ปัญหาของ blockchain trilemma ถูก提出ครั้งแรกโดย Ethereum founder, Vitalik Buterin ปัญหาของ blockchain trilemma คือความไม่สามารถของ blockchain ที่จะเร็ว ปลอดภัย และกระจายอย่างเดียวกัน ด้วยการเพิ่มความนิยมของ cryptocurrencies มีความนิยมมากขึ้น มีการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของจำนวนผู้ใช้และการทำธุรกรรมที่เกิดขึ้นบน blockchain ทุกวัน จึงต้องการ blockchain ที่มีประสิทธิภาพและสามารถขยายได้เพิ่มเติมเพื่อตอบสนองกับการประมวลผลทุกอย่างและสินค้าที่สร้างขึ้นบน blockchain

Layer 2 scaling solutions have helped a lot to address this issue. Layer 1 blockchains such as Bitcoin and Ethereum are secured and decentralized but very slow. For example, Ethereum can only handle about 30 transactions per second (TPS). With millions of transactions occurring daily, there is a need for a faster solution that will not compromise the security of the blockchain. Let’s understand more about how to achieve this with the aid of Layer 2 scaling solutions.

ชั้นที่ 2 คืออะไร?

Layer 2 is a protocol built on top of an existing blockchain (layer 1) for increased performance and output. Layer 1 shares its transactional loads with this additional layer which in return performs the transactions and sends back the results to the base layer for permanent recording. The goal of the layer 2 scaling solution is to lessen the load on the base blockchain, improve processing speed and most importantly address the scalability issues faced by blockchains. With the interaction between layer 1 and layer 2, the blockchain can achieve scalability without compromising security.

เลเยอร์ 2 สามารถเรียกได้ว่าเป็นโซลูชันนอกเครือข่าย นี่เป็นเพราะพวกเขาให้กรอบสําหรับการประมวลผลธุรกรรมที่เป็นอิสระจากบล็อกเชนพื้นฐาน Arbitrum, Polygon และ Optimism เป็นโซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 ของ Ethereum blockchain พวกเขาประมวลผลธุรกรรม Ethereum และส่งข้อมูลธุรกรรมกลับไปยังบล็อกเชนหลัก การทําธุรกรรมมีราคาถูกกว่าและเร็วกว่าในชั้น 2 ตัวอย่างเช่นเวลาบล็อกบนเครือข่ายรูปหลายเหลี่ยมคือประมาณ 2 วินาทีในขณะที่ Ethereum ประมาณ 10 วินาที ค่าใช้จ่ายของการทําธุรกรรมโดยใช้ Polygon มีตั้งแต่ $ 0.0005 ถึง $ 0.2 ในขณะที่ Ethereum อาจสูงถึง $ 10 และอื่น ๆ อีกมากมาย

ทำไมต้องใช้ Layer 2 ในการขยายขอบเขตของสิ่งที่จำเป็น?

บล็อกเชนต้องการที่จะเร็ว ปลอดภัย และมีการกระจายอย่างเท่าเทียม แต่กับปัญหาของบล็อกเชนทริเลมม่า สามารถบรรลุเฉพาะสองคุณสมบัติเหล่านี้พร้อมกันเท่านั้น ต้องการโซลูชันในการขยายมิติเพื่อแก้ปัญหานี้ ด้วยการเพิ่มจำนวนผู้ใช้และธุรกรรมบนบล็อกเชนชั้น 1 เช่นบิตคอยน์และอีเธอเรียม จำเป็นต้องมีประสิทธิภาพการทำงานที่เพิ่มขึ้นโดยไม่เสี่ยงความปลอดภัยและการกระจายอย่างเท่าเทียม จึงมีความจำเป็นสำหรับโซลูชันในการขยายมิติชั้น 2

Layer 2 ทำงานอย่างไร?

Layer 2s ประกอบด้วยทุกวิธีการปรับปรุงให้สามารถมีขนาดขยายของบล็อกเชนหลักได้ เขาถูกออกแบบมาเพื่อเร่งความเร็วของธุรกรรมบนชั้นที่ 1 โดยไม่เสี่ยงความปลอดภัยและความกระจายตัว Transactions on layer 1 are transferred to layer 2 for processing. ในทางนี้, layer 2 ช่วยให้เลเยอร์ฐานได้รับภาระของการทำธุรกรรม.

Layer 2 after processing these transactions, returns them to the base layer. There is regular communication between both layers, this is to ensure that decentralization and security are not compromised on Layer 2. With the transactional burden off Layer 1, the base layer becomes less congested and scalable.

