Když vznikl Bitcoin, jeho hlavním cílem nebylo zpracovávat statisíce plateb každou sekundu. Důležitější bylo vyřešit jiný problém: jak převádět digitální hodnotu bez banky nebo jiné centrální autority a zároveň zajistit, aby byl celý systém bezpečný a nebylo možné stejné peníze utratit dvakrát.

Ethereum později tuto myšlenku rozšířilo. Blockchain už neměl sloužit jen k převodu hodnoty, ale také ke smart kontraktům, decentralizovaným aplikacím, stablecoinům nebo tokenizaci.

S rostoucím počtem uživatelů se ale ukázal nový problém.

Co se stane, když chce stejný blockchain používat příliš mnoho lidí najednou?

Kapacita hlavní sítě není neomezená. Pokud se zvýší počet transakcí, uživatelé začnou soutěžit o omezený prostor v blocích, síť se může zpomalit a rostou poplatky.

Právě zde vzniká potřeba rozdělit práci mezi více vrstev.

Layer 1 tvoří bezpečný základ. Layer 2 pomáhá tomuto základu zvládnout více provozu.

Co je Layer 1

Layer 1 je samotný základní blockchain, na kterém celý systém stojí. Bitcoin, Ethereum, Solana nebo Avalanche jsou příklady samostatných Layer 1 sítí, protože každá z nich má vlastní pravidla, vlastní způsob ověřování transakcí a vlastní mechanismus konsenzu.

Úkolem Layer 1 je zajistit, aby se síť shodla na tom, které transakce jsou platné, v jakém pořadí proběhly a jak vypadá aktuální stav blockchainu. Zároveň uchovává historii transakcí a tvoří bezpečnostní základ pro aplikace a další vrstvy, které nad ní mohou vznikat.

Jednotlivé blockchainy přitom používají různé mechanismy. Bitcoin využívá Proof of Work, zatímco Ethereum dnes funguje na Proof of Stake. Technické řešení se tedy liší, základní role je ale stejná: Layer 1 je hlavní vrstva, na které stojí bezpečnost a důvěryhodnost celé sítě.

Proč Layer 1 jednoduše nezrychlíme

Na první pohled se nabízí jednoduché řešení.

Pokud blockchain nestíhá, proč nezvětšit bloky, nezvýšit výkon nebo nezkrátit čas mezi jednotlivými bloky?

Technicky to možné je.

Jenže blockchain není klasická databáze jedné firmy.

Jeho smyslem je, aby mohl být ověřován velkým množstvím nezávislých účastníků. Pokud dramaticky zvýšíme nároky na hardware, internetové připojení nebo diskový prostor, počet lidí schopných provozovat vlastní uzel může začít klesat.

Síť by byla rychlejší, ale mohla by být zároveň centralizovanější.

Právě tento problém se často označuje jako blockchainové trilema.

Blockchain se snaží současně kombinovat:

• – bezpečnost,
• – decentralizaci,
• – škálovatelnost.

V praxi mezi nimi vznikají kompromisy.

Bitcoin i Ethereum historicky dávají velký důraz na bezpečnost a decentralizaci. Pokud mají zároveň obsloužit výrazně více uživatelů, je potřeba hledat způsob, jak část práce přesunout jinam.

A právě zde přichází Layer 2.

Co je Layer 2

Layer 2 je řešení postavené nad hlavním blockchainem, které se snaží převzít část transakcí nebo výpočtů.

Neznamená to ale jednoduše „další rychlejší blockchain“.

Důležité je, že Layer 2 nějakým způsobem využívá základní síť pod sebou jako bezpečnostní nebo vypořádací vrstvu.

Můžeme si to představit jako účetní systém.

Layer 1 je hlavní účetní kniha, kde musí být konečný stav maximálně důvěryhodný.

Layer 2 funguje jako rychlejší provozní vrstva, která zpracuje velké množství jednotlivých operací a na Layer 1 následně pošle pouze potřebný výsledek nebo důkaz.

Tím lze výrazně zvýšit množství transakcí a snížit jejich cenu, aniž by základní blockchain musel zpracovávat každou jednotlivou operaci sám.

