Что такое блокчейны первого уровня?

Децентрализация — ключевая черта виртуальных валют, таких как Bitcoin (BTC). Однако отсутствие централизованного управления не делает криптовалюту хаотичной. Наоборот, при внимательном изучении технической архитектуры криптосетей становится заметна их продуманная организация и сложность. Без устойчивых и автономных протоколов, обеспечивающих безопасные одноранговые (P2P) переводы, криптовалюты были бы невозможны. Для большинства криптопроектов блокчейн первого уровня (L1) служит основой программной архитектуры, что делает его отправной точкой для знакомства с этой технологией.

Что такое блокчейн первого уровня?

Блокчейны первого уровня — это базовый уровень архитектуры криптовалют. Чтобы понять, что такое блокчейн первого уровня, важно осознать: это децентрализованные программные протоколы, которые одновременно устанавливают и обеспечивают соблюдение правил для криптопроектов. Код L1-протокола определяет стандарты, которым должны следовать компьютеры (ноды) для безопасной передачи, проверки и публикации новых транзакций в публичном реестре. Именно эти технические спецификации содержат все необходимые инструкции, определяющие работу криптовалюты.

Поскольку L1-блокчейны лежат в «основании» архитектуры криптовалюты, их называют фундаментом или базовым уровнем. В профессиональной среде термины «основная сеть» (mainnet) и L1 часто используются как синонимы, поскольку L1-протокол включает все основные параметры, необходимые для функционирования криптовалюты. Благодаря этому L1-блокчейны — ключевой элемент понимания принципов работы криптовалют.

Как работают блокчейны первого уровня в криптовалютах?

В каждой криптовалюте используются собственные стандарты программирования и протоколы, однако все L1-блокчейны требуют наличия механизма консенсуса, обеспечивающего доверие между децентрализованными операторами нод. Такие механизмы реализуют сложные алгоритмы, которые устанавливают и поддерживают правила обработки криптовалютных переводов.

Например, блокчейн Bitcoin работает на механизме консенсуса proof-of-work (PoW): компьютеры соревнуются в решении сложных уравнений каждые 10 минут, чтобы добавить новые переводы BTC в реестр. В отличие от этого, L1-блокчейны Ethereum (ETH) и Solana (SOL) используют консенсус proof-of-stake (PoS): ноды блокируют криптовалюту в блокчейне, чтобы получить право валидировать транзакции. Для стимуляции операторов нод в этих L1-протоколах как PoW, так и PoS-сети вознаграждают участников, публикующих блоки, нативной криптовалютой.

В дополнение к алгоритму консенсуса L1-блокчейны реализуют дополнительные меры безопасности в коде с целью защиты процессов и предотвращения злоумышленников. Во многих PoS-блокчейнах действует механизм «slashing», предусматривающий взыскание застейканной криптовалюты с операторов нод, нарушивших правила или не выполнивших свои обязательства. В Bitcoin операторы нод должны дождаться нескольких независимых подтверждений, чтобы удостовериться в валидности переводов BTC перед их окончательной записью в реестр.

L1-блокчейны также контролируют комиссии за транзакции (gas fee) и график выпуска нативной криптовалюты. Например, в Bitcoin объем эмиссии BTC автоматически сокращается примерно каждые четыре года — это событие известно как «халвинг». В Ethereum, напротив, динамический выпуск ETH и механизм «сжигания» позволяют автоматически увеличивать или уменьшать количество ETH в обращении в зависимости от активности сети. После внедрения обновления EIP-1559 часть комиссии за транзакцию сжигается, что позволяет регулировать инфляцию ETH.

Примеры блокчейнов первого уровня

Bitcoin стал основой для успешного L1-блокчейна, и сотни новых криптовалют последовали его примеру, создав собственные L1-цепочки. Сегодня большинство крупнейших криптовалют используют L1-блокчейны для защиты своих сетей, что наглядно демонстрирует работу блокчейнов первого уровня.

Bitcoin — старейшая и крупнейшая криптовалюта, созданная анонимным криптографом Сатоши Накамото. L1-блокчейн BTC использует энергозатратный алгоритм консенсуса PoW, при котором ноды каждые 10 минут решают математические задачи для записи новых транзакций.

Ethereum — вторая по капитализации криптовалюта. Ее L1-протокол позволяет сторонним разработчикам создавать децентрализованные приложения (dApps). Изначально Ethereum был блокчейном PoW, как и Bitcoin. Однако после обновления «Merge» L1 Ethereum перешел на PoS-консенсус, что иллюстрирует развитие технологий блокчейнов первого уровня.

Litecoin (LTC) создавался как криптовалюта для быстрых и недорогих P2P-платежей. Несмотря на отличия в алгоритме L1, Litecoin также использует PoW-механизм консенсуса, аналогичный сети Bitcoin.

Solana относится к категории «конкурентов Ethereum» — блокчейнов, предлагающих схожие сервисы, но отличающихся, например, скоростью подтверждения и низкими комиссиями. PoS-блокчейн L1 Solana славится высокой пропускной способностью, способной обрабатывать десятки тысяч транзакций в секунду (TPS).