ประเภทของ Layer 2 วิธีการขยายขนาด

มาดูที่วิธีการขยายของ Layer 2 ที่แตกต่างกันและวิธีที่พวกเขาดำเนินการ

Rollups

Rollups รวมกลุ่มของธุรกรรมเป็นข้อมูลธุรกรรมเดียว และส่งข้อมูลนั้นไปยังบล็อกเชนหลัก โปรโตคอลนี้ช่วยประหยัดพื้นที่บนบล็อกเชนมาก และทำให้ธุรกรรมเร็วขึ้นและถูกกว่า มีสองประเภทของ rollups: Zero Knowledge และ Optimistic rollups

Zero Knowledge Rollups

เรียกอีกชื่อว่า ZK-rollups, ทำการคำนวณอยู่นอกเชนและส่งผลลัพธ์ไปยังเชนหลัก ผลลัพธ์เรียกว่าการพิสูจน์ความถูกต้อง การพิสูจน์ความถูกต้องหมายถึงว่าทุกธุรกรรมได้รับการตรวจสอบและปลอดภัยในการส่งไปยังบล็อกเชนหลัก Zero Knowledge rollups เป็น Proof of Work (PoW) ที่เกิดขึ้นนอกเชน สิ่งนี้ช่วยลดภาระการทำงานบนเชนหลักและทำให้ธุรกรรมประมวลผลได้เร็วขึ้น

การเล่นรูปที่เชื่อมั่น

พวกเขาถือว่าธุรกรรมดีโดยค่าเริ่มต้นและขับเคลื่อนไปยังเชนหลัก เมื่อระบบเผชิญกับความท้าทาย ระบบจะถูกตรวจสอบและธุรกรรมทุจริตใดที่พบจะถูกยกเลิกและผู้ตรวจสอบบล็อกที่รับผิดชอบจะถูกลดความเครียด การทำธุรกรรมที่นี่ช้ากว่า ZK-rollups แต่ Optimistic rollups มีความปลอดภัยและความกระจายอำนวยมากกว่า

Sidechains

พวกเขาเป็นบล็อกเชนแยกต่างหากที่ทํางานควบคู่ไปกับบล็อกเชนหลัก พวกเขาใช้ทรัพยากรในตัวเพื่อลดภาระงานในห่วงโซ่หลัก พวกเขาใช้ข้อมูลจากห่วงโซ่ฐานควบคู่ไปกับเครื่องเสมือนเพื่อดําเนินการสัญญาอัจฉริยะหรือตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมจากนั้นส่งผลลัพธ์สุดท้ายกลับไปยังบล็อกเชนหลัก Sidechains เป็นอิสระจากโซ่หลักและมีผู้ตรวจสอบความถูกต้อง Sidechains เสนอธุรกรรมที่ถูกกว่าและเร็วกว่าเมื่อเทียบกับบล็อกเชนหลัก ตัวอย่างที่ดีของ sidechain คือเครือข่าย Polygon ซึ่งเป็นโซลูชันการปรับขนาดสําหรับ Ethereum blockchain ธุรกรรมบน Polygon นั้นเร็วกว่าและถูกกว่าเมื่อเทียบกับ Ethereum ซึ่งเป็นเชนหลัก

ช่องสถานะ

ตามชื่อที่แสดงถึงช่องทําหน้าที่เป็นตัวเชื่อมโยงระหว่างสองฝ่ายที่ทําธุรกรรม ช่องทางช่วยให้คุณสามารถล็อคเงินของคุณและแลกเปลี่ยนแบบฟอร์มเสมือนบนเครือข่ายนอกเครือข่ายที่เร็วขึ้นและถูกกว่า ในท้ายที่สุดธุรกรรมจะถูกส่งต่อไปยังบล็อกเชนหลัก โซลูชันนี้เป็นไปได้โดยใช้สัญญาอัจฉริยะหรือลายเซ็นหลายลายเซ็นและคล้ายกับสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อใช้บัตรวีซ่า คุณส่งและรับหมายเลขเสมือนที่เป็นตัวแทนของเงินจริง ตัวอย่างที่ดีของโซลูชันการปรับขนาดนี้คือเครือข่ายฟ้าผ่า Bitcoin BTC ของคุณถูกล็อคกับคนที่เชื่อมต่อกับบล็อกเชนหลัก จากนั้นคุณสามารถทําธุรกรรมปกติของคุณซึ่งจะถูกกว่าและเร็วกว่าเมื่อเทียบกับเครือข่าย Bitcoin ในตอนท้ายทุกอย่างจะถูกส่งต่อไปยังห่วงโซ่หลัก เครือข่ายฟ้าผ่าถูกนํามาใช้เพื่อปรับขนาด Bitcoin และยังหลีกเลี่ยงต้นทุนการทําธุรกรรมที่สูง

