Вступ

Революційний потенціал біткойна був обмежений проблемами масштабованості, що ускладнює його роботу в якості глобальної платіжної системи. Хоча такі інновації, як Ordinals і токени BRC-20, збільшили прийняття біткойна, вони також виявили його обмеження, чинячи значний тиск на блокчейн. У міру того, як все більше користувачів взаємодіють з Біткойн, мережа іноді стає перевантаженою, що призводить до вищих комісій і повільнішого часу транзакцій, оскільки оригінальний дизайн Bitcoin підтримує лише сім транзакцій на секунду.

Рівень 2 (L2) рішення були розроблені для вирішення цих проблем. Вони обробляють транзакції поза ланцюжком, поки базовий рівень здійснює остаточний розрахунок, тим самим збільшуючи швидкість транзакцій та зменшуючи витрати без порушення безпеки мережі Bitcoin. Крім того, рішення рівня 2, такі як Lightning Network, BEVM, Stacks, BOB, Merlin Chain тощо, розблоковують нові можливості, такі як можливість використання смарт-контрактів та зроблення Bitcoin більш ефективним, універсальним та масштабованим для задоволення зростаючого попиту.

Що таке мережі рівня 2 Bitcoin?

Джерело: Ординали NFTs X Account

Рівень 2 біткойн-мережі (L2) - це протоколи, розроблені для роботи поверх основного блокчейну біткойну. Їх основні цілі - вирішення проблем масштабованості, покращення швидкості транзакцій та зниження комісій за біткойн. Окрім цих переваг, деякі рішення L2 навіть вводять можливості смарт-контрактів, розширюючи потенціал біткойну.

Крім того, потреба у рішеннях рівня 2 для Біткойна виникла через вроджені обмеження його основного рівня. З дуже низькою швидкістю транзакцій на секунду Біткойн має проблеми з масштабованістю, що призводить до мережевої затору та зростання комісій, іноді перевищуючи 120 доларів під час періодів великого навантаження. Це робить невеликі транзакції дорогими та непрактичними.

Базовий рівень Bitcoin не має функціональності розумних контрактів для децентралізованих додатків та платформ DeFi. Рішення рівня 2 вирішують ці обмеження, зменшуючи витрати на газ, дозволяючи швидші транзакції та додавання нових можливостей, тим самим розблоковуючи великий, невикористаний потенціал всередині ланцюжка Bitcoin.

Як працюють рішення Layer-2 для Біткойну

Джерело: PrimeXBT

Блокчейн мережу поділяють на два ключових рівні: рівень виконання, який обробляє транзакції, та рівень погодження, відповідальний за перевірку та схвалення цих транзакцій. Рішення рівня 2 для Біткойн створюють окремий рівень виконання для обробки транзакцій поза ланцюжком, перед тим як вони будуть надіслані на рівень погодження Біткойну для остаточного вирішення.

Загальні підходи включають канали стану, які використовує мережа Lightning, дозволяючи здійснювати кілька транзакцій поза ланцюжком з тільки остаточним станом, записаним в ланцюжку. Sidechains, такі як Liquid Network, функціонують як незалежні блокчейни, пов'язані з Bitcoin, забезпечуючи швидкі транзакції та додаткові функції. З іншого боку, Rollups, пакують кілька транзакцій поза ланцюжком в одну, пропонуючи криптографічний доказ правомірності для здійснення розрахунків в ланцюжку Bitcoin.

Канали стану

Джерело: Chainlink

Стейт-канали, подібні до тих, що в мережі Lightning, дозволяють двом сторонам обмінювати біткойни поза ланцюжком, прискорюючи транзакції і знижуючи витрати. Закріпивши біткойни на адресі з багато-підписом, вони можуть здійснювати безліч позаланцюжкових переказів, і лише остаточний стан записується в блокчейн біткойна, коли канал закривається.

