Що таке блокчейни першого рівня?

Децентралізація залишається ключовим елементом віртуальних валют, таких як Bitcoin (BTC). Відсутність централізованого контролю не призводить до безладу. Навпаки, екосистема криптовалют вирізняється складною і водночас організованою технічною архітектурою. Основу цієї впорядкованої системи становлять надійні, самостійні протоколи, які забезпечують безпечні однорангові перекази. Для більшості криптовалютних проєктів саме блокчейн першого рівня формує фундамент їхньої програмної архітектури, що робить його точкою відліку для розуміння цієї технології.

Що таке Layer 1?

Блокчейни першого рівня (Layer 1, L1) — це децентралізовані програмні протоколи, які забезпечують основу численних криптовалют. Усвідомлення принципів Layer 1 є обов’язковим для кожного, хто працює з криптосферою. Такі L1 формують і впроваджують правила функціонування криптопроєктів. Базовий код протоколу L1 встановлює стандарти, яких мають дотримуватися вузли для безпечного розповсюдження, перевірки та публікації нових транзакцій у публічному реєстрі платежів. Ця структура містить усі операційні інструкції щодо функціонування криптовалюти.

Розташовані на базовому рівні криптовалютної архітектури, L1-блокчейни часто називають фундаментом або базовим шаром. Важливо розуміти, що розробники нерідко використовують термін "мейннет" як синонім до L1, оскільки саме L1-протокол містить усі необхідні дані для роботи криптовалюти. Ця фундаментальність визначає L1 як базовий рівень, на якому будується вся екосистема криптовалюти.

Як працюють блокчейни Layer 1 у криптовалюті?

Кожна криптовалюта використовує власні стандарти коду і протоколи для організації мережі, але для L1-блокчейнів обов’язковим є механізм консенсусу для встановлення довіри між децентралізованими вузлами. Для повного розуміння Layer 1 необхідно знати, що такі механізми консенсусу застосовують алгоритми для формування й контролю правил обробки криптовалютних операцій.

Наприклад, блокчейн Bitcoin впроваджує модель консенсусу proof-of-work (PoW), де комп’ютери змагаються у розв’язанні складних рівнянь кожні 10 хвилин, щоб додати нові перекази BTC у реєстр. Водночас L1, такі як Ethereum (ETH) і Solana (SOL), працюють на механізмі proof-of-stake (PoS), де вузли фіксують криптовалюту у блокчейні, щоб отримати право підтвердження транзакцій.

Щоб мотивувати операторів вузлів у таких L1-протоколах, як PoW, так і PoS-мережі винагороджують вузли, які публікують блоки, власною криптовалютою. Вузли Bitcoin отримують BTC, а вузли Ethereum — ETH за послуги валідації.

Крім механізму консенсусу, L1-блокчейни впроваджують додаткові процедури безпеки у коді для підтримки цілісності процесу та стримування зловмисних дій. У багатьох PoS-блокчейнах діє політика "slashing" (штрафування): заблокована криптовалюта вилучається у вузлів, які порушують правила або не виконують зобов’язання. Bitcoin застосовує інший підхід, вимагаючи від вузлів шести окремих підтверджень для забезпечення коректності переказу BTC перед його остаточним записом у реєстр.

L1-блокчейни також регулюють комісії за транзакції (gas fees) і графік емісії внутрішньої криптовалюти. У Bitcoin обсяг BTC, що надходить в обіг, автоматично скорочується кожні чотири роки під час події "halving". Натомість L1 Ethereum використовує динамічний механізм емісії й спалювання ETH, коли блокчейн автоматично додає або вилучає ETH із обігу залежно від активності мережі. Мережа Ethereum спалює частину кожної сплаченої комісії для контролю інфляції ETH.

Приклади блокчейнів Layer 1

Bitcoin започаткував модель успішного L1-блокчейна, і сотні інших криптовалют перейняли цю архітектуру, створивши власні L1-мережі. На практичних прикладах простіше зрозуміти суть Layer 1. Основні криптовалюти сучасності функціонують на L1-блокчейнах для забезпечення безпеки своїх мереж.

Bitcoin — найстаріша та найбільша криптовалюта, заснована під псевдонімом Сатоші Накамото. L1-блокчейн BTC використовує енергоємний PoW-алгоритм, де вузли змагаються кожні 10 хвилин у розв’язанні задач для додавання нових транзакцій.

Ethereum посідає друге місце за ринковою капіталізацією після Bitcoin і дає змогу стороннім розробникам створювати децентралізовані застосунки (dApps) на своєму L1-протоколі. Ethereum — показовий приклад Layer 1: спочатку функціонував як PoW L1-блокчейн, однак після оновлення "The Merge" перейшов на PoS-механізм.

Litecoin (LTC) створювався як криптовалюта для швидких та дешевих однорангових операцій. У своєму L1-дизайні Litecoin використовує інший алгоритм, але, як і Bitcoin Network, зберігає PoW-механізм.

Solana відноситься до категорії "Ethereum competitors" (конкуренти Ethereum) — блокчейнів, які надають послуги, схожі з Ethereum, але мають відмінності, такі як висока швидкість підтвердження чи нижчі комісії. Solana із PoS L1 відома високою пропускною здатністю — до 50 000 транзакцій на секунду (TPS).

