Розуміння блокчейнів рівня 0: чому важлива інфраструктура

Коли говорять про вузькі місця у блокчейні, зазвичай обговорюють швидкість транзакцій та перевантаження мережі. Але ось що багато хто пропускає: справжнє рішення може бути не на рівні додатків — воно знаходиться у фундаменті. Саме тут вступають у гру блокчейни рівня-0, переосмислюючи всю інфраструктуру під екосистемою блокчейну.

Блокчейни рівня-0 представляють собою базовий рівень інфраструктури, що підтримує всі вищі рівні блокчейн-операцій. Замість обробки транзакцій безпосередньо, рівень-0 зосереджений на оптимізації системної архітектури, яка дозволяє існувати швидшим та більш ефективним мережам поверх нього.

Виклик масштабованості: чому традиційні блокчейни потребують рівня-0

Біткоїн та Ефіріум працюють як мережі рівня-1, обробляючи транзакції та смарт-контракти безпосередньо у своїх блокчейнах. Ця модель прямої обробки створює фундаментальне обмеження: кожна мережа може обробляти лише певну кількість транзакцій за секунду, перш ніж досягне межі.

З’являється трилема блокчейну — неможливий, здавалося б, вибір між децентралізацією, безпекою та масштабованістю. Традиційні мережі рівня-1 довго не могли одночасно досягти всіх трьох цілей. Протягом років розробники спостерігали, як зростають комісії за транзакції та збільшуються часи підтвердження під час пікових навантажень.

Мережі рівня-0 змінюють цю ситуацію. Створюючи більш ефективну базову інфраструктуру, вони дозволяють мережам рівня-1 працювати швидше, а рішенням рівня-2 — масштабуватися ще більше. Це фактично реконструкція основного плану, на якому будується все інше.

Як насправді працюють мережі рівня-0

Мережі рівня-0 з’єднують фізичний світ із вищими шарами блокчейну за допомогою кількох інноваційних механізмів.

Шардинг ділить мережу на менші сегменти (шарди), кожен з яких обробляє транзакції незалежно. Замість однієї великої черги уявіть, що її розділили на паралельні смуги. Solana використовує цю концепцію у різних формах, а NEAR Protocol реалізує Nightshade — конкретний протокол шардингу, що дозволяє різним групам мережі обробляти транзакції одночасно.

Нові механізми консенсусу — це серце дизайну рівня-0. Proof of History у Solana ставить штампи часу на транзакції перед їх включенням у блокчейн, фактично створюючи перевірювану послідовність, що прискорює досягнення консенсусу. Avalanche використовує швидкий протокол консенсусу, що дозволяє валідаторам майже миттєво погоджуватися щодо стану блокчейну. Harmony застосовує ефективний Proof-of-Stake (EPoS), що поєднує безпеку валідаторів із участю делегаторів, більш рівномірно розподіляючи обчислювальне навантаження.

Ефективний обмін даними між шарами зменшує затримки та перевантаження. Коли інформація безперешкодно рухається між різними рівнями блокчейну, вся система працює з меншим тертям. NEAR Protocol орієнтований на швидку остаточність — підтвердження транзакцій за секунди, а не за хвилини чи години — що важливо для реального застосування у платежах та торгівлі.

Міжоперабельність кардинально змінює можливості мереж рівня-0. Завдяки їй активи та дані можуть переміщатися між різними блокчейнами без перешкод. Міст Avalanche дозволяє власникам AVAX переносити активи по всій екосистемі. Solana підтримує зовнішні протоколи мостів, що з’єднують її з Bitcoin, Ethereum та іншими ланцюгами. Це безшовне міжланцюгове спілкування розподіляє навантаження розумно, запобігаючи перевантаженню окремих мереж.

Рівень-0 vs рівень-1 vs рівень-2: де що розташоване?

Розуміння стеку блокчейну вимагає ясності щодо функцій кожного рівня.

Рівень-0 забезпечує базову інфраструктуру — по суті, апаратне забезпечення та протокольну оптимізацію. Він зосереджений на фундаментальній передачі даних, ефективності консенсусу та технічній архітектурі, що дозволяє всьому вищому рівню працювати максимально ефективно.

Рівень-1 — це блокчейни, такі як Bitcoin і Ethereum, де безпосередньо виконуються транзакції та смарт-контракти. Вони захищені механізмами консенсусу (Proof of Work або Proof of Stake) і є базовим рівнем застосунків, з яким взаємодіють користувачі.