Sidechains

Біткойн побічні ланцюги, як от Liquid Network, працюють як окремі блокчейни, що підключені до Біткойн через «двосторонню прив'язку». Ця система дозволяє користувачам блокувати свій біткойн на основному ланцюзі та отримувати еквівалентні токени, такі як sBTC, на побічному ланцюзі для швидших транзакцій та додаткових можливостей. Група валідаторів керує та забезпечує безпеку передачі активів між двома ланцюгами, забезпечуючи точність та запобігаючи подвійній витраті. Побічні ланцюги також працюють на власних механізмах консенсусу, що дозволяє настроювати параметри блоків та використовувати розширені можливості, такі як розумні контракти та приватність, що робить їх більш гнучкими, ніж основний ланцюг Біткойн.

Rollups

Джерело: Chainlink

Біткойн рівень 2 виконує транзакції поза основним блокчейном, стискаючи дані і потім подаючи криптографічний доказ Біткойну для остаточного вирішення. Це зменшує навантаження на Біткойн, зберігаючи його безпеку. Хоча Біткойн поки не може перевіряти ці ролапи нативно, вивчаються підходи, такі як суверенні ролапи, які використовують Біткойн для зберігання даних, і можливі оновлення скрипту Біткойну. Ці інновації спрямовані на покращення масштабованості та забезпечення більш ефективної обробки транзакцій.

Топ-проекти Layer 2 Bitcoin, які варто знати у 2024 році

Під час обговорення рішень Layer-2 Bitcoin важливо відзначити, що більшість проектів layer-2 не мають примусового виходу. У контексті масштабування рішень Bitcoin примусовий вихід означає механізм, за допомогою якого користувачі можуть зняти свої кошти з рішення рівня 2, такого як побічний ланцюжок або канал стану, навіть коли мережа зазнає затримок, суперечок або стає несприйнятливою. Цей механізм забезпечує можливість завжди отримувати активи користувачів на головний ланцюжок Bitcoin, що надає гарантії безпеки проти відмов або зловживань у рамках системи рівня 2.

Ось деякі з найпопулярніших рішень Рівня 2 для Біткойну, які відіграють важливу роль у оптимізації блокчейну для більшої швидкості обробки, зниження комісій за транзакції та підвищення прийняття:

Мережа Lightning

Джерело: Мережа Lightning

Мережа Lightning (LN) є рішенням другого рівня, яке збільшує масштабованість Біткойну, дозволяючи швидкі та недорогі транзакції поза основним ланцюжком блоків. Шляхом налаштування платіжних каналів між користувачами ви можете здійснювати безліч транзакцій, записуючи лише відкриття та закриття каналу на базовому рівні Біткойну, більше того, кожна транзакція між ними відбувається поза ланцюжком блоків, обходячи обмеження протоколу Біткойну.

Обидві сторони повинні заблокувати певну кількість біткойнів, щоб відкрити платіжний канал. Це утримується в каналі до його закриття, і загальна сума, яку можна переказати, дорівнює сумі, на яку зобов'язалися обидві сторони. Давайте розберемо це на простому прикладі:

Уявіть, що Джессіка Пірсон і Майк Росс хочуть відкрити платіжний канал. Джессіка Пірсон вносить 10 BTC, а Майк Росс додає 5 BTC. Разом вони виділяють 15 BTC, і ця початкова транзакція відкриття додається до блокчейну Bitcoin. Після цього, що може зайняти близько 10 хвилин або більше, Джессіка Пірсон і Майк Росс можуть здійснювати транзакції необмежену кількість разів з майже миттєвою швидкістю і майже нульовою вартістю. Ось як можуть розвиватися їхні транзакції:

• Джессіка Пірсон надсилає Майку Россу 1 Біткойн (Джессіка: 9 Біткойн, Майк: 6 Біткойн)
• Джессіка Пірсон надіслала Майку Россу 2 Біткойна (Джессіка: 7 Біткойнів, Майк: 8 Біткойнів)
• Майк Росс відправляє Джессіку Пірсон 3 Біткойни (Джессіка: 10 Біткойнів, Майк: 5 Біткойнів)
• Майк Росс відправляє Джессіці Пірсон 1 BTC (Джессіка: 11 BTC, Майк: 4 BTC)

Коли будь-яка сторона вирішує закрити канал, кінцеві баланси надсилаються на блокчейн. У цьому випадку Джессіка забирає 11 BTC, а Майк отримує 4 BTC.

