Apa itu Solusi Penskalaan Layer 2?

Perlombaan bulan Blockchain berlangsung saat ekosistem bergulat dengan pengembangan solusi skalabilitas untuk memenuhi permintaan tanpa mengorbankan keamanan atau desentralisasi – trilemma blockchain klasik.

Pertumbuhan pesat dalam keuangan terdesentralisasi, NFT, dan game telah melihat adopsi yang padat di jaringan Ethereum, khususnya, menyebabkan kemacetan dan biaya transaksi yang tinggi mengingat kapasitasnya untuk memproses hanya beberapa transaksi per detik, rendering banyak dApps dapat digunakan di kali.

Transisi Ethereum ke jaringan sharded proof-of-stake dapat mengurangi beberapa tekanan pada lapisan 1, dengan sharding membelah jaringan Ethereum menjadi rantai atau pecahan baru untuk menyebarkan beban, mengurangi kemacetan, dan meningkatkan transaksi per detik.

Namun, mengingat penyebaran penuh masih bertahun-tahun lagi dan partisipasi tidak menunjukkan tanda-tanda melambat dalam waktu dekat, kebutuhan mendesak untuk solusi terukur telah mempercepat adopsi teknologi lapisan 2 yang berjalan di atas lapisan 1 Ethereum, daripada mencoba meningkatkan kinerja di lapisan dasar.

Layer 2 dan teknologi terkait menawarkan beberapa solusi berbeda untuk penskalaan Ethereum, masing-masing dengan keuntungan dan trade-off sendiri, termasuk:

• Plasma
• rantai samping
• Saluran Negara dan Saluran Pembayaran
• Rollup Optimis
• ZK-Rollup
• validium
• Agregator

Plasma

Rantai plasma adalah blockchain terpisah yang berlabuh ke Ethereum, terkadang disebut rantai anak, karena mereka beroperasi sebagai salinan yang lebih kecil dari mainnet Ethereum. Rantai anak ini menggunakan kombinasi kontrak pintar dan verifikasi kriptografi untuk melepas transaksi dari rantai induk.

Masing-masing dengan mekanismenya sendiri untuk validasi blok, Rantai plasma secara berkala melaporkan kembali ke rantai utama Ethereum, menggunakan keamanannya untuk menyelesaikan perselisihan ketika ditantang melalui bukti penipuan.

Rantai plasma memungkinkan throughput tinggi dengan biaya rendah per transaksi. Namun, hanya transaksi dasar seperti transfer token dan swap yang didukung, ada persyaratan keaktifan, dan penarikan berantai bisa memakan waktu lama untuk memungkinkan adanya tantangan.

Beberapa proyek menyediakan implementasi Plasma untuk integrasi dApp, termasuk Jaringan OMG dan LeapDAO.

rantai samping

Sidechains Layer 2 adalah blockchain independen yang kompatibel dengan Ethereum Virtual Machine (EVM) yang berjalan paralel dengan rantai utama Ethereum. Node validator di jaringan sidechain bertanggung jawab untuk mengonfirmasi dan memproses transaksi, menambahkan blok, dan mempertahankan aturan konsensus sidechain sendiri, seperti bukti wewenang atau bukti kepemilikan yang didelegasikan, untuk menyediakan transaksi yang lebih efisien.

Kompatibilitas dicapai melalui jembatan dua arah ke Ethereum, meskipun keamanannya tidak diwariskan secara langsung dan menjadi tanggung jawab sidechain.

Sidechain memanfaatkan teknologi yang sudah ada dan mendukung transaksi yang lebih kompleks dengan kompatibilitas EVM, meskipun mereka kurang terdesentralisasi dan mengandalkan mekanisme konsensus mereka sendiri daripada keamanan lapisan 1 dan secara teknis bukan lapisan 2 dalam pengertian itu.

Proyek yang menawarkan implementasi sidechain termasuk POA Network dan rantai xDai.

Saluran Negara dan Saluran Pembayaran

Salah satu solusi penskalaan lapisan 2 pertama yang banyak dibahas, saluran negara menggunakan kontrak multi-tanda tangan untuk memungkinkan peserta bertransaksi dengan cepat dan sering di luar rantai, menetap kembali ke lapisan 1 untuk finalitas seperti yang diperlukan.

