Dienstag, April 23, 2024

Blockchain-Lösungen der ersten Schicht (L1) und der zweiten Schicht (L2) bieten unterschiedliche Methoden zur Verbesserung der Skalierbarkeit von Distributed-Ledger-Netzwerken. Entwickler, die an Blockchains der ersten Schicht arbeiten, befassen sich in erster Linie mit der Optimierung des Kernprotokolls, während Ingenieure der zweiten Schicht Transaktionen auf Off-Chain-Kanäle verlagern, um eine schnellere und kostengünstigere Verarbeitung zu gewährleisten.

Was sind First-Layer-Blockchains?

Die erste Schicht, allgemein bekannt als L1, bezeichnet grundlegende Blockchain-Protokolle wie Bitcoin und Ethereum. Netzwerke wie Bitcoin und Ethereum arbeiten auf dezentralen Ledgern, die entweder durch Proof-of-Work (PoW) oder Proof-of-Stake (PoS)-Mechanismen gesichert sind, und zeichnen sich durch ein hohes Maß an Sicherheit aus. Dennoch stehen diese Netzwerke vor Herausforderungen wie verzögerten Transaktionszeiten und erhöhten Transaktionsgebühren, insbesondere in Zeiten starker Nutzung.

Verschiedene Entwickler im L1-Ökosystem richten ihre Bemühungen auf die Verbesserung der Skalierbarkeit auf der ersten Ebene. Zu den in Betracht gezogenen Strategien gehören die Vergrößerung der Blockgröße, Sharding und der Übergang zu einem Proof-of-Stake-Konsensmechanismus. Wesentliche Upgrades der ersten Schicht erfordern eine umfassende Koordination zwischen den Knotenbetreibern und sind oft zeitaufwändig in der Bereitstellung. Zahlreiche Blockchains suchen nach Second-Layer-Protokollen als vorübergehende oder dauerhafte Lösung für diese Herausforderungen.

Die Anatomie von Second-Layer-Blockchains

Second-Layer- oder L2-Lösungen nutzen die robuste Sicherheit einer vorhandenen L1-Blockchain und ermöglichen schnellere und wirtschaftlichere Off-Chain-Transaktionen. Die verarbeiteten Daten werden in der Regel auf der ersten Ebene konsolidiert und abgeglichen, es gibt jedoch Ausnahmen von dieser Regel.

Wichtige Innovationen der zweiten Schicht:

Lightning-Netzwerk für Bitcoin

Das Lightning Network dient als Skalierbarkeitslösung der zweiten Ebene von Bitcoin und zielt darauf ab, beschleunigte und kosteneffiziente Transaktionen durchzuführen. Es basiert auf der Grundschicht von Bitcoin und ermöglicht sofortige Zahlungen, indem es die Notwendigkeit von Blockvalidierungen umgeht.

Im Lightning Network werden Transaktionen außerhalb der Kette über zwischen den Parteien eingerichtete Zahlungskanäle abgewickelt. Die Bitcoin-Blockchain zeichnet nur die Initiierung und Beendigung dieser Kanäle auf und ermöglicht so mehrere Transaktionen innerhalb dieser Kanäle, was sowohl die Überlastung als auch die Gebühren auf der ersten Ebene reduziert.

Das Lightning Network hat jedoch Kritik auf sich gezogen, da es häufig Depot-Wallets verwendet, was dazu führt, dass Benutzer ihre Vermögenswerte Drittanbietern anvertrauen müssen. Darüber hinaus besteht das inhärente Risiko eines unwiederbringlichen Verlusts von Geldern, wenn Knoten nicht in der Lage sind, angemessene Backups vorzuhalten.

Loopring und ZK-Rollups für Ethereum

Loopring verwendet Zero-Knowledge-Rollups (ZK-Rollups), um mehrere Off-Chain-Transaktionen zu bündeln und einen kryptografischen Beweis zu erstellen, der ihre Legitimität bestätigt. Dieser Nachweis wird anschließend an die erste Schicht (Ethereum) übermittelt, wodurch die Notwendigkeit entfällt, jede einzelne Transaktion in der Kette zu verarbeiten.

Polygon ZKEVM nutzt außerdem die ZK-Rollup-Technologie, um großvolumige Ethereum-Transaktionen zu reduzierten Kosten zu ermöglichen.

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