Cardano — ще один PoS L1-блокчейн серед конкурентів Ethereum. Його засновник — колишній розробник Ethereum Чарльз Госкінсон. Блокчейн Cardano робить акцент на рецензованих технологічних дослідженнях і підтримує розробників сторонніх dApps на своїй L1-мережі.

Які обмеження мають протоколи Layer 1?

Попри ключову роль у забезпеченні безпечних і ефективних криптовалютних транзакцій, L1-блокчейни часто не відзначаються гнучкістю. Аналізуючи Layer 1, слід ураховувати як переваги, так і обмеження. Алгоритми L1 свідомо детерміновані, щоб усі учасники децентралізованої мережі дотримувалися єдиних правил. Така жорсткість коду забезпечує передбачуваність і безпеку, але обмежує інновації та можливості масштабування.

Віталік Бутерін, співзасновник Ethereum, описав проблему масштабованості L1 як "blockchain trilemma" ("трілема блокчейна"): розробник неминуче жертвує або децентралізацією, або безпекою, або масштабованістю при проєктуванні протоколу. Водночас розробники L1, як-от Ethereum, впроваджують нові рішення для масштабування, наприклад "sharding" (шардінг), тобто розбиття основного блокчейна на дрібніші неподільні частини даних. Це зменшує обсяг даних для кожного вузла й прискорює мережу.

Ще одне обмеження L1 — слабка взаємодія з іншими блокчейн-проєктами. Оскільки кожен L1 працює як окрема система з унікальними стандартами коду, безпечне переміщення монет між різними L1 або взаємодія із застосунками на кількох мережах часто складні або неможливі. Деякі учасники ринку називають це "interoperability problem" ("проблема взаємодії"), а такі проєкти, як Cosmos і Polkadot, розробляють рішення для міжланцюгової взаємодії (IBC).

Layer 1 і Layer 2: у чому різниця між цими рівнями блокчейна

На початку розвитку криптовалюти термін L1 не існував, оскільки всі блокчейни виконували однакові функції — обробляли транзакції і забезпечували безпеку мережі. З появою нових криптовалют, що розвиваються на основі базових ланцюгів, виникла необхідність розділити L1 і нові протоколи, що дало початок терміну Layer 2 (L2). Для розуміння Layer 1 потрібно усвідомлювати й відмінності між L1 і L2.

L2 — це будь-який криптопроєкт, що використовує інфраструктуру безпеки L1-блокчейна. Зазвичай L2-рішення використовують децентралізацію й безпеку перевірених L1, як-от Ethereum, для впровадження нових сценаріїв чи підвищення масштабованості базового протоколу. Наприклад, L2-мережі Arbitrum, Optimism і Polygon працюють поверх Ethereum, надаючи користувачам швидші транзакції і нижчі комісії. Користувачі перераховують цифрові активи на такі L2, щоб використовувати їхні сервіси, а фінальні операції здійснюють у мейннеті Ethereum.

L2 іноді випускають власні криптоактиви, які називають "tokens" (токени), на відміну від "coins" (монет) на L1. Головна відмінність: токен існує тільки на основі L1, а монета є частиною базового протоколу. Токени — це додаткові функції екосистеми L1, а монети виконують роль головного платіжного інструменту блокчейна. Приклади L2-токенів: MATIC від Polygon, ARB від Arbitrum, OP від Optimism.

Висновок

Блокчейни Layer 1 — це фундамент криптовалютної екосистеми, що формує правила і забезпечує їх виконання для децентралізованих мереж. Розуміння Layer 1 є ключовим для усвідомлення роботи всієї криптоекосистеми. Від PoW-консенсусу в Bitcoin до PoS-механізму в Ethereum — L1-блокчейни визначають структуру безпечних, прозорих і децентралізованих цифрових транзакцій. Незважаючи на такі виклики, як обмеження масштабованості чи проблема взаємодії ("трілема блокчейна" Бутеріна), L1 залишаються основою розвитку криптовалют. Поява L2-рішень підтверджує адаптивність екосистеми — вони долають обмеження L1, зберігаючи основні переваги: безпеку та децентралізацію. Завдяки інноваціям, таким як шардинг і міжланцюгова взаємодія, L1-блокчейни залишатимуться основою інфраструктури криптовалют, підтримуючи розширення цифрових активів і децентралізованих застосунків.

FAQ

Що таке Layer 1 у криптовалюті?

Layer 1 — це базова блокчейн-мережа з власною незалежною інфраструктурою, наприклад, Bitcoin і Ethereum. Вона здійснює транзакції безпосередньо у власній мережі без зовнішніх рішень.

Чим відрізняється Layer 1 від Layer 2?

Layer 1 — це базова мережа, яка забезпечує власну безпеку і консенсус, а Layer 2 — рішення, що працюють поверх Layer 1 для підвищення масштабованості та зниження комісій. Layer 1 забезпечує остаточність і вищу безпеку, Layer 2 — додаткові припущення щодо довіри.

XRP — це Layer 1 чи Layer 2?

XRP працює на архітектурі Layer 1, розробленій для високої масштабованості та інституційного використання. Це не Layer 2-рішення.

Чи є Layer 1 криптовалюта ефективною?

Layer 1-мережі забезпечують масштабованість і високу швидкість транзакцій безпосередньо у блокчейні. Вони пропонують менші комісії та вищу ефективність порівняно з Layer 2, що робить їх оптимальними для основних сценаріїв використання мережі.