การปรับขนาดเลเยอร์ 2 อธิบาย: เหตุใดจึงสำคัญและทำงานอย่างไร

การปรับขนาดเลเยอร์ 2 คืออะไร

การปรับขนาดเลเยอร์ 2 (L2) หมายถึงชุดวิธีการที่ออกแบบมาเพื่อเพิ่มขีดความสามารถ ประสิทธิภาพ และการใช้งานของเครือข่ายบล็อกเชน โดยการประมวลผลธุรกรรมนอกเครือข่ายบล็อกเชนหลัก หรือเลเยอร์ 1 (L1) แนวคิดนี้เกิดขึ้นเพื่อเอาชนะข้อจำกัดของเครือข่าย L1 เช่น Ethereum และ Bitcoin ซึ่งประสบปัญหาปริมาณงานจำกัดและค่าธรรมเนียมสูงภายใต้ความแออัด

โซลูชัน L2 ย้ายการประมวลผลและธุรกรรมส่วนใหญ่ออกจากเครือข่ายหลัก ในขณะที่ยังคงรักษาความปลอดภัยโดยรวมและการกระจายศูนย์ของเครือข่ายหลัก หลังจากประมวลผลข้อมูลนอกเครือข่ายหลักแล้ว โซลูชันจะส่งสรุปหรือสถานะสุดท้ายไปยังเครือข่ายหลักเพื่อตรวจสอบ แนวทางนี้ช่วยลดต้นทุนและเพิ่มความเร็วได้อย่างมาก โดยไม่กระทบต่อความน่าเชื่อถือหรือการกระจายอำนาจ

เหตุใดโซลูชันเลเยอร์ 2 จึงจำเป็น

เครือข่ายบล็อกเชนได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงความสมดุลระหว่างการกระจายอำนาจ ความปลอดภัย และความสามารถในการปรับขนาด ซึ่งเป็นแนวคิดที่เรียกว่า “ไตรภาคแห่งความสามารถในการปรับขนาด” แม้ว่าเครือข่ายเลเยอร์ 1 จะมุ่งเน้นการเพิ่มการกระจายอำนาจและความปลอดภัยให้สูงสุด แต่กลับประสบปัญหาในการขยายขนาด ตัวอย่างเช่น Ethereum สามารถรองรับธุรกรรมได้ประมาณ 15-30 ธุรกรรมต่อวินาที (TPS) ซึ่งไม่เพียงพอสำหรับการใช้งานในวงกว้าง เช่น เกม การเงินแบบกระจายอำนาจ (DeFi) หรือธุรกรรมขนาดเล็กแบบเรียลไทม์

เมื่อความต้องการของผู้ใช้เพิ่มขึ้น เครือข่ายจะแออัด ส่งผลให้ค่าธรรมเนียมแก๊สสูงขึ้นและนำไปสู่ความล่าช้าในการดำเนินการขั้นสุดท้ายของธุรกรรม ทำให้การใช้งานในชีวิตประจำวันไม่สามารถทำได้จริง L2 ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อแก้ไขข้อบกพร่องนี้โดยไม่ต้องแก้ไขโปรโตคอลพื้นฐานของเชนหลัก

ประโยชน์หลักของการปรับขนาดเลเยอร์ 2

• ทรูพุตที่ดีขึ้น: ประมวลผลธุรกรรมหลายพันรายการต่อวินาที (TPS)
• ค่าธรรมเนียมที่ลดลง: การดำเนินการธุรกรรมนอกเชนช่วยลดค่าธรรมเนียมเครือข่ายได้อย่างมาก
• ความสามารถในการปรับขนาด: ช่วยให้เครือข่ายบล็อกเชนสามารถรองรับ dApps ได้ในระดับขนาดใหญ่
• ประสบการณ์ผู้ใช้ที่เพิ่มขึ้น: เวลาในการทำธุรกรรมที่เร็วขึ้นและต้นทุนที่ลดลงดึงดูดผู้ใช้ได้มากขึ้น

ใครบ้างที่ใช้โซลูชันเลเยอร์ 2?

โซลูชันเลเยอร์ 2 ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางจากนักพัฒนา องค์กร และผู้ใช้ที่โต้ตอบกับแอปพลิเคชัน DeFi, NFT และแพลตฟอร์มเกม โครงการที่ใช้ Ethereum ต่างยอมรับ L2 เป็นพิเศษเนื่องจากปัญหาความแออัดของเครือข่าย ตัวอย่าง ได้แก่ โปรโตคอลการแลกเปลี่ยนอย่าง Uniswap, แพลตฟอร์ม NFT อย่าง OpenSea และเกมบล็อกเชนอย่าง Gods Unchained

