Вступ

Ця навчальна стаття Gate Learn надає читачам глибоке розуміння основних принципів технології блокчейн, які надзвичайно актуальні для сучасного криптоландшафту: що таке блокчейн, його корисність, значення шарів і зведень, порівняння блокчейнів і те, чим відрізняються криптовалюти екосистеми будуються.

У двох словах: що таке блокчейн?

Коротше кажучи, блокчейн — це система, яка дозволяє відстежувати надсилання та отримання деяких типів інформації через Інтернет у децентралізований, незрівнянний спосіб. Це фрагменти коду, згенеровані в Інтернеті, які передають зв’язану інформацію, наприклад блоки даних, які утворюють ланцюжок – звідси й назва. На відміну від інших систем відстеження даних і транзакцій, блокчейни мають потенціал бути повністю децентралізованими. Це означає, що вони не покладаються на організовані центральні організації для перевірки інформації, а роблять це через власну програмовану структуру.

Саме ця система дозволяє працювати та здійснювати транзакції криптовалют. Хоча криптовалюти завжди використовують децентралізовану технологію блокчейну, ті, що знаходяться під егідою «цифрових активів», не обов’язково це роблять. Одним із прикладів цього є Ripple (XRP), яку в народі називають криптовалютою, хоча вона не має децентралізованої структури блокчейну, тому теоретично це цифровий актив, а не криптовалюта.

Концепція блокчейну з’явилася в 2008 році в науковій статті «Bitcoin: однорангова електронна фінансова система», автором якої є Сатоші Накамото (псевдонім передбачуваного творця або творців bitcoin). У цьому матеріалі блокчейн визначається як мережа, яка ставить мітки часу на транзакції, поміщаючи їх у безперервний ланцюжок, формуючи запис, який неможливо змінити без повторного виконання всієї роботи.

Щоб зрозуміти основи роботи блокчейну, подумайте про іграшковий поїзд, рейки якого розкидані по всьому світу. Не один, а декілька, які утворюють глобальну мережу. Кожен транспортований матеріал потрапляє у вагон, який перевіряється комп’ютерами по всьому світу. У разі перевірки автентичності матеріал запечатується складним кодом із літер і цифр і приєднується до інших автомобілів.

Для подальшого підвищення безпеки кожен автомобіль має свій код і код попереднього автомобіля. Отже, якщо хтось спробує зламати автомобіль, доведеться зламати не один код. Ця мережа поїздів не має власника, тому всі відправлення реєструються в книзі, доступній для всіх. Хоча можна побачити, що було відправлено і коли, неможливо знати імена людей, які стояли за цими автоперевізниками; їх ідентифікаційні дані представлені у вигляді криптографічних адрес - так званих «цифрових гаманців».

Незважаючи на те, що технологія виникла для існування біткойна, можливості використання виходять далеко за межі криптовалют.

Для чого використовується блокчейн?

Сьогодні у світі існує незліченна кількість програм для блокчейну; вони варіюються від децентралізованих фінансових систем до підтвердження особи, продажу квитків, медіа-розваг і навіть перевірки правового реєстру в нотаріальних конторах. Хоча практично немає обмежень щодо того, де можна застосувати технологію блокчейн, суть її корисності проста: вона забезпечує метод перевірки даних і транзакцій, який може працювати самостійно без потреби наглядового органу.

З точки зору капіталу, ці переваги мають велике значення для компаній, які бачать децентралізовані функції технології блокчейн як можливість зменшити витрати на безпеку. З практичної точки зору мережі на основі блокчейну через відсутність централізованого контролю також можуть зробити систему компанії чи організації безпечнішою та загалом легшою для координації.

Блокчейн-мережі стали настільки популярними, що їх використовують навіть цілі країни. Одним із прикладів є Естонія, яка використовує блокчейн для національної системи перевірки цифрової ідентифікації, намагаючись зменшити шахрайську діяльність, а також мінімізувати порушення безпеки та високі витрати на неефективні системи керування ідентифікацією.

Що таке шари 1, шари 2 і зведення?

Хоча основи блокчейна можна пояснити, як описано вище, існують різні рівні таких мереж, коли мова йде про криптовалюти. Незважаючи на те, що різні криптовалюти можуть використовувати різні блокчейни, набагато частіше вони розміщуються в одній і тій самій – просто в різних внутрішніх структурах. Є й проекти, які існують виключно для підвищення ефективності мережі.

