Масштабирование на максималках. Что происходит на третьем уровне блокчейна

С ростом количества решений масштабирования увеличивается спрос на их качество и применимость. В апреле 2024 года Виталик Бутерин поддержал скептическое мнение в отношении L3. Он указал на другие, потенциально «более легкие» способы получить ту же экономию средств. 

В сентябре Бутерин призвал команды L2-протоколов «привести дела в порядок», поскольку со следующего года он не будет публично упоминать проекты, находящиеся ниже «этапа 1+». 

Популярность решений на букву L вызывает споры в сообществе. ForkLog разобрался, как осуществляется масштабирование с помощью на данный момент высшего уровня кастомизации — Layer 3.

Что происходит на уровнях блокчейна

Помимо фундаментальных, существует четыре уровня блокчейнов: Layer 0 (L0), L1, L2, L3. На каждом из них строят уникальные решения, но только L1, как правило, обладает завершенной архитектурой. Остальные предназначены скорее для масштабирования сети.

Нулевой уровень также называют коммуникационным. Он предоставляет физическую инфраструктуру (кабели, дата-центры, ноды), либо обеспечивает кроссчейн-совместимость для создания dapps сразу на нескольких блокчейнах. В обоих случаях происходит развертывание базы для осуществления интероперабельности. 

К таким решениям можно отнести платформу Cosmos и парачейны Polkadot. Из-за широкого набора функций для разных уровней эти проекты также относят к L1- и L3-сетям.

На L1 (или базовый уровень) строят полноценные и самостоятельные блокчейны вроде Solana и Ethereum. Они обеспечивают безопасность сети в процессе создания новых блоков и завершения транзакций с помощью механизмов консенсуса Proof-of-Work или Proof-of-Stake.

Ethereum в нынешнем виде трудно представить без целого комплекса механизмов, обеспечивающих масштабируемость — решений второго уровня (L2). Создание «оптимистических» и ZK-роллапов наподобие OP Mainnet, Arbitrum и Polygon помогло пользователям dapps значительно сэкономить на транзакциях, повысив скорость их обработки. 

Дополнительную концептуальную нагрузку несут похожие проекты поверх сети биткоина — Bitcoin Layers. Каналы состояний, роллапы и сайдчейны нивелируют архитектурные недостатки первой криптовалюты и позволяют создавать программируемые смарт-контракты, как в Ethereum. Проекты вроде Rootstock, Merlin Chain и BOB добавляют DeFi-возможности, повышают скорость и доступность транзакций.

Как устроены Layer 3 — решения третьего уровня

Одним из первых термин Layer 3 использовал в 2015 году Бутерин в контексте многоуровневой системы масштабирования блокчейнов. Почти все существующие сегодня решения третьего уровня построены вокруг сети второй по капитализации криптовалюты.

На L3 разработчики решают проблемы персональной настройки dapps поверх L2. Называемый также слоем приложений или прикладным уровнем, он схож с нулевым, но, в отличие от него, интероперабельность осуществляется в уже существующих блокчейнах. Кастомизация конкретных проектов расширяет их функционал и повышает производительность.

Роллапы, сайдчены и другие L2-решения позволили блокчейнам третьего уровня выполнять сложные офчейн-вычисления, сохраняя высокую базовую безопасность и производительность. С помощью протоколов, кроссчейн-мостов и настраиваемой масштабируемости, L3 повышают качество работы dapps в области децентрализованных финансов, GameFi, RWA и DeSoc.

Дополнительные решения масштабируемости на третьем уровне:

• аппчейны (Appchains). Надстраиваются поверх любого из уровней и предназначены для работы с приложениями. Концепцию использования аппчейнов «для предоставления специфических нужд dapps» в L3-сетях летом 2024 года представила команда StarkWare. По замыслу разработчиков, инструмент повышает скорость транзакций, минимизируя их стоимость и внедряя настройку конфигурации сети (размер блока, варианты финализации транзакций);

• валидиумы (Validiums). Выступая компонентом блокчейна третьего уровня и используя офчейн-проверку транзакций, решают проблему масштабируемости с помощью доказательств с нулевым разглашением (ZKP). Решение сокращает расходы и время операций. Используется для приложений, требующих высокой скорости и эффективности, но жертвующих безопасностью;

• оптимиумы (Optimiums). «Оптимистическая» форма офчейн-вычислений, популярная среди L3-решений. Она использует доказательства мошенничества для расчета и требует дополнительного доверия.

Готовые L3-решения

В сентябре 2022 года Виталик Бутерин опубликовал статью «Какие виды L3-уровней имеют смысл?». В ней он высказал мнение, что этот разряд сетей не предназначен напрямую для масштабирования, подобные протоколы скорее будут реализовывать определенные «индивидуализированные функции» для L2. 

Сооснователь Ethereum оказался прав. Лидеры в сегменте L2-сетей предлагают комплексные решения для создания кастомных проектов. С помощью сред разработок OP Stack, Arbitrum Orbit и ZK Stack строится множество нишевых блокчейнов и dapps, которые учитывают конкретные нужды производителя.

