
Існує безліч блокчейнів, таких як Bitcoin, Ethereum, Avalanche, Solana та інші. Всі вони вирішують певні завдання та мають своє практичне застосування, проте їх несумісність є головною проблемою, яка не дозволяє досягти масового поширення у світі. Саме цю проблему намагається вирішити Polkadot.
Історія створення мережі
За створенням Polkadot стоїть Гевін Вуд, знакова фігура у світі криптовалют. Він був співзасновником Ethereum, першим технічним директором та головним розробником. Саме він розробив код для першої реалізації Ethereum, написав її офіційну специфікацію та створив мову програмування Solidity.
На початку 2016 року Вуд залишив Ethereum, щоб зайнятися своїм проєктом. За словами Вуда, ідея Polkadot виникла влітку 2016 року, коли він очікував на технічну документацію про шардінг Ethereum 2.0. Спільно з розробником Мареком Котевичем він розпочав роботу над “шардованою” версією Ethereum і до жовтня 2016 року він представив першу чорнову версію whitepaper Polkadot.
Влітку 2017 року Вуд та розробник Пітер Чабан заснували некомерційну організацію Web3 Foundation, покликану сприяти розробці протоколів програмного забезпечення децентралізованого інтернету. А вже у листопаді 2018 року відбувся реліз платформи для запуску блокчейнів Substrate – інструмента, який був мав прискорити розвиток Polkadot та дати корпоративним користувачам можливість швидкого запуску розподілених реєстрів.
Одним із перших завдань Web3 Foundation став контроль коштів, зібраних у ході ICO Polkadot, яке відбулося у кінці 2017 року. Тоді, проєкт залучив приблизно $145 млн, продавши 5 млн токенів DOT. Попри таку кількість зібраних коштів їх не вистачило на розробку. Тому у червні 2019 року Web3 Foundation продала ще 500 тисяч токенів DOT, а наприкінці липня 2020 року Web3 Foundation провела приватний продаж токен, зібравши $43,6 млн.
У травні 2020 року Polkadot був офіційно запущений, а власний токен платформи, DOT, став доступним для торгівлі. Як один з найперспективніших проєктів у блокчейн галузі, Polkadot був швидко прийнятий першопроходцями та ентузіастами. Запуск викликав великий ажіотаж, оскільки Polkadot пропонував унікальну архітектуру, спосіб керування та взаємодії між учасниками мережі.
Як влаштований Polkadot?
Polkadot – це перший повністю сегментований блокчейн, який іноді називають Layer 0 за його структуру, що об’єднує різні блокчейни. Він є базовим шаром і забезпечує сумісність безлічі окремих блокчейнів, які називаються парачейнами, та дозволяє передавати будь-які дані (не лише токени) між ними.
Polkadot забезпечує високий рівень масштабованості завдяки взаємодії парачейнів у безпечному середовищі. Проєкт захищений алгоритмом консенсусу GRANDPA, який є критично важливим для органічного функціонування блокчейну. З його допомогою вузли мережі синхронізуються та узгоджують режим подальшої роботи.

В основі Polkadot лежить релейний ланцюг (Relay Chain), за допомогою якого парачейни з’єднуються та можуть співпрацювати один з одним. Polkadot поєднує мережу блокчейнів з мостами (Bridges), які забезпечують зв’язок із зовнішніми блокчейнами, які не підтримують протокол Polkadot. Також у мережі є Parathreads — це за своєю суттю теж саме, що й парачейни, проте вони мають модель взаємодії pay-as-you-go, що застосовується для економії коштів, якщо не потрібний постійний зв’язок з Polkadot, а достатньо одноразових звернень до мережі.
Polkadot також має тестову мережу під назвою Kusama, яка є полігоном для всіх парачейнів, оновлень і всього іншого, що згодом з’являється на Polkadot. Можна сказати, що Kusama діє як свого роду пісочниця для розробників, які бажають протестувати ранні версії нових проєктів Polkadot.Тільки на відміну від звичайних тестнетів, Kusama це повноцінний блокчейн зі своїм токеном KSM, який коштує грошей та торгується на біржах. Тому тестування на Kusama – заняття для тих, хто має серйозні наміри.
Управління Polkadot
Polkadot використовує складний механізм управління, який дозволяє йому поступово розвиватися відповідно до побажань зацікавлених сторін. Усі зміни у протоколі мають бути узгоджені на референдумах. Референдум — це проста схема голосування, заснована на стейкінгу токенів DOT. Референдум відбувається коли є конкретна пропозиція, яка набуває форми виклику привілейованої функції під час виконання.
Референдум можна розпочати одним із кількох способів:
- Публічно подані пропозиції.
- Пропозиції, що вносяться радою більшістю голосів або одноголосно.
- Пропозиції, подані у рамках проведення попереднього референдуму.
- Аварійні пропозиції вносяться Технічним комітетом та затверджуються Радою.
Будь-хто може запропонувати референдум, заблокувавши мінімальну кількість токенів DOT на певний період. Якщо хтось згоден із пропозицією, він може внести токени для його підтримки — ця дія називається схваленням. Пропозиція з найбільшим обсягом гарантованої підтримки буде обрана для референдуму у наступному циклі голосування.
