Биткоин — не монолитная система, а многоуровневая архитектура. Каждый уровень выполняет свою задачу, строясь поверх нижестоящего и не нарушая его свойств. Такой подход позволяет расширять возможности сети, сохраняя надёжность базового протокола.
Основа: Об удобстве взаимодействия с Биткоином (слои и UX); Что такое Lightning; Серия «Становление Биткоина».
Уровень 0 — Сетевой слой (P2P)
Нижний уровень — одноранговая (P2P) сеть из тысяч узлов, общающихся по протоколу Биткоина. Узлы:
- хранят полную копию блокчейна;
- ретранслируют транзакции и блоки;
- верифицируют правила консенсуса.
Без этого уровня ничего остального не существует. Именно узлы — реальные хранители правил протокола.
Уровень 1 — Базовый блокчейн
Основная цепочка блоков, защищённая Proof of Work. Здесь происходит:
Свойства первого уровня:
- максимальная безопасность;
- низкая скорость (~10 мин/блок);
- ограниченная пропускная способность (~7 транзакций/секунду в базовом варианте);
- высокая стоимость транзакций при высокой нагрузке.
Ключевые обновления первого уровня
- SegWit (2017): устранил пластичность транзакций, увеличил эффективную ёмкость блока, ввёл witness-скидку.
- Taproot (2021): подписи Шнорра, MAST, P2TR-адреса.
Уровень 2 — Поверх базового слоя
Lightning Network
Lightning Network строится поверх первого уровня через двусторонние платёжные каналы. Обеспечивает:
- мгновенные платежи (миллисекунды);
- минимальные комиссии (< 1 сатоши);
- масштабирование до миллионов транзакций в секунду;
- улучшенную приватность (оффчейн-транзакции).
Безопасность опирается на первый уровень: при необходимости канал можно принудительно закрыть через ончейн-транзакцию.
См. также: Что такое Lightning.
Помимо Lightning, в экосистеме встречаются и другие надстройки (в т. ч. с иной моделью доверия, чем у базового слоя); здесь описан типичный каркас L1 + Lightning, на который чаще всего опираются объяснения «стека».
Принцип «не нарушай базовый слой»
Каждое улучшение на более высоком уровне не должно требовать изменений в нижестоящем слое или компрометировать его свойства. Это принцип «не нарушай базовый слой» (don’t break Layer 1).
Именно поэтому в войне за размер блока сообщество отвергло простое увеличение блока: оно бы повысило пропускную способность ценой централизации (большие блоки = дорогостоящие узлы = меньше независимых операторов).
Источники
- Об удобстве взаимодействия с Биткоином
- Что такое Lightning
- Война за размер блока
- Серия «Становление Биткоина»