Тепер, що станеться, якщо Джессіка хоче відправити Біткойни Каролі? Навіть якщо у Джессіки немає прямого каналу з Карол, вона все ще може проводити операції з нею, оскільки у Майка є відкритий канал з Карол. Джессіка може відправити свою транзакцію через Майка, який передасть її Карол, можливо, взявши невелику комісію за полегшення переказу. З часом, завдяки теорії шість ступенів відокремлення, мережа Lightning робить можливим будь-кому проводити операції з будь-ким іншим, створюючи потужний та ефективний рівень над Bitcoin.

Нарешті, за підтримки колишнього генерального директора Twitter Джека Дорсі та інтеграції в платформи, такі як X (раніше Twitter), мережа Lightning швидко набирає оберт для широкого впровадження.

BEVM

Джерело: BEVM

BEVM - це мережа рівня 2 Bitcoin, побудована на Substrate, повністю сумісна з віртуальною машиною Ethereum (EVM). Ця інтеграція дозволяє безперешкодно взаємодіяти з BEVM через API Ethereum та API Substrate, що робить його надзвичайно універсальним для розробників та користувачів. Однією з вирізняючих особливостей є те, що BEVM використовує ту саму систему обліку, що й Ethereum, що дозволяє вам використовувати вашу існуючу мнемонічну фразу та приватний ключ з гаманця Ethereum, такий як Metamask, для прямої взаємодії з BEVM.

З досягненням остаточності блоку приблизно за 18 секунд (3 блоки) BEVM пропонує ефективну та безпечну платформу для здійснення транзакцій, незважаючи на потенційні коливання в мережі з доказом участі (PoS). Для забезпечення додаткової безпеки мережа надає вдосконалені методи виявлення остаточності, забезпечуючи підтвердження ваших транзакцій з високою надійністю та швидкістю. Для розробників сумісність BEVM з Substrate та Ethereum відкриває багато інструментів для створення децентралізованих додатків. Незалежно від того, чи ви віддаєте перевагу інструментам розробки на основі Substrate чи Ethereum, екосистема BEVM підтримує гнучкі варіанти, щоб вам легко створювати та інновувати.

BOB (Build on Bitcoin)

Джерело: BOB

BOB («Build on Bitcoin») — це новаторське гібридне рішення рівня 2, яке використовує сильні сторони як Bitcoin, так і Ethereum. Поєднуючи неперевершену безпеку та ліквідність Bitcoin з інноваційною екосистемою Ethereum, BOB усуває розрив між масовим прийняттям Bitcoin та процвітаючим ландшафтом розвитку Ethereum. Завдяки своїй архітектурі зведення BOB використовує Bitcoin для безпеки, дозволяючи користувачам безперешкодно отримувати доступ до широкого спектру децентралізованих додатків (dApps) Ethereum, стейблкоїнів, NFT, платформ DeFi тощо.

Потреба в цьому гібридному підході випливає із домінування Bitcoin у користувальницькій базі та ринковій капіталізації, порівняно з його повільністю інновацій порівняно з Ethereum. BOB вирішує це, поєднуючи безпеку Bitcoin Proof-of-Work з Ethereum Virtual Machine (EVM), що дозволяє розробникам будувати на мережі з найбільшою користувальницькою базою. Тим часом, власники BTC можуть скористатися інноваціями Ethereum, не залишаючи екосистему Bitcoin, пропонуючи найкраще з обох світів для користувачів та розробників.

За підтримки великих інвесторів, таких як Castle Island Ventures, Coinbase Ventures і Bankless Ventures, BOB позиціонується як лідер нової хвилі інновацій біткойнів. Він спрямований на створення децентралізованої екосистеми зведення, яка забезпечує безпеку та гнучкість, дозволяючи користувачам взаємодіяти з широким спектром програм, залишаючись прив'язаними до надійної безпеки Bitcoin та передових інструментів Ethereum.

