Что такое нулевой уровень: система с основными блокчейнами и сайдчейнами

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.

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.