O que são Layer 0, Layer 1, Layer 2, Layer 3 na cadeia?

Question

Blockchain — uma tecnologia verdadeiramente revolucionária. Ela permite a troca de dados de forma segura e transparente. Existem várias camadas — do Layer 0 ao Layer 3. Cada uma tem seu próprio papel.

Se falarmos em termos simples, blockchain é uma tecnologia de registro distribuído. Ela permite a troca de ativos digitais de forma segura. Funciona como uma rede aberta. Os dados são armazenados em muitos computadores ao mesmo tempo. Bastante incomum.

Camada 1

Layer 1 — é a fundação. O Bloco de blockchain básico. Tudo o resto é construído sobre ele. Ele pode funcionar por conta própria.

No Layer 1, podemos destacar várias partes:

Nível de dados — armazena informações sobre transações. História, saldos, endereços — tudo aqui. Verifica cada operação através da hash.
O nível de rede - é responsável pela comunicação na rede. Transmite mensagens. Verifica-as.
Nível de consenso — estabelece regras. Todos devem cumpri-las. Utiliza diferentes algoritmos: Proof of Work, Proof of Stake e outros.
Nível de aplicação — aqui está toda a magia. Contratos inteligentes. Código para aplicações. Nem todos os Layer 1 os suportam.

Bitcoin, Solana, Ethereum, Cardano — exemplos de Layer 1. Cada um tem seu próprio token. Os tokens são necessários para taxas e motivação dos participantes.

O problema do Layer 1 é a escalabilidade. É difícil processar muitas transações ao mesmo tempo. As taxas estão a aumentar.

Vitalik Buterin inventou o termo "trilema do blockchain". Parece que encontrar um equilíbrio entre descentralização, segurança e escalabilidade não é fácil. Sempre é necessário sacrificar algo.

Soluções para o problema:

Aumentar o tamanho do bloco. Funciona, mas não infinitamente. Blocos maiores - transações lentas. E menos descentralização.

Mudança do mecanismo de consenso. POW está obsoleto. POS é mais confiável. Ethereum já fez a transição para POS. Uma boa ideia.

Sharding. Divisão da base de dados em partes. Como um bolo em pedaços. Os shards processam transações em paralelo. Mais rápido. Mais eficiente.

Layer 2

Layer 2 é construído sobre Layer 1. Por quê? Para resolver o problema de escalabilidade. É criado "fora da cadeia".

Com Layer 2, as transações são mais rápidas. A capacidade é maior. Quando a rede principal está sobrecarregada — isso é uma salvação. As taxas são mais baixas.

Como o Layer 2 resolve problemas:

Canais. Permitem realizar muitas transações fora da cadeia. Existem canais de pagamento e canais de estado. A desvantagem é que é necessário conhecer os participantes com antecedência.

Plasma. Criado por Joseph Poon e Vitalik. Usa "chains filhas". As transações não ocorrem na cadeia principal. Bom para carteiras. Não é adequado para todos os contratos inteligentes.

Sidechains. Blockchains paralelos. Eles têm seus próprios mecanismos de consenso. Mas estão ligados ao Layer 1 através de uma máquina virtual comum.

Rollups. Agrupam transações. ZK-rollups são mais rápidos. Optimistic-rollups integram-se mais facilmente com a Layer 1.

Camada 0

Layer 0 — são protocolos especiais. Eles ajudam a mover ativos entre diferentes Blockchains. Melhoram a experiência do usuário.

O design deles é diferente. Alguns tokens Layer 0 protegem contra spam.

Cosmos — um exemplo brilhante. Ele possui Tendermint, Cosmos SDK e IBC. Os desenvolvedores podem criar suas blockchains em um ambiente unificado. Os fãs chamam isso de "Cosmoshood". "Internet de blockchains", se preferir.

Polkadot — mais um exemplo.

Camada 3

Layer 3 — "nível de aplicações". Dá instruções para trabalhar com Layer 1. Permite executar aplicações descentralizadas, jogos, armazenamentos.

Sem Layer 3, os blockchains não seriam tão úteis. Não é tão impressionante.

Camada 4?

Na programação, a contagem começa em 0. Portanto, quatro níveis vão de 0 a 3. O Layer 4 simplesmente não existe.

Conclusão

A arquitetura do Blockchain influencia sua escalabilidade. Cada nível é importante. Layer 1 é a base. Sidechains, rollups e Layer 0 ajudam a escalar. Layer 3 fornece instruções para aplicativos.

Interessante como esta estrutura irá se desenvolver a seguir.