Якщо ми вже згадали токен DOT, розгляньмо його основні функції:
- Управління. Власники токенів повністю контролюють протокол, маючи привілеї, які на інших платформах закріплені за майнерами. Визначення структури комісій, рішення щодо зміни протоколу, додавання або видалення парачейнів тощо.
- Стейкінг. Polkadot винагороджує холдерів токена DOT, які валідують Relay Chain або номінують свої токени добрим валідаторам.
- Бондінг. Це заморожування токенів, наприклад, для участі в парачейн аукціонах або отримання слота парачейна. Проте, нещодавно команда Polkadot оголосила що аукціони парачейнів будуть скасовані.
Завершальні думки
Polkadot – це блокчейн нового покоління. Попередній проєкт Гевіна Вуда та Віталіка Бутеріна, Ethereum став зробив великий прорив у сфері криптовалют. Polkadot своєю чергою дозволяє створювати мережі інших проєктів на основі свого блокчейну, що є наступним кроком переходу до епохи Web 30.
Стабільна та надійна мережа разом із дотриманням дорожньої карти сприяють перспективному сценарію для проекту. З точки зору технології та економічної цінності Polkadot є однією з найгеніальніших інновацій блокчейн індустрії, а наступне десятиліття буде вирішальним для оцінки його фактичних можливостей мережі.

У сфері криптовалют широко використовується практика стейкінгу: власники криптовалют, які працюють у мережах Proof-of-Stake, отримують пасивний дохід, ставши валідаторами або делегуючи свої криптовалюти операторам вузлів. Для заробітку зі стейкінгу необхідно заблокувати криптовалюти в спеціальному смарт-контракті.
З іншої сторони, ліквідний стейкінг дозволяє використовувати криптоактиви навіть після блокування, завдяки отриманню деривативної (похідної) версії основного активу (LSD – Liquid Staking Derivative). Таким чином, завдяки ліквідному стейкінгу інвестори мають можливість отримувати стабільний дохід від стейкінгу та використовувати похідний актив в DeFi екосистемі.
Як працює Liquid Staking?
Провайдери ліквідного стейкінгу, такі як Lido Finance, Rocket Pool або Frax Finance, приймають депозити від користувачів, блокують ці токени у стейкінг і надають їм деривативи у вигляді нових токенів, які в будь-який момент можна обміняти назад на токени, які вони заблокували в стейкінг. Процес ліквідного стейкінгу передбачає створення репрезентативних X-токенів, які пропорційно віддзеркалюють оригінальні токени користувача. Цей токен також можна продати або використовувати як заставу в різних протоколах DeFi, тим самим зберігаючи ліквідність заблокованих в стейкінг активів.
Наприклад, якщо користувач стейкає ETH використовуючи Lido Finance, він отримає ту саму кількість токенів stETH (Staked ETH). Ці токени stETH можна вільно використовувати в будь-якому протоколі DeFi в екосистемі Ethereum. stETH є синтетичною копією ETH прив’язаною до ціни ETH, який приносить дохід за стейкінг, при цьому допомагає захистити Proof-of-Stake мережу Ethereum.
Таким чином, отримуючи пасивний дохід за допомогою традиційного стейкінгу ETH, користувачі можуть використовувати похідні токени у різних протоколах DeFi, використовуючи можливості для максимізації потенційних винагород, таких як фармінг, надання ліквідності або кредити.
Переваги та недоліки ліквідного стейкінгу
Ліквідний стейкінг став великою частиною екосистеми DeFi та важливим механізмом безпеки блокчейну. Розгляньмо та підсумуємо всі плюси та мінуси ліквідного стейкінгу для користувачів, валідаторів. Серед переваг:
- Додаткові можливості для заробітку. Використовуючи похідні токени, стейкер може отримати додатковий заробіток, надаючи їх як ліквідність або заставу за позикою. При цьому базовий актив стабільно приноситиме відсотковий дохід від застейканої суми.
- Зниження вхідного порогу. Через майданчики ліквідного стейкінгу можна застейкати навіть невелику суму в ETH, тоді як прямий стейкінг передбачає мінімальний депозит у 32 ETH. Крім того, стейкеру не потрібно запускати вузол валідатора і, відповідно, він не несе ризик втрати депозиту через збої в роботі ноди.
- Управління ризиками. При прямому стейкінгу користувач тимчасово втрачає доступ до активу і не може керувати капіталом. Тому, якщо, ціна застейканого активу почне стрімко падати, то у стейкера не буде можливості продати його і знизити збитки. Токени ліквідного стейкінгу дозволяють це швидко зробити.
Якщо розглядати ліквідний стейкінг як джерело заробітку, то важливо розуміти, що він має свої ризики. У ліквідного стейкінгу можна виділити такі недоліки:
- Ризик провайдера. Майданчики ліквідного стейкінгу можуть бути хакнуті. І якщо базові активи одразу депонуються у безпечний Ethereum-контракт, то похідний актив може постраждати, наприклад, від неконтрольованої емісії, яка обвалить його ціну.
