Что такое Layer-0: новая архитектура блокчейнов с mainchain и sidechain

Технология блокчейна отличается сложностью — ее возможности обеспечивают несколько архитектурных уровней. Если термины layer-1 и layer-2 стали привычными, то сейчас на рынок выходит новый базовый уровень: layer-0. Layer-0 — это блокчейн-протокол, который лежит в основе многих монет и токенов, торгующихся на криптовалютном рынке.

Обзор блокчейна

Прежде чем рассматривать блокчейны layer-0, нужно вспомнить базовые принципы. Для новичков блокчейн — это публичный цифровой реестр транзакций, распределяемый и защищаемый с помощью криптографии. Ключевая архитектура блокчейна состоит из пяти слоев: аппаратное обеспечение, данные, сеть, консенсус и приложения.

Каждый слой выполняет уникальные задачи, чтобы блокчейн функционировал корректно. К ним относятся хранение данных о транзакциях и обеспечение достижения консенсуса между всеми узлами перед подтверждением операций. Каждый уровень важен для целостности, безопасности и эффективности сети блокчейна.

Виды блокчейн-протоколов

При изучении блокчейна вы встретите термины layer-1 и layer-2. Они обозначают разные типы протоколов, каждый из которых играет свою роль в экосистеме. Разобраться в их особенностях важно для понимания работы блокчейнов layer-0.

Блокчейн-протоколы Layer-1

Layer-1 известен большинству участников рынка — к нему относятся такие сети, как Bitcoin и Ethereum, на которых основаны ведущие криптовалюты. Layer-1 становится предметом обсуждения при халвингах и крупных обновлениях. Это независимые сети, которые обрабатывают транзакции, обеспечивают безопасность через криптографию и создают новые блоки.

Когда нагрузка растет, основная цепь может сталкиваться с перегрузкой, что приводит к замедлению транзакций и росту комиссий. Эти проблемы призваны решать решения уровня layer-2.

Блокчейн-протоколы Layer-2

Layer-2 строится поверх существующих сетей layer-1 и специализируется на масштабировании для снижения нагрузки на основной уровень. Если layer-1 — это оживленная автомагистраль, то layer-2 — новые полосы движения, устраняющие заторы. Перенос части операций вне основной цепи ускоряет обработку и обеспечивает пользователям более плавную работу с блокчейном.

Блокчейн-протоколы Layer-0

Layer-0 создает базовую инфраструктуру для построения любых блокчейнов layer-1. Эти протоколы формируют основную архитектуру и задают правила взаимодействия между сетями, обеспечивая совместимость и обмен данными. Layer-0 устраняет ограничения монолитных сетей layer-1 — низкую совместимость и узкие места масштабируемости. Благодаря модульному устройству сообщества могут создавать блокчейны под свои задачи.

Как работает блокчейн Layer-0?

Layer-0 реализует архитектуру на базе sidechain и включает три ключевых компонента:

• Mainchain — осуществляет передачу данных между разными layer-1, построенными на протоколе layer-0.
• Sidechain — специализированные layer-1, подключаемые к основной цепи.
• Межцепочечный коммуникационный протокол — стандартизирует обмен данными между layer-1.

Например, в Polkadot — одном из лидеров layer-0 — основная цепь называется relay chain. Параллельные цепи (parachain) — это sidechain layer-1, работающие на relay chain. Протокол XCMP (Cross-Consensus Message Passing) обеспечивает совместимость и взаимодействие систем консенсуса.

Преимущества блокчейн-протокола Layer-0

Layer-0 дает ряд важных преимуществ экосистеме блокчейна:

Масштабируемость: Распределяя транзакции между уровнями, layer-0 повышает эффективность сети и поддерживает больший объем операций без потерь в безопасности. Это позволяет системе расти вместе с ростом спроса пользователей.

Гибкость: Разработчики могут создавать специализированные блокчейны layer-1 для конкретных задач, используя возможности совместимости layer-0. Например, layer-1 для GameFi или децентрализованных приложений (DApps).