สถาบันและนักพัฒนารายใหญ่ใช้ประโยชน์จาก Layer 2 เพื่อขยายแอปพลิเคชันโดยไม่กระทบต่อความน่าเชื่อถือหรือการกระจายอำนาจ การใช้งานที่เพิ่มขึ้นนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการบรรลุการบูรณาการบล็อกเชนอย่างแพร่หลายในภาคส่วนต่างๆ ตั้งแต่การเงินไปจนถึงโลจิสติกส์

Plasma Chains

Plasma Chains เป็นหนึ่งในเทคโนโลยี Layer 2 แรกๆ ที่ได้รับการเสนอสำหรับการปรับขนาด Ethereum โดย Vitalik Buterin และ Joseph Poon นำเสนอ Plasma Chains เป็นเครือข่ายย่อยที่รายงานกลับไปยังเครือข่าย Ethereum หลักเป็นระยะๆ Plasma Chains ช่วยให้สามารถประมวลผลธุรกรรมจำนวนมากแบบ off-chain ได้ โดยมีเพียงสถานะสุดท้ายเท่านั้นที่ยืนยันใน Layer 1 ของ Ethereum

Plasma Chains ทำงานผ่านสัญญาอัจฉริยะ (smart contracts) ซึ่งจัดการโครงสร้างข้อมูลต่างๆ ผู้ใช้ต้องโต้ตอบกับสัญญาเหล่านี้เพื่อฝากเงิน ถอนเงิน หรือตรวจสอบธุรกรรมฉ้อโกง ระบบนี้รับประกันความปลอดภัยโดยทำให้สามารถแก้ไขข้อพิพาทผ่านเครือข่ายหลักได้

ข้อดีของ Plasma:

• มีประสิทธิภาพสำหรับการโอนและชำระเงินแบบง่าย
• ลดภาระงานบนเครือข่ายหลัก Ethereum
• ความปลอดภัยสืบทอดมาจาก Ethereum

ข้อเสียของ Plasma:

• จำกัดเฉพาะประเภทธุรกรรมที่เจาะจง
• ขั้นตอนการออกอาจล่าช้า
• ไม่เหมาะสำหรับสมาร์ทคอนแทรคทั่วไป

โรลอัพ

โรลอัพเป็นโซลูชัน L2 ที่ได้รับความนิยมและใช้งานกันอย่างแพร่หลายที่สุด โซลูชันนี้ดำเนินการธุรกรรมนอกบล็อกเชน L1 แต่ส่งข้อมูลธุรกรรมไปยัง L1 ทำให้มั่นใจได้ว่า Ethereum ยังคงรักษาการรับประกันความปลอดภัยของ Ethereum ไว้ได้ มีสองประเภทหลัก:

1. การสรุปยอดแบบมองโลกในแง่ดี: สมมติว่าธุรกรรมถูกต้อง เว้นแต่จะมีการโต้แย้ง พวกเขาอาศัยหลักฐานการฉ้อโกงแบบทฤษฎีเกมเพื่อตรวจจับธุรกรรมที่ไม่ถูกต้อง
2. Zero-Knowledge (ZK) Rollups: ใช้หลักฐานยืนยันความถูกต้องของการเข้ารหัส (มักเรียกว่า SNARKs หรือ STARKs) ที่ตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมโดยไม่เปิดเผยเนื้อหาข้อมูล

ตัวอย่างของ Optimistic Rollups ได้แก่ Arbitrum และ Optimism ในขณะที่ ZK Rollups ที่โดดเด่น ได้แก่ zkSync, Starknet และ Loopring.

ข้อดีของ Rollups:

• ความสามารถในการปรับขนาดสูงพร้อมความปลอดภัยระดับ Ethereum
• รองรับสัญญาอัจฉริยะอย่างกว้างขวาง (โดยเฉพาะใน ZK Rollups)
• ค่าธรรมเนียมธุรกรรมต่ำและรวดเร็วยิ่งขึ้น การยืนยัน

ข้อเสีย:

• การถอนเงินแบบ Optimistic Rollups มีระยะเวลารอ 7 วัน
• การถอนเงินแบบ ZK Rollups มีความซับซ้อนทางเทคนิคและมีต้นทุนการพัฒนาสูง

ช่อง State

ช่อง State อนุญาตให้สองฝ่ายทำธุรกรรมนอกเครือข่ายได้โดยตรง มีเพียง State สุดท้ายเท่านั้นที่ถูกส่งไปยังบล็อกเชนหลัก ทำให้การทำธุรกรรมรวดเร็วและคุ้มค่า ตัวอย่างทั่วไปคือ Bitcoin Lightning Network

ใน Ethereum ช่อง State มักรองรับแอปพลิเคชันเกมหรือการชำระเงินที่ต้องการการโต้ตอบความถี่สูง โดยปกติแล้วผู้เข้าร่วมจะฝากสินทรัพย์เข้าในสัญญาอัจฉริยะ โต้ตอบกันได้อย่างอิสระนอกเครือข่าย แล้วจึงร่วมกันปิดช่องทางบนเครือข่าย

