Ethereum jest największą platformą smart kontraktów w branży blockchain i stanowi fundament dla tysięcy zdecentralizowanych aplikacji, protokołów DeFi, rynków NFT oraz gier opartych na blockchainie. Wraz ze wzrostem popularności Ethereum pojawiły się również wyzwania, w szczególności wysokie opłaty transakcyjne i przeciążenia sieci w okresach intensywnego użytkowania. Aby rozwiązać te problemy bez kompromisów w zakresie bezpieczeństwa, deweloperzy stworzyli łańcuchy Layer 2.

Sieci te działają równolegle z Ethereum, zapewniając szybsze transakcje i znacznie niższe opłaty, jednocześnie pozostając częścią ekosystemu Ethereum.

Obecnie sieci Layer 2 obsługują znaczną część aktywności transakcyjnej Ethereum i są uznawane za kluczowy element długoterminowej strategii skalowania Ethereum.

Czym są łańcuchy Ethereum Layer 2?

Łańcuchy Layer 2 to sieci blockchain zbudowane na Ethereum. Zamiast przetwarzać każdą transakcję bezpośrednio w głównej sieci Ethereum, rozwiązania Layer 2 obsługują większość aktywności oddzielnie i okresowo przesyłają dane transakcyjne lub dowody kryptograficzne z powrotem do Ethereum. Zmniejsza to obciążenie głównego łańcucha i pozwala przetwarzać znacznie więcej transakcji przy ułamku kosztów.

Termin „Layer 2” odnosi się do faktu, że sieci te działają jako dodatkowa warstwa ponad podstawową warstwą Ethereum, często nazywaną Layer 1. Ethereum pozostaje fundamentem bezpieczeństwa i rozliczeń, podczas gdy sieci Layer 2 koncentrują się na skalowalności i wydajności.

Dlaczego Ethereum potrzebuje rozwiązań Layer 2

Ethereum zostało zaprojektowane z naciskiem na decentralizację i bezpieczeństwo. Chociaż cechy te sprawiają, że sieć jest bardzo odporna, ograniczają również liczbę transakcji, które mogą być przetwarzane bezpośrednio w głównym łańcuchu.

W okresach dużego popytu użytkownicy konkurują o ograniczoną przestrzeń w blokach, co powoduje znaczny wzrost opłat za gaz. W przeszłości korzystanie z popularnych aplikacji DeFi lub rynków NFT mogło kosztować dziesiątki, a nawet setki dolarów opłat transakcyjnych.

Sieci Layer 2 rozwiązują ten problem, przetwarzając transakcje poza główną siecią Ethereum, jednocześnie polegając na Ethereum w zakresie ostatecznego rozliczenia i bezpieczeństwa.

Aktualizacja Dencun i transakcje Blob

Przełomowym momentem dla skalowania Ethereum była aktualizacja Dencun w marcu 2024 roku. Jedną z jej najważniejszych funkcji było EIP-4844, powszechnie znane jako Proto-Danksharding.

Przed Dencun rollupy Layer 2 musiały publikować dane transakcyjne w Ethereum przy użyciu calldata. Chociaż metoda ta była bezpieczna, była stosunkowo kosztowna, ponieważ dane musiały być przechowywane na blockchainie na stałe.

EIP-4844 wprowadziło nowy typ tymczasowego przechowywania danych zwany blobami. Dane blob pozostają dostępne wystarczająco długo, aby rollupy mogły zweryfikować i zabezpieczyć transakcje, ale nie muszą być przechowywane przez węzły Ethereum na zawsze.

Znacząco obniżyło to koszty publikowania danych transakcyjnych Layer 2 w Ethereum. W rezultacie opłaty transakcyjne w wielu sieciach Layer 2 spadły do kilku centów lub nawet mniej.

Wprowadzenie blobów wzmocniło skoncentrowaną na rollupach strategię rozwoju Ethereum i potwierdziło założenie, że większość aktywności użytkowników będzie w przyszłości odbywać się na sieciach Layer 2, podczas gdy samo Ethereum będzie pełnić rolę bardzo bezpiecznej warstwy rozliczeniowej i dostępności danych.

Jak działają łańcuchy Layer 2

Chociaż różne sieci Layer 2 wykorzystują różne technologie, ogólny proces wygląda podobnie:

1. Użytkownicy przesyłają transakcje do sieci Layer 2.
2. Łańcuch Layer 2 przetwarza tysiące transakcji szybko i tanio.
3. Transakcje są grupowane w pakiety.
4. Dane lub dowody są przesyłane do Ethereum.
5. Ethereum zabezpiecza i finalizuje wyniki.

Ponieważ wiele transakcji jest grupowanych razem, koszt korzystania z Ethereum jest rozkładany na tysiące użytkowników, co prowadzi do znacznie niższych opłat.

Rodzaje łańcuchów Ethereum Layer 2

Optimistic Rollups

Optimistic Rollups domyślnie zakładają, że transakcje są prawidłowe i szczegółowo je weryfikują tylko wtedy, gdy zostaną zakwestionowane w okresie sporu.