Bitcoin a Lightning Network

Bitcoin dobře ukazuje, proč další vrstvy dávají smysl. Jeho základní síť je navržená konzervativně, blok vzniká v průměru přibližně jednou za deset minut a kapacita je omezená. To je výhoda pro bezpečnost a decentralizaci, ale omezení pro velké množství každodenních plateb.

Jedním z řešení je Lightning Network, platební síť postavená nad Bitcoinem. Její hlavní myšlenka je jednoduchá: ne každá jednotlivá platba musí být okamžitě zapsaná do hlavního blockchainu. Uživatelé mohou otevřít platební kanál, v němž si mezi sebou opakovaně převádějí hodnotu a teprve výsledný stav se následně vypořádá na Bitcoinu.

Princip lze přirovnat k otevřenému účtu v restauraci. Během večera nemusíte platit každou objednávku zvlášť, jednotlivé položky se průběžně zapisují a na konci se vyrovná výsledná částka. Lightning tak umožňuje rychlejší a levnější bitcoinové platby, aniž by každá z nich okamžitě zatěžovala hlavní síť.

Nemusím mít kanál s každým

Síť Lightning Network není omezena pouze na přímé spojení mezi dvěma lidmi. Jednotlivé platební kanály jsou propojené do širší sítě, takže platba může projít přes několik dalších účastníků až k příjemci, se kterým odesílatel žádný přímý kanál nemá.

Díky tomu může Lightning fungovat jako skutečná platební síť, nikoli jen jako soubor izolovaných spojení mezi dvojicemi uživatelů. Výsledkem jsou rychlé bitcoinové platby s nízkými poplatky, aniž by každá jednotlivá transakce musela být okamžitě zapsána do hlavního bitcoinového blockchainu.

Důležité je také to, že Lightning používá přímo Bitcoin, nikoli nový token. Nesnaží se tedy Bitcoin nahradit, ale rozšířit jeho možnosti pro rychlejší a častější platby.

Lightning není bez kompromisů

Ani Lightning není dokonalé řešení.

Platební kanály potřebují dostatečnou likviditu. Pokud chceme poslat větší částku, musí být v cestě mezi jednotlivými uzly dostatek BTC.

Provoz vlastního Lightning uzlu a správa kanálů také nejsou pro začátečníka úplně jednoduché.

Proto vznikají aplikace a peněženky, které technickou složitost schovají.

To ale znovu přináší známý kompromis.

Čím jednodušší službu uživatel chce, tím častěji část technické odpovědnosti přenechává poskytovateli.

Ethereum a Layer 2

Ethereum řeší podobný problém jako Bitcoin, ale s výrazně širším typem provozu. Na jeho hlavní síti totiž neprobíhají jen převody ETH, ale také transakce decentralizovaných burz, stablecoinů, úvěrových protokolů, NFT a dalších smart kontraktových aplikací.

Všechny tyto operace soutěží o omezenou kapacitu Ethereum Mainnetu. Když je síť více vytížená, roste cena transakčního prostoru a s ní i poplatky neboli gas. Právě škálovatelnost se proto stala jedním z hlavních témat dalšího vývoje Etherea.

Důležitou roli dnes hrají Layer 2 řešení, především takzvané rollupy, které přesouvají velkou část transakcí mimo hlavní síť a Ethereum využívají jako bezpečnostní a vypořádací základ.

Co jsou rollupy

Rollupy jsou Layer 2 řešení, která zpracovávají větší množství transakcí mimo hlavní síť Etherea a následně je seskupují do jednoho balíku. Na Ethereum Mainnet se tak nemusí zapisovat každá operace samostatně, ale pouze potřebná data, výsledek nebo kryptografický důkaz.

Díky tomu může Layer 2 zpracovat stovky nebo tisíce transakcí efektivněji a náklady na jejich konečný zápis rozdělit mezi více uživatelů. Výsledkem jsou rychlejší a obvykle levnější transakce.

