ในบริบทของเทคโนโลยีบล็อกเชน เลเยอร์ 1 (L1) หมายถึงโปรโตคอลพื้นฐานหรือบล็อกเชนที่ซ่อนอยู่ เป็นเลเยอร์หลักของบล็อกเชนที่สร้างกฎพื้นฐานและโปรโตคอลของระบบ พูดง่ายๆ ก็คือ เลเยอร์ 1 หมายถึงเครือข่ายบล็อกเชนหลักที่รับผิดชอบในการตรวจสอบธุรกรรม ดูแลรักษาบัญชีแยกประเภท และสร้างบล็อกใหม่
โปรโตคอลเลเยอร์ 1 มักถูกเรียกว่าโปรโตคอล 'เลเยอร์ฐาน' เนื่องจากทำหน้าที่เป็นรากฐานสำหรับเครือข่ายบล็อกเชนทั้งหมด โปรโตคอลเหล่านี้ถือได้ว่าเป็นหน่วยการสร้างพื้นฐานของบล็อกเชน โดยมีฟังก์ชันการทำงานที่จำเป็น เช่น กลไกที่เป็นเอกฉันท์ การตรวจสอบความถูกต้องของบล็อก และคุณลักษณะด้านความปลอดภัย
หนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญของโปรโตคอลเลเยอร์ 1 คือความสามารถในการประมวลผลธุรกรรมในลักษณะกระจายอำนาจและไร้ความน่าเชื่อถือ สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการใช้กลไกที่เป็นเอกฉันท์ ซึ่งช่วยให้โหนดในเครือข่ายสามารถบรรลุฉันทามติเกี่ยวกับความถูกต้องของธุรกรรม โดยไม่จำเป็นต้องมีอำนาจจากส่วนกลาง
หนึ่งในโปรโตคอล Layer 1 ที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดคือ Bitcoin ซึ่งเริ่มดำเนินการมาตั้งแต่ปี 2009 โปรโตคอล Layer 1 ยอดนิยมอื่น ๆ ได้แก่ Ethereum, Bitcoin Cash และ Litecoin แต่ละโปรโตคอลเหล่านี้มีคุณสมบัติและลักษณะเฉพาะของตัวเอง เช่น เวลาบล็อก ขนาดบล็อก และปริมาณธุรกรรม ซึ่งกำหนดประสิทธิภาพโดยรวม
โดยทั่วไปโปรโตคอลเลเยอร์ 1 ได้รับการออกแบบให้มีความปลอดภัยและไม่เปลี่ยนรูป ซึ่งหมายความว่าเมื่อธุรกรรมได้รับการยืนยันและเพิ่มลงในบล็อกเชนแล้ว จะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงหรือลบได้ ทำให้เหมาะสำหรับกรณีการใช้งานที่ความโปร่งใส ความปลอดภัย และไม่เปลี่ยนแปลงเป็นสิ่งสำคัญ เช่น ในธุรกรรมทางการเงิน การจัดการห่วงโซ่อุปทาน และระบบการลงคะแนน
แม้ว่าโปรโตคอลเลเยอร์ 1 จะมีประสิทธิภาพอย่างเหลือเชื่อ แต่ก็มีข้อจำกัดบางประการ เช่น ปัญหาด้านความสามารถในการปรับขนาด เมื่อจำนวนธุรกรรมบนเครือข่ายเพิ่มขึ้น เวลาและต้นทุนที่ต้องใช้ในการประมวลผลธุรกรรมก็จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก สิ่งนี้ได้นำไปสู่การพัฒนาโซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2
โซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 เป็นโปรโตคอลนอกเครือข่ายที่สร้างขึ้นบนบล็อกเชนเลเยอร์ 1 เพื่อเพิ่มความสามารถในการปรับขนาดและปริมาณงานโดยไม่ต้องเสียสละความปลอดภัย โซลูชันเลเยอร์ 2 สามารถใช้กับแอปพลิเคชันที่หลากหลาย เช่น การชำระเงิน สัญญาอัจฉริยะ และการแลกเปลี่ยนแบบกระจายอำนาจ ด้วยการย้ายการประมวลผลธุรกรรมบางส่วนแบบออฟไลน์ โซลูชันเลเยอร์ 2 จึงสามารถลดจำนวนธุรกรรมที่ต้องดำเนินการบนบล็อกเชนหลักได้อย่างมาก ส่งผลให้ธุรกรรมเร็วขึ้นและถูกลง
หนึ่งในโซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือ Lightning Network ซึ่งเดิมได้รับการพัฒนาสำหรับ Bitcoin แต่ต่อมาได้ถูกดัดแปลงสำหรับสกุลเงินดิจิทัลอื่น ๆ เช่นกัน Lightning Network ช่วยให้สามารถทำธุรกรรมได้ทันทีและต้นทุนต่ำโดยการสร้างช่องทางการชำระเงินระหว่างผู้ใช้ ช่วยให้พวกเขาทำธุรกรรมนอกเครือข่ายได้โดยไม่ต้องรอการยืนยันบนบล็อกเชนหลัก
อีกตัวอย่างหนึ่งของโซลูชัน Layer 2 คือ Plasma ซึ่งพัฒนาโดย Vitalik Buterin และ Joseph Poon Plasma ใช้โครงสร้างคล้ายต้นไม้ของ sidechains เพื่อประมวลผลธุรกรรมนอกเครือข่าย และส่งข้อมูลสรุปของธุรกรรมเหล่านี้ไปยังบล็อกเชนหลักเป็นระยะ ช่วยให้สามารถประมวลผลธุรกรรมในปริมาณมากในขณะที่รักษาความปลอดภัยของบล็อกเชนหลัก
ช่องทางของรัฐเป็นโซลูชันเลเยอร์ 2 อีกประเภทหนึ่งที่เปิดใช้งานการทำธุรกรรมนอกเครือข่ายระหว่างผู้ใช้ ช่องทางของรัฐทำงานโดยการสร้างช่องทางส่วนตัวระหว่างผู้ใช้สองคน ทำให้พวกเขาสามารถทำธุรกรรมนอกเครือข่ายได้โดยไม่ต้องเกี่ยวข้องกับบล็อคเชนหลัก เมื่อปิดช่องแล้ว สถานะสุดท้ายของช่องจะถูกส่งไปยังบล็อกเชนหลัก เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของธุรกรรม
โซลูชันแบบรวมเป็นโซลูชันเลเยอร์ 2 ประเภทใหม่ที่ได้รับความนิยมในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา Rollups ใช้สัญญาอัจฉริยะเพื่อจัดชุดธุรกรรมนอกเครือข่าย จากนั้นส่งข้อมูลสรุปของธุรกรรมเหล่านี้ไปยังบล็อกเชนหลักเป็นระยะ การยกเลิกมีสองประเภท ได้แก่ ZK-rollup ซึ่งใช้การพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์เพื่อพิสูจน์ความถูกต้องของธุรกรรมนอกเครือข่าย และการยกเลิกในแง่ดี ซึ่งถือว่าธุรกรรมนั้นถูกต้อง เว้นแต่จะพิสูจน์เป็นอย่างอื่น
โซลูชันเลเยอร์ 2 มีข้อดีมากกว่าโซลูชันเลเยอร์ 1 หลายประการ ประการแรก สามารถเพิ่มความสามารถในการปรับขนาดและปริมาณงานของบล็อกเชนได้อย่างมาก โดยไม่กระทบต่อความปลอดภัย นอกจากนี้ยังสามารถลดค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมและเพิ่มความเร็วในการทำธุรกรรม ทำให้ใช้งานได้จริงในชีวิตประจำวันมากขึ้น นอกจากนี้ โซลูชันเลเยอร์ 2 สามารถสร้างได้บนบล็อกเชนเลเยอร์ 1 ใดๆ ก็ได้ ซึ่งหมายความว่าสามารถใช้เพื่อปรับขนาดสกุลเงินดิจิทัลใดๆ ก็ได้
