L2 en rollups: hoe ze werken, waarom we ze nodig hebben en wat de toekomst biedt (Helen Chmyhankova)

Auteur: Roman Aliev (Directeur Strategie Marketing)

L2 is een verzamelnaam voor oplossingen die de problemen van schaalbaarheid en snelheid op blockchain oplossen, voornamelijk in het Ethereum-netwerk. We zullen je vertellen over de meest populaire L2-protocollen, hun voor- en nadelen, en wat er nu mee gaat gebeuren
dat Ethereum is overgestapt op Proof-of-Stake. 

L2 en het trilemma van Vitalik Buterin

In 2016 beschreef Ethereum-maker Vitalik Buterin voor het eerst de zogenaamde blockchain-trilemma. Het komt erop neer dat een ideale blockchain drie kwaliteiten zou moeten hebben: decentralisatie,
schaalbaarheid en veiligheid. Het is echter om verschillende redenen erg moeilijk om ze alle drie tegelijkertijd te bereiken. 

Decentralisatie: hoe meer nodes in een netwerk, hoe moeilijker het is voor een kwaadwillende actor om het over te nemen. Maar naarmate je het aantal knooppunten vergroot, heb je steeds meer middelen nodig om consensus te bereiken, en dat vertraagt ​​het netwerk.

Beveiliging: nogmaals, wanneer er veel knooppunten zijn, blijft het netwerk draaien, zelfs als sommige ervan kapot gaan of worden aangevallen. Maar schaalbaarheid lijdt: zie het punt over decentralisatie. 

Schaalbaarheid: u kunt een zeer snel netwerk creëren als u alle transactievalidatiewerk aan een klein aantal knooppunten delegeert. Maar zo'n blockchain zal gecentraliseerd zijn en gemakkelijker aan te vallen. 

Ethereum is een sterk gedecentraliseerde en veilige keten. Maar de schaalbaarheid is al lang een pijnpunt: een enkele populaire token-verkoop zou de blockchain volledig kunnen verlammen, zoals gebeurde met de Andere kant
metaverse land verkoop in het voorjaar van 2022. 

Andere metaverse demo. Krediet: Yuga Labs

De overgang naar Ethereum 2.0 zou dit probleem moeten helpen oplossen, en Vitalik Buterin gelooft zelfs dat het netwerk 100,000 TPS zal bereiken. Dit zal echter pas gebeuren na de introductie van sharding: de verdeling van de blockchain-status in een getal
van shards die transacties parallel zullen verwerken en met elkaar zullen verbinden via de centrale Beacon Chain. Volgens Buterin zijn er 64 scherven nodig om die felbegeerde 100k TPS te bereiken.

Sharding is een van de soorten L2 (niveau 2) oplossingen. Ze worden Level 2 genoemd omdat ze bovenop de onderliggende blockchain zitten en een deel van de transacties overnemen. De resultaten worden uiteindelijk vastgelegd op de hoofdblockchain, maar die transacties
worden daarbuiten verwerkt en bevestigd. Dit helpt het systeem schaalbaar te maken, wat betekent dat de prestaties niet afnemen als de belasting groeit. 

Soorten L2 en hun nadelen

sharding

Terugkomend op sharding, moeten we opmerken dat er geen vaste deadline is voor de implementatie ervan op Ethereum; ergens in 2023 is de laatste voorspelling. Sommige blockchains gebruiken echter al sharding, waaronder: NEAR (zo
ver op het niveau van de blockchain-status, niet transactieverwerking) en polkadot (onder de naam parachains).

Sharding heeft zijn problemen, communicatie tussen shards en beveiliging de grootste onder hen. Het is gemakkelijker om een ​​scherf te breken dan de belangrijkste blockchain. In Polkadot en Kusama wordt dit risico gedeeltelijk gecompenseerd door de centrale relaisketen die gedeelde beveiliging biedt
voor alle parachains. 

zijketens

Een sidechain is een aparte blockchain die gekoppeld is aan de hoofd L1-keten maar een eigen beveiligingssysteem heeft. Het bekendste voorbeeld is Polygon, gelanceerd in 2017 als een Ethereum-zijketen genaamd Matic Network. Sindsdien is Polygon uitgegroeid tot een zelfstandige
ecosysteem met meer dan 37,000 dApps, en niemand noemt het meer een zijketen. 

Hier zijn nog een paar voorbeelden van zijketens:

• Immutable X (Ethereum) – gecentraliseerd en zonder kosten, het is vooral gericht op gameprojecten.
• Ronin (Ethereum) — een zijketen gemaakt voor Axie Infinity, zijn NFT-marktplaats en zijn Katana DEX.
• WAX (EOS) - nog een andere gaming-zijketen, het herbergt onder andere Alien Worlds en Farmers World. 

