Layer 0 блокчейны: объяснение

Решая отраслевые проблемы, протоколы Layer 0 являются фундаментальной основой, позволяющей создавать блокчейны уровня 1. Они играют ключевую роль в развитии блокчейн-сетей и приложений, предлагая решения для таких проблем, как масштабируемость и совместимость. В конечном счёте протоколы Layer 0 служат базовой инфраструктурой для всей системы, обеспечивая бесшовную работу блокчейн-технологий.

Основы

При анализе компонентов блокчейн-экосистемы один из подходов — сопоставлять их с интернет-протоколами и определять отдельные уровни.

Полная классификация блокчейн-экосистемы включает в себя следующие уровни:

Начинается всё с Layer 0, который служит фундаментом и предоставляет базовую инфраструктуру для разработки множества блокчейнов уровня 1.

Далее идёт Layer 1 — собственно базовые блокчейны, на которых разработчики создают разные приложения, например децентрализованные приложения (DApps).

На Layer 2 располагаются решения для масштабирования, призванные разгрузить Layer 1, беря на себя часть транзакционной нагрузки.

Наконец, на Layer 3 находится прикладной уровень экосистемы — различные блокчейн-приложения, включая игры, кошельки и другие DApps.

В отдельных случаях классификация блокчейн-экосистемы по этим уровням может быть неприменима: в разных сценариях одни уровни могут отсутствовать или их границы смещаются в зависимости от контекста.

Чтобы решить проблемы, с которыми сталкиваются сети уровня 1, особенно на примере мономонолитной архитектуры Ethereum, протоколы Layer 0 предлагают потенциальное решение. Создавая универсальную базовую инфраструктуру и позволяя разработчикам разворачивать собственные блокчейны под конкретные задачи, Layer 0 стремится повысить эффективность в решении таких вопросов, как масштабируемость и интероперабельность. Главная цель — предоставить более упорядоченный подход к их устранению.

Проблемы, которые может решить Layer 0

Интероперабельность

Понятие интероперабельности охватывает способность блокчейн-сетей взаимодействовать между собой, формируя единое пространство блокчейн-продуктов и сервисов, что улучшает пользовательский опыт.

В рамках блокчейн-экосистемы сети, использующие один и тот же протокол Layer 0, обладают встроенной совместимостью и не нуждаются в отдельных мостах. С помощью различных реализаций протоколов межцепочной передачи Layer 0 позволяет блокчейнам в экосистеме взаимно использовать функциональность и сценарии применения друг друга. Такое сотрудничество приносит преимущества — более высокие скорости транзакций и лучшую оперативность работы.

Масштабируемость 

Затор, характерный для мономонолитного блокчейна вроде Ethereum, возникает из-за того, что один Layer 1 выполняет все ключевые функции: исполнение транзакций, консенсус и доступность данных. Это создаёт узкое место для масштабирования. Layer 0 предлагает альтернативу, распределяя эти функции между разными блокчейнами.

В такой архитектуре сети, построенные на одной базе Layer 0, могут распределять задачи между собой для оптимизации производительности и повышения масштабируемости. Например, цепочки исполнения можно адаптировать для эффективной обработки большого объёма транзакций, что увеличивает пропускную способность.

Гибкость для разработчиков

Протоколы Layer 0 ориентированы на удобство разработчиков: они предоставляют простые SDK и интуитивно понятные интерфейсы, упрощающие запуск специализированных блокчейнов.

Используя Layer 0, разработчики получают высокую степень свободы в настройке своих блокчейнов: от моделей выпуска токенов до контроля над типами DApp-ов, которые можно развернуть на их цепочках. Такая гибкость позволяет формировать сети в соответствии с конкретными задачами и видением проектов.

Расшифровка Layer 0: механика протоколов

Протоколы Layer 0 могут работать по-разному, отличаясь архитектурой, набором функций и фокусом.

Как правило, Layer 0 выступает в роли главной цепочки, обеспечивающей безопасность транзакционных данных, исходящих от множества цепочек Layer 1. В рамках такой модели существуют кластеры цепочек Layer 1, построенные поверх Layer 0, а межцепочные протоколы передачи обеспечивают перемещение токенов и данных между автономными блокчейнами.

Важно отметить, что структура и взаимосвязи между этими компонентами могут существенно различаться в зависимости от конкретного протокола Layer 0. Рассмотрим несколько примеров.

Polkadot

Polkadot, концепция которой принадлежит сооснователю Ethereum Гэвину Вуду, задуман как платформа, дающая разработчикам инструменты для создания собственных блокчейнов. Протокол включает основную цепочку — Polkadot Relay Chain, а отдельные блокчейны, развёрнутые поверх Polkadot, называются парачейнами (parachains).

Polkadot Relay Chain служит посредником, обеспечивающим связь между парачейнами. Для повышения эффективности обработки транзакций используется подход шардинга, разделяющий блокчейны или базы данных на более мелкие части.

Для безопасности и достижения консенсуса Polkadot использует валидаторы по схеме proof-of-stake (PoS). Проекты, желающие строить на Polkadot, участвуют в аукционах за слоты для парачейнов. Важным этапом стало декабрь 2021 года, когда первая парачейн-проект был одобрен через аукционный механизм.

Avalanche

Avalanche, запущенная в 2020 году компанией Ava Labs с упором на DeFi, строится на трёхцепочной инфраструктуре: Contract Chain (C-chain), Exchange Chain (X-chain) и Platform Chain (P-chain).

Эти три цепочки спроектированы для выполнения разных функций внутри экосистемы с целью повышения безопасности при низкой задержке и высокой пропускной способности. X-Chain предназначена для создания и обмена активами, C-Chain — для смарт-контрактов, а P-Chain — для координации валидаторов и субсетей (subnets). Гибкая структура Avalanche также обеспечивает быстрые и дешёвые кросс-чейн обмены.

Cosmos

Сеть Cosmos была основана Итэном Бухманом и Джеем Квоном в 2014 году и включает в себя Cosmos Hub — PoS-блокчейн-мейннет — и специализированные блокчейны, называемые зонами (Zones). Главная задача Cosmos Hub — упрощать передачу активов и данных между зонами, одновременно предоставляя общий уровень безопасности.

Каждая Zone в экосистеме Cosmos отличается высокой настраиваемостью: разработчики могут создавать собственную криптовалюту, задавать параметры валидации блоков и добавлять другие функции. Для взаимодействия всех приложений и сервисов Cosmos используется протокол Inter-Blockchain Communication (IBC), обеспечивающий свободный обмен активами и данными между независимыми блокчейнами и способствующий интероперабельности внутри сети Cosmos.

Заключение

Потенциал Layer 0 блокчейнов в решении отраслевых проблем, таких как масштабируемость и интероперабельность, зависит от их архитектуры. Однако окончательное влияние и успешность Layer 0 ещё предстоит определить, поскольку существует множество конкурирующих подходов, претендующих на аналогичные цели.

То, насколько Layer 0 сможет помочь преодолеть эти вызовы, будет зависеть от способности привлекать разработчиков и проектов, готовых строить на этих протоколах, а также от ценности, которую приложения на таких блокчейнах принесут конечным пользователям.