Блокчейни третього покоління: еволюція інфраструктури криптовалют

Рішення рівня 3 представляють собою фундаментальну зміну у способі функціонування екосистем блокчейн, впроваджуючи новий рівень інфраструктури, розроблений для вирішення проблем, які залишилися невирішеними попередніми поколіннями технологій блокчейн. Від заснування Bitcoin через бачення децентралізованих платежів Сатоші Накамото та впровадження смарт-контрактів Ethereum Віталіком Бутеріним, галузь постійно стикається з головною проблемою: як масштабувати мережі блокчейн без втрати безпеки або децентралізації. Рівень 3 з’являється як відповідь на цю багатовимірну головоломку, пропонуючи спеціалізовані застосунки, покращену взаємодію та безпрецедентну масштабованість. Цей посібник досліджує найперспективніші проєкти рівня 3 і чому вони важливі для майбутнього децентралізованих фінансів і застосунків Web3.

Чому рішення рівня 3 важливі в сучасній архітектурі блокчейн

Індустрія блокчейн зазнала стрімкого зростання, але фундаментальні обмеження залишаються. Ранні блокчейни працювали як ізольовані мережі — безпечні, але обмежені. Рішення рівня 2 стали критичним проривом, значно підвищуючи швидкість транзакцій і знижуючи витрати шляхом обробки операцій поза основним ланцюгом. Однак навіть із ефективністю рівня 2 з’явилася нова вузька частина — фрагментація між кількома мережами та відсутність безшовної комунікації між ними.

Рівень 3 вирішує ці прогалини, функціонуючи як рівень з’єднання, що з’єднує різні блокчейни та дозволяє складним застосункам працювати з повною налаштовуваністю. Замість зосередження лише на пропускній здатності транзакцій, як це робив попередній рівень, рівень 3 прагне створити єдину екосистему, де кілька блокчейнів співпрацюють, активи вільно переміщуються, а застосунки отримують інфраструктуру, адаптовану до їхніх конкретних потреб. Ця архітектурна революція переводить криптовалюту від простого оброблення платежів до справжньої взаємопов’язаною цифрової економіки, де протоколи DeFi, ігрові платформи та корпоративні застосунки можуть працювати з необхідною ефективністю та гнучкістю.

Як працюють мережі рівня 3: основні механізми

Інфраструктура рівня 3 розташована поверх рішень рівня 2, створюючи трирівневу систему, де кожен рівень виконує свою окрему функцію. На відміну від рівня 2, який безпосередньо підвищує пропускну здатність окремого блокчейну, рівень 3 вводить міжланцюгову функціональність та середовища виконання, орієнтовані на конкретні застосунки.

Основна архітектура:
Мережі рівня 3 дозволяють транзакціям відбуватися поза базовим рівнем, а потім або закріплюватися безпосередньо на рівні 2, або агрегуватися через механізми роллапів. Такий підхід досягає двох важливих цілей: обробляє транзакції з мінімальним тертям, зберігаючи криптографічну безпеку через періодичні розрахунки на нижчих рівнях.

Характерною рисою інфраструктури рівня 3 є спеціалізована функціональність, коли окремі застосунки або децентралізовані застосунки (dApps) працюють у виділених середовищах блокчейн, оптимізованих для їхнього використання. Наприклад, ігровий застосунок працює на мережі рівня 3, налаштованій для швидкої остаточної обробки транзакцій, тоді як протокол DeFi може використовувати мережу рівня 3, оптимізовану для складного управління станом. Це запобігає заторам у мережі та обчислювальним вузьким місцям, що характерні для спільних блокчейнів.

Покращена взаємодія забезпечує можливість рівня 3 сприяти безшовним передачам активів і обміну станами між кількома мережами рівня 2. Там, де традиційні сайдчейни вимагали складних мостів і довірених посередників, протоколи рівня 3 досягають цього за допомогою криптографічних доказів і стандартних протоколів обміну повідомленнями. Результат — значне зниження операційних труднощів і покращення користувацького досвіду.

Витрати в рішеннях рівня 3 зменшуються за рахунок поєднання пропускної здатності рівня 2 з спеціалізацією застосунків у виділених середовищах. Обробляючи лише релевантні транзакції та усуваючи зайві дані, мережі рівня 3 досягають значно нижчих операційних витрат, ніж рівень 1 або рівень 2, при цьому зберігаючи гарантії безпеки, успадковані від базового рівня.

Рівень 1, рівень 2 і рівень 3: розуміння стеку блокчейн

Розуміння взаємодії цих рівнів вимагає аналізу того, що кожен з них забезпечує:

Рівень 1 — основа. Bitcoin і Ethereum виступають як мережі рівня 1, забезпечуючи основну безпеку, механізм консенсусу та гарантії незмінності. Однак їх пропускна здатність залишається обмеженою. Bitcoin обробля приблизно 7 транзакцій на секунду, а Ethereum — 12-15 транзакцій на секунду на базовому рівні, що значно нижче централізованих платіжних систем.

