Πώς λειτουργούν οι λύσεις Layer 2 και αν πράγματι κλιμακώνουν το Ethereum

Το Ethereum θεωρείται εδώ και καιρό η τεχνολογική βάση της αποκεντρωμένης χρηματοδότησης, των NFT και των έξυπνων συμβολαίων. Ωστόσο, με την αύξηση της υιοθέτησης, το δίκτυο αντιμετώπισε επίμονες προκλήσεις που σχετίζονται με το κόστος συναλλαγών, τη συμφόρηση και τους χρόνους επιβεβαίωσης. Οι λύσεις Layer 2 εμφανίστηκαν ως άμεση απάντηση σε αυτά τα δομικά όρια, υποσχόμενες μεγαλύτερη απόδοση χωρίς να υπονομεύουν το μοντέλο ασφάλειας του Ethereum.

Το βασικό πρόβλημα που επιχειρούν να λύσουν οι λύσεις Layer 2

Το βασικό επίπεδο του Ethereum δίνει προτεραιότητα στην αποκέντρωση και την ασφάλεια, αλλά αυτή η σχεδίαση περιορίζει εγγενώς τη χωρητικότητα των συναλλαγών. Κάθε μπλοκ διαθέτει πεπερασμένο υπολογιστικό χώρο, γεγονός που οδηγεί σε έντονο ανταγωνισμό μεταξύ των χρηστών σε περιόδους υψηλής ζήτησης. Ως αποτέλεσμα, τα τέλη αυξάνονται σημαντικά, καθιστώντας τις συναλλαγές μικρής αξίας οικονομικά μη αποδοτικές.

Οι λύσεις Layer 2 έχουν σχεδιαστεί ώστε να μεταφέρουν το μεγαλύτερο μέρος της δραστηριότητας συναλλαγών εκτός της κύριας αλυσίδας του Ethereum, διατηρώντας ταυτόχρονα την τελική εκκαθάριση στο Layer 1. Επεξεργάζονται τις συναλλαγές αλλού και υποβάλλουν συμπιεσμένες αποδείξεις στο Ethereum, μειώνοντας το φορτίο του δικτύου χωρίς να παρακάμπτουν τους βασικούς κανόνες συναίνεσης.

Αυτή η προσέγγιση διατηρεί τις παραδοχές εμπιστοσύνης του Ethereum, επιτρέποντας παράλληλα στις εφαρμογές να λειτουργούν σε κλίμακα που διαφορετικά θα ήταν αδύνατη αποκλειστικά στο Layer 1. Στην πράξη, τα Layer 2 αναλαμβάνουν την εκτέλεση, ενώ το Ethereum παραμένει υπεύθυνο για τη διαθεσιμότητα δεδομένων και την επίλυση διαφορών.

Γιατί το Ethereum δεν μπορεί να κλιμακωθεί επαρκώς σε επίπεδο Layer 1

Ο οδικός χάρτης του Ethereum αποφεύγει συνειδητά τις απότομες αυξήσεις στο μέγεθος των μπλοκ, καθώς κάτι τέτοιο θα αύξανε τις απαιτήσεις υλικού για τους κόμβους. Αυτό θα περιόριζε την αποκέντρωση και θα δημιουργούσε μακροπρόθεσμους συστημικούς κινδύνους.

Ακόμη και με αναβαθμίσεις όπως το Proof of Stake και το data sharding, οι βελτιώσεις στην κλιμάκωση του Layer 1 είναι σταδιακές. Ο στόχος τους είναι η μακροχρόνια βιωσιμότητα και όχι η άμεση, εκθετική αύξηση της χωρητικότητας.

Οι λύσεις Layer 2 συμπληρώνουν αυτή τη φιλοσοφία, προσφέροντας ταχεία κλιμάκωση χωρίς αλλαγές στη βασική αρχιτεκτονική του Ethereum. Δεν αντικαθιστούν το Layer 1, αλλά επεκτείνουν τις δυνατότητές του με ελεγχόμενο τρόπο.

