Blogi: Mitä ovat Layer 1 ja Layer 2 -lohkoketjut?

Layer 1 (L1) ja Layer 2 (L2) ovat termejä, joita käytetään yhä enemmän kryptovaluuttamarkkinoita koskevassa keskustelussa. Ymmärtääkseen näiden termien merkityksen ja niiden väliset eroavaisuudet, sijoittajan on tärkeää saada selkeä käsitys niiden roolista lohkoketjujen arkkitehtuurissa.

              
Lohkoketjujen arkkitehtuuri koostuu tänä päivänä usein vähintään kahdesta eri kerroksesta, jotka tunnetaan nimillä Layer 1 ja Layer 2. Layer 1, tai toiselta nimeltään lohkoketjun peruskerros, vastaa olennaisista lohkoketjun toiminnoista, kuten transaktioiden käsittelystä ja uusien lohkojen luomisesta. Vaikka Layer 1 tarjoaa korkean turvallisuustason, se on tyypillisesti hitaampi ja skaalautuu huonommin verrattuna Layer 2:een.
Toisaalta Layer 2 toimii Layer 1:n päällä ja laajentaa sen ominaisuuksia tarjoamalla ratkaisuja, jotka lisäävät transaktioiden nopeutta ja skaalautuvuutta. Vaikka Layer 2 voi tarjota tehokkaampia ja skaalautuvampia ratkaisuja, sen turvallisuustaso saattaa olla hieman alhaisempi verrattuna Layer 1:een. Layer 2 toimii Layer 1:n päällä ja laajentaa sen ominaisuuksia. Se parantaa transaktioiden nopeutta ja lohkoketjun skaalautuvuutta.
Esimerkkejä Layer 1 -lohkoketjuista ovat markkinoiden suurimmat kryptovaluutat, Bitcoin ja Ethereum. Layer 2 -ratkaisuihin kuuluvat puolestaan esimerkiksi Bitcoinin Lightning Network ja skaalautuvuusratkaisu Polygon, jotka lisäävät toiminnallisuutta ja skaalautuvuutta Layer 1 -lohkoketjujen päälle.
On tärkeää ymmärtää, että Layer 1 ja Layer 2 eivät ole kilpailevia, vaan ne täydentävät toisiaan tarjoten erilaisia ominaisuuksia ja ratkaisuja lohkoketjujen kehityksessä ja käytössä. Lisäksi lohkoketjuissa on mahdollista olla myös muita kerroksia, mutta selkeyden vuoksi niihin ei perehdytä tässä tekstissä sen tarkemmin.
Layer 1 (L1) ja Layer 2 (L2) -lohkoketjujen ominaisuudet
Termillä Layer 1 (L1) viitataan aina lohkoketjun perustasoon, joka kattaa itse lohkoketjun protokollan ja sen rakenteen. Tämä taso käsittelee lohkoketjun perustavanlaatuisia toimintoja, kuten lohkojen luomista, lohkoketjun turvallisuutta, konsensuksen saavuttamista ja transaktioiden tallentamista. Kuten jo aiemmin todettiin, Bitcoin ja Ethereum ovat esimerkkejä L1-lohkoketjuista. Bitcoin ja Ethereum ovat lohkoketjujen peruskerroksia ja ne toimivat itsenäisesti sekä muista lohkoketjuista riippumattomasti.
L1-taso tarjoaa perustan lohkoketjun toiminnalle, ja sen muutokset vaikuttavat koko verkoston toimintaan. Lohkoketjuun on kuitenkin mahdollista myös lisätä lisää toiminnallisuuksia Layer 2 (L2) -ratkaisuilla. Parhaimpana esimerkkinä tästä on salamaverkko Bitcoinissa (Lightning Network) tai erilaiset skaalautuvuusratkaisut (esim. Polygon) Ethereumissa. L2 -ratkaisujen avulla onkin ensisijaisesti mahdollista lisätä toiminnallisuutta L1-lohkoketjuun.
Seuraavassa on esitetty L1-lohkoketjujen keskeisimpiä ominaisuuksia suhteessa L2-ratkaisuihin: 
L1-lohkoketjut turvaavat transaktioon liittyvät historiatiedot hajautettua kirjanpitoa (distributed ledger) hyödyntäen.
L1-lohkoketjut määrittelevät tyypillisesti käyttöoikeudet ja hallinnan säännöt, jotka voivat vaihdella eri lohkoketjujen välillä. Esimerkiksi jotkut lohkoketjut voivat olla julkisia, kun taas toiset voivat olla yksityisiä. Yksityinen lohkoketju eroaa julkisesta lohkoketjusta siinä, että ainoastaan tietyt, ennalta määritellyt osapuolet, voivat osallistua lohkoketjun toimintaan.
L1-lohkoketjut muodostavat lohkoketjujen perusinfrastruktuurin, joka mahdollistaa L2-kerroksen lohkoketjujen ja sovellusten kehityksen.

