Что такое блокчейн первого уровня

Существует особая группа блокчейнов, их можно назвать основными – это сети, включающие в себя знаковые проекты, такие как Биткоин, BNB и Ethereum, с их фундаментальной структурой. Блокчейн первого уровня обладает способностью проверять и завершать транзакции, не прибегая к помощи других сетей. Опыт развития блокчейна Биткоин явно продемонстрировал, что усовершенствование масштабируемости сетей первого уровня – задача весьма нетривиальная. В поисках решения разработчики обратили внимание на создание протоколов второго уровня, которые базируются на безопасности и консенсусе, заложенном в сетях первого уровня. Примером такого протокола является Lightning Network, предоставляющий пользователям возможность проводить транзакции свободно, избегая записи информации в общедоступный блокчейн.

Это совершенно новый уровень технологического развития, который дает возможность улучшить функциональность блокчейна. Протоколы второго уровня, такие как Lightning Network, не только обеспечивают большую эффективность, но и позволяют решать проблемы, связанные с пропускной способностью и масштабируемостью блокчейна первого уровня. Они дополняют и расширяют возможности основных сетей, открывая двери для новых инноваций и улучшений.

Введение

Понятия первого и второго уровней становятся ключевыми для понимания структуры различных блокчейнов, проектов и инструментов, используемых разработчиками. Чтобы раскрыть связь между различными проектами, такими как Polygon и Ethereum, или между Polkadot и его парачейнами, важно изучить разнообразные уровни архитектуры блокчейна.

Первый уровень обычно описывает основные блокчейны, такие как Ethereum или Bitcoin, которые имеют собственные протоколы консенсуса и обеспечивают базовую функциональность. Они работают независимо от других сетей и способны выполнять транзакции и поддерживать свои уникальные функции.

Второй уровень представляет собой протоколы, построенные поверх первого уровня для оптимизации его возможностей. Эти протоколы, такие как различные платформы масштабирования или сети второго уровня, как Lightning Network, обеспечивают расширение функциональности блокчейна первого уровня. Они могут улучшать масштабируемость, обеспечивать большую скорость транзакций и расширять возможности сети.

Изучение и понимание взаимосвязи между уровнями блокчейна позволяет глубже понять взаимодействие и потенциал различных проектов и их влияние на всю экосистему блокчейна.

Что такое первый уровень

Блокчейн первого уровня включает в себя основные блокчейны, такие как BNB Smart Chain (BNB), Ethereum (ETH), Bitcoin (BTC) и Solana, которые играют ключевую роль в своих экосистемах. Они относятся к первому уровню блокчейна из-за своей важной функции основных сетей в соответствующих экосистемах. В дополнение к этим сетям существуют оффчейн-решения, так называемые блокчейны второго уровня, построенные поверх основных блокчейнов.

Блокчейн первого уровня, иными словами, выполняет обработку и завершение транзакций внутри собственного блокчейна. Кроме того, в таких блокчейнах присутствует нативный токен, используемый для оплаты комиссий за проведение транзакций. Этот токен часто служит не только в качестве средства оплаты, но и выполняет ряд других функций внутри самой сети, играя важную роль в её экономической модели и системе поощрений.

Масштабирование первого уровня

Одной из распространенных проблем, с которой сталкиваются сети первого уровня, является ограниченная масштабируемость. Биткоин и другие крупные блокчейны испытывают затруднения в обработке транзакций в периоды повышенного спроса. Это связано с использованием Биткоином механизма консенсуса Proof of Work (PoW), требующего значительных вычислительных ресурсов.

Можно вкладывать в блокчейны первого уровня, и долгое время ждать прибыли, сидеть в просадках по 70% от депозита. А можно обучиться у нас криптотрейдингу, и контролировать фиксированный риск на сделку в 0.5-1%, и не терять больше деньги, не нервничать. Выбор за вами. Если что - приходите. 

Несмотря на то, что Proof of Work обеспечивает высокий уровень децентрализации и безопасности, он часто приводит к замедлению работы сети при значительном увеличении объема транзакций. Это приводит к увеличению времени подтверждения транзакций и высоким комиссиям за их обработку.

