Ko je nastal Bitcoin, njegov glavni cilj ni bil obdelovati stotisoče plačil vsako sekundo. Pomembneje je bilo rešiti drug problem: kako prenašati digitalno vrednost brez banke ali druge centralne avtoritete in hkrati zagotoviti, da je celoten sistem varen ter da ni mogoče isti denar porabiti dvakrat.

Ethereum je pozneje to zamisel razširil. Blockchain naj ne bi služil zgolj prenosu vrednosti, temveč tudi pametnim pogodbam, decentraliziranim aplikacijam, stablecoinom ali tokenizaciji.

Z naraščajočim številom uporabnikov pa se je pokazal nov problem.

Kaj se zgodi, ko želi isti blockchain uporabljati preveč ljudi hkrati?

Zmogljivost glavnega omrežja ni neomejena. Če se poveča število transakcij, uporabniki začnejo tekmovati za omejen prostor v blokih, omrežje se lahko upočasni in stroški naraščajo.

Prav tu se pojavi potreba po razdelitvi dela med več plasti.

Layer 1 tvori varno osnovo. Layer 2 tej osnovi pomaga obvladati več prometa.

Kaj je Layer 1

Layer 1 je sam osnovni blockchain, na katerem stoji celoten sistem. Bitcoin, Ethereum, Solana ali Avalanche so primeri samostojnih omrežij Layer 1, saj ima vsako od njih lastna pravila, lasten način preverjanja transakcij in lasten mehanizem soglasja (konsenza).

Naloga Layer 1 je zagotoviti, da se omrežje strinja o tem, katere transakcije so veljavne, v kakšnem vrstnem redu so potekale in kakšno je trenutno stanje blockchaina. Hkrati hrani zgodovino transakcij in tvori varnostno osnovo za aplikacije in druge plasti, ki lahko nastanejo nad njim.

Posamezni blockchaini pri tem uporabljajo različne mehanizme. Bitcoin uporablja Proof of Work, medtem ko Ethereum danes deluje na Proof of Stake. Tehnična rešitev se torej razlikuje, osnovna vloga pa je enaka: Layer 1 je glavna plast, na kateri stojita varnost in zaupanja vrednost celotnega omrežja.

Zakaj Layer 1 preprosto ne pospešimo

Na prvi pogled se ponuja preprosta rešitev.

Če blockchain ne zmore, zakaj ne povečamo blokov, ne izboljšamo zmogljivosti ali ne skrajšamo časa med posameznimi bloki?

Tehnično je to mogoče.

Toda blockchain ni klasična podatkovna baza enega podjetja.

Njegov namen je, da ga lahko preverja veliko število neodvisnih udeležencev. Če dramatično povečamo zahteve glede strojne opreme, internetne povezave ali diskovnega prostora, se lahko število ljudi, sposobnih poganjati lasten vozel (node), začne zmanjševati.

Omrežje bi bilo hitrejše, a hkrati bi lahko postalo bolj centralizirano.

Prav ta problem se pogosto imenuje blockchain trilema.

Blockchain poskuša hkrati združiti:

• – varnost,
• – decentralizacijo,
• – skalabilnost.

V praksi med njimi nastajajo kompromisi.

Bitcoin in Ethereum zgodovinsko dajeta velik poudarek varnosti in decentralizaciji. Če morata hkrati postreči bistveno več uporabnikov, je treba poiskati način, kako del dela premakniti drugam.

In prav tu nastopi Layer 2.

Kaj je Layer 2

Layer 2 je rešitev, zgrajena nad glavnim blockchainom, ki poskuša prevzeti del transakcij ali izračunov.

To pa ne pomeni preprosto „še en hitrejši blockchain“.

Pomembno je, da Layer 2 na določen način uporablja osnovno omrežje pod seboj kot varnostno ali poravnalno plast.

Predstavljamo si ga lahko kot računovodski sistem.

Layer 1 je glavna knjiga, kjer mora biti končno stanje kar najbolj zaupanja vredno.

Layer 2 deluje kot hitrejša operativna plast, ki obdela veliko število posameznih operacij in na Layer 1 nato pošlje le potreben rezultat ali dokaz.

S tem je mogoče znatno povečati število transakcij in znižati njihovo ceno, ne da bi moral osnovni blockchain sam obdelati vsako posamezno operacijo.