อย่างไรก็ตาม โซลูชันเลเยอร์ 2 ก็มีข้อบกพร่องบางประการเช่นกัน ประการแรก อาจมีความซับซ้อนและนำไปปฏิบัติได้ยาก ซึ่งอาจจำกัดการยอมรับ นอกจากนี้ เนื่องจากโซลูชันเลเยอร์ 2 ต้องอาศัยการประมวลผลแบบออฟไลน์ จึงมีความปลอดภัยน้อยกว่าโซลูชันเลเยอร์ 1 ซึ่งอาจทำให้พวกเขาเสี่ยงต่อการถูกโจมตี สุดท้ายนี้ เนื่องจากโซลูชันของเลเยอร์ 2 ถูกสร้างขึ้นบนบล็อกเชนของเลเยอร์ 1 จึงถูกจำกัดด้วยความสามารถของบล็อกเชนที่ซ่อนอยู่
ในโลกของสกุลเงินดิจิทัล หนึ่งในความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดที่เทคโนโลยีบล็อกเชนต้องเผชิญคือความสามารถในการขยายขนาด ความสามารถในการปรับขนาดหมายถึงความสามารถของเครือข่ายบล็อคเชนในการจัดการธุรกรรมปริมาณมากในเวลาที่เหมาะสมและคุ้มค่า เนื่องจากความนิยมของแอปพลิเคชันบนบล็อกเชนยังคงเพิ่มขึ้น ความต้องการการประมวลผลธุรกรรมที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นก็เช่นกัน นี่คือที่มาของโซลูชันการปรับขนาด
โซลูชันการปรับขนาดเป็นเทคโนโลยีที่ทำงานเหนือโปรโตคอลบล็อกเชนเพื่อเพิ่มความเร็วและประสิทธิผลของบล็อกเชนที่ซ่อนอยู่ โซลูชันเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดการกับความท้าทายในการขยายขนาดโดยการประมวลผลธุรกรรมนอกเมนเน็ต สิ่งนี้จะช่วยแบ่งเบาภาระบนเครือข่ายบล็อกเชนหลักและลดค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรม ขณะเดียวกันก็รักษาความปลอดภัยและความสมบูรณ์ของบล็อกเชน
วัตถุประสงค์ของโซลูชันการปรับขนาดคือเพื่อให้เครือข่ายบล็อกเชนสามารถประมวลผลธุรกรรมในปริมาณมากขึ้นโดยไม่กระทบต่อความเร็ว ต้นทุน หรือความปลอดภัย ด้วยการถ่ายงานการประมวลผลบางส่วนไปยังโซลูชัน Layer-2 เครือข่ายบล็อกเชนหลักจึงสามารถมุ่งเน้นไปที่ฟังก์ชันหลักได้ ในขณะที่ยังคงได้รับประโยชน์จากประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นและความสามารถในการปรับขนาดของโซลูชันเหล่านี้
นับตั้งแต่ก่อตั้ง การปรับขนาดถือเป็นปัญหาสำคัญที่อุตสาหกรรมบล็อกเชนต้องเผชิญ Bitcoin ซึ่งเป็นเครือข่ายบล็อกเชนเครือข่ายแรกสามารถรองรับธุรกรรมในจำนวนจำกัดต่อวินาที (TPS) เท่านั้น ข้อจำกัดนี้เป็นอุปสรรคสำคัญในการนำไปใช้ เนื่องจากการยืนยันธุรกรรมอาจใช้เวลาหลายนาที ส่งผลให้เวลาในการดำเนินการช้าลงและมีค่าธรรมเนียมสูง ปัญหานี้ได้ขับเคลื่อนการพัฒนาโซลูชันการปรับขนาดจำนวนมาก ซึ่งเราจะกล่าวถึงบางส่วนในส่วนนี้
หนึ่งในโซลูชันการขยายขนาดที่เก่าแก่ที่สุดคือการเพิ่มขนาดบล็อก ในตอนแรก Bitcoin มีขนาดบล็อกจำกัดที่ 1MB ซึ่งต่อมาเพิ่มเป็น 2MB อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้มีข้อจำกัด เนื่องจากบล็อกขนาดใหญ่ต้องการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลมากขึ้น ส่งผลให้ต้นทุนในการรันโหนดเพิ่มขึ้น และอาจนำไปสู่การรวมศูนย์ ชุมชน Bitcoin ยังถูกแบ่งแยกจากแนวทางนี้ ซึ่งนำไปสู่การสร้างเครือข่ายแยกที่เรียกว่า Bitcoin Cash ซึ่งเพิ่มขนาดบล็อกเป็น 8MB
โซลูชันการปรับขนาดอีกวิธีหนึ่งเรียกว่า Lightning Network ซึ่งได้รับการเสนอครั้งแรกในปี 2558 โดย Joseph Poon และ Thaddeus Dryja Lightning Network ทำงานบน Bitcoin blockchain และอนุญาตให้ผู้ใช้ทำธุรกรรมนอกเครือข่ายผ่านการสร้างช่องทางการชำระเงิน วิธีการนี้สามารถปรับขนาด Bitcoin เป็นล้าน TPS ในทางทฤษฎีโดยยังคงค่าธรรมเนียมต่ำ
Ethereum ซึ่งเป็นเครือข่ายบล็อกเชนชั้นนำอีกเครือข่ายหนึ่ง ยังเผชิญกับความท้าทายในการขยายขนาดเนื่องจากความนิยมและจำนวนแอปพลิเคชันแบบกระจายอำนาจ (dApps) ที่สร้างขึ้นจากเครือข่ายที่เพิ่มขึ้น หนึ่งในโซลูชั่นแรกที่เสนอสำหรับ Ethereum เรียกว่า Plasma ซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อขยายเครือข่ายโดยการสร้างห่วงโซ่ลูกหรือห่วงโซ่ด้านข้างหลายรายการที่สามารถประมวลผลธุรกรรมได้อย่างอิสระ อย่างไรก็ตาม Plasma เผชิญกับความท้าทายทางเทคนิคหลายประการ และการพัฒนาก็หยุดลงในที่สุด
อีกวิธีหนึ่งสำหรับการปรับขนาด Ethereum เรียกว่าการแบ่งส่วน Sharding เกี่ยวข้องกับการแบ่ง Ethereum blockchain ออกเป็นส่วนย่อยๆ หรือ shards ซึ่งสามารถประมวลผลธุรกรรมได้อย่างอิสระ ช่วยเพิ่ม TPS โดยรวมของเครือข่าย ขณะนี้ Ethereum กำลังดำเนินการใช้งานการแบ่งส่วนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการอัพเกรด Ethereum 2.0
Rollups เป็นอีกวิธีหนึ่งในการปรับขนาด Ethereum ที่ได้รับความนิยมในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การโรลอัปเกี่ยวข้องกับการรวมธุรกรรมหลายรายการไว้ในธุรกรรมเดียวที่ประมวลผลบนบล็อกเชน Ethereum ซึ่งช่วยลดจำนวนการคำนวณที่จำเป็นและเพิ่ม TPS Rollups สามารถจำแนกเพิ่มเติมได้เป็นการในแง่ดีและ ZK-Rollups ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีพื้นฐานที่ใช้
โซลูชันการปรับขนาดที่เรียกว่า Optimistic Rollups ได้รับการเสนอครั้งแรกโดย Plasma Group ในปี 2018 Rollups ในแง่ดีช่วยให้สามารถรวมธุรกรรมหลายรายการไว้ในธุรกรรมเดียว ซึ่งได้รับการประมวลผลนอกเครือข่าย ช่วยลดจำนวนการคำนวณที่จำเป็น และเพิ่ม TPS จากนั้นธุรกรรมจะถูกรวบรวมและโพสต์ไปยัง Ethereum blockchain ช่วยให้การทำธุรกรรมเร็วขึ้นและถูกลง ในขณะเดียวกันก็รักษาความปลอดภัยและการกระจายอำนาจของ blockchain ที่ซ่อนอยู่
