Что такое блокчейны первого уровня?

Децентрализация — ключевой принцип виртуальных валют, таких как bitcoin, однако отсутствие центрального управления не ведет к хаосу. Напротив, техническая структура криптовалютных сетей отличается сложностью и четкой организацией. Криптовалюты зависят от устойчивых, самодостаточных протоколов, которые обеспечивают безопасные одноранговые переводы. Блокчейны первого уровня — это основа для большинства криптопроектов.

Что такое блокчейн первого уровня?

Блокчейны первого уровня — децентрализованные программные протоколы, на которых строится множество криптовалют. Эти L1 одновременно задают правила и контролируют их исполнение в криптопроектах. Исходный код определяет стандарты, которым узлы сети — компьютеры — должны следовать для безопасной передачи, проверки и публикации новых транзакций в публичной платежной книге. Все рабочие инструкции криптовалюты заложены в спецификациях L1.

Находясь в основе архитектуры криптовалюты, блокчейны первого уровня называют фундаментом или базовым слоем. Термины mainnet и L1 часто используются как синонимы, поскольку L1-протокол включает все ключевые параметры работы криптовалюты. Эта роль делает L1 главным элементом для понимания технологии блокчейн.

Как работают блокчейны первого уровня в криптовалютах?

Каждая криптовалюта применяет собственные стандарты и протоколы, но для всех блокчейнов первого уровня необходим механизм консенсуса, чтобы обеспечить доверие между операторами узлов. Консенсусные механизмы используют алгоритмы для установления и соблюдения правил обработки криптовалютных платежей.

Например, блокчейн bitcoin реализует модель proof-of-work (PoW): компьютеры каждые 10 минут соревнуются в решении сложных алгебраических задач для публикации новых BTC-транзакций. В отличие от этого, такие L1, как ethereum и solana, используют proof-of-stake (PoS): узлы блокируют криптовалюту в блокчейне ради возможности валидации.

Чтобы мотивировать операторов, сети PoW и PoS вознаграждают узлы за публикацию блоков собственной криптовалютой: узлы bitcoin получают BTC, ethereum — ETH. Помимо алгоритмов консенсуса, L1-блокчейны внедряют дополнительные меры безопасности для поддержания целостности процессов и предотвращения злоумышленных действий. В PoS часто применяют "slashing" — конфискацию заблокированной криптовалюты у нарушителей. В bitcoin требуется шесть подтверждений для окончательной публикации перевода BTC в реестре.

Блокчейны первого уровня управляют комиссиями за транзакции (gas fee) и графиком выпуска собственной криптовалюты. L1-блокчейн bitcoin автоматически сокращает эмиссию BTC каждые четыре года во время "halving". L1 ethereum реализует динамический механизм выпуска и сжигания ETH, регулируя объем на основе активности сети. После обновления EIP-1559 ethereum сжигает часть комиссии пользователя для управления инфляцией ETH.

Примеры блокчейнов первого уровня

Bitcoin первым реализовал успешный блокчейн первого уровня в 2009 году, что вдохновило сотни криптовалют создать собственные L1-цепи. Сегодня самые популярные криптовалюты используют L1-блокчейны для защиты сети.

Bitcoin — старейшая и крупнейшая криптовалюта, созданная в 2009 году Сатоши Накамото. Блокчейн первого уровня BTC использует энергозатратный PoW-алгоритм, при котором узлы каждые 10 минут решают математические задачи и публикуют новые транзакции.

Ethereum занимает второе место по капитализации после bitcoin и позволяет сторонним разработчикам создавать децентрализованные приложения (dApps) на своем L1-протоколе. Запущенный в 2015 году как PoW-блокчейн по модели bitcoin, ethereum перешел на PoS после обновления "Merge".

Litecoin создан как быстрая и недорогая одноранговая валюта. Хотя его L1 использует иной алгоритм, litecoin поддерживает PoW-механизм, схожий с сетью bitcoin.

Solana относится к "конкурентам ethereum", предлагая аналогичные сервисы, но отличаясь более высокой скоростью подтверждения и низкими комиссиями. PoS-блокчейн первого уровня solana обеспечивает высокую пропускную способность — до 50 000 транзакций в секунду.

Cardano — еще один PoS-блокчейн первого уровня среди конкурентов ethereum. Основан в 2015 году Чарльзом Хоскинсоном, бывшим разработчиком ethereum. Cardano делает акцент на научных исследованиях и приглашает сторонних разработчиков создавать dApps на своем L1-блокчейне.

Новые проекты блокчейнов первого уровня и инновации

Сфера блокчейнов первого уровня развивается благодаря новым решениям, направленным на масштабируемость и эффективность. Новые L1-проекты предлагают современные механизмы консенсуса и архитектурные улучшения. Они фокусируются на увеличении пропускной способности, снижении расходов и расширении совместимости, сохраняя децентрализацию и безопасность. Разработка новых L1 отражает постоянную эволюцию технологии базового слоя, внедряя новые подходы к "блокчейн-трилемме". Многие новые L1 используют опыт предыдущих сетей, обеспечивают лучшие показатели и удобство для разработчиков, что способствует росту экосистем децентрализованных приложений.

