Блокчейн Layer 1

Что такое блокчейн Layer 1?

Блокчейн Layer 1 — это базовая блокчейн-сеть, которая обрабатывает транзакции, хранит историю операций, обеспечивает собственную безопасность с помощью консенсуса и поддерживает основные правила своей экосистемы.В криптоиндустрии Layer 1 часто сокращают до L1.Блокчейн Layer 1 служит основой, на которой могут строиться кошельки, токены, децентрализованные приложения, валидаторы, майнеры, узлы, мосты и сети Layer 2.

В руководстве Ethereum по Layer 2 говорится, что блокчейны Layer 1, такие как Ethereum и Bitcoin, — это базовые сети, поверх которых создаются проекты Layer 2.

У блокчейна Layer 1 обычно есть собственный нативный актив, процесс создания блоков, система комиссий, программное обеспечение узлов, формат транзакций и модель безопасности.Некоторые блокчейны Layer 1 ориентированы в первую очередь на платежи и расчеты, а другие поддерживают смарт-контракты и децентрализованные приложения.Проще говоря, блокчейн Layer 1 — это основная сеть, на которой начинаются наиболее фундаментальная безопасность и окончательные расчеты.

Как работает блокчейн Layer 1

Блокчейн Layer 1 собирает пользовательские транзакции, проверяет их соответствие правилам протокола, объединяет в блоки или записи и добавляет в общий реестр.Узлы запускают программное обеспечение, которое проверяет блокчейн и отклоняет недействительные данные.В зависимости от модели консенсуса валидаторы или майнеры участвуют в создании блоков.Блокчейн записывает транзакции в хронологическом порядке, чтобы пользователи могли проверять балансы, переводы, состояние смарт-контрактов и активность сети.

В руководстве для разработчиков Bitcoin объясняется, как блоки соединяются в цепь и как Proof of Work помогает защищать историю транзакций.

После включения действительного блока в принятую цепь его становится сложнее отменить благодаря последующим блокам или правилам финализации.Это позволяет пользователям доверять реестру, не полагаясь на одного централизованного оператора базы данных.

Основные компоненты блокчейна Layer 1

Блокчейн Layer 1 обычно включает одноранговую сеть, реестр, механизм консенсуса, нативный актив, правила транзакций и программное обеспечение узлов.Одноранговая сеть позволяет участникам обмениваться блоками, транзакциями и обновлениями состояния.В реестре хранится история действительных транзакций.Механизм консенсуса помогает сети согласовать, какие блоки являются действительными.Нативный актив обычно используется для оплаты комиссий за транзакции, вознаграждения валидаторов и майнеров, стейкинга или предотвращения спама.Программное обеспечение узлов позволяет независимым пользователям самостоятельно проверять блокчейн.Эти компоненты работают вместе, создавая публичную криптовалютную сеть, которая может функционировать без единого владельца.

Консенсус в блокчейне Layer 1

Консенсус — это процесс, который позволяет блокчейну Layer 1 согласовать единую действительную версию реестра.Без консенсуса разные узлы могли бы расходиться во мнениях о балансах, транзакциях, результатах работы смарт-контрактов или порядке блоков.Proof of Work и Proof of Stake — две основные модели консенсуса, используемые в блокчейнах Layer 1.В Proof of Work майнеры расходуют вычислительные мощности, чтобы создавать действительные блоки в соответствии с правилами сложности сети.В Proof of Stake валидаторы обычно блокируют активы или размещают их в стейкинге, чтобы участвовать в предложении блоков, голосовании и финализации.У каждой модели консенсуса есть свои компромиссы в отношении энергопотребления, требований к оборудованию, децентрализации, финализации, слешинга, экономической безопасности и стимулов для валидаторов.Перед оценкой безопасности любого блокчейна Layer 1 пользователям следует разобраться в используемой модели консенсуса.

Нативный актив

Нативный актив — это основная монета блокчейна Layer 1.Ее часто используют для оплаты комиссий за транзакции, вознаграждения создателей блоков, обеспечения безопасности валидаторов или сетевых стимулов.В сетях со смарт-контрактами пользователям обычно нужен нативный актив для оплаты газа при отправке транзакций или взаимодействии с приложениями.