Вавилон

Джерело: Вавилон

Вавилон очолює розвиток протоколів безпеки, які використовують переваги Біткойну для захисту децентралізованого світу. Завдяки використанню часових позначок, захищених PoW, та блоків, які стійкі до цензури, Вавилон має на меті побудувати більш безпечну, зорієнтовану на Біткойн екосистему. Його два основні протоколи, Часові позначки Біткойн та Відкладення Біткойну, забезпечують перевірні часові позначки для даних та дозволяють Біткойну забезпечувати економічну безпеку для децентралізованих систем за допомогою довірчого відкладення.

У серці інновацій в Вавилоні - його Протокол Спільної Безпеки, який інтегрує Біткойн в інші ланцюжки, зміцнюючи їх проти потенційних атак PoS, зберігаючи неперевершену безпеку Біткойну. Розширена мережа партнерів Вавилонського ланцюжка демонструє його універсальність, позиціонуючи Біткойн як критичний стовп децентралізованих рішень з безпеки.

Стеки

Джерело: Стакс

Stacks, раніше відомий як Blockstack, є блокчейн платформою, яка покращує можливості Bitcoin, дозволяючи використовувати смарт-контракти, децентралізовану фінансову (DeFi) та децентралізовані додатки (dApps). За допомогою свого токена STX, Stacks підключається безпосередньо до Bitcoin, забезпечуючи безпеку і вводячи функції, такі як Microblocks та мова програмування Clarity для покращення функціональності смарт-контрактів. Поступово розвиваючись, Stacks розширює екосистему Bitcoin із новаторськими рішеннями та додатками, позиціонуючи себе як важливого гравця у блокчейн-середовищі.

Merlin Chain

Джерело: Ланцюг Мерліна

Merlin Chain - це інноваційний проект Bitcoin Layer-2 від Bitmap Tech, який підвищує масштабованість Bitcoin за допомогою технології ZK-Rollup, що дозволяє проводити операції швидше та дешевше. З тестовою мережею, запущеною в початку 2024 року, і головною мережею на горизонті, Merlin Chain має децентралізовану мережу оракулів та модулі проти шахрайства з BTC на ланцюжку для покращення безпеки. Його внутрішній токен, MERL, виступає як токен управління та дозволяє сумісність з додатками Ethereum, що робить його цінним активом в криптосистемі.

Інфраструктурний фреймворк Rootstock (RIF)

Джерело: RIF

Rootstock (RSK), запущений у 2018 році, містить Rootstock Infrastructure Framework (RIF), набір відкритих протоколів, які спрощують розробку децентралізованих додатків (dApps) у мережі Bitcoin. RIF поєднує безпеку Bitcoin із сумісністю з віртуальною машиною Ethereum (EVM), пропонуючи інструменти для платежів, зберігання та систем іменування, призначених для створення більш інклюзивної фінансової екосистеми. Завдяки таким ініціативам, як грантова програма в розмірі 2,5 мільйона доларів США для підтримки стартапів DeFi, RIF прагне просувати децентралізовані фінанси та розширювати можливості розробників.

Dovi

Джерело: DOVI

Dovi, запущений у 2023 році, — це орієнтоване на спільноту рішення Bitcoin Layer 2, яке розширює функціональність Bitcoin за допомогою інтеграції EVM, пропонуючи швидкі та недорогі можливості смарт-контрактів. Завдяки таким функціям, як підписи Шнорра для підвищення безпеки та підтримки різних типів активів, Dovi забезпечує ефективні крос-чейн перекази та розгортання dApps у стилі Ethereum у мережі Bitcoin. Стратегічна інвестиція Kucoin Labs підкреслює потенціал Dovi для довгострокового зростання та її прихильність оптимізації користувацького досвіду в екосистемі Bitcoin.

CKB Громадський ланцюг

Джерело: Nervos Network

Nervos Network розвиває CKB як унікальний проект рівня 2 для Bitcoin, поєднуючи підтвердження роботи з моделлю UTXO для кращої масштабованості та функціональності міжланцюжкової взаємодії. Це дозволяє використовувати безпеку Bitcoin, дозволяючи децентралізованим додаткам та токеном економікам працювати. За допомогою CKB, який є власним утилітним токеном, він забезпечує плату за транзакції, управління ресурсами та управління, тому пропонує великий потенціал для майбутнього розвитку в екосистемі Bitcoin.

