Layer 2 ब्लॉकचेन

प्रस्तावना

कोणत्याही ब्लॉकचेनचे उद्दिष्ट असते: शक्य तितके विकेंद्रित, सुरक्षित आणि स्केलेबल असणे. तिन्ही गोष्टी एकाच वेळी नीट साधणारी ब्लॉकचेन बांधणे आजवर जमलेले नाही. या आव्हानाला एक नाव आहे: ब्लॉकचेन ट्रायलेमा.

Bitcoin आणि Ethereum दोन्ही बऱ्यापैकी विकेंद्रित व सुरक्षित आहेत, पण त्यांची स्केलेबिलिटी कमी पडते. नेटवर्क व्यस्त असताना वाढणारे व्यवहार शुल्क आणि लांब रांगा हेच दाखवतात. यावर मात करण्यासाठी एक्सप्लोररना अशी तंत्रज्ञाने वापरता येतात, जी व्यवहाराचा खर्च खूप कमी करतात आणि वेग वाढवतात. यांना एकत्रितपणे Layer 2 (L2) स्केलिंग उपाय म्हणतात.

Lightning Network हा Bitcoin-चा सर्वाधिक परिचित स्केलिंग उपाय आहे. दोन बाजूंमधील पेमेंट वाढवण्यासाठी तो पेमेंट चॅनेल नावाच्या तंत्रावर अवलंबून असतो. Ethereum व्यवहार हाताळण्यासाठी विविध L2 उपायांवर विसंबून ट्रायलेमा सैल करते. त्याला 2024 मध्ये मेननेटवर आलेल्या स्वस्त, तात्पुरत्या ब्लॉब साठवणुकीची जोड आहे (एकेकाळी ठरवलेल्या “शार्डिंग”चे हलके रूप).

पेमेंट चॅनेल

Bitcoin ब्लॉकचेनवर Lightning Network द्विदिश पेमेंट चॅनेलवर चालते. त्यामुळे अनेक बाजूंना मुख्य चेनवर व्यवहार न करता BTC ची देवाणघेवाण करता येते.

या रचनेत दोन वापरकर्ते आपापसात एक पेमेंट चॅनेल उघडू शकतात. प्रत्येक चॅनेल फक्त दोन बाजूंचे असते, पण जोडलेल्या चॅनेलच्या जाळ्यातून पेमेंट दूरच्या वापरकर्त्यांपर्यंतही पोहोचवता येते. चॅनेल उघडल्यापासून बंद होईपर्यंत दोघे आपापसात पैसे हलवू शकतात. दोन्ही वापरकर्त्यांनी व्यवहारावर स्वाक्षरी केल्यावर प्रत्येकाची सूक्ष्म-खतावणी नोंद अद्ययावत होते, आणि त्यासाठी सहसा दोघांचे नोड उपलब्ध असावे लागतात. कोणतीही एक बाजू सूक्ष्म-खतावणीची अगदी अलीकडची आवृत्ती ब्लॉकचेनवर प्रसारित करून चॅनेल कधीही बंद करू शकते.

पेमेंट चॅनेल प्रगत स्मार्ट कॉन्ट्रॅक्ट व्यवहार हाताळत नाहीत, फक्त मूलभूत पीअर-टू-पीअर व्यवहार.

ज्ञान तपासणी 1

Bitcoin Lightning Network वापरून व्यवहार करण्यासाठी तुम्ही ऑनलाइन असणे आवश्यक आहे.

• [ ] खरे

• [ ] खोटे

Ethereum स्केलिंग उपाय

नेटवर्क सुरू झाल्यापासून जवळपास तितकाच काळ Ethereum डेव्हलपर Ethereum-मधीलच स्केलिंग उपायांवर काम करत आहेत.

Ethereum समुदायातील बहुतेकांचे म्हणणे असे आहे: “Ethereum स्केलिंग उपाय” म्हणवून घ्यायचे असेल, तर प्रकल्पाने सुरक्षा किंवा विकेंद्रीकरण गमावल्याशिवाय Ethereum-ची स्केलेबिलिटी सुधारली पाहिजे. वापरकर्त्यांची व्यावहारिक गरज म्हणजे Ethereum मेननेटपेक्षा वेगवान व्यवहार आणि स्वस्त गॅस. स्पर्धेत टिकण्यासाठी काही उपाय ट्रायलेमावर इतरांपेक्षा जास्त तडजोड करायला तयार असतात.

