Pecahkan “Impossible Triangle“：Gambaran solusi Layer 2

【TL;DR】
1. Hubungan antara layer 1 dan layer 2 diperkirakan dapat dianalogikan dengan bank sentral dan bank komersial lainnya。

2. Solusi layer 2 secara luas dianggap sebagai masa depan chain public， khususnya Ethereum。

3. Tiap side chain ialah blockchain independen yang memiliki lapisan dasar dan mekanisme konsensus sendiri dan dapat dengan aman mentransfer aset dengan chain utama melalui cross-chain。

4. Plasma juga termasuk side chain khusus。 Ini menghitung nilai has dari blok yang berisi trading， dan mengunggah nilai hash dari blok ini ke chain utama melalui smart contract。

5. Rollup memiliki banyak fitur unggulan。 Oleh karena itu， ia menonjol di antara sejumlah solusi layer 2 dan menjadi favorit baru di pasar hari ini。

6. Rollup mengatur data asli pada chain， terutama dalam arah ZK-rollup dan Optimistic-rollup。

Di artikel sebelumnya “Perlu Sekali untuk Crypto Newbie：Apa itu Layer 0， Layer 1 dan Layer 2?” dan “Pecahkan “Impossible Triangle: Gambaran Solusi Layer 1"， kami memperkenalkan 6 layer sistem blockchain， topik scaling yang dibahas secara luas： Layer 0/1/2 dan solusi layer 1 yang signifikan dalam sejarah。 Dalam artikel ini， kami akan meneruskan gambaran singkat dari solusi blockchain layer 2。

Layer 2 sesuai dengan layer contract dan layer aplikasi di 6 layer blockchain。 Di bidang scaling， layer 2， juga dikenal sebagai scaling off-chain， mengacu pada solusi kinerja untuk scaling diluar chain utama。 Secara umum， layer 2 bertujuan untuk memindahkan proses perhitungan ke bawah chain。 Dibandingkan dengan solusi layer 1 dengan banyak batasan，solusi layer 2 secara luas dianggap sebagai masa depan chain public， khususnya Ethereum。

Hubungan antara layer 1 dan layer 2 dapat diperkirakan dianalogiskan ke bank sentral dan bank komersil lainnya。 Jika semua trading harus dipastikan ke bank sentral， sistem bank sentral akan dipastikan penuh dan ramai。 Jika bank komersial lainnya dapat membantu proses konfirmasi trading， bank sentral hanya perlu melakukan penyelesaian akhir trading， yang dapat meringankan beban operasi bank sentral。 Dibawah hubungan ini， solusi layer 1 serupa dengan meningkatkan bank sentral， membeli hardware baru dan meningkatkan daya komputasinya sendiri。 Solusi layer 2 mengacu ke metode pembangunan sistem perbankan komersial yang dapat beroperasi secara efisien。

Solusi umum layer 2 terdiri dari Side Chain， Plasma， State channel， Rollup， dll。

0/1 State Channel
State channel adalah solusi layer 2 yang sangat awal。
Kita tahu bahwa seluruh jaringan Ethereum adalah mesin negara berbasis transaksi，yang terdiri dari state banyak akun。 Setiap kali trading di blok dieksekusi， mesin status akan dimodifikasikan ke state terbaru。 Sementara itu， karena setiap node dari seluruh jaringan Ethereum perlu diperbarui ke state terbaru， kapitas pemrosesan chain utama Ethereum relative lemah。


Pada gambar atas， setiap operasi perlu untuk diubah mesin statenya untuk menghasilkan state baru。 Ide state channel ialah untuk mentransfer proses penjagaan mesin state keluar dari chain。 State channel yang sebenarnya adalah node pada jaringan， yang merupakan channel untuk koneksi langsung antara pengguna yang berbeda atau antara pengguna dan layanan。 Khususnya， the Lighting Network of Bitcoin dan the Raiden Network of Ethereum ialah aplikasi spesifik dari teknologi state channel。

Diantaranya， the Lighting Network of Bitcoin juga dapat disebut dengan “payment channel”。 Diasumsikan bahwa sejumlah besar trade （atau “micro trade”） akan sering terjadi antara pihak-pihak trading。 Jika setiap micro trade perlu dicatat dan dikait， maka akan membawa beban pemrosesan。 Jika trading mikro ini diproses melalui payment channel， proses perantara disimpan diluar chain， dan hanya hasil trading akhir yang diserahkan ke jaringan utama， maka beban jaringan utama dapat sangat dikurangi。

Oleh karena itu， state channel tidak memerlukan daya komputasi yang tinggi dari jaringan utama， dan dapat menekankan trading dan meningkatkan efisiensi dalam beberapa skenario praktis。

02/ Side Chain
Sesungguhnya， side chain bukanlah solusi nyata， tetapi hubungan antara chain， yaitu， hubungan yang sesuai antara chain utama dan side chain。 Ambil side chain Ethereum sebagai contoh。 Setiap side chain ialah blockchain independen， yang dasar layer dan mekanisme konsensusnya， dan beberapa darinya memiliki bukti aslinya sendiri。 Namun，side chain harus kompatibel dengan Ethereum dan dapat mentransfer aset dengan chain utama melalui cross-chain denga nyaman。

Contohnya， Polygon dan Skale adalah side chain Ethereum， dan BSC， yang mendukung EVM （Ethereum virtual machine） dan dapat terhubung ke chain publik Ethereum， juga dapat dianggap chain publik dalam pengartian luas Ethereum。 Ambil Polygon sebagai contoh。 Tarif biaya Gas jaringan polygon cukup rendah， dan biaya penanganan setiap tradingnya kurang dari $0.0001。 Sementara itu， TPS Polygon dapat mencapai lebih dari 7000，dan trading dapat dikonfirmasi dalam beberapa detik。 Selain itu， Ethereum juga memiliki beberapa side chain yang dipakai untuk beberapa aplikasi。 Misalnya， Ronin adalah side chain yang berkinerja tinggi yang khusus ditetapkan untuk game on-chain seperti Axie Infinity。