Инновации: Модульная структура layer-0 ускоряет разработку и эксперименты, способствуя появлению новых функций и сервисов. Так, в блокчейне Venom применяется динамический шардинг — масштабирование числа и размера shard chain в реальном времени под рабочую нагрузку.

Layer-0 и Layer-1: основные отличия

Блокчейн-специалисты в первую очередь сравнивают layer-0 и layer-1.

Сходства

Оба уровня создавались для максимального использования преимуществ децентрализации, принимая во внимание блокчейн-трилемму. Основные сходства:

Децентрализация: Оба уровня не допускают централизации управления, распределяя контроль и работу между узлами.

Безопасность: Применяют современные криптографические методы для защиты данных и предотвращения подделок.

Масштабируемость: Каждый уровень стремится к максимальной пропускной способности — обработке транзакций, хранению данных и достижению консенсуса по мере роста сети.

Прозрачность: Любой пользователь, имеющий доступ к обозревателю блокчейна, может проверить транзакции и текущее состояние сети.

Различия

Однако различия между ними существенны:

Функциональная роль: Layer-0 — это инфраструктура для создания блокчейнов, а layer-1 — уровень, который выполняет обработку транзакций и консенсус напрямую.

Масштабируемость: Layer-1 часто сталкивается с ограничениями по масштабируемости из-за монолитности, что вызывает узкие места. Layer-0 обеспечивает совместимость разных layer-1 и эффективную маршрутизацию транзакций между сетями.

Гибкость: Layer-0 поддерживает широкий спектр уникальных блокчейнов layer-1 и различных механизмов консенсуса, а layer-1 чаще всего более жестко структурирован.

Ключевые примеры блокчейнов Layer-0

К основным протоколам layer-0 относятся:

Avalanche (AVAX): Avalanche поддерживает несколько layer-1 через основные цепи — P-Chain, X-Chain и C-Chain. Каждая mainchain решает свои задачи, что позволяет оптимизировать работу под разные кейсы. Благодаря высокой пропускной способности, низким комиссиям, надежной безопасности и удобным инструментам для разработчиков Avalanche идеально подходит для GameFi-проектов.

Cosmos (ATOM): Cosmos называют "Интернетом блокчейнов" — это протокол layer-0, ориентированный на модульность и гибкость для разработчиков. Сообщество Cosmos развивает основную цепь Cosmos Hub как эталон для построения блокчейнов в экосистеме Cosmos. На инфраструктуре Cosmos работают десятки популярных layer-1.

Polkadot (DOT): Polkadot объединяет различные блокчейны через Relay Chain. Механизм консенсуса Nominated Proof-of-Stake повышает безопасность, а цель протокола — дать масштабируемую и защищенную платформу для создания специализированных блокчейнов под конкретные задачи.

Заключение

Появление протоколов Cosmos, Polkadot и Avalanche обозначает новый этап в проектировании и развитии блокчейнов. Layer-0 позволяет преодолеть ограничения масштабируемости и совместимости, характерные для большинства layer-1, выступая базовой инфраструктурой. Модульные sidechain и специальные коммуникационные протоколы создают гибкую связанную экосистему, где можно собирать кастомные layer-1 для любых задач. Layer-0 — это не просто технологическое развитие, а настоящая революция архитектуры блокчейнов, которая делает сети эффективнее, гибче и более интегрированными.

FAQ

Какой пример Layer-0?

Polkadot (DOT) — яркий пример протокола layer-0, который обеспечивает основу для взаимодействия различных блокчейнов.

Биткоин — Layer-1 или Layer-0?

Биткоин — это блокчейн layer-1. Он формирует основную архитектуру криптовалют, а layer-1 — это основной сетевой уровень блокчейна.

Что такое Layer Zero в криптовалютах?

Layer Zero — это протокол совместимости, который объединяет разные блокчейны и обеспечивает обмен данными и активами между ними. Layer Zero служит базовым слоем для взаимодействия блокчейнов.

В чем разница между Layer-1 и Layer-0?

Layer-0 отвечает за оптическое коммутирование (lambda switching), а layer-1 — за электрическое управление и сетевое администрирование. Layer-0 реализует оптическое переключение каналов, а layer-1 обеспечивает функции контроля сети.