Что такое Layer 2: как работают Base, Arbitrum и Optimism

Ethereum поддерживает платежи, свопы, DeFi, NFT и тысячи приложений. Но место в блоках ограничено. Когда спрос растёт, пользователи начинают конкурировать за обработку транзакций, а gas становится дороже.

Layer 2, или L2, переносит значительную часть операций из основной сети Ethereum в отдельную среду. Там транзакции исполняются быстрее, объединяются в пакеты, а данные или результаты затем публикуются в Ethereum.

Такой подход снижает стоимость операций, но добавляет новые понятия: sequencer, rollup, soft finality, challenge period, L2 bridge и отдельный block explorer.

Base, Arbitrum и Optimism — крупные примеры Layer 2 для Ethereum. Они используют похожую идею масштабирования, но остаются отдельными сетями со своими балансами, приложениями, комиссиями и рисками.

Что такое Layer 2

Layer 2 — это сеть или протокол, построенный поверх базового блокчейна. В данном случае базовым Layer 1 выступает Ethereum.

L2 самостоятельно принимает и исполняет пользовательские транзакции, но использует Ethereum для публикации данных, расчётов, проверки состояния или разрешения споров.

Вместо того чтобы отдельно проводить каждую операцию через Ethereum mainnet, Layer 2 может обработать множество действий и затем опубликовать в основной сети сжатый пакет данных.

У каждой L2 есть собственные:

• Chain ID.
• RPC.
• Block explorer.
• Sequencer.
• Gas и правила расчёта комиссии.
• Смарт-контракты.
• Мосты.
• Ликвидность.
• Механика подтверждений и вывода.

Большинство популярных L2 совместимы с EVM. Поэтому в них можно использовать Ethereum-адреса, Solidity-контракты и привычные кошельки. О работе с несколькими сетями можно подробнее прочитать в обзоре MetaMask.

Чем Layer 2 отличается от Ethereum mainnet

В Ethereum mainnet транзакция попадает непосредственно в основную сеть и исполняется её валидаторами.

В L2 пользователь отправляет транзакцию в отдельную сеть. Sequencer определяет порядок операций и быстро сообщает приложению, что транзакция принята. Затем L2 исполняет её, обновляет состояние и позднее публикует пакет данных в Ethereum.

За счёт пакетной обработки пользователи делят расходы на публикацию данных в L1. Это и позволяет снизить среднюю стоимость отдельной операции.

При этом связь с Ethereum остаётся ключевой частью модели безопасности. Без неё такая сеть была бы обычным независимым блокчейном, а не способом масштабировать Ethereum.

Основы базовой сети разобраны в статье о том, как работает Ethereum.

Что такое rollup

Rollup — основная технология многих Ethereum L2.

Сеть выполняет транзакции вне Layer 1, объединяет информацию о них и отправляет результат в Ethereum. Основной сети не приходится исполнять каждое действие так, как если бы пользователь работал непосредственно в mainnet.

Rollup делятся на две большие группы.

Optimistic rollup

Optimistic rollup изначально считает опубликованное обновление состояния корректным. Если участник обнаруживает ошибку, он может оспорить результат в течение установленного периода.

Протокол использует fault proof или fraud proof, чтобы определить, было ли состояние рассчитано правильно.

Arbitrum и Optimism относятся к optimistic rollup. Base построена на OP Stack — технологическом стеке экосистемы Optimism.

Слово optimistic не означает, что сеть просто доверяет оператору. Оно описывает модель проверки: результат принимается, пока не был успешно оспорен по правилам протокола.

ZK rollup

ZK rollup создаёт криптографическое доказательство корректности обработки пакета. Ethereum проверяет доказательство, не повторяя исполнение всех транзакций.

Такие системы могут иначе решать вопросы финальности и вывода средств, но требуют сложной инфраструктуры для создания и проверки доказательств.

Base, Arbitrum и Optimism используют optimistic-модель, поэтому основное внимание дальше уделено ей.

Зачем нужен sequencer

Sequencer принимает транзакции, определяет их порядок и формирует блоки или пакеты операций внутри L2.

Именно поэтому приложения в Layer 2 могут быстро показывать, что операция прошла. Sequencer подтверждает приём раньше, чем данные получат финальность в Ethereum.

Такое быстрое подтверждение называют soft finality. Для обычного пользовательского интерфейса его часто достаточно, но это ещё не окончательный расчёт на уровне Ethereum.

Зависимость от sequencer создаёт дополнительные вопросы:

• Что произойдёт при его остановке?
• Может ли он временно задержать операцию?
• Можно ли принудительно включить транзакцию через Ethereum?
• Как быстро пакеты публикуются в L1?
• Когда платёж можно считать окончательным?