ZK-Rollups เป็นการยกเลิกอีกประเภทหนึ่งที่ใช้การพิสูจน์ Zero-Knowledge (ZK) เพื่อรวมธุรกรรมเป็นธุรกรรมเดียว วิธีการนี้ช่วยลดความจำเป็นในการประมวลผลนอกเครือข่าย และช่วยให้สามารถประมวลผลธุรกรรมได้มากขึ้นในบล็อกเดียว ในขณะที่ยังคงรักษาความปลอดภัยและการกระจายอำนาจของบล็อกเชน ZK-Rollups เปิดตัวครั้งแรกโดย Matter Labs ในปี 2019 และได้รับความสนใจอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา
เลเยอร์ 1 และเลเยอร์ 2 เป็นแนวคิดที่สำคัญในระบบนิเวศบล็อคเชน แต่ละเลเยอร์มีจุดประสงค์เฉพาะ และสองชั้นทำงานร่วมกันเพื่อมอบเครือข่ายบล็อกเชนที่ปรับขนาดได้และมีประสิทธิภาพ ที่นี่เราจะเปรียบเทียบสองชั้นโดยเน้นจุดแข็งและจุดอ่อนของแต่ละชั้น
ชั้นที่ 1 เป็นชั้นฐานของบล็อกเชน ประกอบด้วยโปรโตคอลบล็อกเชนหลัก และมีหน้าที่รับผิดชอบในการจัดการกลไกฉันทามติ ตรวจสอบธุรกรรม และรักษาสถานะของบล็อกเชน เลเยอร์ 1 คือที่ที่ออกสกุลเงินดิจิทัลดั้งเดิมของบล็อกเชนและที่ซึ่งธุรกรรมทั้งหมดได้รับการประมวลผล Bitcoin, Ethereum และบล็อกเชนหลักอื่น ๆ ทำงานบนเลเยอร์ 1
เลเยอร์ 2 สร้างขึ้นบนเลเยอร์ 1 และมอบฟังก์ชันเพิ่มเติมให้กับเครือข่ายบล็อกเชน ได้รับการออกแบบมาเพื่อปรับปรุงความสามารถในการปรับขนาดและประสิทธิภาพของบล็อกเชนโดยการลดภาระการประมวลผลบางส่วนจากเลเยอร์ 1 โซลูชันเลเยอร์ 2 ประกอบด้วยช่องทางสถานะ พลาสมา โรลอัพ และไซด์เชน
กลไกที่เป็นเอกฉันท์ของเลเยอร์ 1 เช่น Proof-of-Work (PoW) หรือ Proof-of-Stake (PoS) ช่วยให้มั่นใจในความสมบูรณ์และความไม่เปลี่ยนรูปของบล็อกเชน เลเยอร์ 1 ยังมีการกระจายอำนาจ ซึ่งหมายความว่าไม่มีหน่วยงานใดสามารถควบคุมเครือข่ายได้ ทำให้เลเยอร์ 1 เหมาะสำหรับการจัดเก็บสินทรัพย์ที่มีมูลค่าสูงและการทำธุรกรรมที่ต้องการความปลอดภัยระดับสูง
อย่างไรก็ตาม พลังการประมวลผลที่จำเป็นในการรักษากลไกฉันทามตินั้นมีสูง ซึ่งจำกัดปริมาณงานของเครือข่าย ทำให้เลเยอร์ 1 มีประสิทธิภาพน้อยลงและปรับขนาดได้น้อยกว่าโซลูชันเลเยอร์ 2 นอกจากนี้ เลเยอร์ 1 ยังมีค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับเลเยอร์ 2 ซึ่งทำให้ไม่น่าสนใจสำหรับการชำระเงินแบบไมโครและธุรกรรมที่มีมูลค่าต่ำอื่นๆ
ในทางกลับกัน โซลูชันเลเยอร์ 2 ได้รับการออกแบบมาเพื่อปรับปรุงความสามารถในการขยายขนาดและประสิทธิภาพของบล็อกเชน การลดภาระการประมวลผลบางส่วนจากเลเยอร์ 1 ทำให้เลเยอร์ 2 สามารถประมวลผลธุรกรรมได้เร็วขึ้นและมีค่าใช้จ่ายน้อยลง เลเยอร์ 2 ยังช่วยให้มีฟังก์ชันการทำงานของสัญญาอัจฉริยะที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งไม่สามารถทำได้บนเลเยอร์ 1 เนื่องจากความสามารถในการประมวลผลที่จำกัด
โซลูชันเลเยอร์ 2 สามารถประมวลผลธุรกรรมต่อวินาทีได้มากกว่ามากเมื่อเทียบกับเลเยอร์ 1 ทำให้เลเยอร์ 2 เหมาะสำหรับกรณีการใช้งานที่ต้องการปริมาณธุรกรรมสูง เช่น เกมออนไลน์หรือการซื้อขายที่มีความถี่สูง นอกจากนี้ เลเยอร์ 2 ยังมีค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับเลเยอร์ 1 ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการชำระเงินแบบไมโครและธุรกรรมที่มีมูลค่าต่ำอื่นๆ มากกว่า
ความปลอดภัยของโซลูชันเลเยอร์ 2 ขึ้นอยู่กับความปลอดภัยของเลเยอร์ 1 และเลเยอร์ 1 ที่ถูกบุกรุกอาจส่งผลต่อความปลอดภัยของเลเยอร์ 2 เลเยอร์ 2 ยังต้องการสมมติฐานด้านความน่าเชื่อถือเพิ่มเติมเมื่อเปรียบเทียบกับเลเยอร์ 1 เนื่องจากการประมวลผลได้รับการจัดการโดยชุดโหนดที่เล็กกว่า หรือหน่วยงานที่เชื่อถือได้ ทำให้ชั้นที่ 2 ไม่เหมาะสมสำหรับการจัดเก็บสินทรัพย์ที่มีมูลค่าสูงหรือการทำธุรกรรมที่ต้องการความปลอดภัยระดับสูง
โซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 เป็นโซลูชันการปรับขนาดประเภทยอดนิยมที่ทำงานบนเครือข่ายบล็อกเชนหลัก โซลูชันเหล่านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อจัดการกับความท้าทายด้านความสามารถในการขยายขนาดโดยการประมวลผลธุรกรรมนอกเมนเน็ต ด้วยการทำเช่นนั้น โซลูชัน Layer-2 จะสามารถเพิ่มความเร็วและประสิทธิภาพของการประมวลผลธุรกรรมได้อย่างมาก ในขณะที่ลดภาระบนเครือข่ายบล็อกเชนหลัก
ตัวอย่างหนึ่งของโซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 คือ Zero-Knowledge Rollups (ZK-Rollups) ซึ่งจะกล่าวถึงในเชิงลึกตลอดหลักสูตรนี้ ZK-Rollups ใช้เทคนิคการเข้ารหัสที่เรียกว่า Zero-Knowledge Proofs เพื่อรวมธุรกรรมหลายรายการเข้าใน ธุรกรรมเดียวซึ่งจะถูกส่งไปยังเครือข่ายบล็อคเชนหลัก ซึ่งจะช่วยลดจำนวนธุรกรรมที่ต้องดำเนินการโดยเครือข่ายหลัก ในขณะที่ยังคงรักษาความปลอดภัยและความสมบูรณ์ของบล็อกเชน
อีกตัวอย่างหนึ่งของโซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 คือ Optimistic Rollups Rollups ในแง่ดีทำงานโดยการประมวลผลธุรกรรมนอกเครือข่าย จากนั้นส่งสรุปธุรกรรมเหล่านั้นไปยังเครือข่ายบล็อกเชนหลัก ข้อมูลสรุปนี้จะได้รับการตรวจสอบโดยเครือข่ายหลัก เพื่อให้มั่นใจว่าธุรกรรมมีความถูกต้องและปลอดภัย ด้วยการประมวลผลธุรกรรมนอกเครือข่าย Optimistic Rollups จะสามารถเพิ่มความเร็วและประสิทธิภาพของการประมวลผลธุรกรรมได้อย่างมาก ขณะเดียวกันก็ลดค่าธรรมเนียมก๊าซที่เกี่ยวข้องกับธุรกรรมเหล่านั้น