Ethereum-ची ओळख त्याच्या स्मार्ट कॉन्ट्रॅक्ट क्षमतेमुळे आहे, त्यामुळे स्केलिंग उपायांनाही ती क्षमता मिळणे गरजेचे आहे. Layer 2-वरून वापरकर्त्यांना आवडते dApps वापरता येत नसतील, तर वेगवान आणि स्वस्त व्यवहारांचा उपयोग नाही.

ज्ञान तपासणी 2

Ethereum स्केलिंग उपाय:

• [ ] नेटवर्क वाढवण्यासाठी पेमेंट चॅनेल वापरतात

• [ ] स्मार्ट कॉन्ट्रॅक्ट व्यवहार हाताळू शकत नाहीत

• [ ] इतर गुण न गमावता स्केलेबिलिटी वाढवावी

• [ ] जास्त गॅसच्या बदल्यात वेग वाढवतात

Layer 1 आणि Layer 2 जोडणे

ब्लॉकचेनची मूलतत्त्वे या धड्यात पाहिल्याप्रमाणे, ब्लॉकचेन हे खतावण्या म्हणून ओळखले जाणारे डेटाबेस आहेत. त्यांत क्रिप्टोग्राफीने सुरक्षित केलेली, कालानुक्रमे लावलेली व्यवहारांची यादी नोंदवली जाते. L1 ब्लॉकचेन आणि L2 स्केलिंग उपाय या दोन्ही स्वतंत्र ब्लॉकचेन आहेत, ज्यांचे स्वतःचे पत्ते व डेटाचे डेटाबेस असतात.

वेगवेगळ्या ब्लॉकचेन डेटाबेसमध्ये माहिती हलवण्यासाठी ब्रिज नावाची यंत्रणा वापरली जाते. उदाहरणार्थ, Ethereum मेननेट (किंवा दुसरी कोणतीही L1 ब्लॉकचेन) हे एक बेट आणि दुसरी ब्लॉकचेन किंवा तुमचा आवडता स्केलिंग उपाय हे दुसरे बेट मानले, तर या दोन डिजिटल बेटांना जोडणाऱ्या महामार्गाला क्रिप्टो ब्रिज म्हणतात.

हे तंत्रज्ञान खूप गुंतागुंतीचे आहे, पण वापरकर्त्यासाठी ही प्रक्रिया फक्त गंतव्य निवडण्याइतकी सोपी असते.

साइडचेन

साइडचेन ही Ethereum-पासून स्वतंत्रपणे चालणारी वेगळी ब्लॉकचेन असते, पण ब्रिजने ती Ethereum मेननेटशी जोडलेली असते. टोकन हलवण्यासाठी ती मेननेटवरील ब्रिज कॉन्ट्रॅक्टमध्ये लॉक केली जातात आणि साइडचेनवर तेवढीच टोकन मिंट होतात. महत्त्वाचे: यामुळे तुमच्या पैशाला Ethereum-ची सुरक्षा मिळत नाही. ब्रिज आणि साइडचेन दोन्ही साइडचेनच्याच व्हॅलिडेटरवर अवलंबून असतात. यापैकी काहीही बिघडले (उदा. 2022 मधील $625M चा Ronin ब्रिज हॅक), तर लॉक केलेले पैसे चोरीला जाऊ शकतात.

साइडचेनवरही ब्लॉकचेन ट्रायलेमा लागू होतो. त्यांचे कमी गॅस शुल्क आणि वेगवान व्यवहार लहान पण अधिक शक्तिशाली व्हॅलिडेटर गटामुळे शक्य होतात, म्हणजे स्केलेबिलिटीसाठी काही विकेंद्रीकरण व सुरक्षा सोडली जाते.