Liquid Network

Джерело: Liquid Network

Liquid Network — це рішення рівня 2 Bitcoin, яке підвищує швидкість транзакцій і конфіденційність. Використовуючи Liquid Bitcoin (L-BTC), прив'язаний до BTC у співвідношенні 1:1, він дозволяє здійснювати швидші та конфіденційніші перекази. Ключові особливості включають конфіденційні транзакції, які приховують деталі активів, і атомарні свопи для безперебійного обміну активами. Мережа також підтримує створення утилітарних токенів, стейблкоїнів і NFT, розширюючи можливості Bitcoin. Керований Федерацією ліквідності, він обслуговує великомасштабні транзакції, що робить його ідеальним для фінансових установ і бірж.

Державні ланцюжки

Statechains пропонують унікальний підхід до масштабованості Біткойну, дозволяючи передавати власність на монети поза ланцюжком. Хоча технологія ще розвивається, вона має потенціал для мікроплатежів та покращеної конфіденційності. Наразі це експериментальне рішення, і його справжній вплив буде помітний, коли відбудуться тестування та реалізація у реальному світі.

Порівняно з іншими рішеннями рівня 2 для Bitcoin, Statechains фокусується на конфіденційності та ефективності, тоді як Lightning Network оптимізований для мікротранзакцій, Stacks та RIF дозволяють функціональність розумних контрактів. Кожна мережа L2 вирішує різні потреби, забезпечуючи баланс між масштабованістю, децентралізацією та безпекою.

Переваги рішень на рівні 2 для Біткойн

• Масштабованість: Рішення рівня 2 Bitcoin значно підвищують можливість мережі обробляти більше транзакцій за секунду. Обробляючи транзакції поза ланцюжком, вони полегшують затори на основному блокчейні, забезпечуючи можливість ефективно підтримувати щоденні платежі та високочастотну торгівлю.
• Нижчі транзакційні комісії: з рішеннями на другому рівні, менше транзакцій записуються в основний ланцюжок Біткойн, що значно зменшує потребу в зберіганні даних. Це знижує комісії, роблячи невеликі транзакції, такі як мікроплатежі та ремітенсії, доступними.
• Швидші підтвердження: На відміну від типового 10-хвилинного очікування на базовому рівні Bitcoin, рішення другого рівня пропонують майже миттєве підтвердження транзакцій. Ця швидкість має вирішальне значення для транзакцій у реальному часі, таких як роздрібні платежі та електронна комерція, покращуючи взаємодію з користувачем.
• Покращена конфіденційність: Деякі реалізації другого рівня покращують конфіденційність транзакцій, використовуючи техніки, такі як луковий маршрутизатор та анонімність платіжного каналу, для захисту ідентифікації користувачів та деталей транзакцій.
• Можливості розумного контракту: Деякі мережі другого рівня вводять функції розумного контракту, що дозволяють розробляти децентралізовані додатки (dApps) та платформи децентралізованої фінансової (DeFi) на Bitcoin, розширюючи його використання понад передачу вартості.
• Безпека: Рішення рівня 2 успадковують частину своєї безпеки від системи доказу роботи Біткойна. Вони отримують перевагу від їх безпечної та децентралізованої моделі згоди, шляхом якого вони прив'язуються до Біткойна.

