Next Generation of L2 Solutions for Ethereum: Review

u.todayОпубликовано 2022-09-22Обновлено 2022-09-22

Введение

As the progress of the decentralized applications (dApps) ecosystem gains steam, scalability issues have evolved into a crucial bottleneck for Web3 progress.

Contents

  • What is scalability?
  • What are Layer 2 scalability solutions, and why do dApps need them?
  • First generation of L2 solutions: Bitcoin’s Lightning and Ethereum’s Raiden
  • Cutting-edge Layer 2 scalability protocols: U.Today’s 101
  • Bottom line

As the progress of the decentralized applications (dApps) ecosystem gains steam, scalability issues have evolved into a crucial bottleneck for Web3 progress. Here’s how modern Layer 2 scalability solutions for Ethereum are trying to advance the performance of the largest smart contracts platform.
What is scalability?
In terms of infrastructure, blockchains are decentralized systems of nodes designed to confirm transactions between accounts. The transaction is confirmed once nodes agree to include it into the block.
Due to the specifications of the technical capabilities of hardware, specific features of blockchain consensus, and the type of node software used, the transactional throughput (typically measured in the number of transactions a blockchain can process every second, or TPS) of any blockchain has its limits.
At the same time, pressure on blockchain increases over time as new dApps are being deployed to chains and new crypto holders start using them for transactions. As such, the speed of blockchain operations decreases while transactional fees spike.
For instance, Bitcoin (BTC) can process three transactions per second while Ethereum (ETH) handles 15 transactions per second maximum.
In this case, the scalability of distributed networks should be considered their ability to handle increasing transaction loads, as well as increasing the number of nodes.
What are Layer 2 scalability solutions, and why do dApps need them?
Ethereum inventor Vitalik Buterin introduced the so-called “Bitcoin trilemma” concept: he suggested that no blockchain can be scalable, decentralized and resource-efficient at the same time. As such, truly decentralized and cost-efficient blockchains are not the best ones in terms of scalability.

L2

Image by Researchgate During the 2016-2017 acceleration of blockchain adoption, engineers started discussing the possibility of introducing some systems that can work “on the top” of existing blockchains to help them scale. Basically, they are designed to process some data outside of the main blockchain.
They are connected to underlying blockchains (“Layer 1” platforms, or L1s) and partially verify data through their instruments. As such, the blockchain audience labeled them “Layer 2” solutions, or “second-layer” systems.
Decentralized applications and end users need them to process blockchain transfers faster and pay reduced transaction fees.
First generation of L2 solutions: Bitcoin’s Lightning and Ethereum’s Raiden
Pioneering Layer 2 scalability solutions utilized so-called “payment channels”: their elements were connected between each other to partially process data without sending it to L1s.
In 2015-2016, while some experts proposed to scale Bitcoin (BTC) by increasing the size of its blocks, Prof. Thaddeus Dryja invented the Lightning Network (LN). It is an L2 protocol based on payment channels. LN nodes transact between each other; periodically, the results of their operations are verified by Bitcoin’s mainnet.
Bitcoin’s Lightning Network is still relevant in 2022; the aggregated volume of its channels inches closer to 3,700 Bitcoins (BTC), as covered by U.Today.
The Bitcoin and Lightning-inspired Raiden Network, the first-ever channel-based solution for Ethereum (ETH), has been successful. Its team raised $27 million through RDN ICO in 2017 and created a pioneering scalability solution for the network with smart contracts.
However, channel-based solutions also lack scalability; their capacity is limited by the number of nodes. As such, Ethereum (ETH) engineers introduced Plasma, a protocol that rolls up data on multiple transactions into a single data set and processes it into Ethereum (ETH). The mainnet processes it just like a single transaction; therefore, its TPS can be increased by thousands of percent.