Рівень 2 — коефіцієнт підвищення ефективності. Рішення, такі як Optimistic rollups і zero-knowledge rollups, об’єднують кілька транзакцій у стислі пакети, які періодично закріплюються на рівні 1. Це архітектурне нововведення підвищило практичну пропускну здатність Ethereum до тисяч транзакцій на секунду, зберігаючи його безпекові властивості. Однак рішення рівня 2 здебільшого оптимізовані для окремих блокчейнів, а не для міжланцюгової взаємодії.

Рівень 3 — взаємозв’язок і спеціалізація. Працюючи через кілька мереж рівня 2, рішення рівня 3 сприяють створенню першої справжньої взаємопов’язаної екосистеми блокчейнів. Замість розглядати Arbitrum, Optimism та інші мережі рівня 2 як окремі екосистеми, протоколи рівня 3 дозволяють їм функціонувати як компоненти цілісної системи.

Ця трирівнева архітектура нагадує реальну інфраструктуру: рівень 1 забезпечує фундаментальну безпеку (подібно до фізичної інфраструктури), рівень 2 додає обробну ефективність (подібно до транспортних мереж), а рівень 3 дозволяє складні послуги, що залежать від взаємопов’язаних систем (подібно до сучасної торгівлі та комунікацій).

Відомі інфраструктурні рішення і протоколи рівня 3

З’явилося кілька проєктів, які є провідними прикладами інновацій рівня 3, кожен із яких пропонує унікальні підходи до вирішення проблем масштабованості та взаємодії блокчейнів.

Cosmos і протокол міжланцюгової комунікації (IBC)

Cosmos започаткував концепцію взаємодії через протокол IBC, який забезпечує безпечний обмін активами та інформацією між незалежними блокчейнами. Мета Cosmos — створити «Інтернет блокчейнів», де різні мережі працюють автономно, але мають можливість транзакцій і обміну даними.

Протокол IBC досягає цього через криптографічну верифікацію та стандартизоване передавання повідомлень. Замість довірених мостів або пулів ліквідності, блокчейни, підключені через IBC, безпосередньо підтверджують зміни стану один одного, усуваючи довірених посередників. Це сприяло створенню екосистеми спеціалізованих ланцюгів, таких як Akash Network (децентралізовані хмарні обчислення), Axelar Network (універсальний міжланцюговий зв’язок), Kava (DeFi інфраструктура), Osmosis (децентралізована біржа), Band Protocol (оракульська мережа), Fetch.AI (автономні агенти), Injective (торгівля деривативами). Разом ці проєкти демонструють, як інновації рівня 3 у сфері взаємодії приваблюють спеціалізовані застосунки, орієнтовані на конкретні ринкові потреби.

Мульти-ланцюгова архітектура Polkadot

Polkadot застосовує інший підхід через свою релейну мережу та парачейни. Релейна ланцюг забезпечує безпеку і управління, тоді як парачейни працюють як спеціалізовані рівні 3, оптимізовані для різних застосунків. Проєкти, такі як Acala (DeFi), Moonbeam (Ethereum-совместимість), Astar (платформа смарт-контрактів), Manta Network (приватність), функціонують як парачейни, використовуючи спільну безпекову модель Polkadot і зберігаючи можливість налаштування під конкретні застосунки.

Внутрішній токен DOT керує рішеннями мережі через складний механізм голосування, розподіляючи владу управління між власниками токенів. Ця модель демонструє, що інфраструктура рівня 3 може підтримувати не лише технічні інновації, а й нові парадигми децентралізованого управління.

Інфраструктура оракулів Chainlink

Хоча часто класифікується як рівень 2, Chainlink виконує роль рівня 3 — оракульської мережі, що дозволяє смарт-контрактам отримувати точні зовнішні дані. Це вирішує фундаментальну проблему: блокчейни не можуть безпосередньо запитувати інформацію з реального світу. Децентралізована мережа нод Chainlink забезпечує захищені від маніпуляцій джерела даних для протоколів DeFi, страхових застосунків, ігрових платформ та інших сценаріїв.

Токен LINK стимулює операторів нод надавати надійні дані, а механізми стейкінгу забезпечують безпеку мережі. Основні блокчейни, такі як Ethereum, Avalanche, Optimism, Polygon і BNB Chain, використовують інфраструктуру Chainlink, що демонструє ключову роль протоколів рівня 3 у забезпеченні ефективної роботи застосунків на базі блокчейнів.

