Упс! Не вдала спроба:(
Будь ласка, спробуйте ще раз.

L2-мережі Ethereum: чим відрізняються, яку роль виконують і для чого потрібні

Ксенія Житомирська
Ксенія Житомирська Головний розробник і СТО Trustee plus
0
9 хвилин читання

Блокчейн Ethereum був запущений в 2015 році і швидко став платформою для розробки децентралізованих додатків і смарт-контрактів, а його монета ETH – другою за капіталізацією цифровою валютою після Bitcoin. Але незважаючи на це, протягом усіх років зберігалася проблема обмеженої пропускної здатності мережі: транзакції могли вимагати багато часу і комісій, особливо в періоди пікових навантажень.

Щоб зберегти безпеку і децентралізацію, але при цьому масштабуватися для мільйонів користувачів, з'явилася відповідь: рішення другого рівня – L2-мережі. 

Але якщо ще кілька років тому це були скоріше експерименти розробників, то сьогодні без них важко уявити екосистему мережі Ethereum – вони обробляють мільйони транзакцій щодня і стають звичним «входом» для новачків. Вони створили цілий сектор в індустрії, де конкурують різні технології – від Optimistic до ZKP-рішень – з єдиною метою для всіх: зробити Ethereum доступним.

Чому з'явилися L2: трилема масштабованості

У 1990-ті Ерік Брюер встановив проблему CAP – Consistency, Availability і Partition – згідно з якою будь-яка децентралізована система може володіти в повній мірі тільки двома з трьох властивостей, жертвуючи третьою. У 2014 році співзасновник Ethereum Віталік Бутерін адаптував концепцію під блокчейн – децентралізовану мережу.

У його версії жоден блокчейн не може одночасно бути безпечним, повністю децентралізованим і при цьому масштабованим (здатним швидко обробляти багато транзакцій). Спроба посилити одне завжди призводить до ослаблення інших двох.

  • Ethereum обрав безпеку + децентралізацію, пожертвувавши швидкістю. Це дозволило створити по-справжньому стійку систему з мільйонами користувачів. Але зворотний бік – обмежена пропускна здатність.
  • На практиці це означає: в періоди пікового навантаження комісія (gas fee) може зростати до десятків доларів за одну просту транзакцію. Для масового використання, щоденних, дрібних переказів такий сценарій є неприйнятним.

Для вирішення проблеми і були розроблені рішення 2-го рівня – Layer 2. Їх завдання полягає в тому, щоб розвантажити блокчейн, виконуючи транзакції за його межами.

Такий підхід вирішує відразу кілька завдань:

  • Транзакції підтверджуються набагато швидше, ніж в основній мережі. 
  • Комісія і на першому, і на другому рівні знижується за рахунок розвантаження. 
  • Користувачі можуть працювати в звичній системі без перевантаження мережі. 

Важливо розуміти: такі рішення є і в інших екосистемах (наприклад, у Bitcoin або Solana є свої підходи до масштабування). Так, у Lightning Network, запущеній для вирішення проблеми масштабованості Bitcoin, використовується система каналів, яка дозволяє користувачам взаємодіяти поза мережею і публікувати в блокчейні тільки підсумкові дані – до закриття каналу всі операції відбуваються в оффчейні.

L2-рішення в мережі Ethereum

Підписуйтеся на наші соцмережі

У мережі Ethereum масового поширення набули саме мережі другого рівня.

L2 – не просто оптимізація або «нова версія Ethereum». Це окремі блокчейни, які працюють у зв'язці з основною мережею. Їх принцип полягає в тому, щоб брати на себе левову частку обчислень (формування блоків, перевірку транзакцій), а підсумковий результат періодично відправляти на перший рівень для остаточної фіксації.

Кожна L2 має власну архітектуру, набір технологій і навіть філософію управління. Але у них є спільний знаменник: вони використовують Ethereum як «базовий шар довіри» і успадковують його безпеку, тим самим вирішуючи трилемму блокчейну. Наступні розділи ми присвятимо трьом найбільшим L2. І почнемо з популярного Polygon.

Чим відрізняються найбільші L2-рішення Ethereum

Перша Layer-2 для Ethereum з'явилася в 2017 році з виходом Polygon – сьогодні вже існує більше десятка активних проєктів, які є вже не просто експериментом, а реальною інфраструктурою: ще в 2022 кількість транзакцій в секунду в L2-рішеннях перевищила їх обсяг в екосистемі Ethereum. 

Все це – без шкоди для безпеки та децентралізації базової мережі.

Polygon (раніше Matic)

Polygon розпочав свою діяльність у 2017 році як проект Matic Network, орієнтований на просте вирішення проблеми перевантаження Ethereum через сайдчейн. У 2021 році команда провела ребрендинг в Polygon і заявила про створення «інтернету блокчейнів Ethereum» – екосистеми з різних рішень для масштабування, включаючи сайдчейни, rollup-технології і навіть власний zkEVM. Завдяки ранньому виходу на ринок і зручним інструментам для розробників, саме Polygon став першим масовим L2. 

Які механізми використовує Polygon для масштабування Ethereum?

