Мир блокчейна может быть сложным, в нем много уровней технологий, обеспечивающих революционные функции. Такие термины, как первый и второй уровень, становятся все более привычными. Пока эти протоколы постоянно совершенствуются, на сцене появился новый игрок. Это нулевой уровень — протокол блокчейна, который служит основой для многих монет и токенов, которыми мы торгуем сегодня.
Хотите узнать, какое место занимает этот уровень в экосистеме блокчейна? Здесь вы узнаете все об этой технологии. Мы рассмотрим как нюансы протоколов блокчейна нулевого уровня, так и одни из успешных примеров таких блокчейнов.
Немного о блокчейне в целом
Прежде чем перейти к рассмотрению нулевого уровня, давайте вернемся к основам и вспомним, что такое блокчейн. По сути, это публичная цифровая книга транзакций, распределенная и защищенная с помощью криптографии. Блокчейн состоит из пяти уровней: уровень аппаратной инфраструктуры, уровень данных, сетевой уровень, уровень консенсуса и уровень приложений. Чтобы блокчейн работал эффективно, эти пять слоев должны выполнять свои уникальные функции. Сюда входят такие обязанности, как хранение информации о транзакциях и обеспечение консенсуса между всеми нодами сети перед проверкой транзакций.
Различные протоколы блокчейна
Изучая технологию блокчейн, вы, скорее всего, столкнетесь с такими терминами, как первый и второй уровни. Эти названия обозначают различные типы протоколов блокчейна, причем протоколы блокчейна первого и второго уровней служат разным целям в общей экосистеме. Первый и второй уровни известны в блокчейн-сообществе благодаря таким примерам, как Ethereum и Polygon. Нулевой уровень становится все более популярным благодаря ориентации на масштабируемость и совместимость между блокчейнами. Давайте сначала разберемся, на чем специализируется каждый из этих протоколов блокчейна.
Протоколы блокчейна первого уровня
Большинство людей знакомы с протоколом блокчейна первого уровня, поскольку именно монеты вызывают интерес к криптовалютному рынку. Bitcoin и Ethereum — именно эти блокчейны часто попадают в заголовки газет, когда происходит халвинг или крупное обновление сети.
Блокчейны первого уровня считаются независимыми сетями и отвечают за такие функции, как обработка транзакций, использование надежной криптографии для защиты сети и создание блоков. К сожалению, с ростом спроса со стороны пользователей эти основные сети перегружаются, что приводит к снижению скорости транзакций и повышению платы за газ. Именно здесь на помощь приходят решения для масштабирования второго уровня.
Протоколы блокчейна второго уровня
Решения второго уровня работают поверх существующих блокчейнов первого уровня и специализируются на масштабируемости, чтобы облегчить нагрузку на блокчейн первого уровня. Если сравнить первый уровень с оживленной дорогой, заполненной автомобилями, то второй уровень — это удобные дополнительные полосы, которые помогают разгрузить основную трассу. Обработка транзакций офчейн позволяет устранять узкие места на первом уровне, что приводит к более плавной и быстрой работе всех пользователей, взаимодействующих с блокчейном.
Протоколы блокчейна нулевого уровня
Протоколы нулевого уровня — это инфраструктура, на которой основаны блокчейны первого уровня. Эти протоколы определяют основную архитектуру и правила коммуникации различных блокчейнов, позволяя им беспрепятственно взаимодействовать и обмениваться данными. Проекты нулевого уровня решают проблемы блокчейнов первого уровня с монолитной архитектурой, связанные с совместимостью и масштабируемостью, предлагая больше гибкости. Благодаря модульности блокчейны, созданные для определенных целей, могут быть адаптированы к потребностям сообщества.
Как работает нулевой уровень
Протоколы блокчейна нулевого уровня работают на основе архитектуры сайдчейнов. Она состоит из трех компонентов:
основного блокчейна, который помогает передавать данные между различными решениями первого уровня, построенными на основе нулевого;
сайдчейнов, специфических для приложений решений первого уровня, подключенных к основному блокчейну;
протокола взаимодействия между блокчейнами, который выступает в качестве стандарта для обмена данными между решениями первого уровня.
Чтобы нагляднее проиллюстрировать эту структуру, давайте возьмем в качестве примера известный блокчейн нулевого уровня Polkadot.
У Polkadot есть релейный блокчейн, выполняющий роль основного. Параллельные блокчейны, или парачейны, — это специфические для приложения сайдчейны первого уровня, работающие с релейным блокчейном. Система обмена сообщениями между сетями (XCMP) — это протокол сетевого уровня, обеспечивающий взаимодействие и связь между системами консенсуса.
Преимущества протокола блокчейна нулевого уровня
Масштабируемость. Перенося транзакции на другие уровни, нулевой уровень повышает общую эффективность сети и обрабатывает большие объемы без ущерба для безопасности.
Персонализация. Разработчики могут создавать специализированные цепочки первого уровня, отвечающие конкретным потребностям, используя функциональную совместимость, обеспечиваемую нулевым уровнем. Это могут быть как проекты первого уровня, специализирующиеся на работе в GameFi, так и решения в сфере децентрализованных приложений (DApp).
Инновации. Модульность нулевого уровня способствует быстрому развитию и экспериментам, стимулируя появление новых функций и приложений в пространстве блокчейна. В качестве примера можно привести блокчейн Venom, который использует динамический шардинг для изменения количества и размера шардов в соответствии с текущей нагрузкой.
Отличия нулевого и первого уровня
Любой блокчейн-энтузиаст прежде всего сравнивает нулевой и первый уровень.