- Волатильність ліквідних токенів. Оскільки похідний токен є ринковим активом, його вартість може коливатись. Так, на фоні ринкової турбулентності у червні 2022, stETH від Lido торгувався на 4% дешевше при номінальній прив’язці 1 до 1.
- Додаткові витрати. Провайдери стягують плату за використання інфраструктури. Залежно від майданчика комісія може варіюватись від 5% до 25% і впливати на кінцеву прибутковість. При прямому стейкінгу на смарт-контракт плата не стягується, тобто кінцевий дохід є вищим.
Провайдери ліквідного стейкінгу
Провайдерами або постачальниками послуг з ліквідного стейкінгу є DeFi протоколи, які виступають посередниками між користувачами, що надають свої монети в стейкінг і вузлами валідаторів. Ліквідний стейкінг є відносно новим рішенням, тому на цей час таких рішень не дуже багато. Розгляньмо найпопулярніші з них:
Lido це протокол ліквідного стейкінгу який на момент написання статті є першим за кількістю заблокованих коштів серед усіх DeFi проєктів. Коли користувачі вносять ETH в стейкінг Lido, вони отримують stETH в обмін. stETH можна використовувати у всій екосистемі DeFi, щоб отримувати більше винагород. На момент написання статті річна дохідність стейкінгу ETH у Lido становить приблизно 4%. При цьому, Lido стягує комісію у розмірі 10% від винагороди за стейкінг, яка рівномірно розподіляється між DAO та нодами.
Rocket Pool це прямий конкурент протоколу Lido у мережі Ethereum. Принцип роботи схожий і користувач отримує токени rETH за поставлені в стейкінг токени ETH. На момент написання статті річна дохідність стейкінгу ETH у Rocket Pool становить 3.51%.
Rocket Pool також пропонує прямий стейкінг на ноди. Проте, для такого стейкінгу користувачам необхідно застейкати мінімум 16 ETH. Річна дохідність такого стейкінгу ETH становить 8.44%. rETH можна обмінювати на обернений Ethereum (wETH), що відкриває широкі можливості для використання в DeFi протоколах. Rocket Pool стягує комісію у розмірі від 5% до 25% від винагороди за стейкінг, яка виплачується операторам нод.
Frax Finance надає можливість стейкати ETH в обмін на frxETH. Користувачі можуть обміняти frxETH на sfrxETH. sfrxETH — це версія frxETH, яка накопичує дохід від стейкинга. Весь прибуток, отриманий валідаторами Frax Ether, розподіляється між власниками sfrxETH.
ETH, застейканий через Frax Finance, приносить прибутковість в районі 7%, що значно вище, ніж пропонують інші протоколи. Frax Finance стягує комісію у розмірі 10% від винагород, з якої 20% зараховується до страхового пулу, а решта 80% дістаються власникам veFXS.
З розвитком DeFi екосистем на інших блокчейнах, ліквідний стейкінг став поширеною практикою для окремої екосистеми. Серед стейкінг провайдерів на інших великих блокчейнах можемо виділити:
- Marinade Finance – перший протокол ліквідного стейкінгу на блокчейні Solana (SOL).
- Acala – найбільший DeFi Hub в екосистемі Polkadot який надає послуги з ліквідного стейкінгу DOT.
- BENQI працює на блокчейні Avalanche та надає цілий ряд DeFi послуг на ряду зі стейкінгом AVAX.
- Folks Finance – DeFi платформа побудована на блокчейні Algorand (ALGO).
- Hatom – кредитний та стейкінговий протокол, який працює в мережі MultiversX (EGLD).
- Stader пропонує свої послуги одразу на 6 різних блокчейнах: Polygon, Hedera, Ethereum, BNB Chain, Fantom та Near.
Завершальні думки
Ліквідний стейкінг є позитивною інновацією для блокчейн-екосистем, оскільки він звільняє раніше неліквідні токени, які були заблоковані у звичайних стейкінгових контрактах. Це збільшує кількість корисного капіталу, який можна використовувати в інших децентралізованих програмах, що своєю чергою суттєво прискорює зростання DeFi.
Попри свою подібність до звичайного стейкінгу, він приносить більше гнучкості користувачам, які можуть одночасно отримувати пасивні винагороди та мати доступ до своїх активів для інших цілей. Хоча ліквідний стейкінг має свої революційні переваги, він також пов’язаний з деякими ризиками, які включають втрату коштів через злам протоколу та відсутність реальної прив’язки до базового активу.

The Merge, Мердж або злиття — це перший в історії прецедент переходу активної мережі з алгоритму консенсусу Proof-of-Work на Proof-of-Stake. До злиття узгодження нових блоків забезпечувалося майнерами. Після злиття цей процес передано валідаторам, тобто, власникам ETH, чиї монети заблоковані у стейкінгу. Перехід із PoW на PoS став відправною точкою нової епохи для Ethereum.
Розробники часто змінювали назву цього оновлення: Casper, Shasper, Slasher, Serenity, Ethereum 2 і, зрештою, зараз ми називаємо його The Merge. У січні 2022 року в Ethereum спеціально анонсували відмову від термінів Ethereum 1 та Ethereum 2, натомість ввівши поняття «рівень виконання» та «рівень консенсусу» відповідно.