Lohkoketjujen konsensusmekanismit Layer 1 ja Layer 2 -lohkoketjuissa
Lohkoketjujen konsensusmekanismit ovat olennainen osa lohkoketjujen toimintaa ja turvallisuutta. Nämä mekanismit ovat sääntöjä ja kannustimia, jotka auttavat lohkoketjun ylläpitäjiä (node) saavuttamaan yhteisymmärryksen lohkoketjun tilasta, kuten hyväksytyistä transaktioista ja lohkojen sisällöstä. Konsensusmekanismit ovat välttämättömiä, koska ne varmistavat, että kaikki nodet ovat samaa mieltä lohkoketjun tilasta, mikä mahdollistaa luotettavan ja hajautetun tietokannan ylläpidon ilman keskitettyä auktoriteettia.
Layer 1 (L1) -lohkoketjuissa konsensusmekanismit ovat erityisen tärkeitä, sillä ne määrittävät lohkoketjun perustoiminnot. Nämä toiminnot sisältävät uusien lohkojen luomisen, transaktioiden validoinnin ja lohkojen tallentamisen. L1-lohkoketjuissa käytetyt konsensusmekanismit vaikuttavat suoraan lohkoketjun turvallisuuteen, skaalautuvuuteen ja suorituskykyyn.
Yksi tunnetuimmista konsensusmekanismeista on Proof-of-Work (PoW), jota käyttää esimerkiksi Bitcoin. PoW edellyttää louhijoilta tietokoneiden laskentatehoa, jota käytetään kilpaillessa oikeudesta lisätä uusia lohkoja lohkoketjuun. Tämä mekanismi varmistaa Bitcoinin lohkoketjun turvallisuuden.
Toinen merkittävä konsensusmekanismi on Proof-of-Stake (PoS), jota käyttää esimerkiksi Ethereum. PoS eroaa PoW:sta siinä, että sen sijaan, että louhijat kilpailisivat laskentatehosta, lohkoketjun validaattoreiden on steikattava eli lukittava lohkoketjuun tietty määrä kryptovaluuttaa vakuudeksi. Tämä vähentää energiankulutusta ja mahdollistaa omalta osaltaan skaalautuvamman lohkoketjun.
Layer 2 (L2) -lohkoketjut hyödyntävät useimmiten L1-lohkoketjun konsensusmekanismeja oman toimintansa perustana. Koska L2-lohkoketjut toimivat L1-lohkoketjun päällä, niiden luotettavuus ja turvallisuus ovat suurelta osin riippuvaisia L1-lohkoketjun käyttämästä konsensusmekanismista.
Vaikka L2 -lohkoketjut voivatkin tarjota L1-lohkoketjujen skaalautuvuudelle parannuksia, niiden suorituskyky voi silti olla osittain riippuvainen niiden alla olevan L1-lohkoketjun hyödyntämästä konsensusmekanismista. L1-lohkoketjun suorituskyky ja skaalautuvuus voivat vaikuttaa siihen, kuinka paljon transaktioita L2 -lohkoketjut pystyvät käsittelemään tehokkaasti ja asettavat näin myös omat rajoituksensa L2-verkkojen skaalautuvuudelle.
Layer 1 (L1) ja Layer 2 (L2) -lohkoketjujen keskeisimmät eroavaisuudet
