Layer 2 solutions är protokoll eller blockkedjor som interagerar med en layer 1 blockkedja (baslagret), exempelvis Bitcoin eller Ethereum. Främst tillför dessa lösningar större skalbarhet till baslagret men de kan även ha andra funktioner.
Problemet att lösa
Blockkedjornas trilemma är att nå en balans mellan decentralisering, säkerhet och skalbarhet. Ingen blockkedja är komplett på alla dessa tre punkter. Ett exempel är att Bitcoin anses ha högsta decentraliseringen och säkerheten men i stället en kraftigt begränsad skalbarhet. Med layer 2 solutions kan exempelvis skalbarheten öka utan att säkerheten i baslagret försämras.
Behovet av dessa tekniska lösningar blir allt tydligare ju fler som använder de olika blockkedjorna. Ett exempel är att transaktionskostnaden på Ethereum, under 2021, ofta var över 50 USD och stundtals det dubbla. Blockkedjan var helt enkelt överbelastad, långsam och dyr att använda.
Även om nivåerna har gått ner sedan dess så skapar dessa transaktionskostnader begränsningar för användning av Ethereum. I slutet av juni 2023 beräknades exempelvis kostnaden för en swap, på Uniswap, till cirka 4 USD.
Med en större adoption av kryptovalutor kommer antalet transaktioner att öka vilket skapar ett stort behov av olika layer 2 solutions, dvs. tekniska lösningar som underlättar skalbarheten. En jämförelse av dess funktion visas i exemplet nedan.
En jämförelse mot fiat
En överföring mellan två olika banker, inom Sverige, tar 1 – 2 bankdagar. En begränsning som gjort att exempelvis E-butiker tidigare sällan erbjudit banköverföring som betalningsmetod. Det har däremot ändrats tack vare den tjänst som företaget Trustly erbjuder. Via deras betalningslösning kan överföringen ske på ett par sekunder. E-butiken kan validera att transaktionen är genomförd och därmed skicka varan.
Både köpare och säljare kan se transaktionen på sitt bankkonto och därmed ta del av den säkerhet som bankerna erbjuder. Det kan liknas med att transaktionen är registrerad på layer 1. Trustly är i detta exempel en layer 2 solution som möjliggör snabbare transaktioner.
På samma sätt skulle en liknelse kunna ske med Swish. En ”layer 2 solution” som innebär att snabbare transaktioner kan genomföras tack vare ett extra ”lager” ovanpå nuvarande banknätverk.
Exempel på layer 2
Det finns ett flertal olika layer 2 solutions som vardera har sina fördelar och nackdelar. Nedan presenteras några av dessa men det finns betydligt fler än dessa. I grunden har de samma mål – att erbjuda skalningsmöjligheter på baslagret.
Channels
Channels är en betalningskanal mellan två, eller fler, plånböcker. En av de mest kända lösningarna är Lightning på Bitcoins blockkedja. I korthet kan en kanal öppnas mellan två personer varpå de kan skicka bitcoin till varandra utan att transaktionerna direkt sparas på Bitcoins blockkedja. Den registreringen sker i stället när kanalen stängs ner.
Ofta jämförs en lightningkanal med en kulram. Det krävs först likviditet (kulor) och dessa kan sedan föras fram och tillbaka mellan parterna. När kulramen sedan monteras ner kommer saldot på de olika sidorna att överföras till ett register, i detta falla Bitcoin.
Det är dessutom möjligt för flera att ansluta sig till kanalen och på detta sätt skapa ett stort nätverk där alla inom nätverket kan skicka och ta emot betalningar till varandra.
Tänk dig att Alice har betalningskanal uppsatt med Bob och att Bob i sin tur har en kanal uppsatt med Carol. Alice kan då skicka en betalning till Carol, via Bob / Bitcoin.se/lightning-network
Rollups
Rollups är en teknisk lösning som i korthet innebär att ett flertal transaktioner ”paketeras” och därefter registreras på baslagret. Det kan ske på flera olika sätt och vanligtvis kategoriseras lösningarna utifrån om det är zero knowledge rollup eller optimistic rollups.
Zero knowledge Roll-ups
Zero-knowledge roll-ups innebär att smarta kontrakt, på baslagret, säkrar den information som bearbetas off-chain. Det kan på ett sätt jämföras med att informationen tas till en extern dator som får genomföra alla beräkningar samtidigt som säkerheten finns kvar i baslagret. En karaktäristisk funktion med Zero knowledge är att alla som validerar informationen kan kontrollera att den är korrekt utan att behöva få tillgång till all information.
Optimistic Rollups
Optimistic Rollups kan hantera stora mängder transaktioner, ”paketera” dessa, samt komprimera informationen innan den publiceras på baslagret. Det som karaktäriserar denna lösning är att man utgår ifrån att off-chain transaktionerna är korrekta innan de publiceras. Det finns sedan ett säkerhetssystem som validerar korrektheten i efterhand. Det innebär att det, efter att transaktioner publicerats på baslagret, finns en tidsperiod på sju dagar (challenge period) då informationen kan ifrågasättas. Via så kallad ”fraud proof” kan eventuella felaktigheter bevisas och i detta fall kommer en uppdatering att ske av informationen. En nackdel med optimistic är därmed att det exempelvis tar en vecka att överföra tillgångar från OP Mainnet till Ethereum.
Side Chains
Sidechains är fristående blockkedjor som bildligt talat byggs parallellt med baslagret. Dessa kan ha egen konsensusmekanism och kryptovaluta. Den största blockkedjan, inom denna kategori, är Polygon PoS. Blockkedjan är fristående men integrerar med Ethereum genom så kallade ”snapshots”. I korthet innebär det att information från Polygon automatiskt överförs till Ethereum men utan att varje enskild transaktion belastar blockkedjan.
Det finns däremot viss kritik mot denna tekniska lösning och en del hävdar att det snarare bör ses som en separat blockkedja i stället för en layer 2 solution. Detta exempelvis eftersom de har egen konsensusmekanism som kan vara betydligt mindre decentraliserad än vad Ethereum är. Ett exempel på det är att Polygon PoS har 100 validators medan Ethereum, i juni 2023, hade närmare 800 000.
Det bör även tilläggas att Polygon inte enbart utvecklar Polygon PoS (sidechain) utan även ett flertal andra lösningar där samtliga har som mål att skala upp Ethereum. Bland dessa finns exempelvis Polygon Miden (starkware), Polygon Hermez (zero-knowledge rollup) och Polygon Nightfall (privacy-focused rollup chain).
Layer 2 – eller förändring i layer 1
Det kan uppfattas som mer logiskt att implementera nya funktioner i första lagret i stället för att bygga ett till lager med dessa funktioner. Men även här spelar blockkedjornas trilemma en stor roll. Det skulle exempelvis vara fullt möjligt att öka antalet transaktioner per sekund genom att minimera antalet noder. Men det skulle i sin tur minska decentraliseringen och därmed säkerheten.
Med denna lösning bibehålls säkerheten i layer 1 varpå layer 2 används för att exempelvis skapa skalbarhet och tillåta fler, snabbare och billigare transaktioner. Det blir därmed även en långsiktig lösning då layer 2 solutions kan anpassas utifrån de behov som växer fram hos framtida blockkedjeanvändare. Detta på ett liknande sätt som flera fintech-lösningar, exempelvis Swish och Trustly, vuxit fram för att möta användarnas behov av smidigare betalningslösningar.
Kommentarer