โซลูชันเลเยอร์ 2 ให้ประโยชน์หลายประการเหนือเครือข่ายบล็อกเชนแบบดั้งเดิม นี่คือข้อดีที่สำคัญที่สุดบางประการ:
ธุรกรรมที่ได้รับการปรับปรุงต่อวินาที (TPS): โซลูชันเลเยอร์ 2 สามารถประมวลผลปริมาณธุรกรรมต่อวินาทีที่สูงกว่าเครือข่ายบล็อกเชนแบบเดิมมาก ด้วยการประมวลผลธุรกรรมนอกเมนเน็ต โซลูชันเลเยอร์ 2 สามารถเพิ่มความเร็วและประสิทธิภาพของการประมวลผลธุรกรรมได้อย่างมาก ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับแอปพลิเคชันบนบล็อกเชนที่ต้องการการประมวลผลธุรกรรมที่รวดเร็วและเชื่อถือได้
ค่าธรรมเนียมก๊าซที่ลดลง: ค่าธรรมเนียมก๊าซหมายถึงค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมที่ผู้ใช้ต้องจ่ายเพื่อใช้เครือข่ายบล็อกเชน ข้อได้เปรียบที่สำคัญประการหนึ่งของโซลูชัน Layer-2 คือสามารถลดค่าธรรมเนียมก๊าซที่เกี่ยวข้องกับธุรกรรมได้อย่างมาก ด้วยการประมวลผลธุรกรรมนอกเครือข่าย โซลูชันเลเยอร์ 2 สามารถลดภาระบนเครือข่ายบล็อกเชนหลัก ซึ่งนำไปสู่การลดค่าธรรมเนียมก๊าซสำหรับผู้ใช้
ความปลอดภัยที่เก็บรักษาไว้: โซลูชันเลเยอร์ 2 ได้รับการออกแบบมาเพื่อรักษาความปลอดภัยและความสมบูรณ์ของบล็อกเชนพื้นฐาน ด้วยการใช้เทคนิคการเข้ารหัส เช่น การพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์และการคำนวณที่ตรวจสอบได้ โซลูชันเลเยอร์ 2 สามารถรับประกันได้ว่าธุรกรรมนั้นถูกต้องและปลอดภัย แม้ว่าจะถูกประมวลผลนอกเมนเน็ตก็ตาม
เครือข่ายเฉพาะแอปพลิเคชัน: โซลูชันเลเยอร์ 2 สามารถปรับแต่งได้เพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะของแอปพลิเคชันที่ใช้บล็อกเชนต่างๆ ตัวอย่างเช่น โซลูชัน Layer-2 บางตัวได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับแอปพลิเคชันการเงินแบบกระจายอำนาจ (DeFi) ในขณะที่โซลูชันอื่น ๆ ได้รับการออกแบบสำหรับโทเค็นที่ไม่สามารถเข้ากันได้ (NFT) หรือแอปพลิเคชันเกม สิ่งนี้ช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างแอปพลิเคชั่นที่มีประสิทธิภาพและเฉพาะทางมากขึ้นบนเครือข่ายบล็อคเชน
โซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 1 และโซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 เป็นสองแนวทางที่แตกต่างกันในการจัดการกับความท้าทายด้านความสามารถในการปรับขนาดในเครือข่ายบล็อกเชน ในขณะที่โซลูชัน Layer-1 มุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงเครือข่ายบล็อกเชนหลัก โซลูชัน Layer-2 ทำงานเหนือเครือข่ายหลักและประมวลผลธุรกรรมนอกเครือข่าย มาดูกันว่าโซลูชันทั้งสองเปรียบเทียบกันอย่างไร:
โซลูชันเลเยอร์ 2 สามารถประมวลผลธุรกรรมต่อวินาทีในปริมาณที่สูงกว่าโซลูชันเลเยอร์ 1 ด้วยการประมวลผลธุรกรรมนอกเครือข่าย โซลูชันเลเยอร์ 2 สามารถเพิ่มความเร็วและประสิทธิภาพของการประมวลผลธุรกรรมได้อย่างมาก ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับแอปพลิเคชันบนบล็อกเชนที่ต้องการการประมวลผลธุรกรรมที่รวดเร็วและเชื่อถือได้
โซลูชันทั้งเลเยอร์ 1 และเลเยอร์ 2 ได้รับการออกแบบมาเพื่อรักษาความปลอดภัยและความสมบูรณ์ของบล็อกเชนพื้นฐาน อย่างไรก็ตาม โซลูชันเลเยอร์ 2 อาศัยเทคนิคการเข้ารหัส เช่น การพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์และการคำนวณที่ตรวจสอบได้ เพื่อให้มั่นใจว่าธุรกรรมมีความถูกต้องและปลอดภัย แม้ว่าประมวลผลนอกเมนเน็ตก็ตาม
ค่าธรรมเนียมก๊าซคือค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมที่ผู้ใช้ต้องจ่ายเพื่อใช้เครือข่ายบล็อคเชน โซลูชันเลเยอร์ 2 สามารถลดค่าธรรมเนียมก๊าซได้อย่างมาก เนื่องจากประมวลผลธุรกรรมนอกเครือข่ายและลดภาระบนเครือข่ายหลัก ในทางกลับกัน โซลูชันเลเยอร์ 1 อาจต้องเสียค่าธรรมเนียมก๊าซที่สูงขึ้นเพื่อรองรับการประมวลผลธุรกรรมที่เพิ่มขึ้นบนเครือข่ายหลัก
โซลูชันเลเยอร์ 2 มีความยืดหยุ่นมากกว่าโซลูชันเลเยอร์ 1 ในแง่ของการปรับแต่งสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะ โซลูชันเลเยอร์ 2 สามารถปรับแต่งให้ตรงกับความต้องการเฉพาะของแอปพลิเคชันบนบล็อกเชนที่แตกต่างกัน ช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างแอปพลิเคชันที่มีประสิทธิภาพและเฉพาะทางมากขึ้นบนเครือข่ายบล็อกเชน
โซลูชันเลเยอร์ 2 มักจะซับซ้อนกว่าโซลูชันเลเยอร์ 1 เนื่องจากต้องใช้โครงสร้างพื้นฐานเพิ่มเติมและเทคนิคการเข้ารหัสเพื่อประมวลผลธุรกรรมนอกเครือข่าย ความซับซ้อนที่เพิ่มเข้ามานี้อาจทำให้นักพัฒนาสร้างแอปพลิเคชันบนโซลูชัน Layer-2 ได้ยากขึ้น
โซลูชันเลเยอร์ 1 สามารถทำงานร่วมกันได้มากกว่าโซลูชันเลเยอร์ 2 เนื่องจากทำงานโดยตรงบนเครือข่ายบล็อกเชนหลัก สิ่งนี้ทำให้เครือข่ายบล็อคเชนที่แตกต่างกันสามารถสื่อสารกันได้ง่ายขึ้น และเพื่อให้ผู้ใช้สามารถย้ายสินทรัพย์ระหว่างเครือข่ายที่แตกต่างกันได้ ในทางกลับกัน โซลูชันเลเยอร์ 2 อาจต้องการโครงสร้างพื้นฐานการทำงานร่วมกันเพิ่มเติมเพื่ออำนวยความสะดวกในการทำธุรกรรมข้ามเครือข่าย