L2

Image by Ethereum Foundation Polygon (then Matic Network) was the first mainstream implementation of Plasma. Due to the unforeseen interest in its solutions, in Q1, 2021, Polygon developers decided to rebrand it into a general-purpose L2 hub for DeFi.
Cutting-edge Layer 2 scalability protocols: U.Today’s 101
The bullish rally of 2021 triggered a new wave of crypto adoption: the pressure on L1s - largely on Ethereum (ETH) - increased and resulted in transaction fee spikes. However, major “Ethereum killers,” including BNB Chain, Solana, Fantom and Terra, are still criticized for centralization issues. That is why Ethereum’s L2s are of particular importance for sustainable DeFi ecosystem progress.
Optimism
Mainnet launch: 2021
Technology: Optimistic Rollups
Bandwidth: 500-2,000 TPS
Fees for token swap: $0.49
Optimism is an Ethereum Layer 2 scalability network that leverages Optimistic Rollups. This technology “rolls up” transactions and sends them to Ethereum (ETH) in compressed form. In Optimistic Ethereum, it is assumed that transactions are valid by default. A transaction’s validity is assessed for fraud only in the event of a challenge.
Arbitrum
Mainnet launch: 2021
Technology: Optimistic Rollups
Bandwidth: up to 4,500 TPS
Fees for token swap: $0.91
Just like Optimism, Arbitrum utilizes Optimistic Rollups to help Ethereum (ETH) scale. However, it leverages different proof mechanisms. Instead of single-round fraud proof, Arbitrum utilizes multi-round fraud proofs: it reduces dependency on Ethereum (ETH), but such operations are charged with high fees. Arbitrum uses its own AVM (Arbitrum Virtual Machine), seamlessly compatible with Ethereum Virtual Machine, or EVM.
StarkNet
Mainnet launch: 2021 (first dApps onboarded in 2022)
Technology: Zero-knowledge rollups, or ZK-rollups
Bandwidth: 3,000 TPS
Fees for token swap: $0.09 (estimate)
StarkNet and its product StarkWare Alpha leverage different technology: its rollups (validity rollups or ZK-rollups) are checked before being broadcast to the Ethereum (ETH) mainnet. Its patented technology, ZK-STARK, moves all computations to a single off-chain STARK prover and then verifies the integrity of those computations using an on-chain STARK verifier.
zkSync
Mainnet launch: 2020
Technology: Zero-knowledge rollups, or ZK-rollups
Bandwidth: 2,000 TPS
Fees for token swap: $0.24 (estimate)
zkSync is a general-purpose scalability protocol that allows every dApp to utilize the SNARK proof mechanism. It broadcasts transactions to Ethereum’s L1 every 10 minutes and works natively with every noncustodial wallet for Ethereum and EVM-compatible blockchains.
Metis
Mainnet launch: 2021
Technology: Optimistic Rollups with enhanced solutions
Bandwidth: 1,000+ TPS
Fees for token swap: $0.14 (estimate)
Metis is a second-layer scalability solution for Ethereum (ETH) that prioritizes the no-code experience for dApps developers. It is designed to evolve into a “plug-and-play” module for the next generation of DeFis, NFT marketplaces and Decentralized Autonomous Corporations (DACs); native crypto asset METIS is set to underpin its tokenomics.
Bottom line
Second-layer solutions should be considered a class of techniques designed to overcome the scalability limitations of major blockchains.
Bitcoin’s Lightning Network and Ethereum’s Raiden were pioneering L2 platforms.
Modern Ethereum-based Layer 2 protocols allow end-users and developers to reduce transaction fees and increase bandwidth by thousands of percent. Optimistic Rollups and ZK-rollups are the two most common classes of L2 scaling instruments.

Похожее

Андре Кронье покидает совет директоров Sonic Labs на фоне падения токена

Известный разработчик DeFi Андре Кронье покинул совет директоров Sonic Labs (бывшей Fantom Foundation), вместе с ним ушли ещё два директора. Эти изменения в руководстве произошли на фоне резкого падения курса нативного токена проекта S/FTM, который торгуется примерно на 97% ниже своего исторического максимума. Отставки поднимают вопросы о корпоративном управлении в Sonic Labs, который занимается высокоскоростным масштабированием виртуальной машины Ethereum (EVM). Несмотря на кадровые перестановки, разработчики заявляют, что технические планы и сроки запуска протокола остаются без изменений. Новый генеральный директор сосредоточен на реструктуризации операционной деятельности. Для сообщества DeFi эта ситуация подчёркивает характерную волатильность и проблемы управления в быстроразвивающихся блокчейн-экосистемах. Дальнейшая стабильность и направление развития проекта будут зависеть от прозрачности и чёткой коммуникации со стороны нового руководства.

bitcoinist6 ч. назад

Андре Кронье покидает совет директоров Sonic Labs на фоне падения токена

bitcoinist6 ч. назад

Kraken интегрирует торговлю через солана-децентрализованную биржу прямо в основное приложение

Криптобиржа Kraken интегрировала в своё основное приложение возможность торговли через децентрализованные биржи (DEX) в сети Solana. Это позволяет клиентам в США и более чем 100 странах торговать более чем 2500 токенами на основе Solana, не покидая приложение Kraken. Пользователям больше не нужны отдельные кошельки или мнемонические фразы, что упрощает доступ к ликвидности Solana DEX. Ключевым преимуществом является прямой доступ к ранним активам и токенам новых проектов, которые ещё не представлены на традиционных централизованных биржах. Интеграция объединяет удобство и безопасность централизованной платформы с широким выбором токенов и децентрализованной ликвидностью. Объявление было сделано 20 июня 2026 года.

