--- TITLE: Блокчейни Layer 1 DESCRIPTION: Зрозумій, як працюють блокчейни Layer 1, і дізнайся про їхні обмеження! LANGUAGE: Українська WRITERS: iSpeakNerd EDITORS: Claude (Anthropic AI, 2026 review) TRANSLATORS: Claude (Anthropic AI) LINK: https://app.banklessacademy.com/lessons/layer-1-blockchains FORMAT: LESSON --- ``` __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ $$$$$$$\ $$\ $$\ $$$$$$\ $$\ $$ __$$\ $$ | $$ | $$ __$$\ $$ | $$ | $$ | $$$$$$\ $$$$$$$\ $$ | $$\ $$ | $$$$$$\ $$$$$$$\ $$$$$$$\ $$ / $$ | $$$$$$$\ $$$$$$\ $$$$$$$ | $$$$$$\ $$$$$$\$$$$\ $$\ $$\ $$$$$$$\ | \____$$\ $$ __$$\ $$ | $$ |$$ |$$ __$$\ $$ _____|$$ _____| $$$$$$$$ |$$ _____|\____$$\ $$ __$$ |$$ __$$\ $$ _$$ _$$\ $$ | $$ | $$ __$$\ $$$$$$$ |$$ | $$ |$$$$$$ / $$ |$$$$$$$$ |\$$$$$$\ \$$$$$$\ $$ __$$ |$$ / $$$$$$$ |$$ / $$ |$$$$$$$$ |$$ / $$ / $$ |$$ | $$ | $$ | $$ |$$ __$$ |$$ | $$ |$$ _$$< $$ |$$ ____| \____$$\ \____$$\ $$ | $$ |$$ | $$ __$$ |$$ | $$ |$$ ____|$$ | $$ | $$ |$$ | $$ | $$$$$$$ |\$$$$$$$ |$$ | $$ |$$ | \$$\ $$ |\$$$$$$$\ $$$$$$$ |$$$$$$$ | $$ | $$ |\$$$$$$$\\$$$$$$$ |\$$$$$$$ |\$$$$$$$\ $$ | $$ | $$ |\$$$$$$$ | \_______/ \_______|\__| \__|\__| \__|\__| \_______|\_______/ \_______/ \__| \__| \_______|\_______| \_______| \_______|\__| \__| \__| \____$$ | $$\ $$ | PORTABLE LESSON DATADISK COLLECTION \$$$$$$ | \______/ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ``` --- # Вступ Проблеми виникають, коли охочих скористатися мережею `блокчейну` більше, ніж вона здатна обробити. Великий попит на `простір блоку` буває тимчасовим, а може тривати доти, доки люди сильно хочуть користуватися блокчейном. У періоди високого попиту користувачі перебивають ставки одне одного, щоб їхні транзакції обробили швидше, комісії зростають, і тим, у кого менше грошей, це стає не по кишені. У цьому уроці ми розберемо, чому Ethereum та інші блокчейни підпорядковані `блокчейн-трилемі`, як саме вона породжує описані вище проблеми і як впливає на плани Ethereum обслуговувати всіх користувачів. Ми подивимося на компроміси, які різні блокчейни зробили щодо трилеми, і що вони означають для дослідників Академії. ![](https://app.banklessacademy.com/images/layer-1-blockchains/introduction-feee7790.svg) # Блокчейн-трилема Як підказує слово **три**лема, є три властивості блокчейнів, які конкурують між собою і не дають оптимізувати всі три водночас. Це `безпека`, `масштабованість` і `децентралізація`. Щоб блокчейн став неупередженою основою грошової системи глобального масштабу, він має бути сильним в усіх трьох аспектах. Грошова система має бути захищеною від шахрайства, захищеною від цензорів завдяки децентралізації і масштабованою, щоб задовольнити потреби понад 8 мільярдів людей. ![](https://app.banklessacademy.com/images/layer-1-blockchains/blockchain-trilemma-9bd1b1e4.svg) # Knowledge Check 1 Блокчейн-трилема описує зв'язок між: - [ ] ethereum, bitcoin і альткоїнами > ℹ️ Спробуй ще раз! Трилема про властивості всередині блокчейну, а не про конкуренцію між блокчейнами. - [ ] безпекою, цензурою і шахрайством > ℹ️ Спробуй ще раз! Безпека це одна з трьох, а цензура і шахрайство це загрози, від яких блокчейни захищаються. - [x] децентралізацією, масштабованістю і безпекою > ℹ️ Правильно! Ці три властивості конкурують між собою, тож блокчейн не може