Cardano — еще один PoS L1-блокчейн из числа конкурентов Ethereum. Его основал бывший разработчик Ethereum Чарльз Хоскинсон. Cardano делает ставку на научно обоснованные технологии и открыт для сторонних разработчиков dApps на своем L1.

Какие ограничения есть у протоколов первого уровня?

Несмотря на важнейшую роль в обеспечении безопасности и эффективности криптовалютных переводов, L1-блокчейны часто недостаточно гибки. Их алгоритмы намеренно строго определены, чтобы все участники сети следовали единым правилам. Такая жесткость обеспечивает предсказуемость и защиту, но может ограничивать инновации и масштабируемость.

Сооснователь Ethereum Виталик Бутерин охарактеризовал проблему масштабируемости L1 как «блокчейн-трилемму»: разработчики вынуждены жертвовать одним из трех параметров — децентрализацией, безопасностью или масштабируемостью. Тем не менее, создатели L1-цепочек, например Ethereum, продолжают разрабатывать новые решения для масштабирования, такие как «шардинг», где основная цепочка разбивается на отдельные неделимые фрагменты данных. Это снижает нагрузку на каждого оператора ноды и увеличивает общую скорость и эффективность сети.

Еще один важный недостаток L1 — сложность взаимодействия с другими блокчейнами. Каждый L1 — это замкнутая система с уникальными программными стандартами, поэтому безопасная передача монет между разными L1 или взаимодействие с приложениями в разных сетях часто затруднены или невозможны. Такая проблема совместимости (interoperability problem) — один из главных вызовов для L1. Некоторые проекты, например Cosmos и Polkadot, сосредоточены на развитии межблокчейновых коммуникаций (IBC).

Протоколы первого и второго уровня: главное отличие между уровнями блокчейна

В первые годы развития криптовалют термин L1 не использовался, потому что все блокчейны работали по схожим принципам и выполняли одну задачу — обработку транзакций и обеспечение безопасности. Позже, с появлением новых криптовалют поверх базовых сетей, возникла необходимость различать L1 и новые протоколы, что привело к появлению понятия второго уровня (L2).

L2 — это любой криптопроект, использующий безопасность блокчейна L1. Обычно L2-решения используют децентрализацию крупных L1, например Ethereum, чтобы предложить новые сценарии применения или повысить масштабируемость базового протокола. Так, L2-сети Arbitrum, Optimism и Polygon работают поверх Ethereum, обеспечивая более высокую скорость транзакций и снижая комиссии. Пользователи этих L2 переводят цифровые активы на надстройку, чтобы воспользоваться ее сервисами, а окончательное проведение транзакций происходит в основной сети Ethereum.

L2-проекты иногда выпускают собственные криптовалюты, которые называются «токенами», в отличие от «монет» на L1. Главная разница: токены существуют только в надстройке L1, а монеты — неотъемлемая часть протокола L1. Токены — это дополнительные функции экосистемы, а монета — основной платежный инструмент блокчейна. Пример L2-токенов: MATIC (Polygon), ARB (Arbitrum), OP (Optimism).

Заключение

Блокчейны первого уровня — это фундамент криптоэкосистемы, основной протокол, обеспечивающий безопасные децентрализованные P2P-транзакции. Понимание принципов L1 необходимо для любого, кто входит в криптосферу. От первого механизма proof-of-work в Bitcoin до инновационного proof-of-stake в Ethereum и высокой пропускной способности Solana — L1-протоколы доказали свою ключевую роль в построении доверия и безопасности децентрализованных сетей.

Несмотря на такие сложности, как блокчейн-трилемма и проблема совместимости, внедрение новых решений — шардинг, межблокчейновые протоколы — расширяет горизонты развития. Разделение L1 и L2 подчеркивает эволюцию архитектуры: базовые уровни обеспечивают безопасность и децентрализацию, вторичные — масштабируемость и новые функции. По мере развития рынка понимание L1 остается основой для осмысления технологической базы децентрализованных финансов и цифровых сервисов будущего.

FAQ

Что такое первый и второй уровень в блокчейне?

Первый уровень — это основная блокчейн-сеть, например Bitcoin или Ethereum. Второй уровень — дополнительная система, созданная для повышения масштабируемости и эффективности основной сети.

Solana — блокчейн первого или второго уровня?

Solana — это блокчейн первого уровня. Он самостоятельно обрабатывает и подтверждает транзакции в основной цепочке.

Что такое блокчейн третьего уровня?

Блокчейны третьего уровня — это специализированные сети, построенные поверх первого и второго уровней, обеспечивающие индивидуальные решения для отдельных задач, а также повышающие масштабируемость и функционал.

XRP — блокчейн первого или второго уровня?

XRP — блокчейн первого уровня. Он предназначен для быстрых, недорогих платежей институционального уровня с акцентом на масштабируемость и соответствие регуляторным требованиям.