bitcoinist7 ч. назад

Kraken интегрирует торговлю через солана-децентрализованную биржу прямо в основное приложение

bitcoinist7 ч. назад

Медведи Эфириума сохраняют контроль, так как ETH отскакивает от сопротивления линии тренда

Последний отскок Ethereum не убедил аналитиков в завершении нисходящего тренда. По мнению TheSignalyst, ETH сохраняет медвежий настрой, оставаясь ниже нисходящей красной линии тренда и формируя серию более низких максимумов и минимумов. На графике видно, что цена отклонилась от зоны сопротивления, объединяющей линию тренда и горизонтальный структурный уровень, что усиливает давление продавцов. Ключевая зона поддержки находится между $1 350 и $1 500. Контролируемый откат в этот диапазон может вызвать реакцию, но уверенный прорыв ниже ослабит структуру ETH. В настоящее время ETH находится между значимой поддержкой и линией сопротивления, ограничивающей восстановление, что указывает на техническое сжатие рынка. Борьба Ethereum с сопротивлением также важна для всего альткойн-рынка, поскольку слабость ETH часто снижает аппетит к риску в DeFi и малокапитализированных активах. Для подтверждения разворота быкам необходим четкий прорыв выше сопротивления.

bitcoinist8 ч. назад

Медведи Эфириума сохраняют контроль, так как ETH отскакивает от сопротивления линии тренда

bitcoinist8 ч. назад

TechFlow Разведслужба: Шансы на IPO Anthropic превышают 80%, Иран вновь перекрывает Ормузский пролив, вызывая волатильность цен на нефть

Технологические новости: ожидается IPO Anthropic в 2026 году, рынок обсуждает сосуществование её заявленной ценности в области безопасности ИИ с потенциальной триллионной оценкой. Набирают популярность виртуальные инфлюенсеры, созданные ИИ. Маск заявляет о необходимости астрономических инвестиций в антиматерию для межзвёздных путешествий. Крипто/Web3: Иран объявил о закрытии Ормузского пролива, вызвав волатильность на нефтяном рынке, однако данные о движении судов показывают неоднозначную картину. Одновременно Иран возобновил погрузку нефти на острове Харг, что может увеличить предложение. На рынке чипов: Goldman Sachs предупреждает о возможном приближении к пределу кредитования масштабных расходов на ИИ-инфраструктуру. Корпоративные новости: Cloudflare представил функцию временных аккаунтов для ИИ-агентов. Google сообщает, что более 50% его трафика теперь использует IPv6. Hyundai Motor Group планирует полный выкуп Boston Dynamics. Рынок акций: частные инвесторы активно вкладываются в акции SpaceX. В Европе зафиксирован первый с 2008 года дефолт по акциям CLO. Макроэкономика: Украина атаковала нефтяные объекты в Крыму и Краснодарском крае. Nomura предупреждает о возможном резком ужесточении политики ФРС. Общая тенденция: глобальная ликвидность сокращается на фоне роста предельных издержек в энергетике, кредитовании и технологиях, в то время как капитал продолжает искать новые масштабные возможности для роста.

marsbit9 ч. назад

TechFlow Разведслужба: Шансы на IPO Anthropic превышают 80%, Иран вновь перекрывает Ормузский пролив, вызывая волатильность цен на нефть

marsbit9 ч. назад

Соотношение ETH/BTC упало до уровней начала 2023 года на фоне дебатов о стоимости Ethereum

Курс ETH/BTC упал до уровня начала 2023 года, достигнув отметки 0.027. По сравнению с пиком 2021 года в 0.088 это означает, что Ethereum сейчас выглядит исторически дешевым по отношению к Bitcoin. Аналитик Woetoe задается вопросом, является ли это возможностью для контрарианских инвестиций или признаком структурного снижения. Одновременно с этим график ETH/USDT указывает на риск коррекции. По данным SwallowAcademy, после агрессивного недельного открытия цена может откатиться, при этом была нарушена структура рынка. План предполагает возможную продажу при повторном тестировании зоны $1723 с целью коррекции до $1660. Таким образом, сложилась противоречивая ситуация: Ethereum кажется недооцененным относительно Bitcoin, но при этом испытывает давление на долларовой паре. Для быков ETH первоочередной задачей является не обсуждение оценки, а восстановление технической силы и возобновление роста относительно BTC.

bitcoinist9 ч. назад

Соотношение ETH/BTC упало до уровней начала 2023 года на фоне дебатов о стоимости Ethereum

bitcoinist9 ч. назад

Торговля

Спот
Фьючерсы
活动图片