ในบริบทของเทคโนโลยีบล็อกเชน เลเยอร์ 1 (L1) หมายถึงโปรโตคอลพื้นฐานหรือบล็อกเชนที่ซ่อนอยู่ เป็นเลเยอร์หลักของบล็อกเชนที่สร้างกฎพื้นฐานและโปรโตคอลของระบบ พูดง่ายๆ ก็คือ เลเยอร์ 1 หมายถึงเครือข่ายบล็อกเชนหลักที่รับผิดชอบในการตรวจสอบธุรกรรม ดูแลรักษาบัญชีแยกประเภท และสร้างบล็อกใหม่
โปรโตคอลเลเยอร์ 1 มักถูกเรียกว่าโปรโตคอล 'เลเยอร์ฐาน' เนื่องจากทำหน้าที่เป็นรากฐานสำหรับเครือข่ายบล็อกเชนทั้งหมด โปรโตคอลเหล่านี้ถือได้ว่าเป็นหน่วยการสร้างพื้นฐานของบล็อกเชน โดยมีฟังก์ชันการทำงานที่จำเป็น เช่น กลไกที่เป็นเอกฉันท์ การตรวจสอบความถูกต้องของบล็อก และคุณลักษณะด้านความปลอดภัย
หนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญของโปรโตคอลเลเยอร์ 1 คือความสามารถในการประมวลผลธุรกรรมในลักษณะกระจายอำนาจและไร้ความน่าเชื่อถือ สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการใช้กลไกที่เป็นเอกฉันท์ ซึ่งช่วยให้โหนดในเครือข่ายสามารถบรรลุฉันทามติเกี่ยวกับความถูกต้องของธุรกรรม โดยไม่จำเป็นต้องมีอำนาจจากส่วนกลาง
หนึ่งในโปรโตคอล Layer 1 ที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดคือ Bitcoin ซึ่งเริ่มดำเนินการมาตั้งแต่ปี 2009 โปรโตคอล Layer 1 ยอดนิยมอื่น ๆ ได้แก่ Ethereum, Bitcoin Cash และ Litecoin แต่ละโปรโตคอลเหล่านี้มีคุณสมบัติและลักษณะเฉพาะของตัวเอง เช่น เวลาบล็อก ขนาดบล็อก และปริมาณธุรกรรม ซึ่งกำหนดประสิทธิภาพโดยรวม
โดยทั่วไปโปรโตคอลเลเยอร์ 1 ได้รับการออกแบบให้มีความปลอดภัยและไม่เปลี่ยนรูป ซึ่งหมายความว่าเมื่อธุรกรรมได้รับการยืนยันและเพิ่มลงในบล็อกเชนแล้ว จะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงหรือลบได้ ทำให้เหมาะสำหรับกรณีการใช้งานที่ความโปร่งใส ความปลอดภัย และไม่เปลี่ยนแปลงเป็นสิ่งสำคัญ เช่น ในธุรกรรมทางการเงิน การจัดการห่วงโซ่อุปทาน และระบบการลงคะแนน
แม้ว่าโปรโตคอลเลเยอร์ 1 จะมีประสิทธิภาพอย่างเหลือเชื่อ แต่ก็มีข้อจำกัดบางประการ เช่น ปัญหาด้านความสามารถในการปรับขนาด เมื่อจำนวนธุรกรรมบนเครือข่ายเพิ่มขึ้น เวลาและต้นทุนที่ต้องใช้ในการประมวลผลธุรกรรมก็จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก สิ่งนี้ได้นำไปสู่การพัฒนาโซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2
โซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 เป็นโปรโตคอลนอกเครือข่ายที่สร้างขึ้นบนบล็อกเชนเลเยอร์ 1 เพื่อเพิ่มความสามารถในการปรับขนาดและปริมาณงานโดยไม่ต้องเสียสละความปลอดภัย โซลูชันเลเยอร์ 2 สามารถใช้กับแอปพลิเคชันที่หลากหลาย เช่น การชำระเงิน สัญญาอัจฉริยะ และการแลกเปลี่ยนแบบกระจายอำนาจ ด้วยการย้ายการประมวลผลธุรกรรมบางส่วนแบบออฟไลน์ โซลูชันเลเยอร์ 2 จึงสามารถลดจำนวนธุรกรรมที่ต้องดำเนินการบนบล็อกเชนหลักได้อย่างมาก ส่งผลให้ธุรกรรมเร็วขึ้นและถูกลง
หนึ่งในโซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือ Lightning Network ซึ่งเดิมได้รับการพัฒนาสำหรับ Bitcoin แต่ต่อมาได้ถูกดัดแปลงสำหรับสกุลเงินดิจิทัลอื่น ๆ เช่นกัน Lightning Network ช่วยให้สามารถทำธุรกรรมได้ทันทีและต้นทุนต่ำโดยการสร้างช่องทางการชำระเงินระหว่างผู้ใช้ ช่วยให้พวกเขาทำธุรกรรมนอกเครือข่ายได้โดยไม่ต้องรอการยืนยันบนบล็อกเชนหลัก
อีกตัวอย่างหนึ่งของโซลูชัน Layer 2 คือ Plasma ซึ่งพัฒนาโดย Vitalik Buterin และ Joseph Poon Plasma ใช้โครงสร้างคล้ายต้นไม้ของ sidechains เพื่อประมวลผลธุรกรรมนอกเครือข่าย และส่งข้อมูลสรุปของธุรกรรมเหล่านี้ไปยังบล็อกเชนหลักเป็นระยะ ช่วยให้สามารถประมวลผลธุรกรรมในปริมาณมากในขณะที่รักษาความปลอดภัยของบล็อกเชนหลัก
ช่องทางของรัฐเป็นโซลูชันเลเยอร์ 2 อีกประเภทหนึ่งที่เปิดใช้งานการทำธุรกรรมนอกเครือข่ายระหว่างผู้ใช้ ช่องทางของรัฐทำงานโดยการสร้างช่องทางส่วนตัวระหว่างผู้ใช้สองคน ทำให้พวกเขาสามารถทำธุรกรรมนอกเครือข่ายได้โดยไม่ต้องเกี่ยวข้องกับบล็อคเชนหลัก เมื่อปิดช่องแล้ว สถานะสุดท้ายของช่องจะถูกส่งไปยังบล็อกเชนหลัก เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของธุรกรรม
โซลูชันแบบรวมเป็นโซลูชันเลเยอร์ 2 ประเภทใหม่ที่ได้รับความนิยมในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา Rollups ใช้สัญญาอัจฉริยะเพื่อจัดชุดธุรกรรมนอกเครือข่าย จากนั้นส่งข้อมูลสรุปของธุรกรรมเหล่านี้ไปยังบล็อกเชนหลักเป็นระยะ การยกเลิกมีสองประเภท ได้แก่ ZK-rollup ซึ่งใช้การพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์เพื่อพิสูจน์ความถูกต้องของธุรกรรมนอกเครือข่าย และการยกเลิกในแง่ดี ซึ่งถือว่าธุรกรรมนั้นถูกต้อง เว้นแต่จะพิสูจน์เป็นอย่างอื่น
โซลูชันเลเยอร์ 2 มีข้อดีมากกว่าโซลูชันเลเยอร์ 1 หลายประการ ประการแรก สามารถเพิ่มความสามารถในการปรับขนาดและปริมาณงานของบล็อกเชนได้อย่างมาก โดยไม่กระทบต่อความปลอดภัย นอกจากนี้ยังสามารถลดค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมและเพิ่มความเร็วในการทำธุรกรรม ทำให้ใช้งานได้จริงในชีวิตประจำวันมากขึ้น นอกจากนี้ โซลูชันเลเยอร์ 2 สามารถสร้างได้บนบล็อกเชนเลเยอร์ 1 ใดๆ ก็ได้ ซึ่งหมายความว่าสามารถใช้เพื่อปรับขนาดสกุลเงินดิจิทัลใดๆ ก็ได้
