Pada tahun 2025, arsitektur berlapis blockchain telah berkembang secara signifikan melalui kemajuan baru dalam solusi Layer 0, Layer 1, dan Layer 2:
Integrasi Layer 0: Protokol infrastruktur utama seperti Polkadot dan Cosmos telah mencapai interoperabilitas yang mulus antara blockchain yang heterogen, dengan lebih dari 200 parachain sekarang beroperasi di berbagai ekosistem.
Efisiensi Layer 1: Ethereum telah berhasil menyelesaikan upgrade Surge, meningkatkan throughput transaksi hingga 100 kali sambil mempertahankan prinsip desentralisasi.
Kematangan Layer 2: Teknologi rollup telah distandarisasi, ZK-rollup menangani 85% transaksi Ethereum, dan biaya telah menurun sebesar 98% dibandingkan dengan tingkat 2023.
Pasar telah merespons positif terhadap perkembangan ini:
Tipe layer | Pertumbuhan TVL (vs 2023) | Pengguna Aktif | Biaya Transaksi Rata-Rata |
---|---|---|---|
Layer 0 | +350% | 15 juta+ | $0.005 |
Layer 1 | +210% | 110 juta+ | $0.05 |
Layer 2 | +800% | 250 juta+ | $0.001 |
Solusi lintas layer telah menjadi standar industri, memungkinkan aplikasi berjalan tanpa hambatan di berbagai layer. Data platform menunjukkan bahwa pengguna bermigrasi ke solusi terintegrasi yang memanfaatkan keamanan Layer 1 dan keunggulan kinerja Layer 2.
Tantangan segitiga yang mustahil telah melampaui diskusi teoritis, dengan implementasi praktis yang menunjukkan keseimbangan tanpa preseden antara keamanan, desentralisasi, dan skalabilitas melalui pendekatan hibrida yang menggabungkan keuntungan dari berbagai lapisan.
[TL; DR]
Dalam berita aset kripto, skalabilitas, Layer 0/1/2 tidak diragukan lagi merupakan serangkaian istilah yang sering disebutkan. Jadi, apa itu Layer 0, Layer 1, dan Layer 2 dari blockchain, dan apa saja karakteristik dan penggunaan yang berbeda dari ketiga lapisan ini?
Pada Januari 2009, geek misterius Satoshi Nakamoto menghasilkan blok Bitcoin di sebuah server yang terletak di Helsinki. Saat ini, Bitcoin telah berkembang menjadi sistem besar dengan puluhan ribu node secara global dan total nilai pasar yang melebihi $1 triliun. Bitcoin secara sempurna menyelesaikan masalah representasi nilai di dunia digital dan telah membawa teknologi blockchain kepada umat manusia. Jika kita menganalisis dengan hati-hati struktur sistem Bitcoin, itu dapat dibagi menjadi lima lapisan berdasarkan fungsionalitas: lapisan data, lapisan jaringan, lapisan konsensus, lapisan insentif, dan lapisan aplikasi. Selanjutnya, Ethereum, yang dengan cepat naik ke ketenaran melalui kontrak pintar, menetapkan paradigma baru untuk sistem blockchain dengan menambahkan lapisan kontrak antara lapisan insentif dan lapisan aplikasi. Mari kita jelaskan ini secara rinci dari bawah ke atas.
Lapisan data dan lapisan jaringan adalah arsitektur dasar dari blockchain, dan mereka juga merupakan lapisan terendah dari seluruh sistem blockchain.
Layer Data mencakup struktur data dari setiap blok, seperti pohon Merkle, serta bagaimana blok yang berbeda terhubung secara end-to-end untuk membentuk sebuah rantai. Selain itu, Layer Data juga terdiri dari algoritma enkripsi hash dan algoritma enkripsi asimetris yang digunakan untuk memastikan ketidakberubahan blockchain. Layer data blockchain dapat dilihat sebagai basis data dengan karakteristik terdistribusi dan ketidakberubahan. Basis data terdistribusi ini perlu dipelihara secara kolektif oleh semua node dalam sistem, yang mengarah pada layer jaringan blockchain.
Lapisan jaringan (Network Layer) menggambarkan jaringan P2P besar yang terdiri dari semua node dalam blockchain. Dalam jaringan terdistribusi yang titik-ke-titik ini, setelah sebuah node membuat blok baru, ia mentransmisikan informasi tersebut ke beberapa node terdekat melalui mekanisme siaran (Transmission Mechanism). Node lainnya, setelah menyelesaikan verifikasi blok (Authentication Mechanism), akan sekali lagi mentransmisikan data ke node lain. Pada akhirnya, setelah mayoritas node dalam seluruh sistem menyelesaikan verifikasi blok, blok tersebut secara resmi terhubung ke blockchain.