оптимізувати всі три водночас. - [ ] безпекою, швидкістю і низькими комісіями > ℹ️ Спробуй ще раз! Швидкість і комісії стосуються масштабованості, а це лише одна з трьох властивостей. # Безпека і консенсус Безпека це найважливіша базова вимога до публічного блокчейну. Комп'ютери в мережі мають узгодити між собою, які транзакції справді відбулися, інакше вони не зможуть працювати разом; таку згоду називають `консенсусом`. Блокчейн безпечний, якщо зловмисники не здатні зірвати цю згоду щодо правди. Алгоритми консенсусу створені так, щоб протистояти таким атакам. Мережі на кшталт Bitcoin, які використовують консенсус `Proof of Work`, захищають цю згоду, роблячи створення блоків дуже конкурентним: кожен виробник блоків змагається, хто перший розв'яже математичну задачу. Переможець отримує право створити наступний блок і `винагороду за блок`. Щоб переписати недавню історію мережі, потрібні величезні вкладення в обчислення й енергію, тож зловмисник, найімовірніше, витратить більше, ніж здобуде. ![](https://app.banklessacademy.com/images/layer-1-blockchains/security-and-consensus-4e857c50.svg) # Knowledge Check 2 Консенсус блокчейну для криптовалют це: - [ ] Процес, у якому вузли узгоджують, що сталося в мережі > ℹ️ Спробуй ще раз! Це правда, але не єдине правдиве твердження. - [ ] Важлива річ для всіх в екосистемі мережі, щоб не було шахрайства > ℹ️ Спробуй ще раз! Це правда, але не єдине правдиве твердження. - [ ] Те, що захищене економічними стимулами > ℹ️ Спробуй ще раз! Це правда, але не єдине правдиве твердження. - [x] Усе перелічене > ℹ️ Правильно! Консенсус це спосіб, у який вузли узгоджують правду, а економічні стимули роблять атаку дорожчою за здобич. # Безпека і атаки Одна з можливих атак на консенсус це `атака 51 %`: зловмисник, який контролює більшість сили консенсусу, може скасувати недавні транзакції і витратити ті самі монети двічі або цензурувати нові. Підробити підписи чи витратити чужі кошти він не може. Ця більшість означає 51 % обчислювальної потужності у Proof of Work і 51 % `стейку` у Proof of Stake, тобто величезні вкладення. А в Proof of Stake за доказане шахрайство, як-от підпис двох суперечливих блоків, стейк знищують (це називають `слешингом`), тож зловмисник радше втратить більше, ніж здобуде. У консенсусі `Proof of Stake` виробника блоків не обирають через змагання, а призначають випадково. Як і в Proof of Work, алгоритм консенсусу дбає, щоб жоден окремий учасник не міг регулярно «вигравати» право створити новий `блок`. ![](https://app.banklessacademy.com/images/layer-1-blockchains/security-and-attacks-a73febc0.svg) # Knowledge Check 3 Кінцева мета атаки 51 % це: - [ ] Зірвати роботу майнерів > ℹ️ Спробуй ще раз! Атака б'є по самому консенсусу: скасувати чи цензурувати транзакції, а не завадити майнерам. - [x] Витратити монети двічі або цензурувати транзакції > ℹ️ Правильно! Більшість сили консенсусу дає змогу скасувати недавні транзакції, витратити монети двічі або блокувати нові. - [ ] Створити нову криптовалюту > ℹ️ Спробуй ще раз! Створити нову криптовалюту може будь-хто, не атакуючи наявну мережу. - [ ] Знищити решту 49 % > ℹ️ Спробуй ще раз! Інших учасників не усувають. Більшість сили використовують, щоб скасувати або цензурувати транзакції. # Масштабованість: пропускна здатність `Масштабованість` це здатність блокчейну швидко обробляти багато транзакцій. Її визначають дві складові: пропускна здатність і фінальність. 