Блокчейн рівня 1: знайомство з базовою інфраструктурою криптовалюти

Блокчейни рівня 1 часто є частиною блокчейн-мереж, але вони дуже важливі. Рівень 1 — це по суті будівельні блоки всіх сучасних децентралізованих фінансів (DeFi), тому знання деяких деталей про те, як працює блокчейн рівня 1, допоможе вам краще зрозуміти всю екосистему криптовалюти. Продовжуйте читати, щоб дізнатися все, що потрібно знати про блокчейни рівня 1.

Ключові висновки:

• Блокчейн рівня 1 — це базова система, на яку покладається будь-яка мережа блокчейну. Вона складається з даних і програмного забезпечення, захищених криптографією та збережених у децентралізованій системі нодів.

• Блокчейн рівня 1 можна використовувати для виконання транзакцій, зберігання інформації та управління іншими завданнями.

Що таке блокчейн рівня 1?

Блокчейн рівня 1 — це базова система, на яку покладається будь-яка мережа блокчейну. Рівень 1 складається з даних і програмного забезпечення, захищених криптографією та збережених у децентралізованій системі нодів. Люди можуть використовувати цю архітектуру для виконання транзакцій, зберігання інформації та управління іншими завданнями.

Як працює блокчейн рівня 1?

Оскільки блокчейн рівня 1 іноді може бути єдиним рівнем блокчейну, який має блокчейн-мережа, для нього потрібна складна система. Рівень 1 повністю здатний впоратися з усіма аспектами блокчейну. Щоб керувати всіма цими завданнями, блокчейн рівня 1 використовує такі механіки.

Блокувати виробництво

Блоки є базовою структурою будь-якого блокчейну рівня 1. Насправді, вони настільки важливі, що вся концепція блокчейну іменується за ними. Так само, як клітини в електронній таблиці можуть зберігати дані, блок може зберігати важливу інформацію про користувачів, трансакції, баланси токенів і активи. 

Кожен блок містить нову інформацію, як-от запис про продаж криптовалюти, а також криптографічний хеш (або ідентифікатор транзакції), який містить попередні деталі блоку. Це дозволяє блокчейну функціонувати як розподілений реєстр, який зберігає хронологічний і незворотний список усіх минулих транзакцій.

Механізм консенсусу

Механізм консенсусу — це набір правил, які гарантують, що нові блоки є дійсними та правильними. Найпопулярнішими варіантами консенсусних механізмів є підтвердження роботи (PoW) і підтвердження стейкінгу (PoS). Ці варіанти протоколу консенсусу вимагають від будь-якого учасника мережі використовувати як заставу обчислювальну потужність або цифрові активи, якщо він хоче стати нодом. Ці ноди можуть завершити нові блоки, але вони отримують винагороди блоків лише тоді, коли більшість нодів погоджуються з їхньою роботою. Зрештою, механізм консенсусу дає користувачам змогу підтверджувати транзакції, винагороджуючи їх за свої зусилля.

Остаточність трансакції

Через функцію блокчейнів неможливо змінити попередні транзакції. Після розміщення даних трансакції в блок і перевірки протоколу консенсусу блокчейну це невідворотна (або незмінна) частина розподіленого реєстру.

Наприклад, якщо ви випадково відправляєте гроші, не можна попросити блокчейн видалити транзакцію та відновити початковий баланс токена. (Ви можете ввічливо попросити одержувача надіслати токени назад, але ніхто не може змусити його це зробити.) Крім того, сам блокчейн завжди вестиме записи про надсилання криптовалюти назад і вперед у двох окремих транзакціях. Змінити або видалити дані про минулі транзакції неможливо.

Нативні активи

Для багатьох користувачів блокчейну нативні активи мережі є його найважливішою особливістю. Цифрові активи, як-от токени, — це одиниця вартості, визначена правилами блокчейну рівня 1. Нативний токен має багато варіантів використання. Наприклад, люди (валідатори або майнери) можуть отримувати їх як блокові винагороди за допомогу в протоколі консенсусу або використовувати їх для голосування (для управління) у спільноті блокчейну.

Не всі блокчейни повинні використовувати нативний токен. Однак більшість із них використовують систему токенів, тому що це один із найпростіших способів запустити велику блокчейн-мережу.