Di satu sisi， Karena side chain adalah blockchain independen dan bahkan memiliki token dasar mereka sendiri， yang membuat main chain dan side chain dalam hubungan rumit “complementation“ dan “competition”。 Di sisi lain， karena keamanan side chain hanya bergantung pada desain mekanismenya sendiri， dan tidak ada hubungannya dengan chain utama itu sendiri， ia tidak dapat memperoleh jaminan dari chain utama， yang membaut side chain menjadi solusi yang tidak lengkap。

03/Plasma
Plasma seseungguhnya side chain khusus， tetapi karena ia dapat meminjamkan blok chain utama， ini lebih baik daripada side chain umum dalam keamanan。 Teknologi plasma diajukan oleh Joseph Poon dan Vitalik Buterin dalam sebuah artikel berjudul Plasma： Scalable Autonomous Smart Contract di tahun 2017。 Ketika diajukan， orang-orang menaruh harapan pada teknologi plasma， dan bahkan berpikir bahwa Plasma diharapkan meningkatkan kapasitas pemrosesan Ethereum ke tingkat yang sama dengan Visa。


Dibandungkan dengan side chain yang beroperasi secara independen， yang hanya mengembalikan hasil trading dan rentan terhadap serangan。 Plasma sebenarnya menghitung nilai hash dari blok yang berisi trading dan menggunggah nilai hash dari blok ini ke chain utama melalui smart contract。 Di satu sisi， karena hanya nilai hash dari blok-blok ini yang diunggah，jumlah data yang sebenarnya dimasukkan ke dalam chain yang sangat kecil。 Di sisi lainnya， karena adanya catatan nilai hash yang berkelanjutan， pengguna dapat menantang ketika mereka mencurigai bahwa trading telah dirusak， untuk memverifikasi keasliannya tradingnya。 Oleh karena itu， sistem ini memiliki keamanan yang bagus。 Ketika menggunakannya， pengguna perlu untuk mengunci aset pada kontrak chain akar yang sesuai dan menyerahkan bukti yang sesuai kepada verifikator。 Ketika peserta gagal memberikan bukti， blok Plasma tidak akan dikonfirmasi， dan pengguna lain dapat keluar dengan aman dari chain untuk melindungi keamanan aset。

Namun, ketika operasi Plasma， tiap subchain memiliki mekanisme untuk memverifiskasi bloknya dan mewujudkan bukti anti-pemalsuan。 Jika semua pengguna mencoba keluar di saat yang sama， semua state akan diajukan untuk diverifikasi， yang juga akan menyebabkan kepenuhan jaringan。 Ini juga dikenal sebagai apa yang disebut masalah “batch exiting“。 Sementara itu， Plasma hanya dapat mentrade aset dan tidak secara fleksibel mendukung smart contract， yang juga membatasi ruang lingkup Plasma sebagai solusi。

04/Rollup
Rollup memiliki banyak kesamaan dengan teknologi state channel， tetapi dibandingkan dengan state channel， Rollup， ditingkatkan pada teknologi Plasma， lebih kuat dan fleksibel。Karena banyak fitur lain， Rollup， yang didirikan di tahun 2019， menonjol di antara sejumlah solusi layer 2 dan menjadi favorit baru di pasar saat ini。Plasma menetapkan data trading asli dari chain， sedangkan Rollup menempatkan data asli pada chain。 Khususnya， ini merangkum kumpulan informasi trading ke dalam data penarikan trading， dan kemudian secara berkala mengemasnya ke dalam blok dan mengirimkannya ke layer 1 untuk menyelesaikan rekamannya。 Saat ini， teknologi Rollup telah mengeluarkan dua arah utama – ZK-rollup dan Optimistic-rollup。


ZK-rollup menggabungkan teknologi Zero Knowledge Proof untuk mengunggah data transaksi asli ke chain， dan menggunakan Zero Knowledge Proof untuk secara otomatis memverifikasi keefektifan trading。 Namun， semua data trading perlu dibuktikan， yang mengarah ke kelebihan komputasi dan kinerja ZK-rollup yang buruk。

Optimistic-Rollup menggunakan teknologi Fraud Proof。 Seperti namanya， konsep teknologi lebih “optimis“。 Setelah data trading asli dikonfirmasi， ”secara optimistic“ diasumsikan bahwa semua trading ialah valid dan tidak akan membuktikan semua informasi， tetapi hanya akan menemukan trading yang tidak valid melalui Fraud Proof dan ”menghukum“ verifikator trading yang sesuai。

Kesimpulan
Saat ini， slicing + Rollup dianggap sebagai solusi optimal untuk scaling Ethereum。 Kemungkinan dalam waktu dekat， perselisihan tentang scaling yang telah berlangsung selama beberapa tahun akan segara berakhir。 Pada saat itu， blockchain termasuk Ethereum akhirnya dapat menembus kemacetan kinerja dan mendapatkan nilai baru。 Mari kita semua nikmati prospek yang lebih cerah。



Penulis：Ashley H. Peneliti：Gate.io Penerjemah：Tasya Apr
* Artikel ini hanya mewakili pandangan peneliti dan bukan merupakan saran investasi。
* Gate.io memiliki semua hak atas artikel ini。Memposting ulang artikel akan diizinkan asalkan diberikan izin oleh Gate.io. Dalam semua kasus lain， tindakan hukum akan diambil karena pelanggaran hak cipta。