Рівень-2 — це додаткові масштабувальні рішення, побудовані поверх мереж рівня-1. Мережі Lightning для Bitcoin або різні роллапи для Ethereum обробляють транзакції поза основним ланцюгом або пакетами, зменшуючи навантаження на базовий рівень. Рівень-2 — реактивне масштабування, яке вирішує обмеження рівня-1 вже після їх виникнення.

Відносини ієрархічні: рівень-0 закладає основу, рівень-1 обробляє транзакції, а рівень-2 підвищує ефективність зверху. Кожен виконує свою функцію у цілій архітектурі блокчейну.

Практичні інновації: провідні проєкти рівня-0

Декілька проєктів демонструють, як принципи рівня-0 перетворюються у реальні системи.

Avalanche вирізняється високою пропускною здатністю — підтримує тисячі транзакцій за секунду з швидкою остаточністю (майже миттєвим підтвердженням). Його дружня до розробників екосистема дозволяє створювати кастомізовані блокчейни всередині мережі Avalanche, кожен з яких оптимізований під конкретні задачі. Це зробило можливим високочастотну торгівлю у децентралізованих фінансах, оскільки Avalanche вирішила проблему швидкості на рівні інфраструктури.

Solana застосовує інший підхід. Поєднуючи Proof of History з Tower BFT, вона досягає понад 65 000 TPS при низьких комісіях. Така пропускна здатність робить DeFi, NFT та платіжні застосунки економічно життєздатними у масштабі. Містова екосистема Solana з’єднує її з іншими блокчейнами, забезпечуючи міжланцюгову комунікацію без необхідності виходу з високошвидкісного середовища.

Harmony реалізує шардинг, спеціально розроблений для паралельної обробки транзакцій. Його механізм Effective Proof-of-Stake заохочує участь у мережі без необхідності великих стейкінг-інвестицій, демократизуючи участь валідаторів. Ця філософія відображає основний принцип рівня-0: ефективність не повинна сприяти централізації.

NEAR Protocol робить акцент на досвіді розробників і масштабованості. Його Nightshade шардинг ділить мережу на групи нод, що обробляють транзакції паралельно. NEAR орієнтований на швидку остаточність — підтвердження за секунди, а не за хвилини — що робить його практичним для застосунків, що вимагають майже миттєвого розрахунку. Протокол активно розширює міжланцюгову сумісність, дозволяючи активам і даним безперешкодно рухатися між різними екосистемами.

Нові сфери застосування рівня-0

Крім теоретичних покращень у продуктивності, архітектури рівня-0 відкривають цілком нові можливості.

Кастомізована інфраструктура блокчейну стає реальною, коли розробники мають ефективні базові рівні для побудови. Проєкти, що потребують ультрашвидких транзакцій — високочастотна торгівля, миттєві платежі, ігри з мікросекундними взаємодіями — тепер можуть створювати мережі, оптимізовані під їхні конкретні вимоги, без компромісів для загальної цілісності.

Міжланцюгова комунікація змінює спосіб роботи децентралізованих фінансів. Замість обгортання токенів і зломів мостів, рівень-0 дозволяє безшовний обмін активами між екосистемами. Трейдер може маршрутизувати транзакції через найефективніший мережевий шлях, оптимізуючи витрати та швидкість одночасно.

Майбутнє інфраструктури рівня-0

Мережі рівня-0 революціонізують базові уявлення про продуктивність блокчейну. Орієнтація на оптимізацію фундаментальної інфраструктури — а не просто додавання нових шарів — є парадигмальним зсувом у масштабуванні систем.

Зі зрілістю технологій рівня-0 очікуйте двох головних тенденцій. По-перше, межа продуктивності буде постійно зростати — те, що сьогодні здається вражаючим, завтра стане базовим рівнем. По-друге, міжланцюгова взаємодія стане непомітною для користувачів. Транзакції між ланцюгами будуть відчуватися як робота з одним єдиним мережею.

Індустрія блокчейну роками намагалася масштабуватися вгору (більше шарів, більше рішень). Проєкти рівня-0 масштабуются всередину — оптимізуючи саме ядро архітектури. Ця фундаментальна різниця і є причиною того, чому інновації у інфраструктурі важливіші, ніж здається. Майбутнє широкого впровадження блокчейну залежить не лише від того, що будують зверху, а й від того, наскільки ефективно працює сама основа.