Krediet: DappRadar

Staatskanalen

Dit type L2-oplossing houdt in dat twee deelnemers een kanaal openen en activa uitwisselen. Dit is handig wanneer twee adressen veel overdrachten onderling uitvoeren. Wanneer een kanaal niet meer nodig is, kan het worden gesloten, waarna alle transacties
zijn toegewijd aan de hoofdketen. 

De meest populaire oplossing in deze categorie is het Lightning Network van Bitcoin. Vooral BTC-tips op Twitter gebruiken dit protocol.

Roll-ups

Kanalen, zijketens en scherven bestaan ​​al een tijdje. De nieuwste trend, die zich in 2021 als een lopend vuurtje verspreidde, zijn rollups, zoals Arbitrum en Optimism. Dit zijn afzonderlijke blockchains die transacties buiten de hoofdketen verwerken, verzamelen
ze in batches en stuur die gegevens naar de hoofdblockchain. 

Het belangrijkste verschil tussen sidechains en rollups is dat deze laatste de hoofdketen voorzien van cryptografische bewijzen die het mogelijk maken om de "eerlijkheid" (juistheid van de gegevens) van de rollup te verifiëren zonder de transacties zelf te verifiëren. 

Rollups zijn er op hun beurt in twee soorten: optimistisch en ZK, of zero-knowledge.

Optimistisch: deze rollups gaan ervan uit dat alle transacties geldig zijn en verzenden ze bijna zonder extra verwerking naar de hoofdblockchain. De rollup voert alleen een verificatie uit als iemand de resultaten betwist. Deze aanpak vergroot de schaalbaarheid en
verlaagt de gaskosten drastisch, maar het kan een week of langer duren om geld van de rollup naar Ethereum over te dragen. De bekendste optimistische rollups zijn Optimism en Arbitrum, evenals: MetisDAO en Boba. 

Arbitrum en Optimisme staan ​​in de top 10 van de grootste blockchains. Krediet: DeFiLlama

ZK-rollups: ze valideren transacties met behulp van complexe cryptografische bewijzen en verzenden deze bewijzen samen met de batches van transacties naar Ethereum mainnet. ZK staat voor "zero knowledge", wat betekent dat de hoofdketen dat kan verifiëren
de bewijzen en de gegevens zijn correct zonder iets te weten over de inhoud ervan. 

Zo'n systeem is veiliger en het overbrengen van activa naar de hoofdketen kost minder tijd dan bij optimistische rollups. De keerzijde is dat ZK-rollups problemen kunnen hebben met het werken met slimme DeFi-contracten. 

ZK rollups worden gebruikt in Onveranderlijk X; bovendien Polygon, Matter Labs en StarkWare werken aan EVM-compatibel
ZK-oplossingen. 

Wat is het belang van L2's voor reguliere gebruikers?

Tot nu toe hebben we het gehad over theorie, maar hoe zit het met de praktijk? Hoe kan een gewone gebruiker L2-oplossingen proberen - of zouden ze dat moeten doen?

Polygon, Arbitrum en Optimism zijn goedkopere alternatieven voor Ethereum die dezelfde grote dApps ondersteunen, zoals Uniswap, Aave, Curve, Balancer, Sushi, enz. Als u tokens op DEXen wilt ruilen, NFT's wilt kopen, met opbrengstlandbouw wilt verdienen, enz. , maar hou niet van
Als u tot $ 5 per transactie betaalt, moet u deze L2-netwerken proberen. U zult blij zijn met de lage kosten ($ 0.1 of minder) en de snelle verwerking. 

Aan de andere kant, als je besluit om Axie Infinity, Alien Worlds, enz. te spelen, zul je zeker Ronin, Immutable X, WAX en andere gaming-L2's ontmoeten. 

Alle op Ethereum gebaseerde L2's die we in dit artikel hebben besproken, kunnen aan MetaMask worden toegevoegd met behulp van de functie Netwerk toevoegen. Google gewoon de juiste parameters voor elk netwerk. 

Vitalik Buterin gelooft dat optimistische rollups de komende jaren zullen domineren, maar ZK rollups zullen een sleutelrol gaan spelen in het ecosysteem
op de lange termijn. Voor nu, Polygon, Arbitrum en Optimism rang 6e, 7e en 8e op de lijst van de grootste blockchains, met een gecombineerde $ 3.7 miljard aan TVL - dus ze zijn zeker uw aandacht waard.