The Merge не торкнувся рівня виконання (Ethereum 1), а саме децентралізованих додатків, DeFi-платформ, та токенів користувачів. Зміни вплинули на майнерів та спосіб валідації блоків. Саме тому, The Merge називають оновленням, а не форком.
Навіщо потрібний The Merge?
Причин, через які Ethereum необхідно було змінити рівень консенсусу, декілька.
Низька пропускна спроможність
Зі зростанням популярності, блокчейн зіткнувся зі зростанням навантаження. Зараз це величезна екосистема, що налічує тисячі проєктів які щоденно використовують мережу. При цьому пропускна здатність Ethereum залишається на рівні 15 транзакцій на секунду. Через надзвичайне навантаження Ethereum вже не раз мав проблеми, наприклад, коли мережа не витримала випробування популярністю і лягла через гру Crypto Kitties у 2017 році. Новий консенсус алгоритм може значно масштабувати мережу, збільшивши пропускну здатність у сотні разів.
Висока ціна газу та низька швидкість транзакцій
У Ethereum суттєво зросли обсяги торгів, що через недостатню пропускну здатність дає серйозне навантаження на мережу. Через це трапляються абсурдні ситуації, коли за переказ ETH вартістю в кілька доларів потрібно платити понад $50 або навіть $100 комісії, залежно від завантаженості мережі. Також є проблема MEV — це коли майнери переставляють транзакції у блоці, за власним розсудом, наприклад, щоб збільшити дохід за комісії. По-перше, це нечесно, по-друге, уповільнює роботу мережі.
Механізм Proof-of-Work дуже енерговитратний
Нещодавнє дослідження показало, що загальна кількість електроенергії, необхідна для підтримки працездатності мережі Біткоїн, перевищує кількість, яку використовують більш ніж 159 окремих країн! Proof-of-Stake, зменшує споживання електроенергії на 99,9%, що зробить його значно більш екологічним, ніж мережа Proof-of-Work.
Інфляція ETH
Перехід фундаментальним чином змінив економіку Ethereum та уповільнив річні темпи інфляції до менш ніж 1%. Таким чином, ETH став активом який не втрачає свою цінність через велику швидкість випуску нових монет, оскільки вона впала на 90%.
Небезпека атаки 51% та інших вразливостей PoW
Теоретично, якщо вузол отримує 51% від загальної потужності майнінгу мережі, він може змінювати мережу за власним бажанням. Для проведення такої атаки в PoS потрібні значні кошти (51% від усіх монет), що робить її недоцільною. Якщо у хакера багато токенів, то йому самому невигідно нападати, оскільки він обвалить курс і втратить свої гроші.
Умови існування валідаторів в мережі Proof-of-Stake
Щоб стати валідатором Ethereum, необхідно заблокувати 32 ETH і запустити клієнт Ethereum на машині зі стабільним доступом в інтернет (наприклад, ноутбук). Виконуючи цю дію, ви сигналізуєте, що берете відповідальність сумлінно перевіряти та створювати блоки. Чому? Тому що це у ваших власних інтересах. При недобросовісній поведінці ви втрачаєте винагороду валідатора і ризикуєте втратити заблоковані активи. У крайньому разі, навіть вартість ETH в результаті атаки може впасти, і ви так чи інакше втратите гроші.
Принагідно, якщо у вас немає 32 ETH, ви все одно можете брати участь у валідації мережі різними способами: це стейкінг пули (включаючи рішення для ліквідного стейкінгу, такі як Lido), стейкінг на централізованих біржах, і, нарешті, запуск вузла, який не перевіряє блоки, але все одно підтримує мережу.
Так само як і в proof-of-work, якщо майнер нечесний і намагається відправити блок, який будь-яким чином порушує правила (подвійна витрата, недійсні транзакції тощо), він втрачає всі потенційні нагороди, які він міг би отримати, якби виконував всі операції та перевірки чесно; решта мережі просто ігноруватиме нечесного майнера, тому що він порушує правила консенсусу. Так само валідатор, який намагається якимось чином порушити правила, буде не тільки проігнорований, а й “зрізаний” (slashed) – це означає, що частина застави забирається як штраф.
Що буде далі?
В майбутньому Ethereum має пройти через багато оновлень, які покликані допомогти Ethereum поліпшити масштабованість і подальшу децентралізацію. Наступні віхи:
- The Surge: шардинг для масштабованості, і особливо для роллапів.
- The Verge: stateless клієнти, які полегшують роботу вузлів Ethereum
- The Purge: ліквідація технічного обов’язку + усунення історичних даних.
- The Splurge: додаткові функції
Що каже Віталік Бутерін про модель PoS
Засновник Ethereum заявляє, що механізм Proof-of-Stake є набагато безпечнішим і ефективнішим у порівнянні з моделлю PoW. Через підвищений поріг входу в мережу, у випадку Ethereum це 32 ETH (~$40,000-$50,000), багато зловмисників просто не зможуть увійти до неї, а отже, і атакувати буде значно важче.
