Layer 1 και Layer 2: γιατί το blockchain χρειάζεται περισσότερα στρώματα

Το Bitcoin και το Ethereum έδειξαν ότι είναι δυνατόν να μεταφέρεται ψηφιακή αξία και να λειτουργούν χρηματοοικονομικές εφαρμογές χωρίς μία κεντρική αρχή. Με την αύξηση του αριθμού των χρηστών όμως προέκυψε ένα ακόμη ερώτημα: πώς μπορεί το blockchain να εξυπηρετήσει εκατομμύρια ανθρώπων, χωρίς να επιβραδυνθεί, να ακριβύνει σημαντικά ή να χάσει την ασφάλεια και την αποκέντρωσή του;

Η χωρητικότητα του blockchain δεν είναι απεριόριστη. Αν πάρα πολλοί άνθρωποι θέλουν να χρησιμοποιήσουν το δίκτυο ταυτόχρονα, οι επιμέρους συναλλαγές αρχίζουν να ανταγωνίζονται για τον περιορισμένο χώρο στα blocks και οι προμήθειες μπορεί να αυξηθούν.

Ακριβώς αυτό το πρόβλημα βοηθά να λυθεί ο διαχωρισμός της υποδομής του blockchain σε Layer 1 και Layer 2.

Τι είναι το Layer 1

Το Layer 1 είναι το ίδιο το βασικό blockchain, πάνω στο οποίο στηρίζεται ολόκληρο το σύστημα. Το Bitcoin, το Ethereum ή για παράδειγμα το Solana είναι ανεξάρτητα δίκτυα Layer 1, καθώς το καθένα έχει τους δικούς του κανόνες, τον δικό του τρόπο επαλήθευσης συναλλαγών και τον δικό του μηχανισμό συναίνεσης.

Το έργο του Layer 1 είναι να διασφαλίσει ότι το δίκτυο συμφωνεί ποιες συναλλαγές είναι έγκυρες, με ποια σειρά έγιναν και πώς μοιάζει η τρέχουσα κατάσταση του blockchain. Το Bitcoin χρησιμοποιεί για αυτό το Proof of Work, ενώ το Ethereum λειτουργεί με Proof of Stake.

Το Layer 1 αποτελεί λοιπόν πρωτίστως τη βάση ασφάλειας και διακανονισμού ολόκληρου του δικτύου.

Γιατί δεν επιταχύνουμε απλώς το Layer 1

Με την πρώτη ματιά θα μπορούσε να φανεί ότι αρκεί να αυξηθεί η απόδοση του δικτύου ή να μεγαλώσουν τα blocks.

Το blockchain όμως δεν είναι μια κλασική βάση δεδομένων που λειτουργεί μία εταιρεία. Ο σκοπός του είναι να μπορεί να το επαληθεύει ανεξάρτητα μεγάλος αριθμός συμμετεχόντων.

Αν αυξήσουμε υπερβολικά τις απαιτήσεις σε υλικό ή δεδομένα, το δίκτυο μπορεί μεν να επιταχυνθεί, αλλά ταυτόχρονα να γίνει πιο κεντρικοποιημένο.

Το blockchain αναζητά επομένως μια ισορροπία ανάμεσα σε τρία χαρακτηριστικά: την ασφάλεια, την αποκέντρωση και την κλιμακωσιμότητα. Αυτό το πρόβλημα ονομάζεται συχνά το τρίλημμα του blockchain.

Ένας από τους τρόπους κλιμάκωσης χωρίς ουσιαστική εξασθένηση του βασικού επιπέδου είναι ακριβώς οι λύσεις Layer 2.

Τι είναι το Layer 2

Το Layer 2 είναι μια τεχνολογία που χτίζεται πάνω στο κύριο blockchain και αναλαμβάνει μέρος της λειτουργίας του.

Αντί το Layer 1 να επεξεργάζεται κάθε επιμέρους ενέργεια, το Layer 2 μπορεί να εκτελέσει μεγαλύτερο όγκο συναλλαγών πιο αποτελεσματικά και στη συνέχεια να χρησιμοποιήσει το κύριο blockchain για τον τελικό διακανονισμό ή την επαλήθευσή τους.

Με απλά λόγια:

Το Layer 1 παρέχει ασφαλή βάση, το Layer 2 βοηθά αυτή τη βάση να χρησιμοποιείται γρηγορότερα και φθηνότερα.