Degen Chain: спеціалізація для ігор і платежів

Degen Chain став практичним прикладом рівня 3, розгорнутим на базі блокчейну Base для оптимізації екосистеми токена DEGEN. Спеціалізований для платежів і ігрових транзакцій, цей мережевий проєкт за кілька днів до запуску забезпечив обсяг транзакцій у 100 мільйонів доларів і збільшив ринкову ціну DEGEN на 500%. Ця швидка популярність демонструє попит ринку на рішення рівня 3, орієнтовані на конкретні сценарії, а не на універсальні блокчейни.

Arbitrum Orbit: налаштовуване розгортання рівня 3

Arbitrum Orbit дозволяє розробникам запускати налаштовувані ланцюги рівня 3 (або рівня 2), які закріплюються до Arbitrum One або Arbitrum Nova. Замість пропонування універсального рішення, Orbit надає конфігуровані інстанси технологічного стеку Nitro, що дозволяє проектам балансувати між безпекою, вартістю та продуктивністю відповідно до їхніх потреб. Ланцюги Rollup Orbit успадковують безпеку рівня Ethereum, тоді як ланцюги AnyTrust забезпечують ультра-низькі транзакційні витрати для високоволюмних застосунків. Ця структура привабила багато проєктів, що шукають спеціалізовану інфраструктуру без створення нових механізмів консенсусу.

Superchain Network: децентралізована організація даних

Superchain Network вирішує проблему доступності даних рівня 3 через децентралізовану індексуючу інфраструктуру. Замість залежності від централізованих провайдерів даних, Superchain організовує дані блокчейнів у розподіленому вигляді, що дозволяє протоколам DeFi, платформам NFT та іншим застосункам ефективно отримувати інформацію з ланцюга. Ця інфраструктура підтримує складні запити та агрегацію даних, необхідних сучасним децентралізованим застосункам.

Orbs: покращене виконання смарт-контрактів

Orbs виступає як середовище виконання рівня 3, розташоване між блокчейнами рівня 1/2 і кодом застосунків. За допомогою інноваційних протоколів, таких як dLIMIT, dTWAP і Liquidity Hub, Orbs дозволяє смарт-контрактам виконувати складну логіку, що перевищує нативні можливості. З 2017 року з глобальною командою розробників Orbs демонструє довгострокову прихильність до інфраструктури рівня 3 у мережах Ethereum, Polygon, BNB Chain, Avalanche і Fantom.

Токен ORBS дозволяє учасникам мережі ставити на різних блокчейнах, створюючи гнучку модель управління та стимулювання, що приваблює різноманітних користувачів і застосунки.

zkHyperchains: масштабування з нульовим розкриттям

zkSync представив zkHyperchains — модульну платформу для розгортання власних блокчейнів із підтримкою ZK. Використовуючи відкритий ZK Stack, розробники створюють суверенні ланцюги, оптимізовані для конкретних застосунків, з можливістю сумісності з іншими Hyperchains. За допомогою рекурсивного масштабування з доказами ZK zkHyperchains теоретично підтримують необмежену пропускну здатність, зберігаючи криптографічні гарантії безпеки.

Ця архітектура особливо приваблива для застосунків, що вимагають приватності (з нульовими доказами), високошвидкісного виконання (ігри, соцмережі) або спеціалізованих даних (фінансові установи). Модель безпосереднього розгортання дозволяє швидко експериментувати та впроваджувати інновації без посередників або інституційних структур.

Майбутнє рівня 3: взаємопов’язані децентралізовані екосистеми

Інфраструктура рівня 3 — це більше ніж просто технічні покращення; вона радикально переосмислює спосіб роботи блокчейн-мереж як екосистеми, а не ізольованих протоколів. Перехід від оптимізації окремих блокчейнів до створення безшовної взаємодії між ними відкриває можливості, раніше обмежені архітектурними обмеженнями.

Майбутній розвиток рівня 3, ймовірно, зосередиться на стандартизації протоколів зв’язку, що дозволить меншим і новим блокчейнам досягати взаємної операбельності без значних інвестицій у інфраструктуру. Зі зрілістю рішень рівня 3 очікується появи спеціалізованих блокчейнів для вузькоспеціалізованих застосунків — медичних записів, верифікації ланцюгів постачання, ігрових економік — кожен з них оптимізований під свою сферу, з можливістю обміну активами та інформацією з ширшим середовищем.

Злиття масштабованості рівня 2, взаємодії рівня 3 і все більш досконалих рамок застосунків дозволить технології криптовалют реалізувати обіцянку децентралізованої цифрової інфраструктури, що підтримує мільярди щоденних транзакцій і користувачів. Те, чого не могла досягти ізольована мережа, буде досягнуто через продуману багаторівневу архітектуру, де кожен рівень виконує свою конкретну функцію, сприяючи цілому.