Polygon PoS सारख्या साइडचेन नियमितपणे Ethereum-वर स्नॅपशॉट (“चेकपॉइंट”) प्रकाशित करतात. त्यामुळे त्यांच्या इतिहासाला एक प्रकारचे अंतिमत्व मिळते आणि ब्रिजमधून बाहेर पडताना शिल्लक सिद्ध करता येते, पण साइडचेनवरचे पैसे मेननेटइतके सुरक्षित होत नाहीत.

ज्ञान तपासणी 3

साइडचेन:

• [ ] ब्रिज केलेली टोकन मेननेटवरील कॉन्ट्रॅक्टमध्ये लॉक करतात

• [ ] मेननेटपेक्षा स्वस्त गॅस शुल्क घेतात

• [ ] मेननेटपेक्षा जास्त केंद्रीकरणाची जोखीम बाळगतात

• [ ] वरील सर्व

रोलअप

रोलअप तंत्रज्ञान वापरणारी Layer 2 प्रोटोकॉल Ethereum मेननेटच्या सुरक्षा पातळीशी अधिक जवळ राहतात.

साइडचेनप्रमाणेच रोलअपसुद्धा ऑनचेन व्यवहार Ethereum मेननेटच्या बाहेर पार पाडू देतात. नंतर हे व्यवहार एका बॅचमध्ये “गुंडाळले” जातात आणि त्या बॅचचा डेटा ब्लॉब्स नावाच्या स्वस्त, तात्पुरत्या पॅकेटमधून Ethereum-वर पाठवला जातो. ब्लॉब मार्च 2024 च्या Dencun अपग्रेडमध्ये आले. सामान्य L2 शुल्क काही सेंटपर्यंत किंवा त्याहून कमी झाले, याचे मुख्य कारण ब्लॉब आहेत.

मेननेटच्या वतीने व्यवहार हाताळण्याइतके सुरक्षित असल्याचे रोलअपला सिद्ध करावे लागते. त्यासाठी प्रत्येक बॅचमधील व्यवहार सुरक्षित व वैध असल्याचा “खात्रीलायक पुरावा” द्यावा लागतो. हा पुरावा रोलअपसोबतच पाठवला जातो आणि Ethereum मेननेटवरील ब्रिज कॉन्ट्रॅक्ट तो तपासते.

असा पुरावा देणाऱ्या दोन रोलअप पद्धती सध्या आहेत: ऑप्टिमिस्टिक रोलअप्स आणि ZK रोलअप्स. या दोन्ही प्रक्रिया जवळून पाहूया.

ऑप्टिमिस्टिक रोलअप

Optimism, Base आणि Arbitrum सारखी L2 प्रोटोकॉल ऑप्टिमिस्टिक रोलअप्स ही रचना वापरतात. रोलअप बॅचमधील माहिती चुकीची सिद्ध होईपर्यंत वैध मानली जाते, म्हणजे एक आशावादी गृहीतक धरले जाते. म्हणूनच त्यांना हे नाव मिळाले.

या पद्धतीचा गैरवापर टाळण्यासाठी, L2 वरून मेननेटवर पैसे परत नेण्याची विनंती केल्यावर सहसा काही दिवसांचा विलंब असतो. या काळात ब्रिज व्हॅलिडेटर पैसे काढणे रद्द करण्यासाठी फसवणुकीचा पुरावा प्रकाशित करू शकतात. ही यंत्रणा बँकिंगमधील क्लिअरन्स प्रक्रियेसारखीच आहे, पण विकेंद्रित.

टीप: Across आणि Relay सारख्या तिसऱ्या पक्षाच्या ब्रिज सेवा दिवसांऐवजी काही मिनिटांत पैसे हलवून देतात. हे वेगवान ब्रिज स्वतःच्या निधीतून तुम्हाला आधी पैसे देतात, त्यामुळे त्यांच्या स्मार्ट कॉन्ट्रॅक्टची आणि निधी पुरवणाऱ्यांची जोखीम तुमच्यावर येते. रोलअपच्या स्वतःच्या ब्रिजपेक्षा हा विश्वासाचा एक जास्तीचा थर आहे.

ज्ञान तपासणी 4

ऑप्टिमिस्टिक रोलअपमध्ये व्यवहार चुकीचे सिद्ध होईपर्यंत वैध मानले जातात.

