Что такое блокчейн уровня 1?

Основной блокчейн также известен как сеть уровня 1 (L1). Протоколы уровня 1 включают BNB Smart Chain (BNB), Bitcoin (BTC), Ethereum (ETH) и Solana (SOL). Поскольку это основные сети в их экосистеме, они называются уровнем 1. Существуют также внесетевые решения и другие решения уровня 2 (L2), которые строятся поверх основных сетей, в отличие от решений уровня 1.

Другими словами, когда протокол выполняет и завершает транзакции в своей собственной цепочке блоков, он считается уровнем 1. Кроме того, у него есть собственный токен, который он использует для покрытия транзакционных издержек.

Масштабирование на уровне 1

Распространенная проблема заключается в том, что сети уровня 1 не могут масштабироваться. Во времена высокого спроса Биткойн и другие крупные блокчейны с трудом обрабатывают транзакции. Алгоритм консенсуса Proof of Work (PoW), используемый BTC, потребляет много вычислительной мощности.

В то время как PoW гарантирует децентрализацию и безопасность, сети PoW, как правило, работают медленно, когда транзакций слишком много. В результате увеличиваются комиссии и увеличивается время подтверждения транзакций.

Хотя разработчики блокчейна уже какое-то время сосредотачиваются на вопросах масштабируемости, до сих пор ведутся споры об оптимальном выборе. Варианты масштабирования уровня 1 включают:

• Увеличение размера блока для размещения большего количества транзакций в блоке.
• Изменение выбранного метода консенсуса (как это будет сделано с предстоящим обновлением Ethereum 2.0).
• Использование шардинга (метода разделения баз данных).

Для реализации улучшений уровня 1 требуется много работы. Обычно не все пользователи сети принимают изменения. Это может привести к расколу в сообществе или к хардфорку, как это произошло в 2017 году с расколом между Биткойн и Биткойн Кэш.

SegWit Bitcoin является примером решения для масштабирования уровня 1 (отдельный свидетель). Благодаря реорганизации данных блока увеличилась пропускная способность Биткойн (цифровые подписи больше не являются частью входных данных транзакции). Модификация увеличила количество места, доступного для транзакций в каждом блоке, без ущерба для безопасности сети. SegWit был реализован с использованием программного форка с обратной совместимостью. Это означает, что биткойн-узлы, которые еще не были обновлены для поддержки SegWit, все еще могут обрабатывать транзакции.

Как работает шардинг уровня 1?

Популярным методом масштабирования уровня 1 для увеличения пропускной способности транзакций является сегментирование. Этот метод представляет собой тип разделения базы данных, который можно использовать с распределенными реестрами на блокчейнах. Чтобы распределить рабочую нагрузку и увеличить скорость транзакций, сеть и ее узлы разделены на множество сегментов. Каждый сегмент (фрагмент) контролирует часть сетевой активности. Поэтому каждый фрагмент имеет свои транзакции, узлы и отдельные блоки.

Благодаря шардингу каждому узлу не нужно хранить полную копию всего блокчейна. Чтобы сообщить о состоянии своих локальных данных, включая баланс адресов и другие важные показатели, каждый узел вместо этого сообщает о ходе работы базовой сети.

Сравнение уровней 1 и 2

Не все проблемы улучшения могут быть решены на уровне 1. В основной сети блокчейна некоторые изменения сложно или почти невозможно реализовать из-за технологических ограничений. Например, Proof of Stake (PoS) обновляется в Ethereum, хоть и очень долго.

Из-за трудностей с масштабируемостью некоторые варианты использования просто не могут работать с уровнем 1. Из-за низкой скорости транзакций игра с блокчейном не может реально использовать сеть Биткойн. Тем не менее, игра по-прежнему может использовать безопасность и децентрализацию уровня 1. Лучший вариант — реализовать решение уровня 2 поверх сети.