Разработчики блокчейна уже много лет работают над способами увеличения масштабируемости, но пока не пришли к единому решению. Существуют различные возможные подходы к улучшению масштабируемости первого уровня. Например, это увеличение размера блока для обработки большего количества транзакций в каждом блоке и использование шардинга, что представляет собой форму разделения баз данных.

Однако внедрение улучшений для первого уровня достаточно сложно, так как не все пользователи сети одобряют эти изменения. Это может привести к расколу сообщества или же к хардфорку, аналогичному случившемуся с Биткоином и Bitcoin Cash в 2017 году. Такие изменения часто вызывают дискуссии и разногласия среди участников сообщества, усложняя процесс внедрения новых технических решений.

Блокчейн первого уровня и шардинг

Шардинг — это востребованное решение для решения проблемы масштабирования первого уровня, направленное на увеличение пропускной способности транзакций. Этот метод представляет собой способ разделения базы данных, который может быть применен к децентрализованным реестрам блокчейна. Для оптимизации распределения рабочей нагрузки и увеличения скорости транзакций, сеть и ее узлы разделяются на отдельные фрагменты, называемые шардами. Каждый шард управляет определенной частью активности в сети, имея свои собственные транзакции, узлы и отдельные блоки.

Применение шардинга позволяет узлам избавиться от необходимости хранить полные копии всего блокчейна. Вместо этого каждый узел информирует основную цепь о выполненной работе, передавая информацию о состоянии локальных данных. Эти данные включают в себя информацию о балансах адресов и другие важные показатели, что позволяет обеспечить целостность и консистентность данных в пределах сети.

Первый уровень и второй уровень

Первый уровень блокчейна имеет определенные технические ограничения, которые практически невозможно полностью преодолеть в рамках основного блокчейна. Например, Ethereum планирует переход на механизм консенсуса Proof of Stake (PoS), но этот процесс требует значительного времени на разработку и внедрение, занимая годы.

Некоторые способы использования блокчейна просто несовместимы с первым уровнем из-за ограничений в масштабируемости. Например, Биткоин из-за длительного времени обработки транзакций не является оптимальным для многих видов использования, таких как игровые приложения на блокчейне. Тем не менее, аспекты безопасности и децентрализации, предоставляемые первым уровнем, всё же можно использовать в этих целях. Для этого необходимо создать решение второго уровня поверх основной сети, что позволит совместить преимущества безопасности и децентрализации с более широким спектром возможных применений, включая такие, как игровые приложения или другие инновационные сферы.

Lightning Network

Решения второго уровня базируются на первом уровне блокчейна и используют его возможности для завершения транзакций. Один из примеров такого подхода — Lightning Network. В периоды повышенного спроса обработка транзакций в сети Биткоин может занять значительное количество времени, иногда несколько часов. Lightning Network, в свою очередь, предоставляет пользователям возможность совершать мгновенные платежи в биткоинах вне основной сети, передавая в нее лишь окончательные балансы. По сути, это обновление объединяет все проведенные транзакции в одну окончательную запись, что позволяет экономить время и ресурсы.

Lightning Network использует смарт-контракты и многоуровневую архитектуру для создания каналов платежей между участниками. Эти каналы позволяют проводить мгновенные транзакции, не записывая каждую в основной блокчейн, что обеспечивает высокую скорость и эффективность. При этом окончательная информация о всех совершенных транзакциях передается в блокчейн только в момент закрытия канала, минимизируя нагрузку на основную сеть и ускоряя процесс обработки платежей.

Примеры блокчейнов первого уровня

Блокчейн первого уровня, какие примеры есть? Эти блокчейны разнообразны и предлагают уникальные варианты использования. Важно отметить, что они не ограничиваются только Биткоином и Ethereum. Каждая из этих сетей решает проблемы децентрализации, безопасности и масштабируемости по-своему.

Например, Ethereum, помимо создания и выполнения смарт-контрактов, привлекает разработчиков благодаря своей гибкости и возможности создания различных децентрализованных приложений (dApps), которые могут быть использованы в различных сферах, от финансов до искусственного интеллекта.

Solana, с другой стороны, привлекает внимание своей высокой пропускной способности и способностью обрабатывать большое количество транзакций за считанные секунды, что делает его привлекательным для децентрализованных приложений, требующих высокой производительности.