Πώς λειτουργούν στην πράξη οι αρχιτεκτονικές Layer 2

Τα περισσότερα συστήματα Layer 2 βασίζονται στη συγκέντρωση μεγάλου αριθμού συναλλαγών σε μία ενιαία υποβολή προς το Ethereum. Αυτή η παρτίδα περιλαμβάνει είτε κρυπτογραφικές αποδείξεις είτε μηχανισμούς ελέγχου που επιτρέπουν στο κύριο δίκτυο να επαληθεύσει την ορθότητα χωρίς να επανεκτελέσει κάθε συναλλαγή.

Οι δύο κυρίαρχες προσεγγίσεις το 2025 είναι τα optimistic rollups και τα zero-knowledge rollups. Και οι δύο μειώνουν σημαντικά το κόστος, αλλά διαφέρουν ως προς τον τρόπο διασφάλισης της εγκυρότητας και τον χρόνο οριστικοποίησης των αναλήψεων.

Και στις δύο περιπτώσεις, οι χρήστες αλληλεπιδρούν με τις εφαρμογές με τρόπο σχεδόν πανομοιότυπο με το Ethereum. Τα πορτοφόλια, τα έξυπνα συμβόλαια και τα εργαλεία ανάπτυξης είναι πλέον σε μεγάλο βαθμό διαλειτουργικά.

Optimistic rollups και zero-knowledge rollups

Τα optimistic rollups θεωρούν τις συναλλαγές έγκυρες εξ αρχής και βασίζονται σε μια περίοδο ενστάσεων, κατά την οποία μπορεί να αμφισβητηθεί δόλια συμπεριφορά. Το μοντέλο αυτό είναι απλούστερο, αλλά συνεπάγεται καθυστερήσεις στις αναλήψεις.

Τα zero-knowledge rollups δημιουργούν μαθηματικές αποδείξεις που επιβεβαιώνουν την ορθότητα των συναλλαγών πριν την ανάρτηση των δεδομένων στο Ethereum. Αυτό επιτρέπει ταχύτερη οριστικοποίηση και καλύτερη αποδοτικότητα κεφαλαίων.

Έως το 2025, η τεχνολογία zero-knowledge έχει ωριμάσει αισθητά, αν και παραμένει πιο σύνθετη για τους προγραμματιστές. Και τα δύο μοντέλα συνυπάρχουν, εξυπηρετώντας διαφορετικές ανάγκες.

Κλιμακώνουν πράγματι οι λύσεις Layer 2 το Ethereum;

Από άποψη απόδοσης, οι λύσεις Layer 2 έχουν ήδη αυξήσει τη συνολική χωρητικότητα του Ethereum κατά πολλές τάξεις μεγέθους. Οι ημερήσιοι όγκοι συναλλαγών σε μεγάλα Layer 2 δίκτυα ανταγωνίζονται πλέον εκείνους του Layer 1.

Η μείωση του κόστους είναι εξίσου εντυπωσιακή. Τα τέλη στις περισσότερες Layer 2 λύσεις αποτελούν μικρό κλάσμα των αντίστοιχων στο κύριο δίκτυο, επιτρέποντας νέες κατηγορίες εφαρμογών.

Ωστόσο, η κλιμάκωση δεν είναι μόνο τεχνικό ζήτημα. Η εμπειρία χρήστη, η κατακερματισμένη ρευστότητα και τα μοντέλα ασφάλειας επηρεάζουν τη μακροπρόθεσμη βιωσιμότητα.

Περιορισμοί και συμβιβασμοί του μοντέλου Layer 2

Ένα διαρκές ζήτημα είναι η διασπορά ρευστότητας μεταξύ διαφορετικών Layer 2 δικτύων. Παρότι υπάρχουν λύσεις διαλειτουργικότητας, προσθέτουν πολυπλοκότητα και πιθανούς κινδύνους.

Τα μοντέλα ασφάλειας διαφέρουν επίσης. Ορισμένα Layer 2 βασίζονται σε αποκεντρωμένα σύνολα επικυρωτών, ενώ άλλα εξαρτώνται ακόμη από πιο κεντρικοποιημένες δομές.

Παρά τους συμβιβασμούς, οι λύσεις Layer 2 έχουν αποδειχθεί η πιο ρεαλιστική προσέγγιση για την κλιμάκωση του Ethereum χωρίς υπονόμευση των βασικών του αρχών.