טכנולוגיית הבלוקצ'יין הציגה אפשרויות חדשות לעסקאות דיגיטליות ומערכות מבוזרות. עם זאת, ככל שמטבעות קריפטוגרפיים ויישומי בלוקצ'יין צברו פופולריות, הם נתקלו באתגרי מדרגיות משמעותיים. פתרונות שכבה 2 התפתחו כאוסף של טכנולוגיות ופרוטוקולים שנועדו לטפל בבעיות אלה ולאפשר אימוץ רחב יותר של בלוקצ'יין.
הבנת בעיית המדרגיות
ליבת בעיית המדרגיות של הבלוקצ'יין מכונה לעתים קרובות "טרילמת המדרגיות"(scalability trilemma) , מושג המיוחס למייסד השותף של את'ריום , ויטליק בוטרין. עיקרון זה מצביע על כך שמערכות בלוקצ'יין משיגות בדרך כלל רק שני מאפיינים רצויים: ביזור, אבטחה ומדרגיות. בלוקצ'יינים ציבוריים רבים, כולל ביטקוין ואת'ריום, נתנו עדיפות לביזור ואבטחה, ולעתים קרובות התוצאה הייתה מדרגיות מוגבלת.
פשרה זו הובילה לרשתות שלמרות שהן מאובטחות ומבוזרות, מתקשות להתמודד עם נפחי עסקאות גבוהים ביעילות. בתקופות של עומס ברשת, משתמשים עשויים לחוות מהירויות עסקה איטיות יותר ועמלות גבוהות יותר, מה שעלול לעכב את הפוטנציאל של הטכנולוגיה לשימוש נרחב.
תפקידה של שכבה 2
שכבה 2 מתייחסת למסגרת משנית או פרוטוקול הבנוי על מערכת בלוקצ'יין קיימת. פתרונות אלה נועדו לשפר את המדרגיות של הבלוקצ'יין הבסיסי (שכבה 1) תוך שמירה על תכונות הביזור והאבטחה שלו.
על ידי עיבוד חלק משמעותי מהעסקאות מחוץ לרשת הראשית, פתרונות שכבה 2 יכולים לאפשר עסקאות מהירות יותר ועמלות מופחתות. גישה זו מאפשרת לבלוקצ'יינים לשמור על האבטחה והאופי המבוזר שלהם תוך שיפור פוטנציאלי של הביצועים וחוויית המשתמש שלהם.
סוגי פתרונות שכבה 2
קיימות מספר גישות לשינוי קנה מידה של שכבה 2:
ערוצי המדינה מאפשרים למשתתפים לבצע עסקאות מרובות מחוץ לרשת, רק ליישב את המצב הסופי על blockchain הראשי. שיטה זו יכולה להיות שימושית עבור יישומים הדורשים עסקאות תכופות וקטנות בין קבוצה של צדדים.
Sidechains (רשתות צדדיות) פועלות כבלוקצ'יינים נפרדים הפועלים במקביל לרשת הראשית ומתחברים באמצעות יתד דו-כיוונית. זה מאפשר מנגנוני קונצנזוס שונים ותכונות תוך מינוף האבטחה של הרשת הראשית.
פלזמה היא מסגרת ליצירת שרשראות צאצא המדווחות מעת לעת לשרשרת הראשית, ומאפשרות יישומים בעלי תפוקה גבוהה תוך שמירה על חיבור לאבטחת שכבת הבסיס.
רולאפ הוא פתרון שכבה 2 בולט, במיוחד עבור רשתות כמו Ethereum. הם עובדים על ידי ביצוע עסקאות מחוץ לשרשרת ולאחר מכן פרסום נתוני העסקה ברשת. ישנם שני סוגים עיקריים:
- סיכומים אופטימיים מניחים שעסקאות תקפות כברירת מחדל, ומריצים חישובים רק במקרה של אתגר.
- אוספי אפס ידע (ZK) משתמשים בהוכחות הצפנה כדי לאמת עסקאות מבלי לחשוף את הנתונים הבסיסיים, ומציעים מדרגיות ופרטיות משופרת.
ההתפתחויות האחרונות בפתרונות zkEVM הראו הבטחה. לדוגמה, Polygon zkEVM מתואר כ"פתרון הראשון לקנה מידה של אפס ידע השווה באופן מלא ל- EVM", תוך הדגשת ההתקדמות הטכנולוגית.