У крипто-екосистемі вони називаються блокчейном рівня 1, блокчейном рівня 2 і зведеними пакетами. Дізнайтеся більше про кожну концепцію нижче.

Що таке блокчейни рівня 1?

Блокчейни рівня 1 — це рідні блокчейни, які притаманні певному протоколу та можуть надавати оновлення для масштабування та зміни базової структури. Це базова мережа проекту, а не криптовалюта, яка використовує блокчейн, розроблений, наприклад, іншою організацією. Оскільки це рідні блокчейни базового рівня, вони автономні й не покладаються на жодну іншу мережу. Криптографії рівня 1 створюють, перевіряють і передають інформацію самостійно, а також створюють оновлення, які стануть невід'ємними для системи після розгортання.

Двома основними прикладами блокчейнів рівня 1 є Bitcoin та Ethereum. Незважаючи на те, що біткойн ще не виходив на інші утиліти, окрім збереження вартості, Ethereum був єдиним відповідальним за створення незліченних вертикалей рівня 2, які не існували б без мережі Ethereum. DeFi, NFT, проекти, пов’язані з Metaverse тощо, зазвичай базуються на Ethereum і не існують самі по собі. Avalanche є ще одним прикладом криптопроекту рівня 1, який нещодавно набув популярності завдяки своїм новим структурам, які повністю притаманні цій екосистемі.

Що таке криптографії рівня 2?

Говорячи про вертикалі рівня 2, криптографії рівня 2 - це в основному проекти, які побудовані на іншому блокчейні, тому вони не можуть існувати самі по собі. Ці проекти пропонують вирішення проблем масштабованості, наявних у криптовалютах Рівня 1, а також створюють власні криптоактиви та переваги для користувачів, щоб використовувати свою мережу Рівня 2 замість того, щоб звертатися безпосередньо до джерела - Рівня 1.

Ось кілька прикладів: біткойн страждає від проблем масштабованості, коли йдеться про те, що швидкість його транзакцій стає все меншою, оскільки все більше людей використовують мережу. Таким чином, проект Рівня 2 Bitcoin Lightning Network з’явився як вторинне рамкове рішення, щоб зробити блокчейн BTC швидшим і мати місце для більшої кількості транзакцій.

Ethereum має багато, багато прикладів проектів рівня 2. Polygon і Loopring є одними з найпопулярніших, що дозволяє розробникам легко створювати швидкі та швидко масштабовані децентралізовані додатки (dApps) без особливих проблем, одночасно виступаючи в якості мостів для швидших і набагато дешевших транзакцій порівняно зі звичайними тарифами на газ ETH.

Що таке Crypto Rollups?

Зведені пакети, призначені виключно для мережі Ethereum, є масштабованими рішеннями, які відповідають за «згортання» кількох пакетів транзакцій в одну, що робить їх набагато дешевшими. Оптимістичні зведення є найпопулярнішим методом, який припускає, що всі транзакції, присутні в «зведенні», правдиві без перевірки для себе, оскільки раніше це робилося мережею Ethereum. Зведення нульових знань, або zk-rollups, насправді перевіряють транзакції самостійно.

Яка різниця між блокчейном Bitcoin та Ethereum?

Крипто біткойни та ефіри, які також називаються BTC та ETH, на сьогоднішній день є найпопулярнішими криптовалютами у світі. Крім того, вони є найпопулярнішими блокчейнами, якими щодня користуються мільйони інвесторів. Але на додачу до їхніх відмінностей є деякі чіткі контрасти між ними, які підкреслюють, наскільки гнучкими можуть бути фреймворки блокчейну, не ізольовані в одній мітці чи структурі використання.

Наприклад: на поверхневому рівні ви могли помітити, що, хоча Ethereum породив DeFi та NFT за допомогою нової технології смарт-контрактів, біткойн не надає цих послуг. Оскільки Ethereum існує в кількох ланцюжках і сервісах, від dApps до Metaverses, біткойн виглядає дещо ізольованим у власній лізі як транзакційна валюта та дефляційний накопичувач вартості. Але чому це так?

Реальність, як виявилося, полягає в тому, що біткойн насправді є платформою смарт-контрактів, але не надто надійною. Біткойн мав можливість розгортати смарт-контракти з самого початку своєї мережі, тоді як Ethereum також може виконувати прості транзакції переказу за межами смарт-контрактів. Що робить Ethereum більш привабливим для цих сервісів, зводиться до двох речей; швидкість і доступність.