Di atas arsitektur dasar, lapisan konsensus, lapisan insentif, lapisan kontrak, dan lapisan aplikasi bersama-sama membentuk bagian protokol dari blockchain.
Layer Konsensus terutama mencakup algoritma mekanisme konsensus dari blockchain. Dalam jaringan blockchain, banyak node yang awalnya tidak terkait mencapai kesatuan melalui algoritma konsensus, menjaga konsistensi lapisan data. Saat ini, mekanisme konsensus yang lebih umum termasuk Proof of Work (PoW) yang digunakan oleh Bitcoin dan Proof of Stake (PoS) yang digunakan oleh Ethereum 2.0. EOS Delegated proof of stake (Delegated
Proof of Stake,
DPoS) yang digunakan, dll. Mekanisme konsensus adalah salah satu inovasi inti dari teknologi blockchain, yang berdampak signifikan pada keamanan dan efisiensi operasional sistem. Selain itu, algoritma konsensus juga merupakan cara utama untuk pemerintahan komunitas dalam blockchain.
Layer Actuator terutama mencakup Mekanisme Penerbitan dan Mekanisme Distribusi dari blockchain. Melalui desain mekanisme insentif, node dalam sistem akan secara sukarela memelihara keamanan seluruh jaringan blockchain. Misalnya, dalam mekanisme PoW Bitcoin, bitcoin yang baru diterbitkan didistribusikan kepada penambang node pengemasan. Konsensus dicapai dengan cara yang mendekati “semakin banyak Anda bekerja, semakin banyak Anda mendapatkan”; node dengan lebih banyak daya komputasi lebih mungkin untuk berhasil mengemas blok dan dengan demikian mendapatkan hak untuk mencatat. Dalam beberapa mekanisme insentif, node yang menyalahgunakan kekuasaan mereka juga dapat dihukum oleh sistem.
Bitcoin secara kreatif mengintegrasikan mekanisme insentif ekonomi ke dalam algoritma, memungkinkan para penambang untuk bersaing mendapatkan hak akuntansi melalui daya komputasi. Ini tidak hanya mempertahankan sistem transaksi tetapi juga mengeluarkan token baru, yang kemudian didistribusikan sebagai insentif kepada para penambang, sehingga membentuk loop tertutup yang stabil dan aman. Dalam proses ini, fungsionalitas Bitcoin sebagai uang elektronik juga terwujud. Mari kita terus maju menuju lapisan atas.
Layer Kontrak terutama mencakup berbagai kode skrip, algoritma, dan kontrak pintar, dan ini adalah dasar untuk pelaksanaan banyak fungsi canggih dalam blockchain. Dalam blockchain, ini benar-benar mewujudkan apa yang disebut “kode adalah hukum”; setelah algoritma kontrak diaktifkan, itu akan dijalankan sesuai dengan pengaturan awal tanpa intervensi atau promosi dari pihak ketiga. Selain itu, karena kelengkapan Turing dari kontrak pintar, layer kontrak juga memiliki kemampuan pemrograman, yang memberikan seluruh jaringan blockchain sifat mirip dengan mesin virtual.
Layer Aplikasi adalah lapisan teratas dari seluruh sistem blockchain, mencakup berbagai skenario aplikasi dari blockchain tersebut. Untuk blockchain Bitcoin, penerbitan, transfer, dan fungsi akuntansi lengkap dari sistem uang elektronik Bitcoin membentuk “Layer Aplikasi”-nya; sedangkan untuk blockchain yang dapat diprogram seperti Ethereum, banyak fitur canggih dan berbagai DApps bersama-sama membentuk layer aplikasinya.
Enam tingkatan dari sistem blockchain saling terhubung dengan erat dalam struktur, secara kolektif merealisasikan fungsi-fungsi blockchain. Kembali ke masalah skalabilitas yang disebutkan di awal artikel ini, industri umumnya merujuk pada Model Referensi Interkoneksi Terbuka (OSI) di bidang komunikasi, mengklasifikasikan kembali enam tingkatan dari sistem blockchain menjadi tiga lapisan, yaitu Layer 0, Layer 1, dan Layer 2, dari bawah ke atas.