อย่างไรก็ตาม โซลูชันเลเยอร์ 2 ก็มีข้อบกพร่องบางประการเช่นกัน ประการแรก อาจมีความซับซ้อนและนำไปปฏิบัติได้ยาก ซึ่งอาจจำกัดการยอมรับ นอกจากนี้ เนื่องจากโซลูชันเลเยอร์ 2 ต้องอาศัยการประมวลผลแบบออฟไลน์ จึงมีความปลอดภัยน้อยกว่าโซลูชันเลเยอร์ 1 ซึ่งอาจทำให้พวกเขาเสี่ยงต่อการถูกโจมตี สุดท้ายนี้ เนื่องจากโซลูชันของเลเยอร์ 2 ถูกสร้างขึ้นบนบล็อกเชนของเลเยอร์ 1 จึงถูกจำกัดด้วยความสามารถของบล็อกเชนที่ซ่อนอยู่
ในโลกของสกุลเงินดิจิทัล หนึ่งในความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดที่เทคโนโลยีบล็อกเชนต้องเผชิญคือความสามารถในการขยายขนาด ความสามารถในการปรับขนาดหมายถึงความสามารถของเครือข่ายบล็อคเชนในการจัดการธุรกรรมปริมาณมากในเวลาที่เหมาะสมและคุ้มค่า เนื่องจากความนิยมของแอปพลิเคชันบนบล็อกเชนยังคงเพิ่มขึ้น ความต้องการการประมวลผลธุรกรรมที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นก็เช่นกัน นี่คือที่มาของโซลูชันการปรับขนาด
โซลูชันการปรับขนาดเป็นเทคโนโลยีที่ทำงานเหนือโปรโตคอลบล็อกเชนเพื่อเพิ่มความเร็วและประสิทธิผลของบล็อกเชนที่ซ่อนอยู่ โซลูชันเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดการกับความท้าทายในการขยายขนาดโดยการประมวลผลธุรกรรมนอกเมนเน็ต สิ่งนี้จะช่วยแบ่งเบาภาระบนเครือข่ายบล็อกเชนหลักและลดค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรม ขณะเดียวกันก็รักษาความปลอดภัยและความสมบูรณ์ของบล็อกเชน
วัตถุประสงค์ของโซลูชันการปรับขนาดคือเพื่อให้เครือข่ายบล็อกเชนสามารถประมวลผลธุรกรรมในปริมาณมากขึ้นโดยไม่กระทบต่อความเร็ว ต้นทุน หรือความปลอดภัย ด้วยการถ่ายงานการประมวลผลบางส่วนไปยังโซลูชัน Layer-2 เครือข่ายบล็อกเชนหลักจึงสามารถมุ่งเน้นไปที่ฟังก์ชันหลักได้ ในขณะที่ยังคงได้รับประโยชน์จากประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นและความสามารถในการปรับขนาดของโซลูชันเหล่านี้
นับตั้งแต่ก่อตั้ง การปรับขนาดถือเป็นปัญหาสำคัญที่อุตสาหกรรมบล็อกเชนต้องเผชิญ Bitcoin ซึ่งเป็นเครือข่ายบล็อกเชนเครือข่ายแรกสามารถรองรับธุรกรรมในจำนวนจำกัดต่อวินาที (TPS) เท่านั้น ข้อจำกัดนี้เป็นอุปสรรคสำคัญในการนำไปใช้ เนื่องจากการยืนยันธุรกรรมอาจใช้เวลาหลายนาที ส่งผลให้เวลาในการดำเนินการช้าลงและมีค่าธรรมเนียมสูง ปัญหานี้ได้ขับเคลื่อนการพัฒนาโซลูชันการปรับขนาดจำนวนมาก ซึ่งเราจะกล่าวถึงบางส่วนในส่วนนี้
หนึ่งในโซลูชันการขยายขนาดที่เก่าแก่ที่สุดคือการเพิ่มขนาดบล็อก ในตอนแรก Bitcoin มีขนาดบล็อกจำกัดที่ 1MB ซึ่งต่อมาเพิ่มเป็น 2MB อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้มีข้อจำกัด เนื่องจากบล็อกขนาดใหญ่ต้องการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลมากขึ้น ส่งผลให้ต้นทุนในการรันโหนดเพิ่มขึ้น และอาจนำไปสู่การรวมศูนย์ ชุมชน Bitcoin ยังถูกแบ่งแยกจากแนวทางนี้ ซึ่งนำไปสู่การสร้างเครือข่ายแยกที่เรียกว่า Bitcoin Cash ซึ่งเพิ่มขนาดบล็อกเป็น 8MB
โซลูชันการปรับขนาดอีกวิธีหนึ่งเรียกว่า Lightning Network ซึ่งได้รับการเสนอครั้งแรกในปี 2558 โดย Joseph Poon และ Thaddeus Dryja Lightning Network ทำงานบน Bitcoin blockchain และอนุญาตให้ผู้ใช้ทำธุรกรรมนอกเครือข่ายผ่านการสร้างช่องทางการชำระเงิน วิธีการนี้สามารถปรับขนาด Bitcoin เป็นล้าน TPS ในทางทฤษฎีโดยยังคงค่าธรรมเนียมต่ำ
Ethereum ซึ่งเป็นเครือข่ายบล็อกเชนชั้นนำอีกเครือข่ายหนึ่ง ยังเผชิญกับความท้าทายในการขยายขนาดเนื่องจากความนิยมและจำนวนแอปพลิเคชันแบบกระจายอำนาจ (dApps) ที่สร้างขึ้นจากเครือข่ายที่เพิ่มขึ้น หนึ่งในโซลูชั่นแรกที่เสนอสำหรับ Ethereum เรียกว่า Plasma ซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อขยายเครือข่ายโดยการสร้างห่วงโซ่ลูกหรือห่วงโซ่ด้านข้างหลายรายการที่สามารถประมวลผลธุรกรรมได้อย่างอิสระ อย่างไรก็ตาม Plasma เผชิญกับความท้าทายทางเทคนิคหลายประการ และการพัฒนาก็หยุดลงในที่สุด
อีกวิธีหนึ่งสำหรับการปรับขนาด Ethereum เรียกว่าการแบ่งส่วน Sharding เกี่ยวข้องกับการแบ่ง Ethereum blockchain ออกเป็นส่วนย่อยๆ หรือ shards ซึ่งสามารถประมวลผลธุรกรรมได้อย่างอิสระ ช่วยเพิ่ม TPS โดยรวมของเครือข่าย ขณะนี้ Ethereum กำลังดำเนินการใช้งานการแบ่งส่วนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการอัพเกรด Ethereum 2.0
Rollups เป็นอีกวิธีหนึ่งในการปรับขนาด Ethereum ที่ได้รับความนิยมในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การโรลอัปเกี่ยวข้องกับการรวมธุรกรรมหลายรายการไว้ในธุรกรรมเดียวที่ประมวลผลบนบล็อกเชน Ethereum ซึ่งช่วยลดจำนวนการคำนวณที่จำเป็นและเพิ่ม TPS Rollups สามารถจำแนกเพิ่มเติมได้เป็นการในแง่ดีและ ZK-Rollups ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีพื้นฐานที่ใช้
โซลูชันการปรับขนาดที่เรียกว่า Optimistic Rollups ได้รับการเสนอครั้งแรกโดย Plasma Group ในปี 2018 Rollups ในแง่ดีช่วยให้สามารถรวมธุรกรรมหลายรายการไว้ในธุรกรรมเดียว ซึ่งได้รับการประมวลผลนอกเครือข่าย ช่วยลดจำนวนการคำนวณที่จำเป็น และเพิ่ม TPS จากนั้นธุรกรรมจะถูกรวบรวมและโพสต์ไปยัง Ethereum blockchain ช่วยให้การทำธุรกรรมเร็วขึ้นและถูกลง ในขณะเดียวกันก็รักษาความปลอดภัยและการกระจายอำนาจของ blockchain ที่ซ่อนอยู่
