Blockchain-Layer erklärt: Was sind sie und warum brauchen wir Layer-Lösungen?

Das Lightning Network ist die Layer-2-Skalierungslösung von Bitcoin.

Polkadot ist eine Layer-2-Plattform, die die Skalierbarkeitsprobleme von Ethereum löst.

Wenn Sie Kryptowährungen oder Blockchain auch nur ein wenig Aufmerksamkeit geschenkt haben, sind Sie sicherlich auf Begriffe wie Layer-1- und Layer-2-Protokolle gestoßen. Sie fragen sich, was diese Schichten sind und warum sie überhaupt existieren? Finden wir es heraus. 

Warum brauchen wir Schichten?

Blockchain ist eine einzigartige Kombination mehrerer bereits vorhandener Technologien – Kryptographie, Spieltheorie usw. – mit einer Vielzahl potenzieller Anwendungen. Kryptowährungen sind nur eine davon. Es bringt Effizienz, Transparenz und Sicherheit, um Zwischenhändler zu entfernen, die Kosten zu senken und die Effizienz zu steigern. 

Die Distributed-Ledger-Technologie (DLT) speichert kryptografisch verifizierte Informationen innerhalb einer Gruppe von Benutzern, die über ein vordefiniertes Netzwerkprotokoll ohne Aufsicht einer zentralen Behörde vereinbart werden. Es ist die Verbindung dieser Technologien, die Vertrauen zwischen Menschen oder Parteien schafft, die sonst keinen Grund haben, einander zu vertrauen. Sie ermöglichen Blockchain-Netzwerken die sichere Übertragung von Werten und Daten direkt zwischen Benutzern. 

Blockchains müssen in Ermangelung einer zentralisierten Autorität hochsicher sein. Und sie müssen hochgradig skalierbar sein, um eine schnell wachsende Zahl von Benutzern, Transaktionen und anderen Daten aufnehmen zu können. Es ist der Bedarf an Skalierbarkeit bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung erstklassiger Sicherheit, der zu Schichten geführt hat. 

Die vier Schichten

Akademiker haben die konzeptionellen Modelle von Blockchain-Netzwerken noch nicht fertiggestellt. Aber im Wesentlichen besteht ein Blockchain-Netzwerk aus vier Schichten, die jeweils unterschiedliche Komponenten zum Ökosystem hinzufügen. 

• Ebene Null

Layer Zero besteht aus Dingen, die die Grundlage dafür bilden, dass Blockchain Realität wird. Es ist die Infrastruktur, die erforderlich ist, um Bitcoin, Ethereum und andere Blockchain-Netzwerke zu unterstützen. Layer-Zero-Komponenten sind das Internet, Hardware und Verbindungen, die einen reibungslosen Betrieb von Layer-1 ermöglichen.

• Ebene-1

Dies ist die Basisschicht, die für die Sicherheit auf ihre Unveränderlichkeit angewiesen ist. Wenn Leute Ethereum-Netzwerk sagen, beziehen sie sich auf Layer-1. Diese Schicht ist verantwortlich für Konsensmechanismen, Rechensprache, Blockzeit, Streitbeilegung und die Regeln und Parameter, die die grundlegende Funktionalität eines Blockchain-Netzwerks sicherstellen. Sie wird oft als Implementierungsschicht bezeichnet.

Um Ihnen ein konkretes Beispiel zu geben: Minima ist eine vollständig dezentralisierte Blockchain zur Übertragung von Informationen und Werten. Sein ultraschlankes Protokoll passt problemlos auf Ihr Smartphone und IoT-Geräte, sodass jeder Benutzer einen vollständigen Konstruktions- und Validierungsknoten ausführen kann.

Die Minima-Blockchain hat zwei Schichten. Seine Basisüberprüfungsschicht, auch Layer-1 genannt, heißt Minima, die nicht skaliert. Es ist langsam, aber sicher. Die Layer-2-Lösung heißt Maxima, was Skalierbarkeit bietet. 

Ohne die Skalierbarkeit von L2 würde die Minima-Blockchain mit den gleichen Problemen der niedrigen Transaktionsgeschwindigkeit und hohen Gasgebühren konfrontiert sein, die Ethereum heimsuchen. Skalierbarkeit bezieht sich auf die Anzahl von Transaktionen pro Sekunde, die eine Schicht verarbeiten kann. Mit zwei verschiedenen Ebenen kann Minima blitzschnelle Transaktionen ermöglichen und gleichzeitig die Gebühren niedrig halten.

• Ebene-2

L2-Lösungen sind die überlagernden Netzwerke, die auf der Basisschicht liegen. Protokolle verwenden Layer-2, um die Skalierbarkeit zu erhöhen, indem einige der Interaktionen von der Basisschicht weggenommen werden. Smart Contracts auf dem Haupt-Blockchain-Protokoll verarbeiten also nur Ein- und Auszahlungen und überprüfen, ob die Off-Chain-Aktivitäten die Regeln eingehalten haben.

Es gibt eine Vielzahl verschiedener Layer-2-Technologien wie Sidechains, ZK-Rollups, optimistische Rollups, Plasma-Framework und mehr, um die Skalierbarkeitseinschränkungen und Betriebsschwierigkeiten der Hauptblockkette zu überwinden.

In dem oben besprochenen Beispiel ist die Layer-2-Lösung Maxima von Minima die schnelle und skalierbare Transaktionsschicht. In Maxima finden die meisten Peer-to-Peer-Interaktionen zwischen Benutzern statt. 

• Ebene-3

Schicht-3 wird oft als Anwendungsschicht bezeichnet. Die L3-Projekte maskieren die technischen Details des Kommunikationskanals und dienen als Benutzerschnittstelle. Es sind die L3-Anwendungen, die reale Anwendungsfälle für Blockchains erstellen.

Um unser Beispiel von Minima fortzusetzen, handelt es sich bei dezentralen Apps, die auf Minima basieren, um Layer-3-Projekte. Die Codierungsplattform von Minima ermöglicht Entwicklern die einfache Erstellung von dApps mit einfachen web-nativen Codierungssprachen (Javascript und HTML5) für eine Vielzahl von Anwendungsfällen. 

Schlussfolgerung

Da haben Sie es: Eine Übersicht über verschiedene Schichten eines dezentralen Netzwerks ohne zu viel Fachjargon. L1 ist die Basisinfrastrukturschicht, auf der die dezentralen Systeme aufgebaut sind. L2 löst die Skalierbarkeitsprobleme, indem ein Teil der Aktivität aus der Kette genommen wird, um schnelle und kostengünstige Transaktionen zu ermöglichen. Die meisten Layer-3-Projekte sind dezentrale Anwendungen, mit denen wir interagieren.