Крім того, Віталік вважає, що у довгостроковій перспективі застаріла модель Proof-of-Work може обернутися для Bitcoin загрозою. Коли буде видобуто 21,000,000 монет BTC, і майнінг Біткоїна припиниться, мережа може стати більш вразливою, адже вона втратить гарантії безпеки, які дають майнери.
Завершальні думки
The Merge, безсумнівно, вплинув та буде впливати на розвиток Ethereum. Але, крім цього, перехід Ефіру на нову модель це важлива і значуща подія для всієї криптоіндустрії в цілому. The Merge, однозначно, увійшов у історію!

З моменту своєї появи, Ethereum став каталізатором зростання індустрії блокчейну — від використання його як валюти для транзакцій (ETH) до використання його реєстру незмінних даних для ведення записів та криптографічного захисту.
Але, як і багато інших блокчейнів, Ethereum досяг своєї межі в масштабованості. Станом на момент написання статті, Ethereum обробляє приблизно 1,000,000 транзакцій на день, що відповідає 12 транзакціям на секунду. Для порівняння, платіжна система Visa здатна обробляти до 150 мільйонів транзакцій на день та 65,000 транзакцій на секунду, що значно перевищує можливості Ethereum.
На практиці досягнення меж блокчейну призводить до перевантаження мережі (коли обробку транзакції може піти кілька годин) і надзвичайно високим комісіям за газ.
Через обмеження основної мережі з’явився другий рівень, який іноді називається рівнем зв’язку даних (Data Link Layer). Це рішення покликане розв’язувати проблему масштабування блокчейну шляхом обробки транзакцій у сторонніх мережах (side-chains) замість основної мережі Ethereum (Layer-1). Це не тільки знижує навантаження на мережу, але й зберігає стандарти безпеки та децентралізації основного блокчейну.
Чому Layer 2 є необхідним?
Наразі Ethereum є одним із найдосконаліших блокчейнів з точки зору безпеки та стабільності мережі. Більшість приватних осіб та компаній використовують цей блокчейн для транзакцій чи створення власних проєктів. Однак у міру збільшення кількості транзакцій мережа стає дедалі перевантаженою.
Щоб розв’язати цю проблему, валідатори віддають перевагу підтвердженню транзакцій із вищими цінами на газ. Але ці вищі витрати лягають на користувача, підвищуючи мінімальну плату за газ, яка може перевищувати вартість самої транзакції.
При використанні Layer-2 не потрібно обробляти такі великі обсяги даних, оскільки вона надсилає ці дані різними каналами обробки (третім особам), записуючи тільки кінцевий результат в блокчейн Layer-1.
Переваги рішень другого рівня
- Збільшення кількості транзакцій за секунду (TPS) дозволяє покращити досвід користувача та знизити навантаження мережі.
- Транзакції консолідуються в один блок перед записом до основної мережі, що знижує плату за газ.
- Будь-які оновлення у Layer-2 рішенні не змінюють базовий блокчейн, оскільки Layer-2 побудований поверх блокчейну, що допомагає забезпечити безпеку мережі.
- Дозволяє створювати мережі Layer-2 для конкретних програм, які спеціально розроблені для оптимізації певних функцій.
Недоліки рішень другого рівня
- Імовірний відтік ліквідності з основного блокчейну.
- Потенційні вразливості безпеки та конфіденційності; користувачам слід проводити власне дослідження перед використанням рішень Layer-2.
- Може ускладнити взаємодію з різними програмами на базі Ethereum.
Які типи рішень Layer-2 вже існують?
Рішення Layer-2 в основному спрямовані на те, щоб перенести більшість транзакцій з основної мережі на сайдчейни. За короткий період з’явилося багато проєктів Layer-2, спрямованих на вирішення цього завдання. Однак лише небагатьом із них вдалося розв’язати найважливіші проблеми. Нижче наведено три приклади рішень щодо масштабування блокчейну другого рівня:
Роллапи з нульовим знанням (Zero-Knowledge Rollups)
Роллапи з нульовим знанням (ZK-Rollups) поєднують транзакції, взяті з основного блокчейну, і генерують криптографічний доказ, відомий як SNARK (Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge, короткий неінтерактивний аргумент про знання). Цей доказ, який також називають доказом достовірності, є єдиним записом, необхідним для внесення інформації в основний блокчейн.
Приклади: Immutable X, Polygon Hermez, Starkware.
Переваги
- Безпечний та децентралізований
- Майже миттєві перекази
Недоліки
- Складність обчислення для невеликих додатків із малою активністю
- Не всі ZK-ролапи забезпечують сумісність із віртуальною машиною Ethereum (EVM)
- На порядок транзакцій може впливати користувач
Оптимістичні роллапи
На відміну від ZK-роллапів, оптимістичні роллапи покладаються на докази шахрайства. Простіше кажучи, агрегатори публікують мінімальну інформацію в основну мережу і припускають, що дані вірні. Якщо транзакція справді достовірна, основному блокчейну не потрібно робити нічого більше. У разі шахрайської транзакції оптимістичний роллап проводить перевірку на шахрайство та карає відправника.
Приклади: Arbitrum, Boba, Cartesi, Fuel Network, Optimism.