Saluran negara dapat mengelola interaksi yang lebih kompleks seperti permainan, sedangkan saluran pembayaran adalah saluran negara yang disederhanakan yang hanya menangani pembayaran antara dua peserta. Saluran negara memungkinkan untuk throughput transaksi yang sangat tinggi dengan biaya yang sangat rendah, membuatnya ideal untuk pembayaran mikro. Namun, waktu dan biaya untuk menyiapkan dan menyelesaikan saluran tidak ideal untuk pembayaran satu kali, diperlukan keaktifan, dan dana harus dikunci di saluran pembayaran terbuka.

Proyek utama yang memanfaatkan saluran negara di Ethereum adalah Celer, Perun, dan Raiden.

Rollup Optimis

Rollup optimis duduk sejajar dengan rantai utama Ethereum di lapisan 2. Mereka memungkinkan transaksi dieksekusi dengan murah dan skalabel dalam batch di luar lapisan 1 sambil tetap menggunakan keamanan lapisan dasar Ethereum saat mengirimkannya sebagai satu transaksi.

Karena komputasi adalah elemen jaringan Ethereum yang lambat dan mahal, rollup optimis menawarkan peningkatan skalabilitas hingga 100 kali karena tidak menjalankan komputasi apa pun secara default, jumlah yang akan meningkat lebih jauh dengan pengenalan sharding Ethereum di masa depan.

Sebagai gantinya, rollup optimis menganggap transaksi valid dan hanya menjalankan komputasi jika ditantang melalui bukti penipuan. Rollup optimis menggunakan sistem bonding, dan siapa pun yang terbukti bertanggung jawab atas transaksi atau tantangan penipuan akan kehilangan ikatan mereka dengan beberapa pemotongan dan beberapa digunakan untuk memberi insentif kepada pihak yang benar.

Rollup yang optimis dapat menangani apa pun yang dilakukan pada Ethereum layer 1 karena kompatibel dengan EVM dan Solidity. Karena semua data transaksi disimpan pada rantai lapisan 1, rollup optimis tetap aman dan terdesentralisasi. Pada waktu bersamaan, mereka menyediakan skalabilitas eksekusi. Namun, waktu tunggu yang lama untuk transaksi on-chain dimungkinkan karena potensi tantangan penipuan.

Karena rollup optimis mendukung pembayaran sederhana dan kontrak pintar yang kompleks, mereka terlihat lebih cocok untuk aplikasi DeFi, dengan Optimisme, arbitrase, dan Cartesi di antara beberapa proyek yang menawarkan implementasi.

Sebagai tanda arah ruang di masa depan, platform DEX terkemuka Uniswap baru-baru ini juga mengumumkan akan mengambil langkah berikutnya dalam mengadopsi teknologi lapisan 2 dengan meluncurkan Optimism untuk mengurangi biaya transaksi secara tajam bagi penggunanya.

ZK-Rollup

Rollup tanpa pengetahuan, atau ZK-rollup, bundel transaksi off-chain dan menghasilkan bukti kriptografi, dikenal sebagai SNARK. Berbeda dengan rollup optimis, ZK-rollup menjalankan komputasi off-chain dan mengirimkan bukti validitas ini ke rantai layer 1.

Kontrak pintar ZK-rollup mempertahankan status semua transaksi di lapisan 2, yang hanya dapat diperbarui dengan bukti validitas. Karena ZK-rollup hanya membutuhkan bukti validitas daripada semua data transaksi, memvalidasi blok lebih cepat dan lebih murah karena mencakup lebih sedikit data dan membutuhkan lebih sedikit gas.

Selain itu, karena kontrak ZK-rollup telah memverifikasi transaksi, tidak ada penundaan dalam perpindahan dari lapisan 2 ke lapisan 1.

Hasil dari, ZK-proofs menawarkan waktu penyelesaian yang lebih cepat sambil tetap aman dan terdesentralisasi karena data yang diperlukan untuk memulihkan status disimpan di lapisan Ethereum 1. Namun, beberapa ZK-rollup tidak memiliki dukungan EVM, dan bukti validitas sangat intensif untuk dihitung, membuatnya tidak cocok untuk dApps dengan sedikit aktivitas on-chain.

Beberapa implementasi ZK-rollup juga ada, termasuk zkSync dan ZKSwap. zkSync menawarkan protokol tanpa kepercayaan untuk skalabel, pembayaran berbiaya rendah di Ethereum menggunakan teknologi ZK-rollup, membantu dompet kripto dan platform defi untuk membuka skala seperti PayPal. ZKSwap menyediakan DEX layer 2 berbasis ZK-rollup dengan biaya gas nol dan throughput transaksi tinggi, mengubah masa depan model AMM.