ZK-Rollups เป็นการยกเลิกอีกประเภทหนึ่งที่ใช้การพิสูจน์ Zero-Knowledge (ZK) เพื่อรวมธุรกรรมเป็นธุรกรรมเดียว วิธีการนี้ช่วยลดความจำเป็นในการประมวลผลนอกเครือข่าย และช่วยให้สามารถประมวลผลธุรกรรมได้มากขึ้นในบล็อกเดียว ในขณะที่ยังคงรักษาความปลอดภัยและการกระจายอำนาจของบล็อกเชน ZK-Rollups เปิดตัวครั้งแรกโดย Matter Labs ในปี 2019 และได้รับความสนใจอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา
เลเยอร์ 1 และเลเยอร์ 2 เป็นแนวคิดที่สำคัญในระบบนิเวศบล็อคเชน แต่ละเลเยอร์มีจุดประสงค์เฉพาะ และสองชั้นทำงานร่วมกันเพื่อมอบเครือข่ายบล็อกเชนที่ปรับขนาดได้และมีประสิทธิภาพ ที่นี่เราจะเปรียบเทียบสองชั้นโดยเน้นจุดแข็งและจุดอ่อนของแต่ละชั้น
ชั้นที่ 1 เป็นชั้นฐานของบล็อกเชน ประกอบด้วยโปรโตคอลบล็อกเชนหลัก และมีหน้าที่รับผิดชอบในการจัดการกลไกฉันทามติ ตรวจสอบธุรกรรม และรักษาสถานะของบล็อกเชน เลเยอร์ 1 คือที่ที่ออกสกุลเงินดิจิทัลดั้งเดิมของบล็อกเชนและที่ซึ่งธุรกรรมทั้งหมดได้รับการประมวลผล Bitcoin, Ethereum และบล็อกเชนหลักอื่น ๆ ทำงานบนเลเยอร์ 1
เลเยอร์ 2 สร้างขึ้นบนเลเยอร์ 1 และมอบฟังก์ชันเพิ่มเติมให้กับเครือข่ายบล็อกเชน ได้รับการออกแบบมาเพื่อปรับปรุงความสามารถในการปรับขนาดและประสิทธิภาพของบล็อกเชนโดยการลดภาระการประมวลผลบางส่วนจากเลเยอร์ 1 โซลูชันเลเยอร์ 2 ประกอบด้วยช่องทางสถานะ พลาสมา โรลอัพ และไซด์เชน
กลไกที่เป็นเอกฉันท์ของเลเยอร์ 1 เช่น Proof-of-Work (PoW) หรือ Proof-of-Stake (PoS) ช่วยให้มั่นใจในความสมบูรณ์และความไม่เปลี่ยนรูปของบล็อกเชน เลเยอร์ 1 ยังมีการกระจายอำนาจ ซึ่งหมายความว่าไม่มีหน่วยงานใดสามารถควบคุมเครือข่ายได้ ทำให้เลเยอร์ 1 เหมาะสำหรับการจัดเก็บสินทรัพย์ที่มีมูลค่าสูงและการทำธุรกรรมที่ต้องการความปลอดภัยระดับสูง
อย่างไรก็ตาม พลังการประมวลผลที่จำเป็นในการรักษากลไกฉันทามตินั้นมีสูง ซึ่งจำกัดปริมาณงานของเครือข่าย ทำให้เลเยอร์ 1 มีประสิทธิภาพน้อยลงและปรับขนาดได้น้อยกว่าโซลูชันเลเยอร์ 2 นอกจากนี้ เลเยอร์ 1 ยังมีค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับเลเยอร์ 2 ซึ่งทำให้ไม่น่าสนใจสำหรับการชำระเงินแบบไมโครและธุรกรรมที่มีมูลค่าต่ำอื่นๆ
ในทางกลับกัน โซลูชันเลเยอร์ 2 ได้รับการออกแบบมาเพื่อปรับปรุงความสามารถในการขยายขนาดและประสิทธิภาพของบล็อกเชน การลดภาระการประมวลผลบางส่วนจากเลเยอร์ 1 ทำให้เลเยอร์ 2 สามารถประมวลผลธุรกรรมได้เร็วขึ้นและมีค่าใช้จ่ายน้อยลง เลเยอร์ 2 ยังช่วยให้มีฟังก์ชันการทำงานของสัญญาอัจฉริยะที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งไม่สามารถทำได้บนเลเยอร์ 1 เนื่องจากความสามารถในการประมวลผลที่จำกัด
โซลูชันเลเยอร์ 2 สามารถประมวลผลธุรกรรมต่อวินาทีได้มากกว่ามากเมื่อเทียบกับเลเยอร์ 1 ทำให้เลเยอร์ 2 เหมาะสำหรับกรณีการใช้งานที่ต้องการปริมาณธุรกรรมสูง เช่น เกมออนไลน์หรือการซื้อขายที่มีความถี่สูง นอกจากนี้ เลเยอร์ 2 ยังมีค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับเลเยอร์ 1 ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการชำระเงินแบบไมโครและธุรกรรมที่มีมูลค่าต่ำอื่นๆ มากกว่า
ความปลอดภัยของโซลูชันเลเยอร์ 2 ขึ้นอยู่กับความปลอดภัยของเลเยอร์ 1 และเลเยอร์ 1 ที่ถูกบุกรุกอาจส่งผลต่อความปลอดภัยของเลเยอร์ 2 เลเยอร์ 2 ยังต้องการสมมติฐานด้านความน่าเชื่อถือเพิ่มเติมเมื่อเปรียบเทียบกับเลเยอร์ 1 เนื่องจากการประมวลผลได้รับการจัดการโดยชุดโหนดที่เล็กกว่า หรือหน่วยงานที่เชื่อถือได้ ทำให้ชั้นที่ 2 ไม่เหมาะสมสำหรับการจัดเก็บสินทรัพย์ที่มีมูลค่าสูงหรือการทำธุรกรรมที่ต้องการความปลอดภัยระดับสูง
โซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 เป็นโซลูชันการปรับขนาดประเภทยอดนิยมที่ทำงานบนเครือข่ายบล็อกเชนหลัก โซลูชันเหล่านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อจัดการกับความท้าทายด้านความสามารถในการขยายขนาดโดยการประมวลผลธุรกรรมนอกเมนเน็ต ด้วยการทำเช่นนั้น โซลูชัน Layer-2 จะสามารถเพิ่มความเร็วและประสิทธิภาพของการประมวลผลธุรกรรมได้อย่างมาก ในขณะที่ลดภาระบนเครือข่ายบล็อกเชนหลัก
ตัวอย่างหนึ่งของโซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 คือ Zero-Knowledge Rollups (ZK-Rollups) ซึ่งจะกล่าวถึงในเชิงลึกตลอดหลักสูตรนี้ ZK-Rollups ใช้เทคนิคการเข้ารหัสที่เรียกว่า Zero-Knowledge Proofs เพื่อรวมธุรกรรมหลายรายการเข้าใน ธุรกรรมเดียวซึ่งจะถูกส่งไปยังเครือข่ายบล็อคเชนหลัก ซึ่งจะช่วยลดจำนวนธุรกรรมที่ต้องดำเนินการโดยเครือข่ายหลัก ในขณะที่ยังคงรักษาความปลอดภัยและความสมบูรณ์ของบล็อกเชน
อีกตัวอย่างหนึ่งของโซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 คือ Optimistic Rollups Rollups ในแง่ดีทำงานโดยการประมวลผลธุรกรรมนอกเครือข่าย จากนั้นส่งสรุปธุรกรรมเหล่านั้นไปยังเครือข่ายบล็อกเชนหลัก ข้อมูลสรุปนี้จะได้รับการตรวจสอบโดยเครือข่ายหลัก เพื่อให้มั่นใจว่าธุรกรรมมีความถูกต้องและปลอดภัย ด้วยการประมวลผลธุรกรรมนอกเครือข่าย Optimistic Rollups จะสามารถเพิ่มความเร็วและประสิทธิภาพของการประมวลผลธุรกรรมได้อย่างมาก ขณะเดียวกันก็ลดค่าธรรมเนียมก๊าซที่เกี่ยวข้องกับธุรกรรมเหล่านั้น