• [ ] खरे

• [ ] खोटे

ZK रोलअप

ZK रोलअप्स हा झिरो-नॉलेज तंत्रज्ञानावर चालणारा रोलअपचा प्रकार आहे. ऑप्टिमिस्टिक रोलअप्स फसवणुकीचे पुरावे शोधणाऱ्या ठराविक वापरकर्त्यांवर अवलंबून असतात; ZK रोलअप तसे नसतात. ते वैधतेचा पुरावा नावाचा गणिती पुरावा सादर करतात, ज्यामुळे संपूर्ण बॅच पुन्हा तपासल्याशिवाय ती बरोबर आहे हे Ethereum-ला कळते.

ZK रोलअपचा मोठा फायदा म्हणजे सेटलमेंटचा वेळ, ज्याला व्यवहाराचे अंतिमत्व असेही म्हणतात. काही दिवसांच्या आव्हान काळाऐवजी पुढचा वैधता पुरावा सादर होताच, म्हणजे सहसा काही तासांत, वापरकर्त्यांना मेननेटवर पैसे मिळतात. नाव असे असले तरी इथे झिरो-नॉलेज तंत्रज्ञान गोपनीयतेसाठी वापरले जात नाही: मोठ्या ZK रोलअपवरील व्यवहार Ethereum मेननेटइतकेच सार्वजनिक असतात.

ZKsync, Starknet आणि Linea यांसह काही मोठी प्रोटोकॉल ZK रोलअप तंत्रज्ञानावर Ethereum स्केलिंग उपाय उभारत आहेत. विकास अजून सुरुवातीच्या टप्प्यात आहे, पण भविष्यातील क्षमता मोठी आहे.

ज्ञान तपासणी 5

ऑप्टिमिस्टिक रोलअपच्या तुलनेत ZK रोलअप:

• [ ] मेननेटवर वापरकर्त्यांचे व्यवहार गुप्त ठेवतात

• [ ] वैधता पुरावे वापरतात, त्यामुळे दिवसांचा आव्हान काळ टळतो

• [ ] आव्हान काळात फसवणुकीचे पुरावे देणाऱ्यांवर अवलंबून असतात

क्रॉस-चेन dApp सुसंगती

ऑप्टिमिस्टिक रोलअप्स आणि ZK रोलअप्स यांची तुलना करताना बहुतेक वापरकर्ते पैसे काढण्याच्या वेळेकडे पाहतात. पण तिसऱ्या पक्षाच्या ब्रिजमुळे हा विलंब सुटतो, त्यामुळे कोणता स्केलिंग उपाय वापरायचा हे ठरवताना तो मोठा मुद्दा असू नये.

अनेक ऑप्टिमिस्टिक रोलअप “EVM समकक्ष” आहेत, म्हणजे Ethereum Virtual Machine (EVM) वर चालणारे कोणतेही dApp त्या L2 वर मूळातच चालते. EVM समकक्षतेमुळे मेननेटवर आधी तैनात केलेले कोणतेही स्मार्ट कॉन्ट्रॅक्ट तिथे तैनात करता येतात, त्यामुळे L2 वापरकर्त्यांना आवडते dApps वापरता येतात.

Polygon PoS सारख्या साइडचेनसुद्धा EVM मूळातच चालवतात, आणि ZKsync, Linea व Scroll सारखे बहुतेक आधुनिक ZK रोलअपही EVM समकक्ष किंवा त्याच्या अगदी जवळचे आहेत. त्यामुळे तुमचे आवडते Ethereum dApps बहुतांश L2 इकोसिस्टममध्ये उपलब्ध असतात.

ज्ञान तपासणी 6

EVM समकक्ष स्केलिंग उपाय मेननेटवर तैनात केलेले स्मार्ट कॉन्ट्रॅक्ट सहज पुन्हा वापरू शकतात.

• [ ] खरे

• [ ] खोटे

धड्याचा आढावा

Bitcoin आणि Ethereum सारख्या L1 ब्लॉकचेनवर सध्या ब्लॉकचेन ट्रायलेमा ही मर्यादा आहे. Bitcoin नेटवर्कवरील पेमेंट चॅनेल, किंवा Ethereum वरील साइडचेन व रोलअप, या नेटवर्कना वाढायला आणि ट्रायलेमा सैल करायला मदत करतात.