Безпека

Остаточний важливий механізм блокчейну — його система безпеки. Щоб функціонувати належним чином, блокчейн повинен надати своїм користувачам конфіденційність даних, управління ідентифікаційними даними та управління смарт-контрактами. Для блокчейну є певна безпека просто тому, що він має незворотній реєстр і працює на кількох децентралізованих нодах, які повинні досягти консенсусу, перш ніж вносити зміни. Однак все ще є деякі потенційні проблеми, як-от організація, яка створює кілька зловмисних нодів і намагається витіснити справжні ноди. Різні блокчейни мають різні способи вирішення проблем безпеки, як-от додавання шифрування або використання системи приватного ключа, яка дає користувачам змогу контролювати власну конфіденційність.

Рішення для масштабування рівня 1

Рівень 1 працює як основний провайдер безпеки та базова інфраструктура будь-якого блокчейну. Чому деякі мережі використовують кілька рівнів? 

Додаткові рівні зазвичай призначені для надання додаткової підтримки для масштабування основного ланцюга, щоб він міг підтримувати низькі комісії за газ і високу швидкість транзакцій, незалежно від кількості користувачів, які обробляють транзакції. Однак не завжди потрібно отримувати кілька рівнів. Для блокчейну рівня 1 є інші способи досягнення лінійної масштабованості.

Зміни до протоколу

Одним із популярних рішень масштабування є зміна правил, за якими працює блокчейн рівня 1. Наприклад, збільшення даних, які може зберігати один блок, або забезпечення швидшого підтвердження блоку може допомогти досягти лінійної масштабованості. Ще одним варіантом внесення змін до протоколу є оновлення механізму консенсусу. Багато мереж переходять з консенсусу PoW на PoS. Це потребує меншої обчислювальної потужності та дозволяє вузлам досягати консенсусу без необхідності розв’язувати довгі алгоритмічні головоломки.

Ураження

Сегментування спочатку було механізмом, що використовувався в розподілених базах даних, але люди починають розуміти, що воно може бути рішенням для масштабування рівня 1, оскільки блокчейн розбивається на менші набори даних, які потім називаються сегментами. Кожен мережевий вузол підтримує єдиний сегмент замість того, щоб зберігати копію всього блокчейну рівня 1, і мережа паралельно обробляє всі сегменти. Кінцевим результатом є блокчейн рівня 1, який менш інтенсивний у використанні, що робить більше нодів доступними. Підвищена кількість нодів може підвищити швидкість транзакцій для обробки даних про транзакції вищого рівня.

Докази нульового рівня знань

Нульові докази є популярним варіантом для масштабування децентралізованих заявок (DApps) на основі блокчейну рівня 1. Ця технологія покладається на ідею підтвердження правильності даних без необхідності їх підтвердження. Наприклад, DApp може перевірити, чи подав користувач правильні асиметричні пари ключів, а потім замість введення всієї фрази ключів у блокчейн рівня 1 він просто надає головному шару підтвердження того, що асиметричні пари ключів були правильними.

Переваги та виклики блокчейну рівня 1

Головною перевагою блокчейну рівня 1 є його базова інфраструктура. Рівень 1 стабільний і надійний. Вони призначені для управління всією блокчейн-мережею, тому виконувати смарт-контракти та обробляти транзакції надзвичайно просто. Як основний постачальник послуг безпеки системи, рівень 1 є найбезпечнішим варіантом, доступним користувачам. Крім того, він працює на кількох нодах, тому пропонує всі переваги DeFi.

Однак блокчейн рівня 1 має деякі недоліки порівняно з блокчейнами з декількома рівнями. Додаткові рівні не зобов’язані обробляти дані про безпеку або завершувати транзакції, тому вони мають набагато вищу швидкість транзакцій. Вторинні рівні блокчейну також мають нижчі комісії за транзакції та споживають менше ресурсів мережі. Це робить їх привабливим місцем для розгортання DApps або обробки транзакцій з низьким пріоритетом. 

Крім того, що він повільніший і має більше комісій за газ, базовий шар блокчейну також може бути менш гнучким. Оскільки нові функції не можна додавати, не впливаючи на всю мережу, інші рівні блокчейну часто є єдиним способом перевірити нові ідеї.