Lapisan 2 yang dapat dioperasikan dari Harmony untuk Ethereum menawarkan sesuatu yang lebih unik, menggabungkan yang terbaik dari dunia optimis dan ZK-rollup. Harmony menyediakan kompatibilitas EVM penuh, tidak seperti ZK-rollup, penyelesaian lebih cepat dengan waktu penarikan lebih pendek dibandingkan dengan rollup Optimis, dan interoperabilitas hemat gas berdasarkan sharded Proof-of-Stake blockchain yang menjembatani ke Ethereum melalui kontrak pintar.

Dengan memanfaatkan manfaat dari rollup Optimis dan rollup ZK, umumnya dilihat sebagai teknologi penskalaan lapisan 2 yang paling menjanjikan, dalam mengatasi kekurangan mereka, Harmony dapat memberikan solusi yang lebih menyeluruh untuk proyek untuk diterapkan. Interoperabilitas Harmony juga melampaui Ethereum dengan jembatan Horizen ke Binance Smart Chain, membuka akses ke ekosistem defi yang lebih luas.

validium

Validium menggunakan bukti validitas seperti ZK-rollup, melainkan, data tidak disimpan di Ethereum layer 1, memungkinkan skalabilitas hingga 10, 000 transaksi per detik per rantai Validium, di mana beberapa dapat berjalan secara paralel.

Validium tidak menawarkan penundaan penarikan, meningkatkan efisiensi modal, dan tidak rentan terhadap serangan ekonomi tertentu yang dihadapi oleh dApps bernilai tinggi yang menggunakan sistem berbasis anti penipuan. Namun, Rantai validium memiliki dukungan kontrak pintar yang terbatas.

Proyek yang menyediakan implementasi Validium termasuk Loopring dan StarkWare. X yang tidak berubah, solusi penskalaan lapisan 2 pertama untuk NFT di Ethereum, menggunakan teknologi Validium dan ZK-rollup StarkWare untuk memungkinkan kecepatan transaksi lebih dari 9, 000 per detik dengan biaya gas nol sambil mempertahankan keamanan Ethereum untuk ekosistem pasarnya, aplikasi, dan permainan.

Agregator

Polygon adalah semacam agregator dari solusi lapisan 2 ini, menawarkan beberapa implementasi dari beberapa teknologi lapisan 2. Hasil dari, Polygon telah menjadi jaringan layer 2 yang tumbuh paling cepat, membawa infrastruktur blockchain ke massa dengan membuka aksesibilitas, kegunaan, dan gunakan kasus aplikasi terdesentralisasi di internet blockchain Ethereum.

Rangkaian solusi skalabilitas lapisan 2 Polygon telah menyaksikan adopsi dari chip biru Defi, dengan platform seperti Aave, Tukar Sushi, dan 1 inci sudah terintegrasi dengannya.

CV, indeks volatilitas terdesentralisasi untuk ruang kripto yang didukung oleh jaringan COTI, juga mengikuti petunjuk itu dalam berintegrasi dengan Polygon. Pengguna CVI dapat membuka posisi, menyediakan likuiditas dan saham, saat memproses transaksi dari blockchain ETH utama.

Ringkasan

Tidak ada satu solusi penskalaan saja yang cukup untuk memenuhi keamanan, terdesentralisasi, dan visi Ethereum 2.0 yang dapat diskalakan, menghindari masalah biaya tinggi dan kemacetan.

Sharding pasti akan membantu penskalaan rantai pada lapisan 1, tetapi solusi lapisan 2 di luar rantai yang dapat secara fleksibel menyesuaikan dengan persyaratan unik dan pertukaran yang dapat diterima dari kebanyakan proyek dApp yang sedang dikembangkan adalah kunci untuk masa depan blockchain.

Ekosistem secara keseluruhan lebih besar daripada jumlah bagian-bagiannya, dan solusi lapisan 2 yang berbeda dapat eksis dan bekerja sama secara harmonis untuk menanggapi meningkatnya tuntutan adopsi arus utama, terus membantu mengurangi kemacetan dan mencegah satu titik kegagalan saat kita beralih ke dunia Web 3.0.