Мережа біткойна здатна проводити лише від 7 до 8 транзакцій на секунду, тоді як мережа Ethereum проводить приблизно 30 транзакцій на секунду — це все ще нешвидко порівняно з іншими новими проектами рівня 1, але це має велике значення, коли справа стосується смарт-контрактів. Друга причина пов’язана з програмованістю таких контрактів, оскільки біткойн використовує свою рідну мову «біткойн-скриптів», яка не є зручною для користувачів і дуже важкою в управлінні. Блокчейн Ethereum, з іншого боку, був побудований на основі оригінальної системи програмування співзасновника Віталіка Бутеріна під назвою Solidity, яка є надзвичайно зручною для тих, хто має досвід розробки програмного забезпечення.

Головний недолік блокчейну: неможливий трикутник

Хоча блокчейн — це інноваційна революційна технологія, яка змінює наш погляд на приватну власність, інвестиції та фінансову доступність, вона має деякі недоліки, які ще не були виправлені за останні півтора десятиліття її існування. Основний з них відомий у народі як «неможливий трикутник»; по суті, мати дві основні риси означає компроміс із третьою, незалежно від того, що це таке. Ці три стовпи, які не можуть співіснувати, це децентралізація, безпека та масштабованість.

Ось три основні приклади, доступні на ринку. Біткойн повністю децентралізований і є найбезпечнішим блокчейном, який коли-небудь створювався, але він страждає від серйозних проблем з масштабованістю, оскільки мережа надзвичайно повільна порівняно з новішими, і вона не змогла оновитися, щоб конкурувати з іншими блокчейнами, які зараз надають послуги та розумні контракти. які легко розгортаються. Крім того, є Ethereum, який страждає від проблем з масштабованістю, але вони постійно вдосконалюються та стабільно призводять до надійних результатів. З іншого боку, децентралізація не існує для великих оновлень, оскільки всі вони визначаються Ethereum Foundation та її керівниками (наприклад, як Віталік Бутерін). Solana, як надзвичайно швидка, так і масштабована, страждає від серйозних проблем з безпекою, і її блокчейн кілька разів закривався за останні кілька років.

Можливо, настане день, коли ми зможемо подолати неможливий трикутник, але поки що завжди є необхідність йти на компроміс. Незалежно від проблем, з якими стикаються ці системи, єдиний правильний шлях — це вперед. Постійно пропонуються та впроваджуються нові блокчейни та оновлення поточних блокчейнів, таких як Bitcoin та Ethereum, а доступність крипторозробки стає ще більшою, оскільки знання про блокчейни більше не підпільні, а фактичні заняття в тисячах університетів по всьому світу. Справа вже не в тому, чи буде, а в тому, коли ця дилема буде вирішена.

Різні криптоекосистеми

Біткойн породив цілу концепцію блокчейну та криптовалют, привівши хвилю до нової ери фінансових активів. Через сім років з’явився Ethereum, який популяризував смарт-контракти на такому рівні, що призвело до використання абсолютно нових гілок криптовалюти, межі яких досі невідомі.

Тепер, спираючись на цих двох головних лідерів поточної глобальної фінансової системи, нові екосистеми та цифрові культури будуються та підживлюються день у день у криптовалютних спільнотах. Ринкова структура криптовалют більше не є одновимірною і базується на таких простих концепціях, як «запас вартості» та «децентралізація» для звичайного роздрібного інвестора. Це розваги, медіа, робочі місця, цифрове життя, майно та багато, багато іншого – це новий світ, наповнений можливостями.

У міру створення нових блокчейнів, таких як Solana, Avalanche, Cardano, Polkadot тощо, стає зрозуміло, як відповідні інвестори взаємодіють і поводяться по-різному порівняно з біткойнами та Ethereum, наприклад. Різні криптоекосистеми породжують цифрові сфери впливу, які зосереджуються на перспективах і цілях, які краще відповідають їхнім інтересам і намірам.

Наступне десятиліття розвитку криптовалюти стане ключовим у визначенні того, наскільки великий вплив криптовалюти матимуть на повсякденне життя не лише ваших пересічних інвесторів, а й звичайного користувача комп’ютера та мобільного телефону. Якщо останні 14 років, з моменту зародження біткойна, є будь-якими ознаками, такий вплив буде експоненціально більшим, ніж ми зараз маємо або навіть можемо собі уявити.