Bitcoin in Lightning Network

Bitcoin dobro pokaže, zakaj imajo dodatne plasti smisel. Njegovo osnovno omrežje je zasnovano konzervativno, blok nastane v povprečju približno vsakih deset minut, zmogljivost pa je omejena. To je prednost za varnost in decentralizacijo, hkrati pa omejitev za veliko število vsakodnevnih plačil.

Ena od rešitev je Lightning Network, plačilno omrežje, zgrajeno nad Bitcoinom. Njegova glavna zamisel je preprosta: vsako posamezno plačilo ne rabi biti takoj zapisano v glavni blockchain. Uporabniki lahko odprejo plačilni kanal, v katerem si med seboj večkrat prenašajo vrednost, končno stanje pa se nato poravna na Bitcoinu.

Načelo lahko primerjamo z odprtim računom v restavraciji. Med večerom vam ni treba plačati vsakega naročila posebej, posamezne postavke se sproti zapisujejo, na koncu pa se poravna končni znesek. Lightning tako omogoča hitrejša in cenejša bitcoin plačila, ne da bi vsako od njih takoj obremenilo glavno omrežje.

Ni mi treba imeti kanala z vsakim

Omrežje Lightning Network ni omejeno le na neposredno povezavo med dvema osebama. Posamezni plačilni kanali so povezani v širše omrežje, tako da lahko plačilo poteka prek več drugih udeležencev vse do prejemnika, s katerim pošiljatelj nima neposrednega kanala.

Zaradi tega lahko Lightning deluje kot pravo plačilno omrežje, ne le kot niz izoliranih povezav med pari uporabnikov. Rezultat so hitra bitcoin plačila z nizkimi stroški, ne da bi morala biti vsaka posamezna transakcija takoj zapisana v glavni bitcoin blockchain.

Pomembno je tudi, da Lightning uporablja neposredno Bitcoin, ne novega tokena. Zato ne poskuša nadomestiti Bitcoina, temveč razširiti njegove zmožnosti za hitrejša in pogostejša plačila.

Lightning ni brez kompromisov

Tudi Lightning ni popolna rešitev.

Plačilni kanali potrebujejo zadostno likvidnost. Če želimo poslati večji znesek, mora biti na poti med posameznimi vozlišči dovolj BTC.

Poganjanje lastnega vozla Lightning in upravljanje kanalov prav tako nista povsem preprosta za začetnika.

Zato nastajajo aplikacije in denarnice, ki tehnično zapletenost skrijejo.

To pa spet prinaša znan kompromis.

Bolj preprosto storitev kot uporabnik želi, pogosteje del tehnične odgovornosti prepušča ponudniku.

Ethereum in Layer 2

Ethereum rešuje podoben problem kot Bitcoin, vendar z bistveno širšim tipom prometa. Na njegovem glavnem omrežju namreč ne potekajo le prenosi ETH, temveč tudi transakcije decentraliziranih borz, stablecoinov, kreditnih protokolov, NFT-jev in drugih aplikacij s pametnimi pogodbami.

Vse te operacije tekmujejo za omejeno zmogljivost Ethereum Mainneta. Ko je omrežje bolj obremenjeno, narašča cena transakcijskega prostora in z njo tudi stroški, imenovani gas. Prav skalabilnost je zato postala ena od glavnih tem nadaljnjega razvoja Ethereuma.

Pomembno vlogo danes igrajo rešitve Layer 2, predvsem takoimenovani rollupi, ki premikajo velik del transakcij zunaj glavnega omrežja in Ethereum uporabljajo kot varnostno in poravnalno osnovo.

Kaj so rollupi

Rollupi so rešitve Layer 2, ki obdelujejo večje število transakcij zunaj glavnega omrežja Ethereuma in jih nato združijo v en sveženj. Na Ethereum Mainnet tako ni treba zapisati vsake operacije posebej, temveč le potrebne podatke, rezultat ali kriptografski dokaz.

Zaradi tega lahko Layer 2 obdela stotine ali tisoče transakcij učinkoviteje, stroške njihovega končnega zapisa pa razdeli med več uporabnikov. Rezultat so hitrejše in običajno cenejše transakcije.