1) `Пропускна здатність транзакцій`: скільки транзакцій блокчейн обробляє водночас, зазвичай у транзакціях за секунду (`TPS`). Уяви багато людей на автобусній зупинці, і щохвилини приходять нові, усі хочуть їхати. Але автобус вміщає лише певну кількість пасажирів. Щоб швидше розвантажити зупинку, потрібні більші автобуси (більше людей) або частіші рейси (менше часу). Так само й з транзакціями, які треба вмістити в невеликий `простір у блоці`, доступний для кожного блока. Побачити це з живими даними можна тут: [https://txstreet.com/v/eth-btc](https://txstreet.com/v/eth-btc). ![](https://app.banklessacademy.com/images/layer-1-blockchains/scalability-throughput-d36672c5.svg) # Knowledge Check 4 Що правильно для аналогії транзакцій з автобусною зупинкою? - [ ] Людей (транзакції) групують в автобуси (блоки) > ℹ️ Спробуй ще раз! Це правда, але не єдине правдиве твердження. - [ ] Кожен автобус (блок) вміщає обмежену кількість людей (транзакцій) > ℹ️ Спробуй ще раз! Це правда, але не єдине правдиве твердження. - [ ] Щоб везти більше людей, потрібні більші або частіші автобуси > ℹ️ Спробуй ще раз! Це правда, але не єдине правдиве твердження. - [x] Усе перелічене > ℹ️ Правильно! Транзакції заповнюють обмежений простір блоку, як пасажири автобус. Розвантажити чергу швидше можна більшими або частішими блоками. # Масштабованість: фінальність Другий аспект масштабованості блокчейну: 2) `Фінальність`: коли можна бути достатньо впевненим, що транзакцію вже не змінять і не скасують? У мережах на Proof of Work, як Bitcoin, фінальність вимірюють у блоках: що більше блоків додано після твоєї транзакції, то більша впевненість, що її не відкотять. Пам'ятай: надійний алгоритм консенсусу робить зміну минулих блоків дуже дорогою, і що глибше в минуле, то дорожче. Bitcoin створює новий `блок` приблизно кожні 10 хвилин, тож кілька підтверджень займають близько години. Proof of Stake в Ethereum іде іншим шляхом: `валідатори` голосують за фіналізацію блоків, і приблизно через 13 хвилин (дві `епохи` голосувань) транзакція стає остаточною. ![](https://app.banklessacademy.com/images/layer-1-blockchains/scalability-finality-73177220.svg) # Децентралізація розподіляє владу `Децентралізація` це остання основа блокчейн-трилеми: передавання контролю і рішень від однієї структури до розподіленої мережі багатьох. Саме вона дає блокчейнам змогу бути `без дозволу` і `стійкими до цензури`: децентралізованими блокчейнами може користуватися будь-хто, і будь-хто може будувати на них програми. Централізовані платформи на кшталт Facebook і Twitter будь-коли можуть заблокувати чийсь акаунт. Багато впливових стримерів на Twitch чи TikTok втрачали доступ без причини. Навіть якщо акаунт вдається повернути, це буває довго й болісно. Без децентралізації блокчейн-`реєстр` це просто фінансова таблиця на банківському комп'ютері, де банкіри вирішують, кому відкрити рахунок. Мережа `без дозволу` означає, що влада достатньо розподілена: забрати в людини доступ неможливо. ![](https://app.banklessacademy.com/images/layer-1-blockchains/decentralization-distributes-power-feafb05a.svg) # Knowledge Check 5 Яке з тверджень НЕправильне щодо