В документации Ethereum о газе объясняется, что газ измеряет объем вычислительных ресурсов, необходимых для обработки операций в Ethereum.

Нативный актив также может влиять на управление, доходность стейкинга, поведение валидаторов и экономику сети.Однако наличие у нативного актива определенной функции в сети не означает автоматически, что он безопасен или ценен как инвестиция.Перед оценкой актива Layer 1 пользователям следует изучить правила предложения, спрос на оплату комиссий, стимулы для стейкинга, потребности безопасности и использование экосистемы.

Смарт-контракты в блокчейне Layer 1

Некоторые блокчейны Layer 1 поддерживают смарт-контракты.Смарт-контракт — это код на блокчейне, который может хранить активы, выполнять правила и реагировать на транзакции пользователей.

В документации Ethereum о смарт-контрактах они описываются как программы, развернутые в сети, которые работают согласно заданному коду и с которыми можно взаимодействовать посредством транзакций.

Смарт-контракты позволяют создавать DeFi, NFT, стейблкоины, запускать токены, ончейн-игры, рынки кредитования, системы управления и децентрализованную идентификацию.Блокчейн Layer 1 со смарт-контрактами может стать платформой для множества независимых приложений.Это также повышает риски: ошибки в коде, недостаточные разрешения, сбои оракулов и вредоносные контракты могут привести к потере активов.Надежная сеть Layer 1 не делает безопасным каждое приложение в этой сети.

Узлы и валидаторы

Узлы — это компьютеры, на которых работает программное обеспечение блокчейна и которые помогают поддерживать сеть Layer 1.Полный узел проверяет блоки и транзакции согласно правилам протокола.В зависимости от модели консенсуса валидатор или майнер также может участвовать в создании блоков.RPC-узлы помогают кошелькам и приложениям считывать данные блокчейна и отправлять транзакции в сеть.

В документации для разработчиков Ethereum узлы и клиенты описываются как программное обеспечение и участники, необходимые для работы сети и ее проверки.

Обычно сеть надежнее, если множество независимых участников могут запускать узлы и проверять блокчейн.Если требования к узлам станут слишком дорогими или сложными, со временем децентрализация может ослабнуть.

Блоки, слоты и реестры

Многие блокчейны Layer 1 организуют данные в блоки, а некоторые сети используют связанные с временем единицы, например слоты.Блок обычно содержит транзакции, метаданные, криптографические ссылки и сведения, необходимые для связи с историей блокчейна.В некоторых вариантах устройства протокола слот может обозначать возможность для валидатора или лидера создать блок.

На странице терминологии Solana реестр описывается как список записей, содержащих транзакции, подписанные клиентами.

В разных блокчейнах Layer 1 могут использоваться разные термины, но основная цель схожа.Сети необходима упорядоченная запись действительных операций, которую участники могут проверять.Эта запись позволяет пользователям и приложениям понимать балансы аккаунтов, владение токенами, состояние смарт-контрактов и историю транзакций.

Блокчейн Layer 1 и блокчейн Layer 2

Блокчейн Layer 1 — это базовая сеть, а блокчейн Layer 2 создается поверх нее для масштабирования или улучшения пользовательского опыта.Layer 1 обеспечивает основные расчеты и безопасность сети.Layer 2 обрабатывает операции вне базового блокчейна, а затем связывается с Layer 1 с помощью доказательств, данных, обязательств или расчетных транзакций.

В документации Ethereum по масштабированию объясняется, что транзакции Layer 2 отправляются вне Layer 1, а затем различными способами привязываются к нему — в зависимости от реализации.

Layer 2 может снизить комиссии и увеличить пропускную способность, но обычно зависит от Layer 1 в вопросах более фундаментальных расчетов или безопасности.Layer 1 и Layer 2 не являются соперниками.Часто они дополняют друг друга в рамках одной системы масштабирования.