Ethereum pri tem ostaja varnostna in poravnalna osnova. Rollup torej glavnega omrežja ne nadomešča, temveč poskuša njegovo zmogljivost izkoristiti učinkoviteje.

Primeri Ethereum Layer 2

Teorija Layer 2 se lahko zdi abstraktna, v praksi pa gre za omrežja, s katerimi se uporabniki redno srečujejo. Med znane Ethereum Layer 2 spadajo na primer Arbitrum, Optimism ali Base.

Za povprečnega uporabnika lahko na prvi pogled delujejo podobno kot samostojni blockchaini. Imajo lastne aplikacije, decentralizirane borze, denarnice in transakcijsko okolje. Bistvena razlika pa je v tem, da njihova arhitektura uporablja Ethereum kot osnovno plast za poravnavo, dostopnost podatkov ali preverjanje rezultatov, odvisno od konkretnega tipa rešitve.

Posamezni Layer 2 se pri tem lahko tehnično precej razlikujejo. Razlikujejo se na primer po načinu, kako potrjujejo pravilnost transakcij, kako hitro je mogoče sredstva prenesti nazaj na Ethereum Mainnet ali v kolikšni meri so nekateri deli njihovega delovanja centralizirani. Zato ni dobro vseh Layer 2 dojemati kot eno samo enako tehnologijo le zato, ker imajo enak cilj: povečati zmogljivost Ethereuma in znižati stroške njegove uporabe.

Optimistic in ZK-rollupi

Obstajata dva glavna pristopa k rollupom.

Optimistic rollupi

Optimistic rollup izhaja iz predpostavke, da je poslani rezultat pravilen, dokler kdo ne dokaže nasprotnega.

Je torej „optimističen“.

Če kdo ugotovi napačen ali goljufiv izračun, ga lahko v določenem obdobju izpodbija.

Ta model omogoča učinkovito obdelavo velikega števila transakcij, lahko pa pomeni daljši čas pri neposrednem prenosu sredstev nazaj na Ethereum Mainnet.

ZK-rollupi

ZK-rollupi uporabljajo drugačen način preverjanja kot optimistic rollupi. Skupaj z rezultatom transakcij ustvarijo tudi kriptografski dokaz, ki potrjuje, da je bil izračun izveden pravilno. Ethereum tako ne rabi vseh operacij ponovno izvesti, temveč le preveri predloženi dokaz.

Razliko lahko poenostavljeno strnemo takole: optimistic rollup pravi „Predpostavimo, da je rezultat pravilen, dokler kdo ne dokaže nasprotnega.“ ZK-rollup pa nasprotno pravi „Tukaj je rezultat, hkrati pa tudi dokaz, da je bil pravilno izračunan.“

Nobeden od pristopov ni samodejno boljši. Oba rešujeta isti problem na drugačen način in prinašata lastne prednosti, omejitve in tehnične kompromise.

Layer 2 ni isto kot sidechain

Ni vsako hitro omrežje, povezano z Ethereumom, samodejno Layer 2. Sidechain je samostojen blockchain, ki ima lastne validatorje, lastna pravila in lasten varnostni model.

Lahko je z Ethereumom povezan na primer prek mostu (bridge), vendar njegove varnosti Ethereum Mainnet ne zagotavlja neposredno. Če torej pride do težave na sidechainu, je Ethereum morda ne bo sposoben rešiti.

Prava rešitev Layer 2 pa nasprotno uporablja Ethereum kot svojo varnostno osnovo. Razlika torej ni le v imenu, temveč v sami arhitekturi. Pri ocenjevanju konkretnega omrežja si je zato dobro zastaviti preprosto vprašanje: Od kod to omrežje pridobiva svojo varnost?

Razlika med posameznimi plastmi je najbolje vidna pri neposredni primerjavi. Najpomembnejše vprašanje ni le hitrost omrežja, temveč tudi to, kdo preverja transakcije in od kod dana rešitev pridobiva svojo varnost.