По данным аналитического сервиса L2BEAT на 27 сентября 2024 года, на первом месте по TVL среди L3-решений находится проект zkLink Nova с более чем $164 млн. Предлагая масштабируемость и нативную совместимость между несколькими ZK-роллапами по технологии zkLink Nexus, она обеспечивает готовый к использованию и высоко настраиваемый слой для трейдинга в экосистеме Ethereum.

Arbitrum Orbit. Команда Offchain Labs в июне 2023 года выпустила набор инструментов для разработчиков, нацеленный на реализацию L3-решений на базе Arbitrum. Orbit позволяет создавать приложения с высокой степенью индивидуальных настроек.

Согласно L2BEAT, экосистема L3 на базе Arbitrum Orbit самая популярная и представлена 16 GameFi- и DeFi-проектами. 

Первое место в подсегменте занимает Sanko. Представляет собой платформу от Sanko GameCorp, ориентированную на NFT и гейминг с токеном DMT. Dapp развернут с помощью RaaS-провайдера Caldera, а за доступность данных в этом L3 отвечает AnyTrust.

Далее следует беттинговая платформа  WinR. По состоянию на 27 сентября 2024 года TVL проекта — ~$4 млн.

Degen Chain — L3, разработанное Syndicate в сотрудничестве с Conduit, Decent и Airstack специально для сообщества Degen. В марте 2024 года сообщество канала Degen на Farcaster выпустило токен в Base под названием DEGEN, в основном с целью выплаты бонусов создателям контента. Токен быстро набрал популярность, и в апреле команда запустила собственный блокчейн под названием Degen Chain. 

В мае 2024 года у проекта обнаружили проблемы с производством блоков, позднее в июле пользователь под ником Tempe.degen сообщил о потере 90% своих средств во время кроссчейн-перевода. Команда возложила ответственность на сторонних поставщиков услуг. На момент написания TVL проекта составляет ~$2,5 млн.

Еще одно популярное решение третьего уровня — Xai, разработанное для игровых приложений. Оно предлагает сниженные комиссии и уровень абстракции учетной записи (АУЗ), который недоступен на решениях второго уровня. АУЗ важна для ориентированных на потребителей dapps вроде Web3-игр, так как она упрощает процесс регистрации для массовых пользователей. На 27 сентября 2024 года TVL проекта составляет ~$1,9 млн.

OP Stack (Superchain). Реализует концепцию горизонтальной масштабируемости через построение «сети блокчейнов». Последние используют единые решения вроде мостов, децентрализованного управления, уровней связи и многого другого.

В мае 2024 года в OP Stack добавлены решения третьего уровня. Для обеспечения возможности подключения L3-сетей наряду с L2-протоколами пришлось внедрить функцию пользовательских токенов газа, а также переключиться на использование офчейн-провайдеров DA.

Один из крупнейших пользователей OP Stack — Base. В 2024 году команда разработчиков L2 сообщила о намерении использовать решения третьего уровня для создания кастомных и быстрых dapps поверх сети. В том же году на его базе выходит L3-платформа для геймеров — B3.  

Большинство представленных решений на базе OP Stack построены по технологии оптимимума поверх сети Base с использованием Celestia в качестве уровня доступности данных. 

Среди таких проектов — фреймворк для поддержки пользователей DeSoc-платформ Frame Chain от Syndicate, dapp со схожей тематикой Ham, а также построенная с помощью Conduite платформа Stack, которая позволяет брендам создавать и переносить в блокчейн баллы программ лояльности. 

ZK Stack (Hyperchains). Стоящая за zkSync компания Matter Labs рассчитывает создать сеть взаимосвязанных блокчейнов, использующих ZKP. Чтобы реализовать этот план, команда выпустила технологический стек для разработчиков ZK Stack. Архитектура позволяет развертывать «гиперцепи» — как параллельные L2-решения, так и протоколы третьего уровня. В 2023 году открыт тестнет Pathfinder. 

Согласно L2BEAT, единственный проект в категории ZK Stack на стадии уже запущенных, но еще под исследованием аналитиков, — Teva Chain. Один из первых гипречейнов на базе ZK Sync с настраиваемым DA с прицелом на игровую индустрию.  

В четвертом квартале 2024 года запланирован запуск основной сети гибридной криптобиржи GRVT, сочетающей в себе интерфейс CEX с функцией некастодиального хранения активов. 

Выводы

По данным L2BEAT, более 15 решений третьего уровня ожидают своего появления в скором времени. Согласно заявлениям, они призваны поддерживать dapps в различных категориях: от игровых и музыкальных до DeFi и IoT. 

L3-сети способны удовлетворить запросы создателей dapps, повысив скорость транзакций с минимальными комиссиями. В таких системах безопасность полагается на базовые уровни, на которых надстроена сеть, и зачастую зависит от третьих сторон в передаче активов, а значит требует тщательной проверки пользователем.

Текст: Сергей Голубенко