Layer 1 és Layer 2: miért van szüksége a blockchainnak további rétegekre

A Bitcoin és az Ethereum megmutatta, hogy digitális értéket lehet átutalni, és pénzügyi alkalmazásokat lehet üzemeltetni egyetlen központi hatóság nélkül is. A felhasználók számának növekedésével azonban felmerült egy újabb kérdés: hogyan képes egy blockchain kiszolgálni milliókat anélkül, hogy lelassulna, jelentősen megdrágulna, vagy elveszítené a biztonságát és decentralizáltságát?

A blockchain kapacitása ugyanis nem korlátlan. Ha egyszerre túl sokan akarják használni a hálózatot, az egyes tranzakciók versenyezni kezdenek a blokkokban rendelkezésre álló korlátozott helyért, és a díjak megemelkedhetnek.

Éppen ezt a problémát segít megoldani a blockchain infrastruktúra felosztása Layer 1-re és Layer 2-re.

Mi az a Layer 1

A Layer 1 maga az alap blockchain, amelyen az egész rendszer áll. A Bitcoin, az Ethereum vagy például a Solana önálló Layer 1 hálózatok, mivel mindegyiknek saját szabályai, tranzakció-ellenőrzési módszere és konszenzusmechanizmusa van.

A Layer 1 feladata, hogy a hálózat megegyezzen abban, mely tranzakciók érvényesek, milyen sorrendben történtek, és hogyan néz ki a blockchain jelenlegi állapota. A Bitcoin ehhez Proof of Work mechanizmust használ, míg az Ethereum Proof of Stake alapon működik.

A Layer 1 tehát elsősorban a teljes hálózat biztonsági és elszámolási alapját jelenti.

Miért nem gyorsítjuk fel egyszerűen a Layer 1-et

Elsőre úgy tűnhet, elég lenne növelni a hálózat teljesítményét, vagy nagyobbra venni a blokkokat.

A blockchain azonban nem egy hagyományos, egyetlen cég által üzemeltetett adatbázis. Célja éppen az, hogy nagyszámú résztvevő függetlenül tudja ellenőrizni.

Ha túlzottan megnöveljük a hardver- vagy adatigényt, a hálózat ugyan gyorsabbá válhat, de közben centralizáltabbá is.

A blockchain ezért egyensúlyt keres három tulajdonság között: biztonság, decentralizáció és skálázhatóság. Ezt a problémát gyakran blockchain trilemmának nevezik.

Az egyik módja annak, hogy az alapréteg jelentős gyengítése nélkül lehessen skálázni, éppen a Layer 2 megoldások.

Mi az a Layer 2

A Layer 2 egy olyan technológia, amelyet a fő blockchain fölé építenek, és amely átveszi annak működésének egy részét.

Ahelyett, hogy a Layer 1 dolgozna fel minden egyes műveletet, a Layer 2 hatékonyabban tud lebonyolítani nagyobb mennyiségű tranzakciót, majd a végleges elszámoláshoz vagy ellenőrzéshez a fő blockchaint veszi igénybe.

Egyszerűen fogalmazva:

A Layer 1 biztosítja a biztonságos alapot, a Layer 2 pedig segít ezt az alapot gyorsabban és olcsóbban használni.

Bitcoin és a Lightning Network

A Bitcoin jól szemlélteti, miért van értelme további rétegeknek. Az alaphálózata nagyon konzervatívan lett megtervezve, egy új blokk átlagosan körülbelül tíz percenként keletkezik. Ez segíti a biztonságot és a decentralizációt, de nem ideális a hétköznapi, apró fizetések óriási mennyisége szempontjából.

Az egyik megoldás a Lightning Network.

Fő elve az, hogy nem minden egyes bitcoinos fizetést kell azonnal beírni a fő blockchainbe.

A felhasználók megnyithatnak egy úgynevezett fizetési csatornát, amelyben ismételten átutalnak egymásnak értéket. Csak a végső állapot kerül később elszámolásra a Bitcoinon.

Az elv egy étteremben nyitott számlához hasonlítható. Egy este alatt nem kell minden egyes rendelést külön kifizetni. Az egyes tételek folyamatosan feljegyzésre kerülnek, és a végén rendezik a végösszeget.

Az egyes Lightning csatornák emellett egy egész hálózatba kapcsolódnak össze. A felhasználónak így nem kell közvetlen csatornával rendelkeznie mindenkivel, akinek fizetni szeretne.

Az eredmény gyors bitcoinos fizetések lehetnek alacsony díjakkal, anélkül, hogy mindegyik azonnal terhelné a fő Bitcoin blockchaint.

Ethereum és a rollupok

Az Ethereum hasonló problémát old meg, de a hálózatát sokkal szélesebb körben használják.