Kaj je to

Layer 1: Osnovni blockchain
Layer 2: Plast, zgrajena nad osnovnim blockchainom
Sidechain: Samostojen blockchain, povezan z drugim omrežjem

Glavna vloga

Layer 1: Soglasje (konsenz), varnost in končna poravnava
Layer 2: Večja zmogljivost, hitrejše in cenejše delovanje
Sidechain: Lastno okolje za hitrejše ali specializirane transakcije

Od kod jemlje varnost

Layer 1: Iz lastnega soglasja in validatorjev / rudarjev
Layer 2: V različni meri izkorišča varnost in poravnavo Layer 1
Sidechain: Iz lastnega soglasja in lastnih validatorjev

Glavna prednost

Layer 1: Najvišja raven osnovne varnosti danega ekosistema
Layer 2: Nižji stroški in večja zmogljivost ob ohranjeni povezavi z Layer 1
Sidechain: Prilagodljivost, zmogljivost in možnost lastnih pravil

Glavno tveganje

Layer 1: Omejena zmogljivost, višji stroški ob obremenitvi
Layer 2: Pametne pogodbe, bridge, elementi centralizacije in konkretna implementacija
Sidechain: Varnost lastnega soglasja in mostu do drugega omrežja

Primeri

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

Layer 2 in sidechain lahko torej uporabniku ponudita podoben rezultat – hitrejše in cenejše transakcije – vendar tehnično ne gre za isto stvar. Odločilno je predvsem to, ali se dana rešitev pri končni poravnavi in zaščiti sredstev zanaša na osnovni Layer 1 ali na lasten varnostni model.

Kako Ethereum pomaga Layer 2 pocenjevati

Skaliranje Ethereuma ni odvisno le od samih omrežij Layer 2. Tudi osnovni Ethereum se postopoma spreminja tako, da lahko dodatne plasti podpira učinkoviteje in z nižjimi stroški.

Eden konkretnih primerov je bila nadgradnja Dencun iz leta 2024. Ta je uvedla nov način dela s podatki za Layer 2 prek takoimenovanih blobs. Prav shranjevanje in dostopnost podatkov na Ethereumu tvorita pomemben del stroškov rollupov, zato je učinkovitejše delo s temi podatki pomagalo pocenjevati uporabo številnih omrežij Layer 2.

Dencun je tako dober primer tega, da Ethereum ne poskuša skalirati le s povečanjem števila transakcij neposredno na Mainnetu. Osnovna plast se hkrati prilagaja vlogi varne in podatkovne osnove za hitrejše plasti nad seboj. Skaliranje zato ni le vprašanje tega, kaj zmore Layer 2, temveč tudi tega, kako dobro Layer 1 lahko te plasti podpira.

Kaj to pomeni za povprečnega uporabnika

Za povprečnega uporabnika je lahko razlika med Layer 1 in Layer 2 pri uporabi denarnice skoraj neopazna. Prav zato pa nastaja prostor za napake. Isti token lahko obstaja na več omrežjih, posamezne borze, denarnice ali aplikacije pa morda ne podpirajo vseh med njimi.

Pred prenosom sredstev je zato dobro preveriti nekaj osnovnih stvari:

Pravilno omrežje: Ni dovolj preveriti naslov prejemnika. Pošiljatelj in prejemnik morata delovati na pravilnem in podprtem omrežju. ETH na Ethereum Mainnetu in ETH na Layer 2 imata lahko enako ekonomsko vrednost, tehnično pa se nahajata v drugačnem okolju.

Podpora borze ali denarnice: Ne podpira vsaka storitev vseh omrežij Layer 2. Pred izbiro ali vplačilom je zato treba preveriti, ali konkretna borza ali denarnica podpira na primer Ethereum Mainnet, Arbitrum, Optimism ali Base.

Transakcijski stroški: Layer 2 običajno znižujejo stroške običajnih transakcij, stroški pa niso povsod enaki in se lahko spreminjajo glede na omrežje, obremenitev in vrsto operacije.

Morebitni bridge: Če se sredstva premikajo med dvema različnima omrežjema, je morda treba uporabiti blockchain most oziroma bridge. Ta doda dodatno tehnološko plast in z njo tudi dodatno tveganje. Zato je pomembno vedeti, ali uporabljamo uraden ali zaupanja vreden način prenosa in kaj se pri tem s sredstvi tehnično dogaja.

Varnost konkretne Layer 2: Pred uporabo konkretnega omrežja ima smisel preveriti njegovo arhitekturo in morebitne dodatne tehnične ali centralizacijske elemente.