บล็อกเชนที่ซ้อนกัน

นี่คือบล็อกเชนรองที่ตั้งอยู่บนโซ่หลัก บล็อกเชนหลักไม่มีส่วนร่วมในการประมวลผลธุรกรรม แต่มอบหมายงานและเงื่อนไขให้กับบล็อกเชนรองซึ่งจะส่งผลลัพธ์กลับมาหลังจากทำงานเสร็จสิ้น โซ่หลักมีหน้าที่ในการรักษาความปลอดภัยของระบบทั้งหมด นี้จะช่วยลดภาระบนโซ่หลักและปรับปรุงการดำเนินการของบล็อกเชน

Bitcoin Layer 2 Scaling Solutions

เครือข่าย Bitcoin Lightning

The Lightning Networkได้ผลดีในการขยายขอบเครือข่าย Bitcoin อย่างไรก็ตาม การแก้ปัญหาการขยายขอบเครือข่ายอื่น ๆ นั้นจะทำการทำธุรกรรมนอกเชนและส่งกลับไปที่โซ่หลัก ซึ่งจะลดภาระของการทำธุรกรรมบนโซ่หลัก ทำให้เครือข่ายมีความมีสามารถในการขยายขอบเครือข่าย ระยะเวลาการทำธุรกรรมเฉลี่ยบนเครือข่าย Bitcoin คือประมาณ 10 แต่กับเครือข่าย lightning นี้จะเกิดขึ้นในเวลาไมโครวินาที ผู้ใช้สามารถสัมผัสค่าธรรมเนียมทำธุรกรรมต่ำและการชำระเงินที่เร็วขึ้น

โซลูชันการขยายมิติ Layer 2 ของ Ethereum

มีความสามารถในการใช้สมาร์ทคอนแทรค โปรเจกต์มากมายพิจารณาว่าเหมาะสมที่จะพัฒนาบนบล็อกเชน Ethereum สิ่งนี้ได้เนื่อนเพื่อเกี่ยวกับค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมสูงและการทำธุรกรรมช้าเนื่องจากเครือข่ายกลายเป็นแออัดมากขึ้น จึงจำเป็นต้องมีการแก้ปัญหาการขยายสเกล ตั้งแต่นั้นมา มีการแก้ปัญหาการขยายสเกลหลายรายการที่กำลังเติบโตขึ้น มี 2 กลุ่มใหญ่ของการแก้ปัญหาการขยายสเกล Layer 2 บนบล็อกเชน Ethereum คือ: การแก้ปัญหาการขยายสเกลเชิงทั่วไปและการแก้ปัญหาการขยายสเกล Layer 2 เฉพาะใช้สำหรับแอปพลิเคชัน

โซลูชันสเกลลิ่งที่ทั่วไปคล้ายกับเมนเชน แต่มีการทำธุรกรรมที่ถูกกว่าและเร็วกว่า คุณสมบัติทั้งหมดที่มีให้บริการในเลเยอร์ 1 ก็มีในพวกเขาเช่นกัน DApps สามารถถูกใช้งานบนโซลูชันสเกลลิ่งเหล่านี้เนื่องจากพวกเขาให้บริการในวัตถุประสงค์เดียวกันกับเมนเชน ตัวอย่างของโซลูชันสเกลลิ่งที่ทั่วไปรวมถึง Arbitrum One, Optimism, Boba Network, StarkNet, เป็นต้น

โซลูชันการขยายมาตราฐานแอปพลิเคชันถูกออกแบบสำหรับแอปพลิเคชันที่เฉพาะเจาะจงบนเครือข่าย การออกแบบมีจุดมุ่งหมายที่จะเพิ่มประสิทธิภาพและประสิทธิผลให้ดียิ่งขึ้น ตัวอย่างที่ดีคือ การแลกเปลี่ยนที่ไม่มีกลาง dydx สำหรับการซื้อขายสินทรัพย์เข้ารหัสดิจิทัล ตัวอย่างอื่น ๆ รวมถึง Loopring, zKSync, ZKSpace, Aztec, เป็นต้น

สรุป

Blockchain trilemma เป็นปัญหาสําคัญที่ต้องเผชิญกับการเติบโตและการยอมรับสกุลเงินดิจิทัล บล็อกเชนเลเยอร์ 1 โดยทั่วไปจะประมวลผลธุรกรรมได้ช้า การพยายามเร่งความเร็วจะเปลี่ยนแปลงปัจจัยสําคัญประการหนึ่งดังนั้นจึงจําเป็นต้องมีโซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 โปรโตคอลเหล่านี้ป้องกันไม่ให้บล็อกเชนเลเยอร์ 1 ยุ่งยากและแออัดเกินไปดังนั้นการทําธุรกรรมจึงเร็วขึ้นและถูกกว่า การสร้างโซลูชันเลเยอร์ 2 ไม่จําเป็นต้องเปลี่ยนแปลงห่วงโซ่หลัก ดังนั้นความปลอดภัยของบล็อกเชนทั้งหมดจึงไม่ถูกบุกรุกในกระบวนการทั้งหมด