuchu. Każdy blok może pomieścić tylko określoną liczbę transakcji, co staje się szczególnie problematyczne w okresach wzmożonej aktywności, kiedy to użytkownicy sieci starają się przeprowadzić swoje operacje jednocześnie. W takich momentach, ograniczona przepustowość sieci prowadzi do zatorów, które mogą znacznie wydłużać czas oczekiwania na potwierdzenie transakcji.

Jednocześnie, w sytuacjach, gdy sieć jest szczególnie zatłoczona, wzrastają również opłaty transakcyjne, znane jako gas fees. Te opłaty są wynagrodzeniem dla górników za przetwarzanie transakcji i włączenie ich do nowego bloku. Kiedy przestrzeń w bloku staje się bardziej pożądana z powodu dużego obciążenia sieci, użytkownicy muszą oferować wyższe opłaty, aby ich transakcje zostały szybko przetworzone. To z kolei prowadzi do sytuacji, w której koszty transakcji mogą stać się prohibitowo wysokie, szczególnie dla mniejszych operacji, czyniąc je ekonomicznie nieopłacalnymi. W efekcie, zarówno niska przepustowość, jak i wysokie opłaty transakcyjne, są istotnymi barierami, które wpływają na skalowalność i dostępność sieci Ethereum, ograniczając jej potencjał do obsługi globalnej skali operacji i zastosowań.

Rozwiązania warstwy L2 w ekosystemie Ethereum zostały zaprojektowane w odpowiedzi na ograniczenia przepustowości i wysokie koszty operacyjne, które charakteryzują warstwę L1. Technologie te umożliwiają przetwarzanie transakcji poza głównym łańcuchem blockchain, co ma kluczowe znaczenie dla zwiększenia przepustowości całej sieci. Przenosząc obciążenie transakcyjne do osobnych warstw L2, możliwe jest znaczne przyspieszenie przetwarzania transakcji, unikanie zatorów, które często paraliżują główny łańcuch w okresach wysokiego zapotrzebowania, oraz zapewnienie płynniejszego i bardziej efektywnego funkcjonowania aplikacji zdecentralizowanych.

Jednocześnie, zastosowanie warstw L2 pozwala na znaczące obniżenie kosztów transakcyjnych. Przetwarzając operacje poza głównym łańcuchem, redukowane są opłaty sieciowe, znane jako gas fees, ponieważ transakcje te są agregowane i przetwarzane w pakietach, a następnie wyniki są zatwierdzane zbiorowo. Dzięki temu użytkownicy i deweloperzy mogą realizować transakcje za ułamek kosztu, który normalnie byłby naliczany na warstwie L1. Ta redukcja kosztów sprawia, że technologie L2 stają się bardziej dostępne dla szerokiej gamy użytkowników, otwierając nowe możliwości dla mniejszych inwestorów oraz startupów, które mogą teraz efektywniej korzystać z zasobów sieci Ethereum do budowy i eksploatacji zdecentralizowanych aplikacji. W rezultacie, rozwiązania L2 nie tylko znacząco poprawiają efektywność operacyjną Ethereum, ale również czynią blockchain bardziej przystępnym i atrakcyjnym dla szerokiego spektrum projektów i inicjatyw.

Rozwiązania warstwy L2 w sieci Ethereum, choć przynoszą wiele korzyści w zakresie przepustowości i kosztów transakcyjnych, rodzą także pewne wyzwania i kompromisy dotyczące bezpieczeństwa. Te technologie zazwyczaj opierają się na mniejszej liczbie węzłów do weryfikacji transakcji, co może teoretycznie obniżyć poziom bezpieczeństwa w porównaniu do warstwy L1, gdzie każda transakcja jest weryfikowana przez całą sieć. Skupienie weryfikacji w rękach mniejszej grupy uczestników może zwiększać ryzyko ataków i manipulacji, które mogłyby być trudniejsze do przeprowadzenia w bardziej zdecentralizowanej strukturze L1.

Dodatkowo, niektóre rozwiązania L2, takie jak sidechains, wymagają od użytkowników pewnego stopnia zaufania do operatorów lub pośredników, którzy zarządzają mostami blockchain lub procesami zatwierdzania transakcji. Taka konstrukcja może prowadzić do powstania punktów centralizacji w systemie, który w założeniu ma być w pełni zdecentralizowany. Chociaż operatorzy tych rozwiązań starają się zapewnić wysoki poziom bezpieczeństwa i uczciwości, istnienie takich punktów centralizacji tworzy potencjalne ryzyko, że osoby te mogą być podatne na błędy lub celowe działania szkodliwe, co może zagrażać integralności całej sieci.

Te wyzwania są istotne, zwłaszcza w kontekście rosnącej popularności i zastosowania technologii blockchain w różnych sektorach. Wymagają one starannej analizy i rozważenia przy wyborze odpowiedniego rozwiązania L2, biorąc pod uwagę specyficzne wymagania i ryzyka związane z daną aplikacją lub usługą.

Polygon wyróżnia się jako wielowymiarowe rozwiązanie blockchainowe, które ma na celu zwiększenie skalowalności Ethereum poprzez unikatową architekturę i podejście do przetwarzania transakcji. Kluczowe cechy, które wyróżniają Polygon, obejmują zmodyfikowany mechanizm konsensusu Proof of Stake (PoS), który nie tylko umożliwia szybsze i tańsze transakcje niż Ethereum, ale także wspiera różnorodne aplikacje, od finansów zdecentralizowanych (DeFi) po gry i rynki NFT.