Za uporabnika zato ni najpomembnejše le vprašanje, ali je Layer 2 hitrejši ali cenejši. Enako pomembno je vedeti, na katerem omrežju se sredstva nahajajo, kako so tja prispela in kako se lahko iz njega vrnejo.

Layer 2 samodejno ne pomeni enake varnosti kot Layer 1

Layer 2 nastane zato, da izkoristi lastnosti glavnega blockchaina in hkrati ponudi hitrejše in cenejše delovanje. To pa ne pomeni, da je samodejno enako varen kot sam Layer 1. Varnost je odvisna od konkretne arhitekture in od tega, kateri deli sistema še vedno zahtevajo zaupanje v druge komponente.

Konkretna Layer 2 ima lahko lastna tveganja, na primer bolj centralizirane elemente, napako v pametni pogodbi ali težavo pri prenosu sredstev med omrežji. Raven varnosti je zato odvisna od tega, kako je dana rešitev tehnično zasnovana.

Treba je torej ločevati med varnostjo samega Layer 1 in varnostjo konkretne implementacije Layer 2. Samo poimenovanje Layer 2 ni zagotovilo enake ravni varnosti kot pri osnovnem blockchainu.

Layer 1 ali Layer 2?

Izbira med Layer 1 in Layer 2 je odvisna predvsem od tega, kaj uporabnik potrebuje. Za končno poravnavo in delo neposredno z osnovnim blockchainom je smiseln Layer 1, medtem ko je za pogostejše transakcije ali uporabo aplikacij lahko praktičnejši Layer 2. Vedno je pomembno upoštevati tudi konkreten varnostni model dane rešitve.

Podoben princip poznamo tudi iz tradicionalnega finančnega sistema. Niti vsako plačilo s kartico se ne poravna takoj na najvišji ravni med bankami. Posamezne operacije potekajo v več plasteh, končne obveznosti pa se poravnajo šele naknadno.

Blockchain postopoma ubira podobno pot: najvarnejši plasti ni treba narediti vsega sama, če nad njo obstajajo druge plasti, ki del prometa obvladajo učinkoviteje.

Bitcoin in Ethereum uporabljata plasti drugače

Vse rešitve Layer 2 ne delujejo enako. Lightning Network je usmerjen predvsem na hitra in poceni bitcoin plačila, medtem ko Ethereum uporablja Layer 2 tudi kot prostor za širši nabor aplikacij.

Na Ethereum rollupih lahko delujejo decentralizirane borze, stablecoini, kreditni protokoli, igre ali druge aplikacije s pametnimi pogodbami. Njihova vloga je torej bistveno širša od samih prenosov vrednosti.

Razlika je torej predvsem v namenu in tehnologiji: Lightning skalira predvsem bitcoin plačila, medtem ko Ethereum Layer 2 ustvarjajo prostor tudi za izračune in cele decentralizirane aplikacije.

Zaključek

Razprava o Layer 1 in Layer 2 zato ni spopad za to, katera plast je boljša. Gre bolj za razdelitev različnih nalog, tako da lahko blockchain raste, ne da bi morala vsaka posamezna operacija obremenjevati osnovno omrežje.

Bitcoin in Ethereum kažeta dva različna pristopa. Lightning Network razširja Bitcoin predvsem za hitra plačila, medtem ko Ethereum rollupi postrežejo transakcije, pametne pogodbe in decentralizirane aplikacije. V obeh primerih pa je treba spremljati ne le hitrost in ceno, temveč tudi konkretne tehnične kompromise in tveganja.

Prihodnost blockchaina zato verjetno ne bo temeljila na enem samem omrežju, ki mora narediti popolnoma vse. Tako kot internet ali tradicionalni finančni sistem lahko deluje kot večplastna infrastruktura, kjer vsaka plast rešuje drugo nalogo. Najpomembnejše vprašanje torej ni, ali je boljši Layer 1 ali Layer 2, temveč kaj mora ostati na najvarnejši osnovi in kaj je mogoče premakniti v hitrejšo plast nad njo, ne da bi izgubili zaupanje v končni rezultat.

Ta besedilo je namenjeno izključno informativnim in izobraževalnim namenom ter ne predstavlja naložbenega svetovanja. Kriptosredstva so volatilna in lahko izgubite celoten vloženi znesek.