Помимо этого, существуют блокчейны, такие как Binance Smart Chain (BNB), Cardano (ADA), Polkadot (DOT) и многие другие, каждый из которых предлагает свои инновационные подходы к улучшению функциональности блокчейна первого уровня. Эти проекты стремятся решить различные проблемы, предлагая уникальные функции и возможности для различных сценариев использования блокчейна в мире финансов, децентрализации и технологических инноваций.

Elrond

Elrond – это блокчейн первого уровня, основанный в 2018 году, который использует шардинг для повышения производительности и масштабируемости. Благодаря использованию шардинга, блокчейн Elrond способен обрабатывать более 100 000 транзакций в секунду (TPS). Он представляет две ключевые уникальные особенности: протокол консенсуса Secure Proof of Stake (SPoS) и технологию Adaptive State Sharding.

Технология Adaptive State Sharding предполагает динамическое разделение и объединение шардов в зависимости от количества пользователей в системе. Эта архитектура сети Elrond применяет шардинг к состоянию сети и транзакциям. Валидаторы перемещаются между шардами, что помогает предотвратить злоупотребление их позициями.

EGLD – это нативный токен сети Elrond, используемый для оплаты комиссий за транзакции, запуска децентрализованных приложений (DApps) и вознаграждения валидаторов. Кроме того, Elrond сертифицирована как Carbon Negative благодаря своему механизму Proof of Stake (PoS), который компенсирует выбросы CO2, создаваемые сетью, что подчеркивает ее устойчивость и ответственность в отношении экологических вопросов.

Harmony

Harmony – это блокчейн первого уровня, работающая на базе механизма консенсуса Effective Proof of Stake (EPoS) и поддерживающая шардинг. Майннет этого блокчейна состоит из четырех шардов, каждый из которых параллельно создает и проверяет новые блоки. Уникальность заключается в том, что каждый шард имеет свою скорость, что означает, что высота блоков может различаться.

Для привлечения разработчиков и пользователей Harmony активно использует модель кроссчейн-финансов. Мосты с Ethereum (ETH) и Биткоином играют важную роль, обеспечивая безопасный обмен токенами без рисков, связанных с переходом между блокчейнами. Планы Harmony включают в себя масштабирование Web3 с помощью децентрализованных автономных организаций (DAO) и доказательств с нулевым разглашением.

Популярность Harmony растет среди пользователей, так как становится ясно, что будущее DeFi (децентрализованных финансов) зависит от возможностей мульти- и кроссчейн-технологий. Основное внимание сети уделяется инфраструктуре NFT, инструментам DAO и созданию мостов между различными протоколами.

Нативный токен Harmony, известный как ONE, используется для оплаты комиссий за транзакции в сети. Кроме того, пользователи могут замещать токены в стейкинге для участия в механизме консенсуса и управления сетью. За свою работу валидаторы сети получают вознаграждения за блоки и комиссии за проведенные транзакции.

Celo

Celo – это сеть первого уровня, разработанная как форк Go Ethereum (Geth) в 2017 году. Однако в процессе разработки были внесены значительные изменения, включая внедрение механизма Proof of Stake (PoS) и уникальной системы адресации. Экосистема Celo Web3 охватывает область децентрализованных финансов (DeFi), нефинансовые токены (NFT) и платежные решения, с общим числом подтвержденных транзакций, превышающим сто миллионов. Уникальностью сети является возможность использования номера телефона или адреса электронной почты в качестве публичного ключа пользователей. Блокчейн легко запускается на стандартных компьютерах и не требует специального оборудования.

Токен CELO – утилитарный токен в сети Celo, используемый для оплаты транзакций, обеспечения безопасности сети и вознаграждений. В рамках сети Celo также существуют стейблкоины, такие как cUSD, cEUR и cREAL, генерируемые пользователями и поддерживаемые механизмом, аналогичным системе DAI от MakerDAO. Транзакции, связанные со стейблкоинами Celo, могут быть оплачены любыми другими активами в сети Celo.

Адресная система и стейблкоины в сети Celo были разработаны с учетом повышения доступности для новых пользователей, которые могут испытывать опасения из-за волатильности криптовалютного рынка. Это позволяет сети привлекать и удерживать больше участников, предоставляя им более простые и удобные методы использования блокчейн-технологий.