Jednym z najważniejszych osiągnięć technologicznych Polygon jest Polygon SDK, które znacznie ułatwia tworzenie powiązanych sieci blockchain. To narzędzie pozwala deweloperom na uruchamianie dostosowanych rozwiązań blockchainowych, dostosowanych do konkretnych potrzeb, co zwiększa zarówno elastyczność, jak i skalowalność. Ponadto, zaangażowanie Polygon w interoperacyjność pozwala na bezproblemową komunikację między różnymi platformami blockchain, co czyni go kluczowym graczem w szerszym ekosystemie blockchain.

Jeśli chodzi o zastosowania w rzeczywistym świecie, Polygon poczynił znaczne postępy, zwłaszcza w przestrzeni DeFi. Platforma jest gospodarzem głównych protokołów DeFi, takich jak Aave i Compound, które wykorzystują jego skalowalną infrastrukturę do oferowania usprawnionych usług przy niższych opłatach i wyższej prędkości transakcji. Ta zdolność uczyniła z Polygon atrakcyjną platformę dla deweloperów i użytkowników poszukujących efektywnych rozwiązań w ramach Ethereum.

W sektorze NFT, Polygon zdobył uznanie dzięki współpracy z OpenSea, największym rynkiem NFT, co umożliwia tworzenie i handel NFT przy użyciu infrastruktury Polygon ze znacznie niższymi opłatami. To partnerstwo zwiększa dostępność i użyteczność NFT, czyniąc Polygon atrakcyjnym miejscem dla artystów i twórców.

Dodatkowo, Polygon nawiązał współpracę z gigantami branży, takimi jak Google, w ramach integracji z Google BigQuery. To partnerstwo pozwala na łatwe analizowanie dużych zbiorów danych i jest kluczowe dla firm wykorzystujących Polygon do zarządzania danymi blockchain w skali korporacyjnej.

Polygon planuje zmienić swój natywny token z MATIC na POL jako część aktualizacji sieci Polygon 2.0, co ma na celu zwiększenie skalowalności i interoperacyjności platformy.

Arbitrum to platforma oparta na optymistycznych rollupach, co oznacza, że transakcje są domyślnie uznawane za ważne i podlegają kosztownej weryfikacji tylko w przypadku wystąpienia sporu. To pozwala Arbitrum oferować niższe opłaty transakcyjne i szybsze przetwarzanie przy jednoczesnym zachowaniu wysokiego poziomu bezpieczeństwa.

Arbitrum jest również w pełni kompatybilne z Ethereum Virtual Machine (EVM), co umożliwia deweloperom budowanie aplikacji zdecentralizowanych bez konieczności uczenia się nowego języka programowania. To sprawia, że jest to atrakcyjna platforma dla deweloperów chcących przenieść swoje istniejące projekty z Ethereum lub rozpocząć nowe projekty bez dodatkowych przeszkód technologicznych.

Jednym z ważnych ulepszeń technologicznych projektu jest Nitro, które wprowadza interaktywne dowody działające na kodzie WASM, co przekłada się na szybsze transakcje i niższe opłaty, a także lepszą kompatybilność z EVM. Dzięki tym innowacjom, Arbitrum przyciąga różnorodne aplikacje, szczególnie te wymagające wysokiej przepustowości i niskich kosztów, jak gry czy aplikacje społecznościowe. Jednym z ważniejszych partnerstw jest współpraca z Oasys oraz Uprising, która zaznacza pierwsze wdrożenie technologii Arbitrum Orbit poza Ethereum. Ta współpraca ma na celu rewolucjonizowanie świata gier blockchain, oferując bezpieczne, skalowalne i wolne od opłat za gaz doświadczenia dla graczy. Implementacja technologii Arbitrum Orbit umożliwia tworzenie bardziej złożonych gier na blockchainie z lepszą wydajnością i niższymi kosztami.

Token ARB pełni funkcję zarządzającą w ekosystemie Arbitrum, umożliwiając posiadaczom tokenów wpływanie na decyzje dotyczące aktualizacji sieci i zasad jej funkcjonowania. Jest także używany do opłacania transakcji w sieci Arbitrum.

Jedną z kluczowych cech Optimism jest, podobnie jak w przypadku Arbitrum, zastosowanie optymistycznych rollupów, które znacząco przyspieszają transakcje i redukują ich koszty na Ethereum. Dzięki temu, że większość działań przetwarzana jest poza głównym łańcuchem, a jedynie końcowe wyniki są zapisywane na Ethereum, Optimism oferuje szybsze czasy rozliczeń przy zachowaniu bezpieczeństwa zapewnianego przez główny łańcuch.

Wśród partnerstw, które wyróżniają Optimism, znajdują się integracje z głównymi protokołami DeFi, takimi jak Uniswap i Synthetix. Te współprace nie tylko zwiększają funkcjonalność i płynność na platformie, ale także przyczyniają się do wzrostu całkowitej wartości zablokowanej w ekosystemie Optimism, podkreślając jego rolę jako kluczowego gracza w przestrzeni DeFi.

Optimism angażuje się również w rozwój społeczności twórców, oferując otwarty dostęp do swojego kodu źródłowego i wspierając twórców poprzez różne programy wsparcia. Takie podejście sprzyja innowacjom i współpracy, co jest widoczne w licznych projektach rozwijanych na tej platformie.

Token OP pełni kluczową rolę w ekosystemie Optimism, służąc zarówno do zarządzania siecią poprzez udział w głosowaniach nad zmianami protokołu, jak i do opłacania transakcji.