Takie podejście zapewnia wysoką skalowalność przy zachowaniu silnych gwarancji bezpieczeństwa odziedziczonych po Ethereum.

Popularne ekosystemy Optimistic Rollup obejmują:

• Arbitrum
• Optimism
• Base
• Unichain
• World Chain

Zero-Knowledge Rollups (ZK Rollups)

ZK Rollups wykorzystują zaawansowane dowody kryptograficzne do matematycznej weryfikacji poprawności transakcji przed przesłaniem wyników do Ethereum.

Korzyści obejmują:

• Szybszą finalizację
• Silne gwarancje bezpieczeństwa
• Wysoką skalowalność
• Efektywne wykorzystanie przestrzeni blokowej Ethereum

Do czołowych projektów ZK Rollup należą:

• zkSync
• Starknet
• Polygon zkEVM
• Scroll

Wielu deweloperów uważa, że ZK Rollups reprezentują długoterminową przyszłość skalowania Ethereum dzięki swojej wydajności i właściwościom bezpieczeństwa.

Optimism Superchain

Jednym z najważniejszych wydarzeń w ekosystemie Layer 2 jest powstanie Optimism Superchain.

Superchain to sieć połączonych ze sobą łańcuchów Layer 2 zbudowanych przy użyciu OP Stack - otwartego frameworka opracowanego przez projekt Optimism. Zamiast działać jako odizolowane sieci, członkowie Superchain współdzielą standardy technologiczne, infrastrukturę i wspólną wizję interoperacyjności.

Znani członkowie Superchain to:

• Optimism
• Base
• Unichain
• World Chain
• Ink

Base, rozwijany przez Coinbase, jest czymś więcej niż tylko kolejną siecią Layer 2. Stanowi część szerszego ekosystemu Superchain i przyczynia się do budowy przyszłości, w której wiele łańcuchów Layer 2 może współpracować płynnie, korzystając ze wspólnej infrastruktury i założeń bezpieczeństwa.

Wizja Superchain zakłada stworzenie interoperacyjnej sieci łańcuchów Layer 2 w skali internetu, która będzie coraz bardziej jednolita dla użytkowników i deweloperów.

Popularne ekosystemy Ethereum Layer 2

Arbitrum

Arbitrum jest jedną z największych sieci Layer 2 pod względem całkowitej zablokowanej wartości (TVL) oraz aktywności aplikacji. Silnie koncentruje się na DeFi i zachowuje wysoką kompatybilność z istniejącymi aplikacjami Ethereum.

Optimism

Optimism było pionierem wielu koncepcji stojących za OP Stack i Superchain. Pozostaje jednym z najbardziej wpływowych projektów w ekosystemie skalowania Ethereum.

Base

Stworzony przez Coinbase, Base stał się jedną z najszybciej rozwijających się sieci Ethereum Layer 2. Jako członek Optimism Superchain łączy niskie opłaty transakcyjne, silne wsparcie dla deweloperów oraz dostęp do ogromnej bazy użytkowników Coinbase.

zkSync

zkSync wykorzystuje technologię Zero-Knowledge Rollup, aby zapewnić szybkie i tanie transakcje przy zachowaniu poziomu bezpieczeństwa Ethereum.

Starknet

Starknet wykorzystuje dowody STARK - bardzo zaawansowaną formę weryfikacji kryptograficznej - aby osiągnąć wysoką skalowalność przy zachowaniu decentralizacji i bezpieczeństwa.

Przyszłość Ethereum Layer 2

Przyszłość Ethereum coraz bardziej koncentruje się na rollupach. Zamiast skalować się głównie poprzez większe bloki lub bardziej wymagający sprzęt, Ethereum ewoluuje w kierunku bezpiecznej warstwy rozliczeniowej wspierającej rosnący ekosystem sieci Layer 2.

Aktualizacja Dencun oraz transakcje blob znacząco obniżyły koszty działania Layer 2 i stworzyły fundament pod przyszłe ulepszenia, które jeszcze bardziej zwiększą dostępność danych i skalowalność.

Wraz z poprawą interoperacyjności dzięki inicjatywom takim jak Optimism Superchain oraz postępom w technologii ZK użytkownicy mogą w przyszłości korzystać z wielu sieci Layer 2 nawet nie zauważając, z którego łańcucha aktualnie korzystają.

Podsumowanie

Łańcuchy Ethereum Layer 2 stały się podstawowym rozwiązaniem problemów związanych ze skalowalnością Ethereum. Przetwarzając transakcje poza głównym łańcuchem przy jednoczesnym wykorzystaniu bezpieczeństwa Ethereum, oferują szybsze transakcje, niższe opłaty i lepsze doświadczenia użytkowników.

Najnowsze innowacje, takie jak aktualizacja Dencun, transakcje blob oraz rozwój ekosystemów takich jak Optimism Superchain, przyspieszyły adopcję i sprawiły, że sieci Layer 2 stały się bardziej praktyczne niż kiedykolwiek wcześniej. W miarę dalszego rozwoju Ethereum oczekuje się, że łańcuchy Layer 2 będą obsługiwać większość aktywności użytkowników, pomagając udostępnić technologię blockchain odbiorcom na całym świecie.