Остановка sequencer не обязательно означает потерю средств. Чаще она приводит к задержке новых транзакций, обновления статусов или вывода.

Из чего складывается комиссия в L2

Пользователь обычно платит за две части работы.

Первая — исполнение транзакции внутри Layer 2. Вторая — публикация связанных с ней данных в Ethereum.

Интерфейс кошелька может показывать единую итоговую сумму, но внутри расчёта присутствуют оба компонента. Поэтому комиссия в L2 зависит не только от загрузки самой сети, но и от стоимости публикации данных в Ethereum.

Сложность операции тоже важна. Обычный перевод токена требует меньше ресурсов, чем своп, mint, вызов нескольких смарт-контрактов или сложная DeFi-операция.

Layer 2 не означает отсутствие gas. В Base, Arbitrum и Optimism для комиссии обычно нужен ETH именно в соответствующей сети. ETH в Ethereum mainnet нельзя автоматически потратить на gas в Base.

Подробно структура расходов разобрана в материале про сетевые комиссии в криптовалюте.

Почему одинаковый адрес не означает общий баланс

Ethereum, Base, Arbitrum и Optimism совместимы с EVM. Один private key может создавать одинаковый адрес во всех этих сетях.

Но балансы остаются раздельными.

Если на адресе есть USDC в Base, этот баланс не появляется в Arbitrum. ETH в Optimism не оплачивает gas в Base. Токен с одинаковым названием может иметь разные contract address в разных сетях.

Пользователю необходимо переключить кошелёк на нужную сеть. Иначе он может решить, что средства исчезли, хотя они находятся на том же адресе в другом блокчейне.

Как работает Base

Base — Ethereum Layer 2, построенная на OP Stack.

Сеть развивает экосистему пользовательских приложений, торговли, стейблкоинов, платежей, социальных продуктов и on-chain сервисов.

Комиссия в Base включает стоимость исполнения в L2 и стоимость публикации данных в Ethereum. Хотя эти расходы обычно ниже прямой операции в mainnet, они меняются вместе с сетевой активностью.

Base совместима с EVM, поэтому разработчики могут использовать привычные Ethereum-инструменты. Но для пользователя и бизнеса это всё равно отдельная сеть. Нельзя принимать токен в Base, если платёжная система ожидает его в Ethereum или Polygon.

Как работает Arbitrum

Arbitrum One построена на стеке Arbitrum Nitro и использует optimistic rollup.

Сеть особенно заметна в DeFi, трейдинге, lending-протоколах, деривативах, играх и инфраструктурных проектах.

Большинство транзакций поступает через sequencer. Он быстро упорядочивает их и даёт начальное подтверждение. Затем операции объединяются, сжимаются и публикуются в Ethereum.

Если обычный путь через sequencer недоступен, архитектура Arbitrum предусматривает отправку через контракты в Ethereum и механизмы принудительного включения. Такой сценарий медленнее, но ограничивает возможность бесконечно блокировать транзакции.

Как работает Optimism

Optimism — Layer 2 и одновременно основа OP Stack.

На OP Stack построена не только сама Optimism, но и другие сети, включая Base. Развитие идёт в сторону группы связанных сетей, использующих совместимую технологическую базу.

Однако общий стек не превращает их в одну сеть. У Optimism и Base разные балансы, контракты, мосты, приложения и операционные состояния.

Если токен находится в Optimism, он не становится автоматически доступен в любой другой OP Stack сети.

Как перевести средства в Layer 2

Есть несколько способов получить активы в нужной L2.

Биржа может поддерживать прямой вывод в Base, Arbitrum или Optimism. В таком случае пользователь сразу получает средства в выбранной сети и не платит сначала за вывод в Ethereum mainnet.

Второй вариант — мост. Актив блокируется или списывается в исходной сети, после чего его представление или ликвидность становятся доступны в L2.

Третий вариант — получить обычный перевод от другого пользователя внутри той же сети.

Перед переводом нужно проверить не только тикер, но и contract address. В одной сети токен может быть нативным, а в другой — выпущенным через конкретный мост.

Подробная механика описана в статье про криптомосты и cross-chain переводы.

Почему вывод из L2 может занимать несколько дней

Внести активы из Ethereum в optimistic rollup обычно можно быстрее, чем вывести их обратно через канонический мост.

Причина — challenge period. Протокол оставляет время, в течение которого некорректное обновление состояния можно оспорить. Для канонического вывода ожидание может составлять несколько дней.