THORChain

THORChain представляет собой общедоступную децентрализованную кроссчейн-биржу (DEX), работающую как сеть первого уровня и созданную с использованием Cosmos SDK. Для проверки транзакций THORChain использует механизм консенсуса Tendermint. Основная задача THORChain заключается в обеспечении децентрализованной кроссчейн-ликвидности без необходимости привязывания или оборачивания активов. Сеть становится популярной среди кроссчейн-инвесторов, так как обязательство привязывать или оборачивать монеты сопряжено с дополнительными рисками.

В сути, THORChain действует как управляющий хранилища, контролируя потоки ввода и вывода средств. Это способствует созданию децентрализованной ликвидности и устранению централизованных посредников. Нативный токен THORChain, известный как RUNE, используется для оплаты комиссий за транзакции, обеспечения безопасности, управления и проверки.

Модель автоматического маркет-мейкера (AMM) THORChain использует RUNE в качестве базовой пары, позволяя обменивать токены на любой другой поддерживаемый актив. В некотором смысле проект напоминает кроссчейн-версию Uniswap, где RUNE выполняет функцию расчетного и безопасного актива для пулов ликвидности.

Kava

Kava – это блокчейн первого уровня, который объединяет скорость и совместимость Cosmos, а также поддержку разработчиков Ethereum. Kava Network представляет собой отдельный блокчейн для среды разработки EVM и Cosmos SDK. Поддержка IBC в блокчейне Cosmos позволяет разработчикам разворачивать децентрализованные приложения для свободного взаимодействия между экосистемами Cosmos и Ethereum.

Kava использует механизм консенсуса Tendermint PoS, обеспечивая мощную масштабируемость приложений в среде разработки EVM. Kava Network, поддерживаемая KavaDAO, также предлагает открытые ончейн-стимулы разработчикам для вознаграждения лучших проектов в каждой среде разработки, исходя из их использования.

В сети Kava есть нативный токен KAVA, который выполняет функции utility-токена и токена управления, а также стейблкоин USDX, привязанный к доллару США. KAVA используется для оплаты комиссий за транзакции и стейкинга активов для достижения консенсуса в сети. Пользователи могут делегировать валидаторам KAVA, внесенные в стейкинг, чтобы получать долю эмиссии KAVA. Стейкеры и валидаторы также могут голосовать за предложения по управлению, определяющие параметры сети.

IoTeX

IoTeX – это сеть первого уровня, основанная в 2017 году с целью объединения блокчейна с Интернетом вещей (IoT). Она предоставляет пользователям полный контроль над данными, сгенерированными их устройствами, позволяя использовать “обеспеченные машинами DApps, активы и сервисы”. Механизм сети обеспечивает сохранность и защиту информации пользователей.

Сочетание аппаратных и программных решений IoTeX способствует созданию новых методов эффективного управления конфиденциальностью и данными. Появившаяся система преобразования цифровых активов из реальных данных получила название MachineFi.

IoTeX представила два полезных аппаратных продукта: Ucam и Pebble Tracker. Ucam – передовая камера для домашней безопасности, позволяющая отслеживать события в доме из любой точки при полном обеспечении конфиденциальности. Pebble Tracker – это интеллектуальный GPS с поддержкой 4G и функцией отслеживания и мониторинга. Он следит не только за данными GPS, но и предоставляет информацию о погодных условиях в реальном времени, включая температуру, влажность и качество воздуха.

IoTeX имеет несколько протоколов второго уровня, построенных поверх основной сети. Блокчейн предоставляет инструменты для создания настраиваемых сетей, использующих IoT для своего функционирования. Эти субцепи также способны взаимодействовать друг с другом и обмениваться информацией через платформу IoTeX. Разработчики могут легко создавать новые субцепи, чтобы удовлетворить специфические потребности устройств IoT. Монеты IoTeX, известные как IOTX, используются для оплаты комиссий за транзакции, стейкинга, управления и обеспечения работы сети.

Резюме

Современная экосистема блокчейна представлена множеством сетей первого уровня и протоколов второго уровня. В этом разнообразии легко запутаться, однако разобравшись в их основах, становится проще уловить структуру каждой из них. Это знание оказывается весьма полезным при освоении новых блокчейн-проектов, особенно тех, которые взаимодействуют с другими сетями или предлагают кроссчейн-решения.