Сходства
В основе своей решения нулевого и первого уровня похожи тем, что являются блокчейн-проектами, которые стремятся максимально использовать преимущества децентрализованной сети, работая при этом в рамках ограничений трилеммы блокчейна. Вот эти преимущества:
Децентрализация. Оба уровня не позволяют одному субъекту контролировать сеть, распределяя управление и операции в сети между множеством нод.
Безопасность. Оба уровня предотвращают нарушение целостности блокчейна и данных, используя надежные криптографические методы для поддержания общей безопасности.
Масштабируемость. Оба уровня пытаются максимизировать пропускную способность, обрабатывая транзакции, храня данные и достигая консенсуса по мере добавления новых пользователей в сеть как можно быстрее.
Работа в условиях полной прозрачности. Любой пользователь, имеющий доступ к обозревателю блокчейна, может отслеживать транзакции и смотреть состояние блокчейнов.
Различия
На этом сходства заканчиваются, если не учитывать цели блокчейна. Вот различия нулевого и первого уровней, на которые стоит обратить особое внимание:
Фундаментальная полезность. Блокчейны нулевого и первого уровней играют разные роли в общей экосистеме блокчейна. Нулевой уровень предназначен для создания базовой инфраструктуры блокчейна, а первый непосредственно занимается обработкой транзакций и механизмами консенсуса. Решения могут быть разными, но это не значит, что их роли не могут дополнять друг друга. Совместимость нулевого уровня способствует созданию взаимосвязанных сетей блокчейнов, а основные операции на первом уровне обеспечивают безопасность и эффективность отдельных блокчейнов. Эта синергия прокладывает путь к созданию более развитой и взаимосвязанной экосистемы блокчейнов в целом.
Масштабируемость. Блокчейны нулевого и первого уровней по-разному решают проблемы масштабируемости. Блокчейны первого уровня уже давно сталкиваются с проблемами масштабируемости, поскольку имеют монолитную структуру, что создает уязвимости. Благодаря совместимости между различными блокчейнами первого уровня можно без труда проводить транзакции в нескольких сетях. Это эффективно увеличивает общую пропускную способность экосистемы блокчейна без необходимости использовать шардинг или сайдчейны для обработки растущего объема транзакций и спроса.
Гибкость. По сравнению с блокчейнами первого уровня, которые имеют более жесткую конструкцию из-за специфических механизмов консенсуса и структур хранения данных, блокчейны нулевого уровня более гибкие. В конечном итоге это позволяет создавать различные блокчейны первого уровня, которые используют адаптивность нулевого уровня с различными функциями и возможностями. Такая гибкость обусловлена их способностью определять правила взаимодействия и связи между различными блокчейнами первого уровня.
Примеры популярных нулевых уровней
Вот одни из ведущих протоколов нулевого уровня:
Avalanche и монета AVAX. Avalanche обеспечивает работу нескольких блокчейнов первого уровня с помощью основных блокчейнов: P-chain, X-chain и C-chain. Каждый основной блокчейн решает конкретные задачи, оптимизируя производительность и удовлетворяя различные потребности пользователей, что в конечном итоге способствует созданию надежной и динамичной блокчейн-платформы. Благодаря высокой скорости транзакций, низким комиссиям, надежной защите и удобным инструментам для разработчиков Avalanche считается идеальной платформой для создания проектов GameFi и их использования.
Cosmos и монета ATOM. Cosmos часто называют интернетом блокчейнов. Это нулевой уровень, ориентированный на модульность и гибкость для разработчиков. В своем новейшем white paper сообщество Cosmos изложило цель сделать свой основной блокчейн, Cosmos Hub шаблоном для новых блокчейнов в экосистеме Cosmos. Благодаря взаимосвязанной экосистеме Cosmos появились такие популярные решения первого уровня, как BNB Chain и Cronos.
Polkadot и монета DOT. Polkadot — это еще один нулевой уровень, который позволяет различным блокчейнам работать совместно на основе главного релейного блокчейна. Задача Polkadot — передать преимущества безопасности механизма консенсуса Nominated Proof of Stake релейного блокчейна, а также предоставить безопасную и масштабируемую платформу для создания специализированных блокчейнов для конкретных случаев использования.
Хотите узнать больше о блокчейнах нулевого уровня? Вот удобная таблица со сходствами и различиями.
Avalanche | Cosmos | Polkadot | |
|---|---|---|---|
Основные блокчейны | P-chain, X-chain и C-chain | Cosmos Hub | Релейный блокчейн |
Кроссчейн-технология | Передача сообщений Avalanche Warp | Протокол взаимодействия блокчейнов | Кроссчейн-передача сообщений |
Инструментарий для разработчиков | Avalanche-CLI | Cosmos SDK | Substrate |
Примечательные проекты | Trader Joe, Shrapnel | Secret Network, Juno | Moonbeam, Acala |
Краткое описание различий | Скорость, безопасность и масштабируемость для конкретных приложений | Гибкое создание блокчейна и удовлетворение различных потребностей | Совместимость и специализированные парачейны для комплексных решений |
Заключение
Учитывая бешеный успех таких нулевых уровней, как Cosmos, Polkadot и Avalanche, некоторые блокчейн-энтузиасты называют такие решения огромным сдвигом в парадигме концептуализации и построения блокчейнов.
Решая проблемы масштабируемости и совместимости некоторых популярных сегодня блокчейнов первого уровня, протоколы нулевого уровня выступают в качестве базовой инфраструктуры, обеспечивая совместимость и масштабируемость за счет модульных сайдчейнов и специализированных правил взаимодействия. Это способствует созданию более динамичной и взаимосвязанной экосистемы блокчейнов, в которой разнообразные, настраиваемые первые уровни, созданные на основе фундаментальных нулевых, удовлетворяют конкретные потребности и закладывают основу для будущего взаимосвязанных блокчейнов.
