Розуміння блокчейнів рівня 1: основа криптовалютних мереж

Коли ви починаєте вивчати криптовалюту, ви постійно будете чути термін “Layer 1” або “L1 blockchain”. Але що він насправді означає і чому це має вас цікавити? Чи то ви торгуєте, інвестуєте або просто цікавитеся, як насправді працюють Bitcoin і Ethereum, розуміння систем Layer 1 є важливим для навігації у світі цифрових активів.

Блокчейни Layer 1: основа криптовалюти

В основі, блокчейн Layer 1 (L1) функціонує як основна операційна інфраструктура будь-якої криптовалюти. Уявіть його як поєднання правил і судді — це програмний протокол, який визначає, як відбуваються транзакції, хто може брати участь і що трапляється, коли хтось порушує правила.

Кожен блокчейн Layer 1 працює незалежно з власним набором технічних характеристик. Ці правила дотримуються мережею комп’ютерів, званих вузлами, які разом забезпечують легітимність кожної транзакції перед її записом. На відміну від традиційних платіжних систем, контрольованих однією владою, L1 розподіляє цю відповідальність між тисячами незалежних операторів вузлів по всьому світу. Це і є справжня децентралізація криптовалюти.

Термін “мейннет” часто вживається як синонім Layer 1. Чому? Тому що протокол L1 містить усі основні механізми, необхідні для функціонування криптовалюти — від перевірки транзакцій до графіків емісії монет.

Як справді підтримується порядок у блокчейні Layer 1?

Ось тут і вступають механізми консенсусу. Без центрального органу, що нав'язує правила, блокчейни L1 використовують математичні алгоритми, щоб забезпечити згоду учасників мережі щодо того, що є валідним, а що ні. Ця система згоди і тримає все в безпеці та запобігає шахрайству.

Доказ роботи (PoW) був оригінальним підходом Bitcoin. Запущений у 2009 році псевдонімним творцем Сатоші Накамото, Bitcoin (BTC) вимагає від своїх вузлів змагатися, розв'язуючи складні математичні задачі кожні 10 хвилин. Перший вузол, що розв’язує задачу, додає наступний блок транзакцій до реєстру і отримує нововидобуті BTC у нагороду. Це енергомісткий процес, але надзвичайно безпечний — Bitcoin залишається найбільшою криптовалютою за обсягом майнінгової активності.

Доказ ставки (PoS) обирає інший шлях. Замість конкуренції за обчислювальні ресурси, вузли “ставлять” свою криптовалюту як заставу, щоб отримати право підтверджувати транзакції. Ethereum (ETH) зробив цей перехід у 2022 році з великим оновленням під назвою “The Merge”, перейшовши з PoW на PoS. Solana (SOL) також використовує PoS і відома своєю здатністю обробляти близько 50 000 транзакцій за секунду, що значно швидше за Bitcoin, який має приблизно 7 транзакцій за секунду.

Щоб утримувати вузлових операторів чесними, L1 блокчейни застосовують внутрішні штрафи. У мережах PoS валідатори, що погано себе ведуть, втрачають свою заставу — процес, званий “slashing”. Bitcoin використовує інший захист — транзакції потребують шести окремих підтверджень перед остаточним записом у реєстр.

Контроль за кількістю монет: як L1 контролюють інфляцію

Блокчейни Layer 1 також регулюють кількість монет, що потрапляють у обіг. Bitcoin програмно зменшує кількість нових BTC, що входять у екосистему, кожні чотири роки через подію, звану “халвінг” — це закодовано у протоколі. Ethereum застосовує більш динамічний підхід, автоматично знищуючи частину транзакційних зборів для контролю інфляції ETH, особливо після оновлення EIP-1559 у 2021 році.

Основні гравці Layer 1 у реальному світі

Bitcoin (BTC) — оригінал і найбільший за ринковою капіталізацією. Використовує PoW і залишається найвідомішою криптовалютою у світі.

Ethereum (ETH) — другий за величиною Layer 1 за ринковою капіталізацією. Піонер смарт-контрактів і децентралізованих додатків (dApps), що дозволяє розробникам створювати на його основі. Перейшов на PoS у 2022 році.

Solana (SOL) — позиціонується як “конкурент Ethereum” і інші у цій галузі. Його PoS Layer 1 робить акцент на швидкості та низьких транзакційних витратах, досягаючи високої пропускної здатності.

Cardano (ADA) — заснований у 2015 році Чарльзом Хоскінсоном, колишнім розробником Ethereum. Наголошує на наукових дослідженнях, що пройшли рецензування, і запрошує сторонніх розробників створювати dApps на своїй блокчейн-інфраструктурі.

Litecoin (LTC) — одна з ранніх криптовалют, створена як швидша і дешевша альтернатива Bitcoin. Використовує PoW, схожий на Bitcoin, але з іншими технічними характеристиками алгоритму.

Вибіркові компроміси: що обмежує блокчейни Layer 1?

Тут стає складно. Блокчейни Layer 1 навмисно використовують жорсткий, детермінований код, щоб кожен вузол у світі дотримувався однакових правил. Ця жорсткість забезпечує безпеку та передбачуваність, але жертвує гнучкістю і швидкістю.

Співзасновник Ethereum Віталік Бутерін відомий як той, хто описав цю проблему як “триєдину проблему блокчейну” — напруженість між збереженням децентралізації, безпеки та масштабованості. Власне, одночасно максимізувати всі три параметри у рамках одного Layer 1 неможливо.

Ще одна обмеженість — це взаємодія між різними блокчейнами. Оскільки кожен Layer 1 має свої унікальні стандарти, передача активів між різними блокчейнами технічно складна або іноді неможлива без посередників. Проекти, такі як Cosmos і Polkadot, спеціалізуються на вирішенні цієї “проблеми взаємодії” через протоколи міжблокчейнової комунікації.

Layer 1 проти Layer 2: чому ця різниця важлива

Зі зростанням масштабованості блокчейнів Layer 1 розробники створювали Layer 2 (L2) рішення, що працюють поверх уже існуючих Layer 1, таких як Ethereum. Мережі L2, наприклад Arbitrum, Optimism і Polygon, обробляють транзакції швидше і дешевше, об’єднуючи їх поза основним ланцюгом, а потім повертаючи остаточні результати на Ethereum.

Ключова різниця: Layer 1 містить власні криптовалюти, звані “монетами” (наприклад BTC і ETH), які є невід’ємною частиною протоколу. Layer 2 видає “токени” (наприклад MATIC, ARB і OP), що існують лише у їхній екосистемі поверх Layer 1.

Коли ви використовуєте Ethereum Layer 2, ви переносите свої активи на L2, виконуєте транзакції дешевше і швидше, а потім повертаєте все назад на основний ланцюг Ethereum.

Чому блокчейни Layer 1 важливі для вашої криптоподорожі

Чи то ви торгуєте цифровими активами, чи досліджуєте децентралізовані фінанси, розуміння Layer 1 допомагає вам зрозуміти, чому різні криптовалюти поводяться по-різному. Чому Bitcoin повільніший, але більш безпечний? Чому Solana може обробляти тисячі транзакцій за секунду? Відповіді криються у їхніх унікальних архітектурних рішеннях і механізмах консенсусу.

Для трейдерів і інвесторів розуміння основ Layer 1 також допомагає оцінити нові проєкти і зрозуміти технічну цінність різних криптовалют на ринку сьогодні.