Ethereum přitom zůstává bezpečnostním a vypořádacím základem. Rollup tedy hlavní síť nenahrazuje, ale snaží se její kapacitu využít efektivněji.

Příklady Ethereum Layer 2

Teorie Layer 2 může působit abstraktně, v praxi ale jde o sítě, se kterými se uživatelé běžně setkávají. Mezi známé Ethereum Layer 2 patří například Arbitrum, Optimism nebo Base.

Pro běžného uživatele mohou na první pohled působit podobně jako samostatné blockchainy. Mají vlastní aplikace, decentralizované burzy, peněženky a transakční prostředí. Zásadní rozdíl je ale v tom, že jejich architektura využívá Ethereum jako základní vrstvu pro vypořádání, dostupnost dat nebo ověřování výsledků podle konkrétního typu řešení.

Jednotlivé Layer 2 se přitom mohou technicky výrazně lišit. Liší se například způsobem, jakým potvrzují správnost transakcí, jak rychle lze prostředky převést zpět na Ethereum Mainnet nebo do jaké míry jsou některé části jejich provozu centralizované. Proto není dobré vnímat všechny Layer 2 jako jednu totožnou technologii jen proto, že mají stejný cíl: zvýšit kapacitu Etherea a snížit náklady na jeho používání.

Optimistic a ZK-rollupy

Existují dva hlavní přístupy k rollupům.

Optimistic rollupy

Optimistic rollup vychází z předpokladu, že odeslaný výsledek je správný, pokud někdo neprokáže opak.

Je tedy „optimistický“.

Pokud někdo zjistí chybný nebo podvodný výpočet, může jej během určitého období zpochybnit.

Tento model umožňuje efektivně zpracovávat velké množství transakcí, ale může znamenat delší dobu při přímém převodu prostředků zpět na Ethereum Mainnet.

ZK-rollupy

ZK-rollupy používají jiný způsob ověřování než optimistic rollupy. Spolu s výsledkem transakcí vytvářejí také kryptografický důkaz, který potvrzuje, že výpočet proběhl správně. Ethereum tak nemusí všechny operace znovu provádět, ale pouze ověří předložený důkaz.

Rozdíl lze zjednodušeně shrnout takto: optimistic rollup říká „Předpokládejme, že je výsledek správný, pokud někdo neprokáže opak.“ ZK-rollup naopak říká „Tady je výsledek a zároveň důkaz, že byl vypočten správně.“

Ani jeden přístup není automaticky lepší. Oba řeší stejný problém jiným způsobem a přinášejí vlastní výhody, omezení i technické kompromisy.

Layer 2 není totéž co sidechain

Ne každá rychlá síť propojená s Ethereem je automaticky Layer 2. Sidechain je samostatný blockchain, který má vlastní validátory, vlastní pravidla a vlastní bezpečnostní model.

Může být s Ethereem propojený například prostřednictvím mostu, ale jeho bezpečnost není přímo zajišťována Ethereum Mainnetem. Pokud tedy dojde k problému na sidechainu, samotné Ethereum jej nemusí být schopné vyřešit.

Skutečné Layer 2 řešení naopak využívá Ethereum jako svůj bezpečnostní základ. Rozdíl proto není jen v názvu, ale v samotné architektuře. Při hodnocení konkrétní sítě je tedy dobré položit si jednoduchou otázku: Odkud tato síť získává svoji bezpečnost?

Rozdíl mezi jednotlivými vrstvami je nejlépe vidět při přímém srovnání. Nejdůležitější otázkou není pouze rychlost sítě, ale také to, kdo transakce ověřuje a odkud dané řešení získává svoji bezpečnost.