שיפורי ביצועים
פתרונות שכבה 2 יכולים להציע שיפורי ביצועים משמעותיים. לדוגמה, Arbitrum, פתרון סיכום אופטימי, יכול לעבד עד 40,000 עסקאות בשנייה, לעומת קיבולת הבסיס של את'ריום של כ -14 עסקאות בשנייה. גידול משמעותי זה בתפוקה מדגים את יתרונות המדרגיות הפוטנציאליים של טכנולוגיות שכבה 2.
יישומים בעולם האמיתי
מספר פרויקטים משתמשים בפתרונות שכבה 2 כדי לשפר את יכולותיהם:
רשת הברק של ביטקוין מאפשרת עסקאות ביטקוין כמעט מיידיות ובעלות נמוכה, מה שהופך את ביטקוין לכדאיות יותר עבור עסקאות יומיומיות.
Polygon התפתחה מפתרון קנה מידה של שכבה 2 עבור Ethereum לחבילה מקיפה של פתרונות הכוללים הן גישות שכבה 2 והן גישות sidechain .
אופטימיות ו-zkSync, שתי גישות שונות לסיכומים, צברו תאוצה בתחום המימון המבוזר (DeFi). הם מאפשרים הפעלה יעילה יותר של יישומים פיננסיים מורכבים על Ethereum.
יכולת פעולה הדדית וגיוון
התקדמות מתבצעת כשקיימת יכולת פעולה הדדית בשכבה 2. מספר רשתות Ethereum Layer 2 מובילות משלבות את פתרון זמינות הנתונים של Avail, כולל Arbitrum, Optimism, Polygon, zkSync ו-Starkware. שילוב זה נועד לשפר את יעילות הסיכום והאבטחה ברשתות שכבה 2.
האקוסיסטם של שכבה 2 הופכך גם הוא מגוון יותר ויותר. ויטליק בוטרין ציין את המגוון ההולך וגדל בין פרויקטי שכבה 2, מה שמצביע על נוף מתפתח של פתרונות קנה מידה.
אימוץ שוק
פתרונות שכבה 2 זכו לאימוץ משמעותי. נכון לפברואר 2024, הערך הכולל שננעל (TVL) בפלטפורמות בלוקצ'יין שכבה 2 עלה על 20 מיליארד דולר. נתון זה מצביע על צמיחה משמעותית ואמון גובר בפתרונות קנה מידה אלה.
אתגרים ושיקולים
בעוד שפתרונות שכבה 2 מציעים יתרונות פוטנציאליים, הם גם מציבים אתגרים:
- המורכבות הנוספת שהם מציגים יכולה להוות מחסום עבור מפתחים ומשתמשים.
- קיים סיכון של פיצול נזילות כאשר נכסים ופעילויות מפוזרים על פני פתרונות שכבה 2 מרובים.
- חלק מפתרונות שכבה 2 מסתמכים על קבוצה קטנה יותר של מאמתים או אופרטורים, שיכולים להציג הנחות אמון חדשות.
- היכולת פעולה ההדדית בין פתרונות שכבה 2 ששונים משכבת הבסיס נותרה אתגר מתמשך, אם כי יש התקדמות.
התפתחויות עתידיות
ככל שטכנולוגיית הבלוקצ'יין ממשיכה להתפתח, פתרונות שכבה 2 צפויים למלא תפקיד חשוב יותר ויותר בהתמודדות עם אתגרי מדרגיות. הפיתוח המתמשך של טכנולוגיות אלה, בשילוב עם שיפורים בפרוטוקולי שכבת הבסיס, עשוי לפתוח אפשרויות חדשות ליישומי בלוקצ'יין בתעשיות שונות.
את'ריום, למשל, התקדם במפת הדרכים שלו לשדרוג. עם שדרוג המיזוג בספטמבר 2022, הרשת עברה למנגנון קונצנזוס של הוכחת הימור. שדרוגים עתידיים, כולל הטמעת שרשראות שברים, צפויים לשפר עוד יותר את יכולת ההרחבה. עבודה בשילוב עם פתרונות שכבה 2, שיפורים אלה בשכבת הבסיס יכולים ליצור מערכת אקולוגית בלוקצ'יין מדרגית ויעילה יותר.
הישארות מעודכנת לגבי התפתחויות שכבה 2, אשר עשויות להיות חשובות עבור אלה המעורבים בתחום הבלוקצ'יין. טכנולוגיות אלה עשויות לעצב את עתידן של מערכות מבוזרות ואת השפעתן על הכלכלה הדיגיטלית. ככל שהאקוסיסטם מתבגר, שכלולים נוספים וגישות חדשות לקנה מידה של שכבה 2 עשויים לצוץ, כל אחד מהם עשוי לקרב את טכנולוגיית הבלוקצ'יין לאימוץ נרחב.