Переваги
- Низька плата за газ
- Підвищена пропускна спроможність
- Можливість створення смарт-контрактів
- Безпека
Недоліки
- Тривалий час виведення коштів
- Потенційна невідповідність стимулів та заохочень між учасниками мережі
Платіжні канали
Платіжні канали – це двосторонні канали зв’язку між учасниками. Іншими словами, нема потреби підтвердження транзакцій третьою стороною, наприклад, валідатором; це збільшує швидкість транзакцій.
Процес починається із запечатування частини блокчейну за допомогою мультипідпису (multisig), щоб забезпечити пряму взаємодію між відправником та адресатом без необхідності передавати будь-що майнерам. Після підтвердження транзакції остаточний стан каналу додається у блокчейн.
Приклади: Lightning Network у Bitcoin, Raiden Network в Ethereum.
Переваги
- Управління складними взаємодіями
- Обробляє надзвичайно високу пропускну спроможність транзакцій за дуже низької вартості
Недоліки
- Високі витрати на налаштування та розрахункові канали
- Кошти мають бути заблоковані у відкритих платіжних каналах
- Не підтримує відкриту участь
Завершальні думки
Платіжні канали, ролапи та блокчейни другого рівня у ширшому сенсі — це методи підходу до проблеми масштабованості блокчейну стійким і довгостроковим чином. Вони підтримують зростання прийняття додатків Web3 і покращений досвід користувача.
Будучи технологією, що зароджується і постійно розвивається, базові блокчейни та блокчейни другого рівня ще не досягли тієї точки, коли буде остаточно відомо, який підхід найкраще відповідає потребам ринку. Проте тисячі розробників та дослідників продовжують невпинно працювати над пошуком життєздатних рішень у великій екосистемі блокчейн-мереж.

Блокчейн – це унікальне поєднання вже наявних технологій – криптографії, теорії ігор, та інших. Криптовалюти лише одна з них. Це все забезпечує ефективність, прозорість та безпеку для усунення посередників, зниження витрат та підвищення ефективності.
Технологія розподіленого реєстру (DLT) зберігає інформацію, підтверджену криптографією та узгоджену через визначений мережевий протокол без нагляду з боку центрального органу. Ця технологія забезпечує довіру між людьми та сторонами, які не мають причин довіряти один одному. Вони дозволяють мережам безпечно передавати активи та дані безпосередньо між користувачами.
За відсутності централізованого управління блокчейни є надзвичайно безпечними. Проте вони повинні бути добре масштабованими, щоб вмістити кількість користувачів, транзакцій та інших даних, що швидко зростає. Потреба масштабованості при збереженні першокласної безпеки призвела до появи різних рівнів блокчейнів.
Класифікація рівнів блокчейну
Один зі способів класифікувати різні частини екосистеми блокчейну — класифікувати їх за рівнями, якби це були Інтернет-протоколи. Їх можна класифікувати за такими рівнями:
- Layer 0 (Рівень 0): базова інфраструктура, на якій можна побудувати кілька Layer 1 блокчейнів.
- Layer 1 (Рівень 1): базові блокчейни, які використовуються розробниками як основа для створення програм, наприклад децентралізованих додатків (DApps).
- Layer 2 (Рівень 2): рішення для масштабування мережі, які обробляють дії за межами блокчейнів рівня 1, щоб полегшити їх транзакційне навантаження.
- Layer 3 (Рівень 3): рівень додатків на основі блокчейну, включаючи ігри, гаманці та інші децентралізовані програми.
Однак не всі екосистеми блокчейнів можна віднести до цих категорій. Деякі екосистеми можуть пропустити певні рівні, тоді як інші можна класифікувати як багаторівневі, залежно від контексту.
Протоколи Рівня 0 допомагають розв’язувати проблеми, з якими стикаються мережі Рівня 1, побудовані з монолітною архітектурою, як-от мережа Ethereum. Створюючи більш гнучку базову інфраструктуру та дозволяючи розробникам запускати власні цільові блокчейни, ціль Layer 0 ефективніше розв’язувати такі проблеми, як масштабованість і сумісність.
Які проблеми вирішує Layer 0 (Рівень 0)?
Проблема сумісності
Сумісність означає здатність блокчейн-мереж взаємодіяти одна з одною. Ця властивість забезпечує більш тісно переплетену мережу продуктів і послуг на блокчейні, що, своєю чергою, пропонує кращий досвід користувача.
Блокчейн-мережі, побудовані на тому самому протоколі Рівня 0, можуть легко взаємодіяти одна з одною без необхідності спеціальних блокчейн-мостів. Layer 0 дозволяє блокчейн екосистемам створювати функції та випадки використання один одного. Деякі загальні результати цього – підвищення швидкості транзакцій і більша ефективність.
Проблема масштабованості
Монолітний блокчейн, такий як Ethereum, часто перевантажений, оскільки єдиний протокол Рівня 1 забезпечує всі важливі функції, такі як виконання транзакцій, консенсус і доступність даних. Це створює вузьке місце для масштабування, яке рівень 0 може пом’якшити, делегуючи ці важливі функції різним блокчейнам.