Di antara mereka, Layer 0, juga dikenal sebagai lapisan transmisi data, sesuai dengan lapisan dasar model OSI dan terutama melibatkan masalah integrasi antara blockchain dan jaringan tradisional. Solusi ekspansi Layer 0 yang sesuai merujuk pada solusi peningkatan kinerja yang tidak mengubah struktur blockchain dan mempertahankan aturan ekologi aslinya. Karena tidak berdampak pada blockchain itu sendiri, solusi ekspansi Layer 0 memiliki versatilitas yang kuat. Pada saat yang sama, solusi ekspansi Layer 0 juga kompatibel dengan Layer 1⁄2solusi ekspansi, bekerja sama untuk secara eksponensial meningkatkan kinerja jaringan blockchain. Dalam protokol jaringan yang mendasari, masih ada banyak masalah terkait kinerja yang layak untuk dioptimalkan. Saat ini, arah teknologi ekspansi Layer 0 yang ada termasuk BDN (Jaringan Terdistribusi), protokol QUIC UDP, dll.
Selain itu, Polkadot sering disebut sebagai blockchain Layer 0. Ini karena mainnet Polkadot, sebagai relay chain, hanya berfungsi untuk menyediakan keamanan dan interoperabilitas antara berbagai parachain. Di atas Polkadot, dimungkinkan untuk menghubungkan blockchain Layer 1 yang mirip dengan Ethereum melalui slot, seperti chain Moonbeam, yang juga mendukung bahasa Solidity.
Layer 1 sesuai dengan lapisan data, lapisan jaringan, lapisan konsensus, dan lapisan insentif dalam model enam lapisan. Untuk sebagian besar Aset Kripto, Layer 1 adalah satu-satunya rantai publik, dan semua penyelesaian transaksi terjadi di atasnya. Solusi penskalaan Layer 1, yang juga dikenal sebagai penskalaan on-chain, mengacu pada solusi penskalaan yang diterapkan pada protokol lapisan dasar blockchain. Umumnya, ini memerlukan modifikasi sifat inheren seperti kapasitas blok, waktu pembuatan blok, dan mekanisme konsensus untuk meningkatkan kemampuan transaksi. Secara spesifik, peningkatan ukuran blok Bitcoin meningkatkan kapasitas setiap blok Bitcoin, memungkinkan lebih banyak transaksi untuk ditampung; Bitcoin SegWit mengurangi ruang yang ditempati oleh rata-rata transaksi tunggal, memungkinkan setiap blok menampung lebih banyak transaksi; peningkatan ke DPoS juga dapat mencapai kinerja yang lebih baik dengan mengorbankan derajat sentralisasi dan keamanan tertentu. Namun, karena kendala fisik dan ekonomi, efisiensi penskalaan Layer 1 memiliki batasnya.
Untuk prinsip dan batasan skalabilitas Layer 1, silakan merujuk ke posting blog kami sebelumnya:
Layer 2 mengacu pada lapisan kontrak dan lapisan aplikasi dari blockchain. Solusi skala Layer 2, juga dikenal sebagai skala off-chain, mengacu pada peningkatan kecepatan pemrosesan transaksi tanpa mengubah protokol dasar dan aturan dasar blockchain, melalui solusi seperti saluran status dan sidechain. Layer 2 berkembang secara eksternal ke rantai utama dan memiliki hubungan komplementer dengan Layer 1; yaitu, Layer 2 adalah infrastruktur yang dibangun di atas blockchain yang mendasarinya, memberikan skala yang lebih baik, kegunaan, dan privasi untuk blockchain. Dibandingkan dengan Layer 1, yang mengejar keamanan dan desentralisasi, Layer 2 bertujuan untuk efisiensi dan kinerja yang maksimal. Saat ini, solusi Layer 2 umum termasuk Side Chain, Plasma, saluran status, dan Rollup.
Untuk solusi Layer 2 yang umum di Ethereum, silakan merujuk ke posting blog kami sebelumnya: Bagaimana cara bermain dengan Ethereum Layer 2? Pahami peningkatan skala Ethereum dalam satu artikel.
Sejak perkembangan pesat Bitcoin dan Ethereum, masalah kinerja yang tidak memadai selalu menjadi awan gelap yang membayangi rantai publik yang sudah mapan. Bagaimana cara memecahkan “segitiga yang mustahil” dan mencapai solusi optimal di antara skalabilitas, desentralisasi, dan keamanan juga dianggap sebagai “Cawan Suci” di bidang blockchain.
Dalam artikel berikut, kami akan secara khusus memperkenalkan berbagai solusi ekspansi blockchain, sambil mengikuti perkembangan terdepan industri dan melaporkan kemajuan terbaru dalam teknologi penskalaan. Tetap disini.