Какие ограничения есть у протоколов первого уровня?

Хотя L1-блокчейны важны для безопасных и эффективных криптотранзакций, им часто не хватает гибкости. Детерминированные алгоритмы обеспечивают единообразие правил по всей децентрализованной сети. Такая жесткость дает предсказуемость и безопасность, но ограничивает инновации и масштабируемость.

Сооснователь ethereum Виталик Бутерин назвал эти трудности "блокчейн-трилеммой", отмечая, что разработчики вынуждены жертвовать одним из трех элементов — децентрализацией, безопасностью или масштабируемостью — при проектировании протоколов. Сейчас разрабатываются новые решения масштабирования, например "шардинг", который делит основной блокчейн на мелкие неделимые части, снижая требования к данным для операторов узлов и ускоряя сеть.

Еще одно ограничение L1 — слабое взаимодействие с другими блокчейнами. Каждый L1 — это отдельная система с собственными стандартами, поэтому безопасная передача монет между разными L1 или интеграция приложений часто невозможна. Эта "проблема совместимости" привела к появлению проектов cosmos и polkadot, ориентированных на межблокчейновую коммуникацию (IBC).

Блокчейны первого и второго уровня: ключевые отличия

На раннем этапе криптовалют термин L1 не применялся: блокчейны имели схожие процедуры и задачи — обработку транзакций и защиту сети. С развитием новых криптовалют на базовом слое понадобилась терминология для различия L1 и новых протоколов, что привело к появлению L2.

L2 — это проекты, использующие безопасность L1-блокчейна. L2 применяют децентрализацию L1, например ethereum, чтобы внедрять новые сценарии или повышать масштабируемость базового протокола. Например, сети arbitrum, optimism и polygon работают поверх ethereum, обеспечивая более высокую скорость транзакций и меньшие комиссии. Пользователи переводят активы на L2, чтобы воспользоваться его сервисами, а финальные транзакции фиксируются на mainnet ethereum.

L2 иногда выпускают собственные криптовалюты — "токены", в отличие от "монет" на L1. Главное отличие: токены существуют только поверх L1, монеты — часть протокола L1. Токены — дополнительные функции для экосистемы L1, монеты — основной платежный инструмент блокчейна. Примеры токенов L2: MATIC (polygon), ARB (arbitrum), OP (optimism).

Заключение

Блокчейны первого уровня — фундамент криптоэкосистемы, предоставляющий основные протоколы и механизмы безопасности для эффективной работы децентрализованных валют. От PoW в bitcoin до PoS в ethereum — L1 развиваются для поддержки разных сценариев, сохраняя целостность сети. Новые L1-проекты решают задачи масштабируемости, гибкости и совместимости инновационными технологиями. Несмотря на сложности, L1-блокчейны остаются основой криптоиндустрии. Понимание L1 и новых проектов важно для тех, кто хочет разобраться в архитектуре современных криптовалют: эти базовые протоколы определяют правила, стандарты безопасности и рабочие рамки для надежных одноранговых цифровых транзакций.

FAQ

Какой блокчейн первого уровня считается лучшим?

Ethereum — ведущий блокчейн первого уровня с самой развитой экосистемой и поддержкой разработчиков. Альтернативы, такие как solana, avalanche и polkadot, предлагают преимущества по скорости и масштабируемости в зависимости от задач.

Является ли XRP блокчейном первого уровня?

Да, XRP работает на собственном блокчейне первого уровня, предназначенном для быстрых и недорогих международных переводов. У него независимая сеть и собственный механизм консенсуса.

Какие новые L1-проекты были запущены в 2023 году?

Среди ведущих запусков L1 в 2023 году — проекты, ориентированные на масштабируемость, безопасность и удобство для разработчиков. Они выделяются высокой скоростью транзакций, низкими комиссиями и расширенными возможностями смарт-контрактов. Такие проекты, как avalanche, algorand и новые решения, получили поддержку благодаря инновационным механизмам консенсуса и развитию экосистемы в 2023 году.

Чем новые L1-блокчейны отличаются от ethereum и bitcoin?

Новые L1-блокчейны обеспечивают более высокую скорость транзакций, низкие комиссии и лучшую масштабируемость по сравнению с bitcoin и ethereum. Они используют альтернативные механизмы консенсуса, увеличенную пропускную способность и оптимизированные платформы смарт-контрактов, что способствует широкому внедрению и высокой производительности децентрализованных приложений.

Какие ключевые характеристики важны при выборе L1-блокчейна?

Важны высокая пропускная способность, низкие комиссии и подлинная децентрализация. Оцените безопасность консенсусного механизма, скорость финализации и зрелость разработческой экосистемы. Сильная токеномика и активная поддержка сообщества — ключевые показатели.