Понимание основы: почему блокчейны уровня 1 важны в криптовалюте

Bitcoin доказал нечто радикальное еще в 2009 году — вам не нужны банки или правительства для работы надежной платежной системы. Но как децентрализованная сеть на самом деле остается организованной без центрального органа, который принимает решения? Ответ кроется в блокчейнах слоя 1, архитектурной основе, которая обеспечивает бесперебойную работу каждой крупной криптовалюты.

Основная роль Layer 1: больше, чем просто обработка транзакций

Блокчейны слоя 1 по сути являются сводом правил и исполнителями криптосетей. Представьте их как одновременно конституцию и судебную систему — это встроенные программные протоколы, которые точно определяют, как работает криптовалюта. Каждый узел (тот компьютер, который работает в сети) должен соблюдать одни и те же правила L1 для подтверждения транзакций, защиты реестра и поддержания доверия к системе.

Что делает L1 фундаментальными, так это то, что они автономны и полные. Они не зависят ни от чего другого для функционирования. Протокол управляет всем: проверкой транзакций, обеспечением безопасности, управлением комиссиями и даже тем, сколько новой криптовалюты входит в обращение. Именно поэтому разработчики иногда используют термины “мейннет” и layer 1 как синонимы — они описывают одно и то же с разных точек зрения.

Как эти системы на самом деле поддерживают порядок?

Без центрального органа блокчейны слоя 1 нуждаются в механизме достижения консенсуса среди тысяч независимых операторов. Именно здесь вступают в игру алгоритмы консенсуса — это математические правила, которые заставляют всех участников сети соглашаться о том, что является допустимым.

Bitcoin использует proof-of-work (PoW), при котором майнеры решают сложные вычислительные задачи каждые 10 минут, чтобы получить право добавлять новые транзакции в реестр. Это энергозатратно, но проверено временем более десяти лет.

Более новые блокчейны слоя 1, такие как Ethereum и Solana, перешли на proof-of-stake (PoS), при котором участники блокируют свою криптовалюту в качестве залога для подтверждения транзакций. Те, кто ведет себя честно, получают награды в виде новых монет; те, кто нарушает правила, рискуют потерять свой залог («слэшинг»). Это похоже на внесение залога — нарушаешь правила, теряешь деньги.

Эти механизмы решают казалось бы сложную проблему: как незнакомцы в интернете могут договориться о правде без доверия друг к другу? Ответ — математика и экономические стимулы.

Примеры Layer 1 в реальной жизни: разные дизайны, одна цель

Bitcoin остается эталоном. Запущен в 2009 году, он обрабатывает транзакции через PoW и реализует шесть раундов подтверждения перед окончательным зачислением платежей. Каждые четыре года он сокращает выпуск новых BTC вдвое — событие, называемое “халвинг” — для управления дефицитом.

Ethereum начал как PoW layer 1 в 2015 году, но в 2022 году с обновлением Merge произошли кардинальные изменения. Он перешел на PoS и внедрил динамическое сжигание ETH — сеть автоматически уничтожает часть транзакционных сборов, чтобы предотвратить инфляцию. Это важное нововведение, которое изучают многие новые блокчейны слоя 1.

Solana выбрала другой подход к скорости. Ее layer 1 может обрабатывать до 50 000 транзакций в секунду благодаря новому варианту консенсуса под названием Proof of History. Такой пропускной способности невозможно добиться на базовых слоях Bitcoin или Ethereum, что показывает, как разные дизайны ориентированы на разные цели.

Litecoin доказал, что можно модифицировать подход Bitcoin, не изобретая колесо заново. Созданный вскоре после Bitcoin, LTC использует ту же модель PoW, но с другими параметрами, что делает его быстрее и дешевле для повседневных платежей.

Cardano — еще один эксперимент в дизайне layer 1. Созданный бывшим разработчиком Ethereum Чарльзом Хоскинсоном, он делает акцент на рецензируемых исследованиях и позволяет разработчикам создавать приложения поверх — похож на модель Ethereum, но с другой философией.

Компромиссы: почему блокчейны слоя 1 не могут делать все

Вот неприятная правда: блокчейны слоя 1 изначально проектировались для безопасности и децентрализации, что означает жертву скорости и стоимости. Невозможно одновременно сделать блокчейн максимально быстрым, максимально безопасным и максимально децентрализованным — это невозможно. Соучредитель Ethereum Виталик Бутерин назвал это “триумфом блокчейна”.

Bitcoin мог бы обрабатывать больше транзакций в секунду, но тогда пришлось бы уменьшить число узлов для их проверки, что снизило бы децентрализацию. Ethereum мог бы сжечь часть своих сборов, но только ценой централизации сети или компромисса безопасности. Каждый выбор в дизайне блокчейна слоя 1 — это компромисс.

Еще одна проблема — интероперабельность. Поскольку каждый layer 1 использует свои правила и формат данных, перемещение активов между разными L1 — это сложно и рискованно. Владельцу Bitcoin трудно напрямую обменять его на токены Solana без посредника (биржи или мостового протокола). Такое изоляционное состояние иногда называют “проблемой интероперабельности”, а проекты как Cosmos и Polkadot специально созданы для ее решения.

Layer 1 против Layer 2: строительство на фундаменте

По мере развития криптовалют разработчики поняли, что можно создавать дополнительные протоколы на основе существующих layer 1, создавая второй слой. Layer 2 используют безопасность L1, предлагая при этом свои инновации.

Например, Arbitrum, Optimism и Polygon работают как layer 2 сети поверх Ethereum. Пользователи переводят свои активы на эти L2, чтобы получать более быстрые транзакции и меньшие комиссии, а затем возвращают финальный результат обратно на Ethereum layer 1. Это похоже на оплату покупок в местной платежной системе, которая позже сверяется с основным банком — скорость есть, безопасность не страдает.

Цифровые активы на layer 2 протоколах технически являются “токенами”, а не “монетами”. MATIC (Polygon), ARB (Arbitrum) и OP (Optimism) — примеры. Различие важно: монеты — это нативные активы layer 1, а токены — создаются поверх. Монеты — это основа протокола; токены — дополнительные опции.

Почему блокчейны слоя 1 остаются важными

Несмотря на ограничения и появление решений для масштабирования, блокчейны слоя 1 останутся фундаментом криптоэкосистемы. Они обеспечивают неизменяемую запись, финальный слой расчетов и высшую гарантию безопасности, на которую опирается вся система. Layer 2 не может существовать без них.

Понимание блокчейнов слоя 1 — первый шаг к тому, чтобы понять, как на самом деле работает криптовалюта под поверхностью. В следующий раз, когда вы отправите Bitcoin или воспользуетесь Ethereum, помните, что за этим стоит десятилетняя алгоритмическая консенсусная система и тысячи независимых компьютеров, которые работают вместе, чтобы сделать эту транзакцию возможной — без CEO и службы поддержки.