Проблемы масштабируемости

Масштабируемость — одна из самых сложных задач для блокчейнов Layer 1.Базовый блокчейн может повысить пропускную способность, изменив размер блоков, время их создания, устройство выполнения операций, параллельную обработку или правила консенсуса.Однако слишком быстрое увеличение пропускной способности может затруднить обычным пользователям проверку сети.Если запускать узлы смогут только крупные дата-центры, сеть может стать менее децентрализованной.Поэтому многие экосистемы используют роллапы Layer 2, платежные каналы, боковые системы или модульные архитектуры для обработки большего числа операций.В документации Ethereum по масштабированию говорится, что цель масштабируемости — повысить скорость и пропускную способность транзакций, не жертвуя децентрализацией и безопасностью.Блокчейн Layer 1 следует оценивать не только по скорости, но и по тому, кто может его проверять и насколько надежным он остается при высокой нагрузке.

Безопасность в блокчейне Layer 1

Безопасность Layer 1 обеспечивается криптографией, консенсусом, экономическими стимулами, проверкой узлов, качеством программного обеспечения и координацией сообщества.Цифровые подписи подтверждают, что транзакцию авторизовал владелец соответствующего приватного ключа.Правила консенсуса не позволяют добросовестным узлам принимать недействительные блоки.Экономические стимулы вознаграждают за добросовестное создание блоков и сдерживают атаки.Клиенты с открытым исходным кодом позволяют большему числу людей проверять и улучшать программное обеспечение.Тем не менее блокчейны Layer 1 не являются полностью безрисковыми.К рискам относятся ошибки программного обеспечения, концентрация валидаторов, централизация майнинга, реорганизация блокчейна, споры об управлении, спам-атаки, сбои клиентов и ошибки при использовании кошельков.

Преимущества блокчейна Layer 1

Первое преимущество блокчейна Layer 1 — непосредственные расчеты на базовом уровне.Второе — независимая безопасность благодаря собственному механизму консенсуса сети.Третье — возможность публичной проверки с помощью узлов и обозревателей блокчейна.Четвертое — полезность нативного актива для оплаты комиссий, вознаграждений, стейкинга, майнинга или сетевых стимулов.Пятое — поддержка приложений, токенов и уровней масштабирования.Шестое — устойчивость к цензуре, если сеть достаточно децентрализована.Благодаря этим преимуществам блокчейны Layer 1 служат основой криптоэкономики.

Риски блокчейна Layer 1

Первый риск — перегрузка, которая может повысить комиссии и ухудшить пользовательский опыт.Второй — недостаточная децентрализация, если создание блоков, стейкинг, майнинг или управление узлами станут слишком концентрированными.Третий — сбои программного обеспечения клиентов узлов, кошельков, смарт-контрактов или поставщиков инфраструктуры.Четвертый — конфликты в управлении, возникающие при разногласиях участников по поводу обновлений или направления развития протокола.Пятый — риски экосистемы, связанные с мостами, токенами, DeFi-протоколами или приложениями, построенными на Layer 1.Шестой — ошибки пользователей: транзакции могут быть необратимыми, а приватные ключи — потеряны или украдены.Безопасность Layer 1 — мощный инструмент, но она не защищает пользователей от всех ошибок и небезопасных приложений.

Как оценивать блокчейн Layer 1

Начните с определения механизма консенсуса и того, как выбираются создатели блоков.Оцените децентрализацию: изучите распределение валидаторов и майнинга, разнообразие клиентов, требования к узлам и структуру управления.Изучите роль нативного актива в оплате комиссий, вознаграждениях, стейкинге, предложении и безопасности.Проверьте комиссии за транзакции, финализацию, время бесперебойной работы, инструменты для разработчиков, поддержку кошельков и активность экосистемы.Изучите официальную документацию, открытый исходный код, аудиты, историю обновлений, инциденты безопасности и прозрачность сообщества.Оцените реальное использование сети, не ограничиваясь маркетинговыми заявлениями.При знакомстве с новой сетью Layer 1 используйте небольшие тестовые транзакции.