Bitcoin και Lightning Network

Το Bitcoin δείχνει καθαρά γιατί έχουν νόημα τα επιπλέον στρώματα. Το βασικό του δίκτυο είναι σχεδιασμένο πολύ συντηρητικά και ένα νέο block δημιουργείται κατά μέσο όρο περίπου κάθε δέκα λεπτά. Αυτό βοηθά την ασφάλεια και την αποκέντρωση, αλλά δεν είναι ιδανικό για τεράστιο όγκο μικρών καθημερινών πληρωμών.

Μία λύση είναι το Lightning Network.

Η βασική του αρχή είναι ότι δεν χρειάζεται κάθε επιμέρους πληρωμή σε Bitcoin να καταγράφεται αμέσως στο κύριο blockchain.

Οι χρήστες μπορούν να ανοίξουν ένα λεγόμενο κανάλι πληρωμών, μέσα στο οποίο μεταφέρουν αξία επανειλημμένα μεταξύ τους. Μόνο η τελική κατάσταση διακανονίζεται στη συνέχεια στο Bitcoin.

Η αρχή μπορεί να παρομοιαστεί με έναν ανοιχτό λογαριασμό σε εστιατόριο. Κατά τη διάρκεια του βραδιού δεν χρειάζεται να πληρώνετε κάθε παραγγελία ξεχωριστά. Τα επιμέρους στοιχεία καταγράφονται συνεχώς και στο τέλος διακανονίζεται το τελικό ποσό.

Τα επιμέρους κανάλια Lightning είναι επιπλέον διασυνδεδεμένα σε ολόκληρο το δίκτυο. Ο χρήστης έτσι δεν χρειάζεται να έχει άμεσο κανάλι με κάθε άνθρωπο στον οποίο θέλει να πληρώσει.

Το αποτέλεσμα μπορεί να είναι γρήγορες πληρωμές σε Bitcoin με χαμηλές προμήθειες, χωρίς η καθεμία να επιβαρύνει αμέσως το κύριο blockchain του Bitcoin.

Ethereum και rollups

Το Ethereum αντιμετωπίζει παρόμοιο πρόβλημα, όμως το δίκτυό του χρησιμοποιείται με πολύ ευρύτερο τρόπο.

Στο Ethereum Mainnet δεν πραγματοποιούνται μόνο μεταφορές ETH. Εκεί λειτουργούν αποκεντρωμένα ανταλλακτήρια, stablecoins, πρωτόκολλα δανεισμού, NFT ή ολόκληρες εφαρμογές με smart contracts.

Όταν το δίκτυο είναι πιο φορτωμένο, αυξάνεται η τιμή του χώρου συναλλαγών και μαζί της οι προμήθειες, δηλαδή το gas.

Γι' αυτό το Ethereum βασίζεται όλο και περισσότερο σε λύσεις Layer 2 που ονομάζονται rollups.

Το rollup επεξεργάζεται μεγαλύτερο όγκο συναλλαγών εκτός του κύριου Ethereum, τις ενώνει σε ένα πακέτο και στέλνει στο Mainnet μόνο τα απαραίτητα δεδομένα, το αποτέλεσμα ή μια κρυπτογραφική απόδειξη.

Χάρη σε αυτό, μεγάλος όγκος συναλλαγών μπορεί να επεξεργαστεί γρηγορότερα και φθηνότερα, ενώ το Ethereum παραμένει η βάση ασφάλειας και διακανονισμού. Στα γνωστά Layer 2 του Ethereum ανήκουν για παράδειγμα τα Arbitrum, Optimism ή Base.

Optimistic και ZK-rollups

Τα rollups χωρίζονται κυρίως σε δύο βασικές προσεγγίσεις. Τα Optimistic rollups υποθέτουν ότι το αποτέλεσμα των συναλλαγών είναι σωστό, εκτός αν κάποιος αποδείξει το αντίθετο. Τα ZK-rollups αντίθετα δημιουργούν μαζί με το αποτέλεσμα μια κρυπτογραφική απόδειξη, που επιβεβαιώνει την ορθότητα του υπολογισμού.

Με απλά λόγια: το optimistic rollup λέει «ας θεωρήσουμε το αποτέλεσμα σωστό, εκτός αν κάποιος αποδείξει το αντίθετο», ενώ το ZK-rollup λέει «ορίστε το αποτέλεσμα και μαζί η απόδειξη της ορθότητάς του». Καμία από τις δύο προσεγγίσεις δεν είναι αυτόματα καλύτερη, η καθεμία έχει τα δικά της πλεονεκτήματα και τεχνικούς συμβιβασμούς.