Ця конструкція гарантує, що кожна мережа блокчейну, побудована на одній інфраструктурі рівня 0, може оптимізувати певні завдання, тим самим підвищуючи масштабованість. Наприклад, ланцюжки виконання можна оптимізувати для обробки великої кількості транзакцій за секунду.
Проблема гнучкості для розробників
Протоколи Рівня 0 дають розробникам велику гнучкість для налаштування власних блокчейнів, дозволяючи їм визначати власні моделі випуску токенів і контролювати властивості DApps, які вони хочуть створити на своїх блокчейнах.
Щоб заохотити розробників створювати щось на їх базі, протоколи Рівня 0 часто надають прості у використанні набори для розробки програмного забезпечення (SDK) і бездоганний інтерфейс, щоб гарантувати, що розробники можуть легко запускати власні блокчейни.
Як працює протокол Layer 0 (Рівень 0)?
Існують різні способи роботи протоколів Рівня 0. Кожен відрізняється своїм дизайном, функціями та фокусом. Але загалом протоколи Рівня 0 служать основним блокчейном для резервного копіювання даних транзакцій з різних ланцюгів Рівня 1. Хоча існують кластери ланцюжків Рівня 1, побудовані на протоколах Рівня 0, існують також міжланцюгові протоколи передачі, які дозволяють передавати токени та дані через різні блокчейни.
Структури та зв’язки цих трьох компонентів можуть сильно відрізнятися від одного протоколу Рівня 0 до іншого. Тут ми розглянемо кілька прикладів:
Polkadot (DOT)
Співзасновник Ethereum Гевін Вуд розробив Polkadot, щоб дозволити розробникам створювати власні блокчейни. Протокол використовує основний ланцюг, який називається Polkadot Relay Chain, і кожен незалежний блокчейн, побудований на Polkadot, відомий як паралельний ланцюг або парачейн.
Polkadot функціонує як міст між парачейнами для ефективного обміну даними. Він використовує шардинг, метод розбиття блокчейнів або інших типів баз даних, щоб зробити обробку транзакцій більш ефективною.
Polkadot використовує перевірку Proof-of-Stake (PoS) для забезпечення безпеки мережі та консенсусу. Проєкти, які будують на Polkadot, беруть участь в аукціонах, щоб претендувати на слоти. Перший парачейн-проєкт Polkadot був обраний на аукціоні в грудні 2021 року.
Avalanche (AVAX)
Запущений у 2020 році Ava Labs з фокусом на протоколах DeFi, Avalanche використовує інфраструктуру трьох блокчейнів, що складається з трьох основних ланцюжків: ланцюга контрактів (C-ланцюг), ланцюга обміну (X-ланцюг) і ланцюга платформи (P-ланцюг).
Ці три ланцюжки налаштовані спеціально для виконання основних функцій в екосистемі, щоб підвищити безпеку, прагнучи до низької затримки та високої пропускної здатності. X-Chain використовується для створення та торгівлі активами, C-Chain для створення смарт-контрактів, а P-Chain для координації валідаторів і підмереж. Гнучка структура Avalanche також робить можливим швидкий і дешевий обмін та транзакції.
Cosmos (ATOM)
Мережа Cosmos, заснована у 2014 році Ітаном Бухманом і Джей Квоном, складається з основної мережі блокчейну PoS під назвою Cosmos Hub і налаштованих блокчейнів, відомих як Zones. Cosmos Hub передає ресурси та дані між підключеними зонами та забезпечує спільний стійкий рівень безпеки.
Кожну зону можна налаштовувати, що дозволяє розробникам створювати власну криптовалюту з індивідуальними параметрами перевірки блоків та іншими функціями. Усі додатки та служби Cosmos, розміщені в цих зонах, взаємодіють за допомогою протоколу Inter-Blockchain Communication (IBC). Це дозволяє вільно обмінюватися активами та даними між незалежними блокчейнами.
Завершальні думки
Залежно від того, як вони розроблені, блокчейни Рівня 0 можуть потенційно розв’язувати деякі проблеми галузі, такі як сумісність і масштабованість. Однак наскільки успішним буде впровадження Layer 0, ще належить побачити. Існує багато конкурентних рішень, спрямованих на досягнення подібних цілей.
Наскільки значущу роль відіграватимуть блокчейни Рівня 0 у розв’язання проблем галузі, залежатиме від їхньої здатності залучати розробників для створення на цих протоколах і від того, чи додатки, розміщені на них, створюватимуть реальну цінність для користувачів.

Алгоритм консенсусу є невід’ємною складовою блокчейну. Алгоритм консенсусу – це нібито набір правил та вимог, своєрідна Конституція, якої необхідно дотримуватися всім учасникам блокчейну. Існують сотні блокчейнів з різними “конституціями”. Кожна має свої переваги та недоліки – швидкість, масштабованість, безпека та рівень децентралізації. Найбільш розповсюдженими алгоритмами, які ми розглянемо в даній статті, є Proof-of-WorkProof-of-Work - (PoW) (від англ. proof of work – дослівно: «доказ роботи») — це децентралізований механізм консенсусу, який вимагає від членів мережі (майнерів) докладати зусиль шляхом вирішення складної математичної головоломки, щоб запобігти будь-якому обману системи. та Proof-of-StakeProof-of-Stake - (PoS) (від англ. proof of stake, умовно: «підтвердження долі») — це механізму консенсусу, який дозволяє власникам депозитити криптовалюти і створювати валідаційні ноди, що дає їм право перевіряти нові блоки транзакцій, додавати їх до блокчейну та отримувати за це винагороду..