  • Сайдчейн – окрема мережа на базі Proof-of-Stake зі своїми валідаторами, сумісна з Ethereum і дозволяє ефективно проводити транзакції.
  • Commit-chain – механізм, що періодично фіксує стан транзакцій в основній мережі, використовуючи вбудовані в неї заходи безпеки.
  • Polygon zkEVM – рішення на базі zk-Rollups, що дозволяє використовувати смарт-контракти Solidity з високою безпекою і меншими комісіями. Однак нещодавно стало відомо, що воно буде закрито через збитки вже в 2025 році.
  • На ранніх стадіях використовувався механізм Plasma, що дозволяв створювати канали поза ланцюжком. З 2024 він відключений через низьку ефективність.

Polygon спочатку позиціонував себе не як одне рішення, а як багаторівневу систему, що об'єднує різні підходи до масштабування. Це дало творцям свободу: одні проекти віддавали перевагу швидкому сайдчейну, інші – більш надійним rollup-рішенням. Така гнучкість зробила Polygon найбільш «різноманітною» L2-мережею.

Optimism (раніше Plasma)

Optimism – один з перших великих проєктів, що зробили ставку на Optimistic Rollups. Ідея була вперше представлена в 2019, а мережа Optimism офіційно була запущена в 2021. Головна мета – масштабування при мінімальних змінах: смарт-контракти для L1 можна було розгорнути в L2-мережі практично без доопрацювань.

Які механізми використовує Optimism?

  • Optimistic Rollups – транзакції обробляються поза основною мережею та агрегуються в пакети, які публікуються вже в блокчейні Ethereum.
  • Fraud-proofs або «докази шахрайства» – механізм оскарження: система вважає, що всі дані спочатку є правильними, доки не доведено протилежне.
  • Сумісність з віртуальною машиною Ethereum на рівні вихідного коду – EVM-еквівалентність, що дозволяє переносити дані без змін у коді.

L2 від Optimism зробив акцент на простоті та «чистоті» рішень, які максимально наближені до роботи Ethereum. Це дозволило швидко залучити DeFi-протоколи, але дало меншу гнучкість у порівнянні з Polygon. Сьогодні Optimism розвивається через модель OP Stack – модульної архітектури, яка дозволяє іншим проєктам запускати власні L2 на базі технологій Optimism (наприклад, Base від Coinbase).

Arbitrum

Arbitrum був розроблений компанією Offchain Labs і офіційно запущений у 2021, майже паралельно з Optimism. З самого старту команда зробила ставку на повну підтримку EVM на рівні байт-коду (інструкцій, зрозумілих лише віртуальному середовищу), що забезпечило швидку міграцію для розробників dApp. Завдяки цьому вже в перший рік роботи Arbitrum став ключовим майданчиком для багатьох DeFi-протоколів.

Які механізми використовує Arbitrum?

  • На рівні архітектури Arbitrum багато в чому схожий з Optimism: агрегування транзакцій із записом в Ethereum через Rollups, багаторівневі Fraud-proofs, а також EVM-equivalent для простого перенесення dApps, але на рівні байт-коду.
  • Є й відмінності: Arbitrum використовує свій движок Nitro і гібридний підхід AnyTrust, який зберігає частину даних у довірених валідаторів – все це забезпечує більшу ефективність і дешевші транзакції, ніж у Optimism.

Arbitrum робить ставку на гнучкість (запуск власних L2, підтримка мов Rust, C, C++ для смарт-контрактів) та інфраструктурні інструменти, дозволяючи будувати цілі екосистеми поверх своєї мережі. На практиці це призвело до того, що Arbitrum довгий час був лідером за обсягом транзакцій і ліквідністю серед усіх L2-мереж.

Наступна ера Ethereum

Layer 2-мережі радикально змінили екосистему Ethereum. Вони роблять мережу доступною, швидкою і дешевою, дозволяючи користувачам і розробникам взаємодіяти з децентралізованими додатками без перевантаження основного ланцюжка блокчейну. 

І крім Polygon, Optimism і Arbitrum, важливо відзначити і ZK-рішення, такі як zkSync і StarkNet. Вони використовують криптографію нульового знання (zk-Rollups) і відкривають перспективи для ще більш високої швидкості, безпеки і складних додатків, включаючи Account Abstraction, мультипідписи і нові моделі смарт-контрактів. І хоча їх впровадження поки що повільне, саме ці технології можуть стати майбутнім масового Ethereum, забезпечуючи його масштабованість без компромісів у безпеці.

Сьогодні L2 стають не просто доповненням, а ключовим елементом архітектури Ethereum. Це не «побічна оптимізація», а рушійна сила масштабування, що вже сьогодні дозволяє мережі рости, а завтра – зробить її доступною для мільярдів.

Якщо ви хочете поділитися з читачами SPEKA власним досвідом, розповісти свою історію чи опублікувати колонку на важливу для вас тему, долучайтеся. Відтепер ви можете зареєструватися на сайті SPEKA і самостійно опублікувати свій пост.
0
Icon 0

Підписуйтеся на наші соцмережі