децентралізації? - [ ] Децентралізація робить блокчейни стійкими до цензури > ℹ️ Спробуй ще раз! Це твердження правдиве: коли немає єдиного центру контролю, цензурувати мережу нікому. - [ ] Децентралізація робить блокчейни доступними без дозволу > ℹ️ Спробуй ще раз! Це твердження правдиве: розподілена влада означає, що ніхто не забере в людини доступ. - [x] Децентралізація допомагає авторитарним силам утримувати владу > ℹ️ Правильно! Це НЕправда: децентралізація робить протилежне, розподіляючи контроль від будь-якої однієї структури. - [ ] Системами без дозволу може користуватися будь-хто і будь-де > ℹ️ Спробуй ще раз! Це твердження правдиве: без дозволу означає, що доступ не можна нікому заборонити. # Чи це децентралізовано? Але «децентралізовано» це не проста відповідь «так» чи «ні». Чи є децентралізованими 10 структур, які контролюють мережу? А 1000? А мільйон? Стандартної межі «достатньої децентралізації» немає, тож зручніше думати про неї як про спектр. Замість лише чорного і білого є багато відтінків сірого між ними. Тому коректніше казати «більш або менш децентралізовано, ніж щось інше», а не «централізовано чи децентралізовано». Нейтральній грошовій системі потрібен високий рівень децентралізації, щоб протистояти цензурі на рівні держави. Новіші блокчейни часто міняють децентралізацію на масштабованість, але лишаються вразливими до того самого тиску суспільств і урядів, який відчувають повністю централізовані платформи. Вони можуть скотитися до тієї ж цензури, що й централізовані соцмережі. ![](https://app.banklessacademy.com/images/layer-1-blockchains/is-it-decentralized-9cd381fb.svg) # Knowledge Check 6 Різні блокчейни мають різний рівень децентралізації. - [x] Правда > ℹ️ Правильно! Децентралізація це спектр: кожен блокчейн сам обирає, скільки її віддати за масштабованість чи інші цілі. - [ ] Неправда > ℹ️ Спробуй ще раз! Децентралізація це спектр, і кожен блокчейн робить на ньому свій власний компроміс. # Кілька прикладів Кожен блокчейн має свій підхід до трилеми і свої компроміси заради власних цілей. Bitcoin і Ethereum ставлять безпеку і децентралізацію вище за масштабованість, тому в Bitcoin довгий `час фінальності`, а в Ethereum обмежений `простір у блоці`. Коли попит на `смартконтракти` різко зростає, особливо в DeFi, комісії Ethereum піднімаються: на піку попиту у 2021 році одна транзакція могла коштувати десятки доларів. Зростання комісій відкрило дорогу `альтернативним Layer 1`, як-от BNB Chain, що поставили масштабованість вище за децентралізацію заради вищої `пропускної здатності транзакцій` і дешевших комісій. Мережі третього покоління, як Solana, шукають нові способи розв'язати трилему, але всі блокчейни й далі підпорядковані цим базовим обмеженням. Вибір кожної мережі визначає її екосистему через наслідки, що з нього випливають. ![](https://app.banklessacademy.com/images/layer-1-blockchains/some-examples-30020a8d.svg) # Що ж можна зробити? Якщо Ethereum обрав високу безпеку і децентралізацію, то як йому масштабуватися, щоб стати глобальною фінансовою мережею для всіх користувачів? Дорожня карта Ethereum розглядала дві відповіді: `Layer 2` і `шардинг` блокчейну. `Layer 2` підвищують масштабованість Ethereum, не жертвуючи двома іншими частинами трилеми. Це додатковий рівень поверх основного