Proof-of-Work та Proof-of-Stake це два основні консенсус механізми, які використовують криптовалюти для перевірки нових транзакцій, додавання їх до блокчейну та створення нових токенів. Proof-of-Work, розроблений для системи біткоїна, використовує майнінг для досягнення цих цілей. Proof-of-Stake, консенсус алгоритм Cardano, Eth 2.0 та інших, використовує депозитування криптовалют для досягнення тих же цілей.
Механізм Proof-of-WorkProof-of-Work - (PoW) (від англ. proof of work – дослівно: «доказ роботи») — це децентралізований механізм консенсусу, який вимагає від членів мережі (майнерів) докладати зусиль шляхом вирішення складної математичної головоломки, щоб запобігти будь-якому обману системи. (PoW) вважається безпечним та ефективним алгоритмом досягнення консенсусу в мережі блокчейн. DDoS-атаки на блокчейн, що використовують цей алгоритм, неможливі з сучасними обчислювальними технологіями. Проте, висока вартість електроенергії, негативний вплив на навколишнє середовище і пов’язане з цим несприятливе висвітлення у ЗМІ, зростаюча централізація в майнінгу та низька пропускна спроможність транзакцій, ймовірно, зроблять його нежиттєздатним у довгостроковій перспективі.
Однак Proof-of-StakeProof-of-Stake - (PoS) (від англ. proof of stake, умовно: «підтвердження долі») — це механізму консенсусу, який дозволяє власникам депозитити криптовалюти і створювати валідаційні ноди, що дає їм право перевіряти нові блоки транзакцій, додавати їх до блокчейну та отримувати за це винагороду. (POS) також не є ідеальним. Наприклад, під час стейкінгу зловмисник може підтвердити хибні транзакції. Проект Ethereum в рамках запланованого переходу на PoS розробив протокол Casper. Casper карає шахраїв конфіскацією криптовалют і позбавленням їх можливості стейкати коли-небудь знову.
Якщо запланована реалізація PoS у такому відомому протоколі, як Ethereum, пройде добре, то крипто-спільнота, вірогідно, буде достатньо впевнена у здатності алгоритму PoS забезпечувати безпеку мережі. Це може схилити чашу терезів на користь PoS, але тільки час покаже, яким буде алгоритм консенсусу блокчейна в майбутньому.
Чому Proof-of-Stake краще, ніж Proof-of-Work?
Модель Proof-of-Stake краща, ніж Proof-of-Work, тому що вона вирішує багато проблем:
Централізація. Чотири майнінгМайнінг - (англ. mining – “видобування корисних копалин”) – виробництво криптовалюти за рахунок потужностей комп’ютерного обладнання. пули контролюють понад 50% загальної потужності майнінгу біткоїну. Це несправедлива система, оскільки вона означає, що звичайна людина майже не має шансів коли-небудь отримати нагороду за майнінг. У цьому відмінність Proof-of-Stake. Ця модель запобігає об’єднанню груп людей для домінування в мережі для отримання прибутку. Натомість ті, хто робить внесок у мережу, заморожуючи свої монети, отримують винагороду пропорційно до суми, яку вони вклали.
Споживання електроенергії. Деякі блокчейни Proof-of-Work, такі як Біткоїн, використовують велику кількість електроенергії. Нещодавнє дослідження показало, що загальна кількість електроенергії, необхідна для підтримки працездатності мережі Біткоїн, перевищує кількість, яку використовують більш ніж 159 окремих країн! З іншого боку, у Proof-of-Stake витрати на електроенергію для перевірки транзакцій значно нижчі.
Атака 51%. Відносно нещодавно відбувся приклад атаки 51% проти блокчейна Verge, що дозволило хакеру викрасти 35 мільйонів монет XVG. На момент атаки реальна вартість становила $1,75 мільйона доларів! При використанні механізму консенсусу Proof-of-Stake немає фінансового сенсу намагатись виконати атаку 51%. Для цього зловмисник має мати у своєму розпорядженні не менше 51% від загальної кількості криптовалюти в обігу. Єдиний спосіб зробити це – купити монети на відкритому ринку. Якби зловмисник вирішив купити таку значну суму, то реальна вартість монети по ходу збільшилася б. В результаті він витратить значно більше, ніж отримає від атаки.
Зараз деякі блокчейни застосовують обидві технології для формування нових блоків (наприклад, у криптовалютах PeerCoin і Reddcoin метод PoW використовується для початкового розподілу, а PoS — для підтвердження транзакцій). Це зв’язано з тим, що кількість монет кожної криптовалюти фіксована і рано чи пізно закінчиться. Тоді при розгадуванні блоку доведеться переходити на PoS технологію, за якої не відбувається введення нових монет в обіг.