Το Layer 2 δεν είναι αυτόματα εξίσου ασφαλές με το Layer 1

Σημαντικό είναι επίσης να γνωρίζουμε ότι ο ίδιος ο χαρακτηρισμός Layer 2 δεν εγγυάται την ίδια ασφάλεια με το κύριο blockchain.

Μια συγκεκριμένη λύση μπορεί να έχει για παράδειγμα πιο κεντρικοποιημένα στοιχεία, σφάλμα σε smart contract ή κινδύνους κατά τη μεταφορά κεφαλαίων μεταξύ δικτύων.

Το ίδιο ισχύει και για το ότι δεν είναι κάθε γρήγορο δίκτυο συνδεδεμένο με το Ethereum αυτόματα Layer 2. Για παράδειγμα, ένα sidechain είναι ένα ανεξάρτητο blockchain με δικούς του επικυρωτές και δικό του μοντέλο ασφάλειας.

Γι' αυτό έχει νόημα να θέτουμε ένα απλό ερώτημα:

Από πού αντλεί την ασφάλειά του το συγκεκριμένο δίκτυο;

Τι σημαίνει αυτό για τον απλό χρήστη

Η διαφορά ανάμεσα στα επιμέρους στρώματα μπορεί να μην είναι ιδιαίτερα εμφανής κατά τη χρήση ενός πορτοφολιού.

Παρ' όλα αυτά είναι σημαντικό να γνωρίζουμε σε ποιο δίκτυο βρίσκονται πραγματικά τα κεφάλαια.

Για παράδειγμα, το ETH στο Ethereum Mainnet και το ETH σε Layer 2 μπορεί να έχουν την ίδια οικονομική αξία, αλλά τεχνικά βρίσκονται σε διαφορετικά δίκτυα. Επίσης, δεν υποστηρίζει κάθε ανταλλακτήριο όλα τα Layer 2.

Κατά τη μεταφορά κρυπτονομισμάτων επομένως δεν αρκεί να ελέγχετε μόνο τη διεύθυνση του παραλήπτη. Χρειάζεται να επαληθεύσετε το σωστό δίκτυο, την υποστήριξη του ανταλλακτηρίου ή του πορτοφολιού, τις τρέχουσες προμήθειες και ενδεχομένως και τον τρόπο μεταφοράς μέσω bridge. Παράλληλα ισχύει ότι το Layer 2 δεν σημαίνει αυτόματα το ίδιο επίπεδο ασφάλειας με το Layer 1.

Συμπέρασμα

Το Layer 1 αποτελεί την ασφαλή βάση του blockchain. Διασφαλίζει τη συναίνεση, το ιστορικό των συναλλαγών και τον τελικό διακανονισμό. Η χωρητικότητά του όμως δεν είναι απεριόριστη και δεν είναι πάντα αποτελεσματικό να επεξεργάζεται κάθε μικρή ενέργεια.

Το Layer 2 επιτρέπει επομένως να μετακινηθεί μέρος της λειτουργίας πάνω από το βασικό blockchain. Το Bitcoin χρησιμοποιεί για παράδειγμα το Lightning Network για γρήγορες πληρωμές, ενώ το Ethereum χρησιμοποιεί rollups για συναλλαγές, smart contracts και ολόκληρες αποκεντρωμένες εφαρμογές.

Το μέλλον του blockchain πιθανότατα δεν θα στηρίζεται λοιπόν σε ένα μόνο δίκτυο που πρέπει να τα καταφέρνει όλα. Θα πρόκειται μάλλον για μια πολυεπίπεδη υποδομή, όπου το Layer 1 εξασφαλίζει την ασφαλή βάση και τα επιπλέον στρώματα πάνω του προσφέρουν μεγαλύτερη ταχύτητα, χαμηλότερο κόστος και χώρο για την καθημερινή χρήση.

Αυτό το κείμενο χρησιμεύει αποκλειστικά για ενημερωτικούς και εκπαιδευτικούς σκοπούς και δεν αποτελεί επενδυτική συμβουλή. Τα κρυπτοπεριουσιακά στοιχεία είναι ασταθή και μπορεί να χάσετε ολόκληρο το επενδυμένο ποσό.