ประโยชน์:

• ธุรกรรมเกือบจะทันที ต้นทุนต่ำ
• เหมาะสำหรับการแลกเปลี่ยนแบบส่วนตัวและบ่อยครั้ง

ข้อจำกัด:

• กำหนดให้ทั้งสองฝ่ายต้องออนไลน์เพื่ออัปเดตสถานะ
• ไม่เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันแบบกระจายศูนย์ทั่วไป

โซลูชันเลเยอร์ 2 กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว ZK Rollups กำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นเนื่องจากความเร็ว สมมติฐานด้านความปลอดภัยที่แข็งแกร่ง และความเข้ากันได้กับสัญญาอัจฉริยะ เทคโนโลยีอย่าง zkEVMs (เครื่องเสมือน Ethereum แบบ zero-knowledge) ช่วยให้ ZK Rollups สามารถทำงานร่วมกับ dApps ที่มีอยู่ของ Ethereum ได้อย่างสมบูรณ์ ช่วยเพิ่มความสะดวกในการใช้งาน

ในขณะที่อุตสาหกรรมยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง โซลูชันแบบไฮบริดก็กำลังพัฒนาเช่นกัน โซลูชันเหล่านี้ผสานรวมเทคโนโลยี L2 หลายอย่าง หรือรวมการปรับแต่ง Layer 1 (เช่น sharding หรือ danksharding) เข้ากับสถาปัตยกรรม L2 ผลลัพธ์ที่ได้คือวิธีการปรับขนาดแบบหลายชั้นที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

โปรโตคอลอย่าง Starknet และ zkSync Era กำลังดำเนินการเพื่อกระจายศูนย์โปรโตคอลเลเยอร์อย่างเต็มรูปแบบ ซึ่งจะช่วยให้บรรลุเป้าหมายหลักของบล็อกเชนในการโต้ตอบแบบไร้ความน่าเชื่อถือ

การผสานรวมกับการอัปเกรดเลเยอร์ 1

แผนงานที่กำลังดำเนินการอยู่ของ Ethereum ประกอบด้วยการอัปเกรดที่สำคัญ เช่น Proto-Danksharding และ Danksharding เต็มรูปแบบ ซึ่งคาดว่าจะช่วยเสริมเครือข่าย L2 อย่างมาก ด้วยการลดต้นทุนความพร้อมใช้งานของข้อมูล การปรับปรุงเหล่านี้จะช่วยให้การควบรวมกิจการปรับขนาดได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น และลดต้นทุนการทำธุรกรรมทั่วทั้งสแต็ก

การผสานรวมระหว่างเลเยอร์ 1 และเลเยอร์ 2 นี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง แทนที่จะแข่งขันกับ L1 เลเยอร์ 2 ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานและทำให้ Ethereum ยังคงมีความยั่งยืนภายใต้ภาระงานและความต้องการที่เพิ่มขึ้น

การนำระบบไปใช้ในองค์กรและสถาบัน

องค์กรต่างๆ ตระหนักถึงประโยชน์ของโซลูชันเลเยอร์ 2 สำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการการปรับขนาด การปฏิบัติตามข้อกำหนด และความเป็นส่วนตัว ตั้งแต่การติดตามโลจิสติกส์ ไปจนถึงการสร้างโทเค็นสำหรับอสังหาริมทรัพย์ และการชำระเงินข้ามพรมแดน โซลูชันเลเยอร์ 2 ทำให้บล็อกเชนเหมาะสมกับกรณีการใช้งานที่หลากหลายมากขึ้น ความสนใจของสถาบันเหล่านี้มีความสำคัญต่อการนำบล็อกเชนมาใช้อย่างแพร่หลาย

เส้นทางข้างหน้า

อนาคตของการปรับขนาดเลเยอร์ 2 คือการรวมระบบ การปรับปรุงประสิทธิภาพ และการขยายระบบอย่างต่อเนื่อง ด้วยการที่นักพัฒนามุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงประสบการณ์ผู้ใช้และการเชื่อมโยงเครื่องมือ ขอบเขตระหว่างเลเยอร์ 1 และเลเยอร์ 2 จะราบรื่นยิ่งขึ้นสำหรับผู้ใช้ปลายทาง

ท้ายที่สุด โซลูชันเลเยอร์ 2 จะมีบทบาทสำคัญในการทำให้เครือข่ายแบบเปิดที่สามารถตั้งโปรแกรมได้เป็นจริง ซึ่งสามารถรองรับแอปพลิเคชันระดับโลกได้ เมื่อเทคโนโลยีมีการพัฒนา เราสามารถคาดหวังถึงระบบนิเวศบล็อคเชนที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นซึ่งผสมผสานความเร็ว ความสามารถในการซื้อ และการกระจายอำนาจได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าที่เคย