Сторонние мосты и liquidity providers предлагают быстрый вывод. Они выплачивают пользователю средства заранее, а сами ждут завершения канонического процесса.

Это быстрее, но добавляет:

• Комиссию сервиса.
• Риск смарт-контракта.
• Зависимость от ликвидности.
• Дополнительного посредника.
• Другой маршрут токена.

Нужно различать подтверждение sequencer, публикацию пакета в Ethereum, финальность L1 и готовность вывода. Слово confirmed в разных интерфейсах может обозначать разные этапы.

Какие риски есть у Layer 2

L2 частично наследует безопасность Ethereum, но добавляет собственные компоненты.

Основные риски:

• Остановка или сбой sequencer.
• Временная цензура транзакций.
• Ошибка в rollup-контрактах.
• Уязвимость моста.
• Централизованные upgrade keys.
• Задержка публикации данных.
• Ограничения fault-proof системы.
• Поддельный RPC или интерфейс.
• Низкая ликвидность конкретного токена.
• Ошибка пользователя при выборе сети.

Фраза «защищено Ethereum» не означает, что Layer 2 полностью идентична Ethereum mainnet. Нужно отдельно смотреть, какие элементы контролируются контрактами, оператором, sequencer, governance и security council.

Как проверить транзакцию в Layer 2

У каждой L2 свой explorer. Транзакцию Base нужно искать в explorer сети Base, а операцию Arbitrum — в explorer Arbitrum.

Если вставить L2 TXID в Ethereum explorer, результата может не быть. Пользовательская транзакция произошла внутри Layer 2. В Ethereum позднее появляется пакет данных, а не обязательно знакомая пользователю запись перевода.

При проверке уточняйте:

• Сеть.
• TXID.
• Адрес отправителя.
• Адрес получателя.
• Contract address токена.
• Сумму.
• Gas и комиссию.
• Статус исполнения.
• Статус моста, если он использовался.

Подробную инструкцию можно найти в статье о том, как читать транзакции в блокчейн-эксплорере.

Что Layer 2 даёт бизнесу

Низкие комиссии делают L2 интересными для небольших и частых платежей: пополнений, цифровых товаров, игровых балансов, creator economy, маркетплейсов и повторных операций.

Но подключение L2 — это не просто новый пункт в списке сетей.

Бизнесу нужно определить:

• Какие токены и контракты принимаются.
• Какая сеть указывается в инвойсе.
• Сколько подтверждений требуется.
• Когда платёж получает финальный статус.
• Как обрабатывается сбой sequencer.
• Где хранятся поступления.
• Как выполняется вывод или консолидация.
• Что делать с переводом из неподдерживаемой сети.

В checkout необходимо показывать точную сеть. Одного адреса недостаточно: одинаковый EVM-адрес может существовать сразу в нескольких сетях.

CryptumPay помогает формировать криптоинвойс с ожидаемыми активом, суммой и сетью, чтобы клиент не выбирал маршрут по догадке. Речь не о том, чтобы автоматически поддерживать любую L2, а о том, чтобы каждая подключённая сеть была понятна пользователю и операционной команде.

Что выбрать: Ethereum или Layer 2

Ethereum mainnet может быть оправдана для крупных переводов, работы с ликвидностью в L1 или прямого взаимодействия с mainnet-контрактом.

Layer 2 удобнее, если комиссия Ethereum непропорциональна сумме, аудитория уже использует конкретную L2 или продукт предполагает частые операции.

Перед выбором оцените:

• Где аудитория хранит средства.
• Какие сети поддерживают популярные биржи.
• Типичный размер операции.
• Нужные приложения и ликвидность.
• Условия моста и вывода.
• Поддержку сети кошельками.
• Нативный или bridged-токен будет использоваться.
• Готовность поддержки разбирать сетевые ошибки.

Универсально лучшей сети нет. Выбор зависит от аудитории, комиссии, ликвидности, безопасности и полного маршрута средств.

Итог

Layer 2 помогает Ethereum обрабатывать больше операций, вынося исполнение транзакций в отдельные сети и публикуя данные или результаты в базовом блокчейне.

Base, Arbitrum и Optimism выглядят знакомо благодаря EVM, Ethereum-адресам и привычным кошелькам. Но это разные сети со своими sequencer, комиссиями, explorer, мостами, балансами и этапами подтверждения.

Пользователю важно проверять сеть, contract address, наличие ETH для gas, маршрут моста и условия вывода.

Бизнесу недостаточно просто создать EVM-адрес. Платёжный сценарий должен явно указывать сеть, отслеживать правильную транзакцию, определять момент финальности и давать поддержке достаточно данных для расследования ошибок.