Co to je

Layer 1: Základní blockchain
Layer 2: Vrstva postavená nad základním blockchainem
Sidechain: Samostatný blockchain propojený s jinou sítí

Hlavní role

Layer 1: Konsenzus, bezpečnost a konečné vypořádání
Layer 2: Vyšší kapacita, rychlejší a levnější provoz
Sidechain: Vlastní prostředí pro rychlejší nebo specializované transakce

Odkud bere bezpečnost

Layer 1: Z vlastního konsenzu a validátorů / těžařů
Layer 2: V různé míře využívá bezpečnost a vypořádání Layer 1
Sidechain: Z vlastního konsenzu a vlastních validátorů

Hlavní výhoda

Layer 1: Nejvyšší úroveň základní bezpečnosti daného ekosystému
Layer 2: Nižší poplatky a vyšší kapacita při zachování vazby na Layer 1
Sidechain: Flexibilita, výkon a možnost vlastních pravidel

Hlavní riziko

Layer 1: Omezená kapacita, vyšší poplatky při vytížení
Layer 2: Smart kontrakty, bridge, centralizační prvky a konkrétní implementace
Sidechain: Bezpečnost vlastního konsenzu a mostu k jiné síti

Příklady

Layer 1: Bitcoin, Ethereum, Solana
Layer 2: Lightning Network; Arbitrum, Optimism, Base
Sidechain: Polygon PoS

Layer 2 a sidechain tedy mohou uživateli nabídnout podobný výsledek – rychlejší a levnější transakce – ale technicky nejde o totéž. Rozhodující je především to, zda dané řešení při konečném vypořádání a ochraně prostředků spoléhá na základní Layer 1, nebo na vlastní bezpečnostní model.

Jak Ethereum pomáhá Layer 2 zlevňovat

Škálování Etherea nezávisí pouze na samotných Layer 2 sítích. Také základní Ethereum se postupně mění tak, aby dokázalo další vrstvy podporovat efektivněji a s nižšími náklady.

Jedním z konkrétních příkladů byl upgrade Dencun z roku 2024. Ten zavedl nový způsob práce s daty pro Layer 2 prostřednictvím takzvaných blobs. Právě ukládání a zpřístupňování dat na Ethereum tvoří významnou část nákladů rollupů, a proto efektivnější práce s těmito daty pomohla používání řady Layer 2 sítí zlevnit.

Dencun je tak dobrým příkladem toho, že Ethereum se nesnaží škálovat pouze zvýšením počtu transakcí přímo na Mainnetu. Základní vrstva se zároveň přizpůsobuje roli bezpečného a datového základu pro rychlejší vrstvy nad sebou. Škálování proto není jen otázkou toho, co dokáže Layer 2, ale také toho, jak dobře Layer 1 dokáže tyto vrstvy podporovat.

Co to znamená pro běžného uživatele

Pro běžného uživatele může být rozdíl mezi Layer 1 a Layer 2 při používání peněženky téměř neviditelný. Právě proto ale vzniká prostor pro chyby. Stejný token může existovat na více sítích a jednotlivé burzy, peněženky nebo aplikace nemusí podporovat všechny z nich.

Před převodem prostředků je proto dobré zkontrolovat několik základních věcí:

Správná síť: Nestačí ověřit adresu příjemce. Odesílatel i příjemce musí pracovat se správnou a podporovanou sítí. ETH na Ethereum Mainnetu a ETH na Layer 2 mohou mít stejnou ekonomickou hodnotu, technicky se ale nacházejí v odlišném prostředí.

Podpora burzy nebo peněženky: Ne každá služba podporuje všechny Layer 2 sítě. Před výběrem nebo vkladem je proto potřeba ověřit, zda konkrétní burza nebo peněženka podporuje například Ethereum Mainnet, Arbitrum, Optimism nebo Base.

Transakční poplatky: Layer 2 obvykle snižují náklady na běžné transakce, poplatky ale nejsou všude stejné a mohou se měnit podle sítě, vytížení i typu operace.

Případný bridge: Pokud se prostředky přesouvají mezi dvěma různými sítěmi, může být potřeba použít blockchainový most neboli bridge. Ten přidává další technologickou vrstvu a s ní i další riziko. Je proto důležité vědět, zda používáme oficiální nebo důvěryhodný způsob převodu a co se při něm s prostředky technicky děje.

Bezpečnost konkrétní Layer 2: Před použitím konkrétní sítě má smysl ověřit její architekturu a případné dodatečné technické nebo centralizační prvky.