Трилема блокчейну

Трілема блокчейну — це термін, створений Віталіком Бутеріном, засновником блокчейну Ethereum. Це поширена проблема, з якою стикаються багато блокчейнів: Хоча безпека, децентралізація та масштабованість є бажаними функціями, для одного блокчейна практично неможливо забезпечити всі три ознаки. Наприклад, блокчейн Ethereum і мережа Bitcoin безпечні й децентралізовані, але вони не дуже масштабовані.

Наразі сучасна технологія блокчейну не знайшла способу розв’язати трилему, зберігаючи блокчейн на одному рівні, і більшість мереж потребують принаймні двох для вирішення трилеми. Однак це не обов’язково означає, що блокчейн рівня 1 не може бути безпечним, децентралізованим і масштабованим. Нові оновлення можуть зрештою вирішити проблему.

Найкращі проєкти рівня 1

Звісно, будь-який блокчейн технічно є рівнем 1. Однак деякі рівні 1 виділяються своєю прихильністю до покращення базового рівня замість використання всіх ресурсів мережі для проєктування кількох інших рівнів. Нижче наведено деякі з найкращих блокчейнів рівня 1 для криптоінвесторів.

Bitcoin

Звичайно, як найпопулярніша блокчейн-мережа у світі, мережа Bitcoin є одним із найкращих прикладів блокчейну рівня 1. BItcoin, відомий своєю відмінною безпекою, ретельним методом запису транзакцій і цінними нативними токенами, зберігає вражаючу й переважну частку ринку криптовалют. Його високоліквідний блокчейн рівня 1 пропонує відносно стабільніші інвестиційні можливості.

Ethereum

Незважаючи на широкий спектр мереж рівня 2, Ethereum продовжує добре працювати, а блокчейн рівня 1, основною перевагою якого є його гнучкість. Оскільки смарт-контракти Ethereum настільки прості у розробці, багато людей використовують його для створення проєктів DeFi і розгортання DApps. Крім того, рівень 1 виділяється завдяки постійній відданості блокчейну масштабованості, оскільки мережа перемістила механізм консенсусу з механізму підтвердження роботи на підтвердження стейкінгу та планує впровадити шредінг у майбутньому.

Мережа BNB

Цей унікальний блокчейн рівня 1 має власний базовий шар, але він також сумісний з віртуальною машиною Ethereum. Це гарантує, що він має широкі можливості смарт-контрактів і надійний протокол блокчейну. BNB Chain використовує дещо вищий рівень централізації, ніж інші блокчейни, але в обмін він пропонує користувачам відмінну безпеку, вражаючу масштабованість і низькі комісії за транзакції.

Solana

Порівняно з іншими блокчейн-мережами, Solana використовує дещо унікальний консенсусний протокол. Цей консенсус, який називається підтвердженням історії, використовує часові позначки як спосіб перевірки та реєстрації транзакцій. Підтвердження історії є унікальним масштабованим і може покращити швидкість транзакцій до рекордно високих рівнів 65 000 TPS. Крім того, можливості смарт-контрактів Solana дозволяють легко обробляти всі типи DApps.

Аваланш

Цей блокчейн рівня 1 популярний серед криптоінвесторів завдяки унікальним можливостям смарт-контрактів. Протокол блокчейну використовує консенсусний метод, який називається субзразковим голосуванням, для збільшення пропускної здатності транзакції. Люди можуть дуже швидко завершити транзакції в Avalanche, тому це улюблене для тих, хто надає пріоритет швидкості, але не хоче жертвувати безпекою.

Майбутнє блокчейнів рівня 1

Розробники постійно цікавляться дизайнами блокчейну рівня 1, тому майбутнє має багато захопливих можливостей. Наприклад, дослідження Ethereum щодо розподілу, здається, може вплинути на напрямок рівня 1.

У майбутньому рівень 1 також може мати інші варіанти досягнення консенсусу. Багато нових проєктів, як-от Solana, вивчили протоколи консенсусу за межами PoW або PoS і продемонстрували їхню життєздатність. У майбутньому очікуйте набагато більшої різноманітності серед рівня 1.

Підсумки

Завдяки здатності керувати всією блокчейн-мережею, мережі рівня 1 є важливою частиною світу DeFi. Хоча рівень 1 не завжди має внутрішню масштабованість рівня 2, ще є багато захопливих механізмів, які дають їм змогу працювати з великими обсягами користувачів. Добре розроблені мережі рівня 1 — це надійні та стабільні проєкти для вивчення криптоінвесторів.

#Bybit #TheCryptoArk