Propozycje rozwiązań warstwy 2 mają ogromne znaczenie. Pozwalają one na zwiększenie skalowalności i przepustowości, jednocześnie zachowując integralność blockchaina. Gwarantują pełną decentralizację, bezpieczeństwo i transparentność.

Nie powinno was to zdziwić, że Ethereum jest ekosystemem, który najczęściej korzysta z rozwiązań warstwy drugiej. Bitcoin również posiada takie rozwiązanie w postaci sieci Lightning.

Warstwa działa jako dodatkowa „warstwa” na już istniejącym łańcuchu bloków.

Pierwsze rozwiązania warstwy 2 pojawiły się na łańcuchach bloków Bitcoin i Litecoin z siecią Lightning, a następnie na Ethereum za pomocą Raiden Network, odpowiednika sieci Lightning dla ETH.

Warstwa 2 działa jako nakładka na już istniejący i ugruntowany łańcuch bloków, adresując nowe problemy, na które główny łańcuch bloków (warstwa 1) nie jest w stanie skutecznie reagować.

Na przykład w przypadku Bitcoina, transakcje są wolne, a średni czas tworzenia bloku wynosi około 10 minut, a „prawdopodobna” finalizacja transakcji trwa od 20 minut (2 bloki) do 60 minut (6 bloków). Dodatkowo, średni koszt transakcji może przekroczyć 1 do 5 dolarów za transakcję, co sprawia, że Bitcoin nie nadaje się do mikropłatności.

W przypadku Ethereum problem jest podobny, z czasem bloku wynoszącym 13 sekund, ale finalizacja transakcji zazwyczaj trwa od 2 do 7 minut, czyli od 10 do 35 bloków, w zależności od bezpieczeństwa, aby uznać transakcję za ostatecznie ważną. Ponadto, transakcje Ethereum kosztują kilka dolarów, a nawet kilkadziesiąt dolarów w przypadku przeciążenia sieci.

Można powiedzieć, że jest to zbyt kosztowne i wolne. Jest to cena posiadania bezpiecznej i zdecentralizowanej sieci.

Historia kluczowych warstw drugich w blockchainie

Dwa główne przykłady starszych rozwiązań warstwy 2 to Sieć Błyskawiczna (Lightning Network) oraz Plasma Ethereum.

Mimo że działają na różnych mechanizmach i mają swoje indywidualne cechy, oba te rozwiązania dążą do zwiększenia przepustowości w systemach blockchainowych.

W przypadku sieci Bitcoin, Lightning Network opiera się na tzw. „kanałach stanowych”. Są to kanały, które realizują operacje poza głównym łańcuchem bloków Bitcoin, aby rozładować sieć z nadmiernego obciążenia i wydłużyć czas przetwarzania transakcji, a następnie rejestrują je w głównym łańcuchu bloków.

W przypadku Ethereum, Plasma składa się z dodatkowych łańcuchów bloków przyłączonych do Ethereum (jak OMG Network lub Polygon). Dzięki temu Ethereum staje się najbardziej zróżnicowanym blockchainem „warstwy 1”, ponieważ projekty związane z jego ekosystemem są różnorodne i zróżnicowane.

Warstwy 2, czyli „plazmy”, mogą służyć różnym celom:

• Zmniejszenie przeciążenia sieci Ethereum
• Umożliwienie interakcji z innymi łańcuchami bloków
• Tworzenie nowych modeli biznesowych
• Rozbudowa ekosystemu Ethereum
• Wzmocnienie bezpieczeństwa sieci Ethereum

Rozwiązania warstwy 2 są także określane jako „rozwiązania skalowalności off-chain”.

Jedną z głównych zalet korzystania z rozwiązań poza łańcuchem jest to, że główny blockchain nie musi przechodzić żadnych zmian strukturalnych, ponieważ warstwa 2 jest dodawana jako nakładka.

Dzięki temu rozwiązania warstwy 2 mają potencjał zwiększenia przepustowości bez ryzyka utraty bezpieczeństwa sieci głównego łańcucha bloków.

Integracja zmian dokonywanych przez warstwę 2 z głównym łańcuchem bloków mogłaby jednak prowadzić do problemów z bezpieczeństwem.

Podział ekosystemu na wiele warstw pozwala Ethereum na zapewnienie różnych aspektów łańcucha bloków bez nadmiernego obciążenia sieci.

Ethereum koncentruje się na zapewnieniu bezpieczeństwa sieci, podczas gdy większość rozwiązań warstwy 2 czyni go bardziej dynamicznym i konkurencyjnym, zapewniając lepszą wydajność niż to, co oferowałoby samo Ethereum bez warstwy 2.

Rodzaje Warstwy 2

Łańcuchy Poboczne (Sidechains): Jest to najczęściej wykorzystywana forma skalowania ekosystemu blockchain, ale jednocześnie może być najmniej optymalna. Polega to na wprowadzeniu osobnego łańcucha bloków, który posiada swoją własną strukturę i mechanizm konsensusu. Jest dwukierunkowo związany z głównym łańcuchem, umożliwiając przesyłanie aktywów między nimi. Proces ten polega na zablokowaniu aktywów w głównym łańcuchu, wybiciu ich na łańcuchu pobocznym w proporcji 1:1, a następnie zablokowaniu ich z powrotem na łańcuchu głównym po spaleniu na łańcuchu pobocznym. Łańcuch poboczny posiada swoich własnych górników i walidatorów.

Kanały Stanu (State Channels): Działają podobnie do Lightning Network w Bitcoinie. Pozwalają na przeprowadzanie płatności i różnorodnych aktualizacji w ekosystemie blockchain. Kanały stanu to system pozałańcuchowy, w którym użytkownik blokuje część stanu łańcucha w kontrakcie multisig, a następnie przesyła tokeny między stronami. Cały proces odbywa się poza głównym łańcuchem, zgodnie z jego zasadami, a tylko końcowy stan jest wysyłany z powrotem do głównego łańcucha.

Rollupy (Rollups): To najnowsza i najczęściej stosowana warstwa druga. Wyróżniamy dwa rodzaje rollupsów: ZK-Rollups i Optimistic Rollups. Transakcje w tej warstwie są grupowane w paczki i przetwarzane poza głównym łańcuchem, co pozwala na większą przepustowość, mniejsze koszty i maksymalne bezpieczeństwo. Dzięki rollupsom możliwe jest przeprowadzanie transakcji na głównym łańcuchu, podczas gdy obliczenia odbywają się off-chain.

Podsumowanie

Wykorzystanie rozwiązań warstwy drugiej staje się coraz powszechniejsze. Nawet niektóre gry oparte na technologii NFT korzystają z tych rozwiązań, aby uniknąć wydatków podczas rozgrywki. W miarę rosnącej popularności kryptowalut, warstwa druga stanie się nieodłączną częścią całego ekosystemu.