ब्रिज L1 ब्लॉकचेनला साइडचेन आणि रोलअप्स यांच्याशी जोडतात, आणि ब्रिज कॉन्ट्रॅक्ट कसे चालते यावर जोडलेल्या नेटवर्कचे गुणधर्म ठरतात.

साइडचेनवरील पैशाला Ethereum-ची सुरक्षा मिळत नाही: ब्रिज केलेली टोकन मेननेटवरील कॉन्ट्रॅक्टमध्ये लॉक होतात, पण त्यांची सुरक्षितता साइडचेनचे स्वतःचे व्हॅलिडेटर आणि ब्रिज कॉन्ट्रॅक्ट यांवर अवलंबून असते. या चेनचा व्हॅलिडेटर गट लहान पण शक्तिशाली असतो, त्यामुळे व्यवहारांचा वेग वाढतो व गॅस शुल्क कमी होते, पण विकेंद्रीकरण आणि सुरक्षा गमवावी लागते.

साइडचेनप्रमाणे रोलअपसुद्धा स्वतःचे व्यवहार तपासतात व हाताळतात, पण डेटा वैध मानण्याआधी व्यवहार वैध असल्याचा “खात्रीलायक पुरावा” त्यांच्या ब्रिज कॉन्ट्रॅक्टला द्यावा लागतो. त्यामुळे Ethereum-च्या मूल्यांशी जुळणारी सुरक्षा आणि विकेंद्रीकरण ते टिकवू शकतात. हा पुरावा देण्याच्या दोन पद्धती आहेत: ऑप्टिमिस्टिक रोलअप आणि ZK रोलअप. ऑप्टिमिस्टिक रोलअप्स मेननेटवर व्यवहार निकाली काढण्याआधी काही दिवसांचा विलंब ठेवतात; त्या काळात ब्रिज व्हॅलिडेटर फसवणूक शोधून कळवतात. ZK रोलअप्स झिरो-नॉलेज तंत्रज्ञानामुळे व्यवहार वैध असल्याची गणिती खात्री देतात.

सध्या ऑप्टिमिस्टिक रोलअप आणि आधुनिक ZK रोलअप, दोन्हीही Ethereum मेननेटशी उच्च दर्जाची स्मार्ट कॉन्ट्रॅक्ट सुसंगती देतात, त्यामुळे मेननेटवरील dApps त्यांच्या नेटवर्कवर सहज तैनात होतात. वेगवान अंतिमत्व आणि भक्कम वैधतेच्या हमीमुळे ZK रोलअप हेच भविष्यातील स्केलिंग उपाय ठरतील, असे अनेकांना वाटते.

Optimism किंवा Base सोबत Layer 2 प्रवास सुरू करा 🙂

Optimism आणि Base ही दोन्ही EVM-समकक्ष ऑप्टिमिस्टिक रोलअप आहेत आणि एक्सप्लोररना सुरुवात करण्यासाठी उत्तम L2 आहेत. दोन्हीपैकी कोणत्याही चेनवर dApps वापरणे L1 सारखेच वाटते, फक्त स्वस्त व वेगवान, आणि दोन्ही गॅससाठी ETH वापरतात. पुढचे क्वेस्ट हे Optimism किंवा Base वरील तुमच्या प्रवासाचे पहिले पाऊल आहे!

दोन्ही इकोसिस्टमवर Ethereum-च्या मूल्यांचा खोल प्रभाव आहे. इकोसिस्टमला मूल्य देणाऱ्या सार्वजनिक वस्तूंना निधी देण्यासाठी Optimism ओळखले जाते, जसे Bankless Academy-चे मोफत शिक्षण.

Optimism आणि Base ही केवळ ऑप्टिमिस्टिक रोलअपवर चालणारी व्यासपीठे नाहीत: ब्लॉकचेन खऱ्या समस्या कशा सोडवू शकतात आणि व्यवहार व समन्वयाचे नवे मार्ग कसे उघडू शकतात, हे ती दाखवतात. आणि त्यामुळे सगळ्यांनीच आशावादी असायला हवे. 🙂