блокчейну: він спирається на безпеку основної мережі, але дає нижчі комісії і швидші транзакції. Детальніше розглянемо їх в уроці про Layer 2. `Шардинг` мав поділити блокчейн на кілька паралельних мереж, як додаткові смуги на дорозі. Ethereum відклав цей план заради простішого: зробити дані блоків дешевшими для Layer 2 (додано у 2024 році) і крок за кроком нарощувати ємність без шкоди для безпеки і децентралізації. ![](https://app.banklessacademy.com/images/layer-1-blockchains/so-what-can-be-done-043c43fb.svg) # Knowledge Check 7 Layer 2: - [ ] Забезпечують власну безпеку > ℹ️ Спробуй ще раз! Layer 2 покладаються на безпеку основного блокчейну. - [x] Підвищують масштабованість основного блокчейну > ℹ️ Правильно! Layer 2 працюють поверх основної мережі й додають масштабованість без шкоди для безпеки і децентралізації. - [ ] Підвищують комісії для користувачів > ℹ️ Спробуй ще раз! Layer 2 роблять навпаки: користувачі отримують нижчі комісії. - [ ] Збільшують час фінальності для користувачів > ℹ️ Спробуй ще раз! Layer 2 пропонують швидші транзакції, а не повільніші. # Майбутнє Ethereum Мережа Ethereum і далі розвиває масштабованість, не жертвуючи іншими аспектами трилеми. Перехід до консенсусу `Proof of Stake` (Merge, 2022) скоротив споживання енергії більш ніж на 99 %, а дешеві дані блоків для Layer 2 з'явилися у 2024 році. **Масштабування це безперервна робота: кожне оновлення робить Ethereum швидшим і дешевшим, зберігаючи безпеку і децентралізацію як основні принципи.** У Ethereum Foundation є чудова сторінка про [дорожню карту Ethereum](https://ethereum.org/roadmap/). Водночас багато протоколів `Layer 2` будують поверх Ethereum, щоб задовольнити попит без змін у самому протоколі Ethereum. Вони спираються на Layer 1 Ethereum, який дає децентралізовану безпеку, а самі дають масштабованість; різноманіття Layer 2 і творить децентралізовану екосистему! Серед провідних `ролапів` Arbitrum, OP Mainnet і Base; Polygon PoS це популярний `сайдчейн` із власною окремою безпекою. ![](https://app.banklessacademy.com/images/layer-1-blockchains/the-future-of-ethereum-1f05c338.svg) # Knowledge Check 8 Оновлення Ethereum включають: - [ ] Layer 2 і дешевші дані блоків для більшої масштабованості > ℹ️ Спробуй ще раз! Це частина оновлень, але не єдина. - [ ] Збереження децентралізації і безпеки як основних принципів > ℹ️ Спробуй ще раз! Це частина оновлень, але не єдина. - [ ] Зменшення споживання енергії завдяки консенсусу Proof of Stake > ℹ️ Спробуй ще раз! Це частина оновлень, але не єдина. - [x] Усе перелічене > ℹ️ Правильно! Layer 2 і дешеві дані блоків додають масштабу, Proof of Stake скоротив енерговитрати, а безпека і децентралізація лишаються основою. # Що це означає для дослідників? Користувачам потрібні низькі комісії, щоб вивчати технологію з невисоким порогом входу і малою ціною помилки, особливо на початку шляху. Блокчейн Ethereum ще не ідеальний, але його цінності роблять його одним із найкращих кандидатів на роль глобальної фінансової обчислювальної системи. Дослідники можуть вчитися і користуватися Ethereum, не платячи величезних комісій: Layer 2 дають безпеку і децентралізацію Ethereum разом із вищою масштабованістю. Наступний урок пояснить рішення `Layer 2` і як почати ними користуватися. Уперед, дослідники!