Виклики рішень Layer-2 для Біткойну

• Безпечне з'єднання між мережами Bitcoin та L2: Основна проблема для мереж Bitcoin L2 полягає в безпечному з'єднанні. Ці мости блокують активи в основному ланцюжку Bitcoin і карбують еквівалентні токени в ланцюжку L2, але цей процес несе значні ризики для безпеки. З часом численні хакерські атаки та вразливості наражають користувачів на збитки, роблячи мости ключовою областю, яка потребує вдосконалення.
• Швидкість та вартість вирішення на мережі Bitcoin: Хоча L2-рішення обробляють транзакції поза ланцюжком, остаточний стан повинен бути вирішений на головному ланцюжку Bitcoin. Швидкість та вартість цих вирішень є важливими факторами, що впливають на загальну ефективність. Якщо ми хочемо, щоб L2 мережі ефективно масштабувалися, нам потрібні швидші та дешевші процеси вирішення на базовому рівні.
• Забезпечення безпеки без прямої перевірки Bitcoin: На відміну від мереж Ethereum L2, де валідатори безпосередньо перевіряють L2 транзакції, L2 Bitcoin не успадковує прямої безпеки від вузлів Bitcoin. Замість цього вони залежать від власних незалежних протоколів безпеки, що робить складнішим забезпечення безпеки, яку надає базовий рівень Bitcoin. Мережі L2 повинні знайти способи забезпечення міцної безпеки, зберігаючи при цьому переваги основних сильних сторін Bitcoin.
• Підвищені ризики централізації: Деякі рішення L2 вимагають налаштування платіжних каналів, вузлів ретрансляції або запуску незалежних механізмів консенсусу. Це може призвести до концентрації влади в руках небагатьох, що викликає занепокоєння з приводу централізації та потенційно загрожує децентралізованій природі біткойна.
• Технічні складнощі та виклики інтеграції: Інтеграція рішень рівня 2 з інфраструктурою Біткойну створює технічні перешкоди. Забезпечення сумісності, підтримка високих стандартів безпеки та досягнення консенсусу в мережі ставлять значні виклики.

Вирішення цих технічних складнощів або викликів є ключовим для покращення загального прийняття.

Основні відмінності між рішеннями Bitcoin та Ethereum на рівні 2

Як основні гравці на ринку криптовалют, все частіше звертаються до Ethereum як до близнюка Bitcoin, через унікальні ролі, які кожен з них відіграв у успішному розвитку, інноваційних застосуваннях та оптимальних використаннях, що сприяли розвитку екосистеми.

Однак така перспектива запрошує подальший аналіз і прямі порівняння між двома проектами, що дозволяє нам оцінити, в яких мають відмінні сильні сторони та які особливості цікаві. Біткойн і Ефір використовують рівні 2 (L2) рішення, але їхні відмінності випливають з їхніх основних архітектур. Наведений аналіз специфічно фокусується на їхніх відповідних рівнях 2 блокчейнах.

З наведеного вище аналізу очевидно, що Ethereum пропонує більше унікальних функцій порівняно з Bitcoin, оскільки він був розроблений на основі інформації з фреймворку Bitcoin і побудований із сумісністю зі смарт-контрактами.

Аналіз ризиків

Можливість вибору проєктів рівня 2 Bitcoin може випливати з глибокого розуміння різних ризиків, пов'язаних з кожною платформою, та знання найкращих способів навіґації по ним. На жовтень 2024 року, BTCEdenВказано наступний аналіз ризиків для наступних проектів Bitcoin L2, що фіксують Bridge Custody кожного проекту, Forced Exit статус, State Validation, Data Availability, Censorship Resistance state та Rollback Resistance.

Висновок

Рішення Layer 2 для Біткойна є важливими для розвитку екосистеми Біткойну. Вони вирішують проблеми масштабованості в ланцюжку Біткойну, пропонуючи швидші, дешевші транзакції і відкриваючи нові використання, особливо в децентралізованій фінансовій сфері. З такими досягненнями Біткойн готується до подальшої інновації та інституційної адоптації.

Крім того, стаття розглянула основні рішення Bitcoin L2, зокрема Lighting Network, BEVM, Stacks і т.д., і порівняла їх з рішеннями Ethereum L2, відзначивши, що обидва акцентують увагу на масштабованості, але відрізняються за основними архітектурами. L2 у Bitcoin наголошують на безпеці та простоті, тоді як L2 у Ethereum зазвичай пропонують більш розширені функції, такі як розумні контракти та dApps.

Вважається, що поява цих рішень L2 призведе до більшого варіанту використання біткойна, крім того, що він є засобом збереження вартості або засобом обміну для однорангових транзакцій.