Lähtökohtaisesti L1- ja L2 -lohkoketjut eroavat toisistaan usein eri tavoin. L2 vaatii myös aina toimiakseen Layer 1 -tasoisen lohkoketjun, jonka vastuulla on aina useiden lohkoketjun ydintehtävien toteuttaminen. L2:n tärkein tehtävä liittyy puolestaan lähes poikkeuksetta L1:n skaalautuvuuden parantamiseen. 
L1- ja L2-lohkoketjujen eroavaisuuksia ovat muun muassa:
L1-lohkoketjut käyttävät aina lohkoketjun omaa natiivikryptovaluuttaa maksuvälineenä verkon käytöstä. L2-verkkojen tapauksessa puolestaan alustan oma token ei ole välttämätön. Useimmilta L2-verkoilta löytyy kuitenkin myös oma natiivitoken, ja näiden tokenien yleisin käyttötarkoitus on verkon hallintotokenina (governance) toimiminen.
L1-lohkoketjut eroavat L2:sista myös käyttökustannuksiltaan. Yleisesti ottaen, L1-lohkoketjut toimivat hitaammin ja aiheuttavat suurempia kustannuksia verrattuna L2-kerroksen verkkoihin. L1-lohkoketjujen käyttömaksut ovatkin poikkeuksetta L2-verkkoja korkeammat.
Tärkein L2-ratkaisujen ominaisuus on L1-ketjujen usein rajoitetun skaalautuvuuden parantaminen. Yksi niiden keskeisimmistä eroavaisuuksista onkin siis L2:n parempi skaalautuvuus.
L1-lohkoketjut tarjoavat L2-ketjuja huomattavasti paremman turvallisuuden ja hajauttamisen tason. L2-ketjut ovatkin tyypillisesti huomattavasti etenkin markkinoiden suurimpia L1-lohkoketjuja keskitetympiä. Tämä heijastuu myös suoraan näiden turvallisuuteen. Tästä johtuen L2-lohkoketjut hyödyntävät tyypillisesti omassa toiminnassaan L1-ketjujen turvallisuutta.
Yhteenvetona L1- ja L2-lohkoketjujen eroavaisuuksista todettakoon, että L1-lohkoketjut tarjoavat perustan lohkoketjujen toiminnalle ja turvallisuudelle. L2-ratkaisut puolestaan tarjoavat tehokkaampia, skaalautuvampia ja usein edullisempia vaihtoehtoja L1-lohkoketjuihin lisätoiminnallisuuksien muodossa.
Yhteenveto
Layer 1 (L1) ja Layer 2 (L2) ovat olennaisia käsitteitä lohkoketjuissa, ja niiden välinen suhde on jokaisen kryptovaluutoista kiinnostuneen tärkeä ymmärtää. Layer 1 muodostaa lohkoketjun perustason, joka vastaa lohkoketjun olennaisista toiminnoista, kuten transaktioiden käsittelystä ja uusien lohkojen luomisesta. Toisaalta Layer 2 laajentaa Layer 1:n ominaisuuksia ja tarjoaa ratkaisuja, jotka lisäävät transaktioiden nopeutta ja skaalautuvuutta. Vaikka Layer 1 -lohkoketjut tarjoavat perustan lohkoketjujen toiminnalle ja turvallisuudelle, Layer 2 -ratkaisut tarjoavat tehokkaampia ja skaalautuvampia vaihtoehtoja lisätoiminnallisuuksien muodossa. On tärkeää huomioida, että nämä kaksi kerrosta eivät kilpaile keskenään, vaan lähinnä täydentävät toisiaan tarjoten erilaisia ominaisuuksia lohkoketjujen ekosysteemeissä.

Mikko Soon
Head of Private Banking
            

Last updated: 12.03.2024 14:13