Az Ethereum Mainneten nem csupán ETH-átutalások zajlanak. Itt működnek decentralizált tőzsdék, stablecoinok, hitelezési protokollok, NFT-k, illetve teljes smart szerződéses alkalmazások.

Amikor a hálózat jobban terhelt, nő a tranzakciós hely ára, ezzel együtt a díjak, azaz a gas is.

Ezért az Ethereum egyre inkább a rollup néven ismert Layer 2 megoldásokra támaszkodik.

A rollup nagyobb mennyiségű tranzakciót dolgoz fel a fő Ethereumon kívül, ezeket egy csomagba gyűjti, majd a Mainnetre csak a szükséges adatokat, az eredményt vagy egy kriptográfiai bizonyítékot küld el.

Ennek köszönhetően nagy mennyiségű tranzakció dolgozható fel gyorsabban és olcsóbban, miközben az Ethereum marad a biztonsági és elszámolási alap. Az ismert Ethereum Layer 2 megoldások közé tartozik például az Arbitrum, az Optimism vagy a Base.

Optimistic és ZK-rollupok

A rollupok elsősorban két fő megközelítésre oszthatók. Az Optimistic rollupok abból indulnak ki, hogy a tranzakciók eredménye helyes, hacsak valaki nem bizonyítja az ellenkezőjét. A ZK-rollupok ezzel szemben az eredmény mellett egy kriptográfiai bizonyítékot is létrehoznak, amely megerősíti a számítás helyességét.

Leegyszerűsítve: az optimistic rollup azt mondja, hogy „az eredményt tekintsük helyesnek, hacsak valaki nem bizonyítja az ellenkezőjét”, míg a ZK-rollup azt mondja, hogy „itt az eredmény, és egyben a helyességét igazoló bizonyíték is”. Egyik megközelítés sem automatikusan jobb, mindegyiknek megvannak a maga előnyei és technikai kompromisszumai.

A Layer 2 nem automatikusan ugyanolyan biztonságos, mint a Layer 1

Fontos tudni azt is, hogy önmagában a Layer 2 megnevezés nem garancia arra, hogy ugyanolyan biztonságos, mint a fő blockchain.

Egy adott megoldásnak lehetnek például centralizáltabb elemei, hibája a smart szerződésben, vagy kockázatai a hálózatok közötti eszközátvitel során.

Ugyanígy nem minden, az Ethereummal összekapcsolt gyors hálózat automatikusan Layer 2. Például a sidechain egy önálló blockchain, saját validátorokkal és saját biztonsági modellel.

Éppen ezért érdemes feltenni egy egyszerű kérdést:

Honnan származik az adott hálózat biztonsága?

Mit jelent ez az átlagos felhasználó számára

A rétegek közötti különbség a tárca használata közben nem feltétlenül szembetűnő.

Mégis fontos tudni, hogy az eszközök ténylegesen melyik hálózaton találhatók.

Például az Ethereum Mainneten lévő ETH és a Layer 2-n lévő ETH gazdasági értéke megegyezhet, de technikailag különböző hálózatokon vannak. Ugyanígy nem minden tőzsde támogatja az összes Layer 2-t.

Kriptovaluta átutalásakor ezért nem elég csak a címzett címét ellenőrizni. Szükséges meggyőződni a megfelelő hálózatról, a tőzsde vagy tárca támogatásáról, az aktuális díjakról, és adott esetben a bridge-en keresztüli átutalás módjáról is. Ugyanakkor az is igaz, hogy a Layer 2 automatikusan nem jelenti ugyanazt a biztonsági szintet, mint a Layer 1.

Összegzés

A Layer 1 alkotja a blockchain biztonságos alapját. Ez biztosítja a konszenzust, a tranzakciók történetét és a végleges elszámolást. Kapacitása azonban nem korlátlan, és nem mindig hatékony minden apró művelet feldolgozására.

A Layer 2 ezért lehetővé teszi, hogy a működés egy része az alap blockchain fölé kerüljön. A Bitcoin például a Lightning Networköt használja a gyors fizetésekhez, míg az Ethereum rollupokat alkalmaz a tranzakciókhoz, a smart szerződésekhez és a teljes decentralizált alkalmazásokhoz.

A blockchain jövője így valószínűleg nem egyetlen olyan hálózaton fog alapulni, amelynek mindent önmagában kell megoldania. Sokkal inkább egy többrétegű infrastruktúráról lesz szó, ahol a Layer 1 biztosítja a biztonságos alapot, a fölötte lévő további rétegek pedig nagyobb sebességet, alacsonyabb költségeket és teret adnak a mindennapi használatnak.

Ez a szöveg kizárólag tájékoztató és oktatási célt szolgál, és nem minősül befektetési tanácsadásnak. A kriptoeszközök volatilisek, és a befektetett összeg teljes egészében elveszhet.