Layer-1 (L1) — это основной слой блокчейн-системы, где происходит выпуск активов, формирование блоков, проверка транзакций и изменение состояния сети. Классические сети L1 — Bitcoin и Ethereum; на них опираются приложения, смарт-контракты и решения масштабирования верхних уровней.
Зачем это нужно
Доверенная база. L1 задаёт правила консенсуса, формат блоков, экономику комиссий и вознаграждений.
Безопасность и финальность. Сеть валидаторов/майнеров обеспечивает неизменяемость журнала и подтверждённость транзакций.
Совместимость. Приложения и L2-решения наследуют безопасность и «правила игры» базового слоя.
Архитектура / компоненты
- Узлы (full/архивные/легкие). Хранят и/или проверяют блоки, участвуют в распространении транзакций.
- Мемпул. Очередь неподтверждённых транзакций до включения в блок.
- Исполнение. Интерпретация транзакций и смарт-контрактов (если поддерживаются).
- Экономика. Эмиссия, вознаграждения, штрафы, механика комиссий и их распределение.
Жизненный цикл транзакции (по шагам)
- Формирование и подпись. Пользователь подписывает транзакцию приватным ключом (см. публичные ключи).
- Распространение. Узлы ретранслируют в мемпул; транзакции конкурируют за включение.
- Включение в блок. Производитель блока выбирает транзакции (часто по плате/приоритету) и формирует кандидат-блок.
- Подтверждение консенсусом. Блок закрепляется правилами PoW/PoS; последующие блоки повышают надёжность финальности.
- Изменение состояния. Балансы/хранилища обновляются согласно логике протокола/контрактов.
Консенсус и безопасность L1
| Модель | Ключевая идея | Сильные стороны | Риски/компромиссы |
|---|---|---|---|
| PoW | Работа (хэшинг) как «ставка» | Децентрализация через открытый доступ к майнингу | Энергоёмкость, зависимость от оборудования/электроэнергии |
| PoS | Капитал как «ставка» валидатора | Низкие энергозатраты, быстрые финальности | Риски централизации стейка/операторов, slashing |
В обоих случаях безопасность — это экономическая игра: атакующему должно быть дороже нарушить консенсус, чем соблюдать правила.
Масштабирование L1
- Параметрические улучшения. Изменение размера блока, времени блока, оптимизации хранения/сигнатур.
- Шардинг. Разделение состояния/транзакций на сегменты для параллельной обработки (см. шардинг).
- Сайдчейны. Отдельные цепочки с собственной валидаторской/майнинговой безопасностью (см. sidechain); безопасность ≠ безопасности L1.
| Подход | Безопасность наследуется от L1? | Типичная роль |
|---|---|---|
| Масштабирование «внутри L1» | Да (родная) | Постепенные протокольные оптимизации |
| L2/роллапы | Да (верифицируется на L1) | Массовое снижение нагрузки на базовый слой |
| Сайдчейн | Нет (отдельный консенсус) | Домены со своими правилами/скоростью/комиссиями |
Кейсы L1
Bitcoin: денежный L1 с упором на простоту протокола и устойчивость; смарт-контракты ограничены, расширения выносятся на верхние уровни.
Ethereum: программируемый L1 со смарт-контрактами и богатой экосистемой dApp; масштабирование — через валидити-роллапы и другие L2.
Avalanche и Cardano: альтернативные L1 с разными моделями консенсуса и упором на модульность/формальные методы.
Плюсы / риски
| Аспект | Плюсы L1 | Риски/ограничения |
|---|---|---|
| Безопасность | Наивысшая «якорная» безопасность экосистемы. | Масштабируемость ограничена протокольными параметрами и децентрализацией. |
| Децентрализация | Открытый доступ к участию (узлы/валидаторы/майнеры). | Централизация возможна через пулы/провайдеров инфраструктуры. |
| Совместимость | База для приложений, мостов, L2. | Жёсткость изменений: апгрейды медленные и требуют консенсуса сообщества. |
| Экономика | Прозрачные правила эмиссии/комиссий. | Высокая нагрузка ⇒ рост комиссий и задержек. |
Практика внедрения / рекомендации
Продукты на L1. Чётко отделяйте «критичное» состояние (якорим на L1) и «массовые вычисления» (выносим на L2/роллапы).
Мосты и межсети. Для переносов активов предпочитайте варианты с минимальным доверием; учитывайте риски мостов (см. кросс-чейн мосты).
Операции и комиссии. Планируйте ончейн-операции во времени, учитывайте пиковые нагрузки; для частых действий выбирайте вторые уровни.
Безопасность узлов. Следуйте лучшим практикам обновлений и мониторинга; учитывайте цепочки поставок (supply-chain атаки).
FAQ
Чем L1 отличается от L2? L1 — базовый консенсус и хранение состояния; L2 выносит вычисления наружу и публикует краткое подтверждение корректности на L1.
Почему нельзя просто «увеличить блок» и решить всё на L1? Крупные блоки повышают требования к узлам и рискуют централизацией. Балансируются пропускная способность и доступность для участников.
Сайдчейн — это то же самое, что L2? Нет. Сайдчейн имеет собственную безопасность; L2 верифицируется/якорится на L1.
Можно ли запускать сложные dApp только на L1? Можно, но дорого при высокой нагрузке. Рекомендуется комбинировать с L2/роллапами для масштабирования.