Распространенные заблуждения о блокчейне Layer 1

Распространенное заблуждение состоит в том, что любой блокчейн с токеном — это надежный блокчейн Layer 1.Для настоящего Layer 1 необходимы работающий реестр, механизм консенсуса, сеть узлов, правила транзакций и модель безопасности.Другое заблуждение — считать, что низкие комиссии всегда означают более совершенную технологию.Низкие комиссии полезны, но пользователям также следует учитывать безопасность, децентрализацию, надежность и долгосрочную устойчивость.Третье заблуждение — считать, что Layer 1 делает безопасным любой токен или dApp в своей сети.Приложения могут давать сбой, даже если базовый блокчейн работает правильно.Четвертое заблуждение — считать, что Layer 2 делает Layer 1 ненужным.

FAQ

Что означает «блокчейн Layer 1»?

Блокчейн Layer 1 — это базовая блокчейн-сеть, которая обрабатывает транзакции, обеспечивает собственную безопасность с помощью консенсуса и ведет собственный реестр.

В чем разница между Layer 1 и Layer 2?

Layer 1 — это базовый блокчейн, а Layer 2 — созданная поверх него система масштабирования, предназначенная для повышения скорости, снижения стоимости или увеличения пропускной способности.

Нужен ли блокчейну Layer 1 нативный актив?

В большинстве публичных блокчейнов Layer 1 нативный актив используется для оплаты комиссий, вознаграждений, стейкинга, стимулов для майнинга или обеспечения безопасности сети.

Может ли блокчейн Layer 1 поддерживать смарт-контракты?

Да, многие блокчейны Layer 1 поддерживают смарт-контракты, хотя некоторые в основном ориентированы на платежи или расчеты.

Почему блокчейны Layer 1 взимают комиссии?

Комиссии покрывают затраты на сетевые ресурсы, вознаграждают создателей блоков и помогают предотвращать спам.

Всегда ли блокчейны Layer 1 децентрализованы?

Нет. Децентрализация зависит от участия узлов, распределения валидаторов или майнеров, управления, требований к оборудованию и разнообразия клиентов.

Безопаснее ли блокчейн Layer 1, чем Layer 2?

Не обязательно: безопасность зависит от конкретных сетей Layer 1 и Layer 2, мостов, контрактов, консенсуса и поведения пользователей.

Что такое финализация в блокчейне Layer 1?

Финализация — это момент, когда транзакция или блок принимается как часть истории блокчейна и становится очень сложно или невозможно отменить его при соблюдении обычных правил.

Могут ли блокчейны Layer 1 масштабироваться без Layer 2?

Некоторые блокчейны Layer 1 пытаются масштабироваться напрямую, но многие экосистемы используют Layer 2 или другие решения, чтобы не ослаблять децентрализацию или безопасность.

Как пользователям изучать блокчейн Layer 1?

Пользователям следует изучить консенсус, децентрализацию, комиссии, финализацию, полезность нативного актива, активность разработчиков, историю безопасности, поддержку кошельков и официальную документацию.

Заключение

Блокчейн Layer 1 — это базовый уровень криптовалютной сети.Он обеспечивает реестр, механизм консенсуса, нативный актив, правила транзакций, программное обеспечение узлов, модель безопасности и основу для расчетов, от которых зависит остальная экосистема.Надежные блокчейны Layer 1 могут поддерживать платежи, смарт-контракты, DeFi, NFT, уровни масштабирования, системы управления и экосистемы разработчиков.Главные преимущества — непосредственные расчеты, независимая безопасность сети, публичная проверка и полезность нативного актива.Основные сложности — масштабируемость, комиссии, децентрализация, риски программного обеспечения, споры об управлении и безопасность пользователей.Не следует оценивать блокчейн Layer 1 только по скорости или низким комиссиям.Пользователям стоит выяснить, как защищена сеть, кто проводит валидацию, насколько легко запустить узел, как выполняются обновления, как работает финализация и зависят ли от сети реальные приложения.Системы Layer 2 могут сделать операции в блокчейне дешевле и быстрее, но обычно полагаются на сети Layer 1 в вопросах более фундаментальной безопасности или расчетов.Для разработчиков Layer 1 — это основа приложений и инфраструктуры.Для пользователей блокчейн Layer 1 — это базовый уровень доверия, на котором начинаются криптовалютные транзакции, безопасность и расчеты.