Pro uživatele proto není nejdůležitější pouze otázka, zda je Layer 2 rychlejší nebo levnější. Stejně důležité je vědět, na jaké síti se prostředky nacházejí, jak se na ni dostaly a jak se z ní mohou vrátit.

Layer 2 automaticky neznamená stejnou bezpečnost jako Layer 1

Layer 2 vzniká proto, aby využil vlastnosti hlavního blockchainu a zároveň nabídl rychlejší a levnější provoz. To ale neznamená, že je automaticky stejně bezpečný jako samotný Layer 1. Bezpečnost závisí na konkrétní architektuře a na tom, které části systému stále vyžadují důvěru v další komponenty.

Konkrétní Layer 2 může mít vlastní rizika, například centralizovanější prvky, chybu ve smart kontraktu nebo problém při převodu prostředků mezi sítěmi. Úroveň bezpečnosti proto závisí na tom, jak je dané řešení technicky navržené.

Je tedy potřeba rozlišovat mezi bezpečností samotného Layer 1 a bezpečností konkrétní Layer 2 implementace. Samotné označení Layer 2 není zárukou stejné úrovně bezpečnosti jako u základního blockchainu.

Layer 1 nebo Layer 2?

Volba mezi Layer 1 a Layer 2 závisí hlavně na tom, co uživatel potřebuje. Pro konečné vypořádání a práci přímo se základním blockchainem dává smysl Layer 1, zatímco pro častější transakce nebo používání aplikací může být praktičtější Layer 2. Důležité je vždy zohlednit i konkrétní bezpečnostní model daného řešení.

Podobný princip známe i z tradičního finančního systému. Ani každá platba kartou se nevyrovnává okamžitě na nejvyšší úrovni mezi bankami. Jednotlivé operace probíhají v několika vrstvách a teprve výsledné závazky se následně vypořádají.

Blockchain se postupně vydává podobnou cestou: nejbezpečnější vrstva nemusí dělat všechno sama, pokud nad ní existují další vrstvy, které část provozu zvládnou efektivněji.

Bitcoin a Ethereum používají vrstvy jinak

Ne všechna Layer 2 řešení fungují stejně. Lightning Network je zaměřený především na rychlé a levné bitcoinové platby, zatímco Ethereum používá Layer 2 také jako prostor pro širší škálu aplikací.

Na Ethereum rollupech mohou fungovat decentralizované burzy, stablecoiny, úvěrové protokoly, hry nebo další smart kontraktové aplikace. Jejich role je tedy výrazně širší než samotné převody hodnoty.

Rozdíl je tedy především v účelu a technologii: Lightning škáluje hlavně bitcoinové platby, zatímco Ethereum Layer 2 vytvářejí prostor také pro výpočty a celé decentralizované aplikace.

Závěr

Debata o Layer 1 a Layer 2 proto není soubojem o to, která vrstva je lepší. Jde spíš o rozdělení různých úkolů tak, aby blockchain dokázal růst bez toho, že by každá jednotlivá operace musela zatěžovat základní síť.

Bitcoin a Ethereum ukazují dva odlišné přístupy. Lightning Network rozšiřuje Bitcoin především pro rychlé platby, zatímco Ethereum rollupy obsluhují transakce, smart kontrakty i decentralizované aplikace. V obou případech je ale potřeba sledovat nejen rychlost a cenu, ale také konkrétní technické kompromisy a rizika.

Budoucnost blockchainu proto pravděpodobně nebude stát na jedné síti, která musí dělat úplně všechno. Stejně jako internet nebo tradiční finanční systém může fungovat jako vícevrstvá infrastruktura, kde každá vrstva řeší jiný úkol. Nejdůležitější otázkou tak není, zda je lepší Layer 1 nebo Layer 2, ale co musí zůstat na nejbezpečnějším základu a co lze přesunout do rychlejší vrstvy nad ním, aniž bychom ztratili důvěru v konečný výsledek.

Tento text slouží pouze k informačním a vzdělávacím účelům a nepředstavuje investiční poradenství. Kryptoaktiva jsou volatilní a můžete přijít o celou investovanou částku.