โซลูชันเลเยอร์ 2 ให้ประโยชน์หลายประการเหนือเครือข่ายบล็อกเชนแบบดั้งเดิม นี่คือข้อดีที่สำคัญที่สุดบางประการ:
ธุรกรรมที่ได้รับการปรับปรุงต่อวินาที (TPS): โซลูชันเลเยอร์ 2 สามารถประมวลผลปริมาณธุรกรรมต่อวินาทีที่สูงกว่าเครือข่ายบล็อกเชนแบบเดิมมาก ด้วยการประมวลผลธุรกรรมนอกเมนเน็ต โซลูชันเลเยอร์ 2 สามารถเพิ่มความเร็วและประสิทธิภาพของการประมวลผลธุรกรรมได้อย่างมาก ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับแอปพลิเคชันบนบล็อกเชนที่ต้องการการประมวลผลธุรกรรมที่รวดเร็วและเชื่อถือได้
ค่าธรรมเนียมก๊าซที่ลดลง: ค่าธรรมเนียมก๊าซหมายถึงค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมที่ผู้ใช้ต้องจ่ายเพื่อใช้เครือข่ายบล็อกเชน ข้อได้เปรียบที่สำคัญประการหนึ่งของโซลูชัน Layer-2 คือสามารถลดค่าธรรมเนียมก๊าซที่เกี่ยวข้องกับธุรกรรมได้อย่างมาก ด้วยการประมวลผลธุรกรรมนอกเครือข่าย โซลูชันเลเยอร์ 2 สามารถลดภาระบนเครือข่ายบล็อกเชนหลัก ซึ่งนำไปสู่การลดค่าธรรมเนียมก๊าซสำหรับผู้ใช้
ความปลอดภัยที่เก็บรักษาไว้: โซลูชันเลเยอร์ 2 ได้รับการออกแบบมาเพื่อรักษาความปลอดภัยและความสมบูรณ์ของบล็อกเชนพื้นฐาน ด้วยการใช้เทคนิคการเข้ารหัส เช่น การพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์และการคำนวณที่ตรวจสอบได้ โซลูชันเลเยอร์ 2 สามารถรับประกันได้ว่าธุรกรรมนั้นถูกต้องและปลอดภัย แม้ว่าจะถูกประมวลผลนอกเมนเน็ตก็ตาม
เครือข่ายเฉพาะแอปพลิเคชัน: โซลูชันเลเยอร์ 2 สามารถปรับแต่งได้เพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะของแอปพลิเคชันที่ใช้บล็อกเชนต่างๆ ตัวอย่างเช่น โซลูชัน Layer-2 บางตัวได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับแอปพลิเคชันการเงินแบบกระจายอำนาจ (DeFi) ในขณะที่โซลูชันอื่น ๆ ได้รับการออกแบบสำหรับโทเค็นที่ไม่สามารถเข้ากันได้ (NFT) หรือแอปพลิเคชันเกม สิ่งนี้ช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างแอปพลิเคชั่นที่มีประสิทธิภาพและเฉพาะทางมากขึ้นบนเครือข่ายบล็อคเชน
โซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 1 และโซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 เป็นสองแนวทางที่แตกต่างกันในการจัดการกับความท้าทายด้านความสามารถในการปรับขนาดในเครือข่ายบล็อกเชน ในขณะที่โซลูชัน Layer-1 มุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงเครือข่ายบล็อกเชนหลัก โซลูชัน Layer-2 ทำงานเหนือเครือข่ายหลักและประมวลผลธุรกรรมนอกเครือข่าย มาดูกันว่าโซลูชันทั้งสองเปรียบเทียบกันอย่างไร:
โซลูชันเลเยอร์ 2 สามารถประมวลผลธุรกรรมต่อวินาทีในปริมาณที่สูงกว่าโซลูชันเลเยอร์ 1 ด้วยการประมวลผลธุรกรรมนอกเครือข่าย โซลูชันเลเยอร์ 2 สามารถเพิ่มความเร็วและประสิทธิภาพของการประมวลผลธุรกรรมได้อย่างมาก ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับแอปพลิเคชันบนบล็อกเชนที่ต้องการการประมวลผลธุรกรรมที่รวดเร็วและเชื่อถือได้
โซลูชันทั้งเลเยอร์ 1 และเลเยอร์ 2 ได้รับการออกแบบมาเพื่อรักษาความปลอดภัยและความสมบูรณ์ของบล็อกเชนพื้นฐาน อย่างไรก็ตาม โซลูชันเลเยอร์ 2 อาศัยเทคนิคการเข้ารหัส เช่น การพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์และการคำนวณที่ตรวจสอบได้ เพื่อให้มั่นใจว่าธุรกรรมมีความถูกต้องและปลอดภัย แม้ว่าประมวลผลนอกเมนเน็ตก็ตาม
ค่าธรรมเนียมก๊าซคือค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมที่ผู้ใช้ต้องจ่ายเพื่อใช้เครือข่ายบล็อคเชน โซลูชันเลเยอร์ 2 สามารถลดค่าธรรมเนียมก๊าซได้อย่างมาก เนื่องจากประมวลผลธุรกรรมนอกเครือข่ายและลดภาระบนเครือข่ายหลัก ในทางกลับกัน โซลูชันเลเยอร์ 1 อาจต้องเสียค่าธรรมเนียมก๊าซที่สูงขึ้นเพื่อรองรับการประมวลผลธุรกรรมที่เพิ่มขึ้นบนเครือข่ายหลัก
โซลูชันเลเยอร์ 2 มีความยืดหยุ่นมากกว่าโซลูชันเลเยอร์ 1 ในแง่ของการปรับแต่งสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะ โซลูชันเลเยอร์ 2 สามารถปรับแต่งให้ตรงกับความต้องการเฉพาะของแอปพลิเคชันบนบล็อกเชนที่แตกต่างกัน ช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างแอปพลิเคชันที่มีประสิทธิภาพและเฉพาะทางมากขึ้นบนเครือข่ายบล็อกเชน
โซลูชันเลเยอร์ 2 มักจะซับซ้อนกว่าโซลูชันเลเยอร์ 1 เนื่องจากต้องใช้โครงสร้างพื้นฐานเพิ่มเติมและเทคนิคการเข้ารหัสเพื่อประมวลผลธุรกรรมนอกเครือข่าย ความซับซ้อนที่เพิ่มเข้ามานี้อาจทำให้นักพัฒนาสร้างแอปพลิเคชันบนโซลูชัน Layer-2 ได้ยากขึ้น
โซลูชันเลเยอร์ 1 สามารถทำงานร่วมกันได้มากกว่าโซลูชันเลเยอร์ 2 เนื่องจากทำงานโดยตรงบนเครือข่ายบล็อกเชนหลัก สิ่งนี้ทำให้เครือข่ายบล็อคเชนที่แตกต่างกันสามารถสื่อสารกันได้ง่ายขึ้น และเพื่อให้ผู้ใช้สามารถย้ายสินทรัพย์ระหว่างเครือข่ายที่แตกต่างกันได้ ในทางกลับกัน โซลูชันเลเยอร์ 2 อาจต้องการโครงสร้างพื้นฐานการทำงานร่วมกันเพิ่มเติมเพื่ออำนวยความสะดวกในการทำธุรกรรมข้ามเครือข่าย