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Layer-0-Protokolle sind im Wesentlichen die Infrastruktur, auf der Layer-1-Blockchains aufgebaut werden können. Als Basisschicht für Blockchain-Netzwerke und -Anwendungen sind Layer-0-Protokolle Teil vieler Lösungen zur Bewältigung der Herausforderungen, denen sich die Branche gegenübersieht, wie z. B. Skalierbarkeit und Kompatibilität. 

Einführung

Woraus besteht das Blockchain-Ökosystem? Eine Möglichkeit, die verschiedenen Teile eines solchen Ökosystems zu kategorisieren, besteht darin, sie in Schichten zu kategorisieren, als wären sie Internetprotokolle.

Das Blockchain-Ökosystem kann nach folgenden Ebenen klassifiziert werden: 

Schicht 0: Die Basisinfrastruktur, auf der mehrere Schicht-1-Blockchains aufgebaut werden können.

Stufe 1: Die zugrunde liegenden Blockchains, die von Entwicklern zum Erstellen dezentraler Anwendungen (dApps) verwendet werden.

Schicht 2: Skalierungslösungen, die Aktivitäten außerhalb von Schicht-1-Blockchains abwickeln, um deren Transaktionslast zu verringern.

Schicht 3: Blockchain-Anwendungen, einschließlich Spiele, Wallets und andere dApps.

Allerdings fallen nicht alle Blockchain-Ökosysteme in diese Kategorien. Einige Ökosysteme haben möglicherweise keine Ebenen, während andere je nach Kontext als unterschiedliche Ebenen klassifiziert werden können. 

Layer-0-Protokolle helfen bei der Lösung der Probleme, mit denen Layer-1-Netzwerke konfrontiert sind, die mit einer monolithischen Architektur aufgebaut sind, wie etwa Ethereum. Durch die Schaffung einer flexibleren zugrunde liegenden Infrastruktur und die Möglichkeit für Entwickler, ihre eigenen Blockchains für bestimmte Zwecke zu betreiben, zielt Layer 0 darauf ab, Probleme wie Skalierbarkeit und Interoperabilität effektiver anzugehen. 

Welche Probleme kann Level 0 lösen?

Kompatibilität

Unter Interoperabilität versteht man die Fähigkeit von Blockchain-Netzwerken, miteinander zu interagieren. Diese Eigenschaft ermöglicht ein enger verwobenes Netzwerk von Blockchain-fähigen Produkten und Dienstleistungen, was wiederum für ein besseres Benutzererlebnis sorgt. 

Blockchain-Netzwerke, die auf demselben Layer-0-Protokoll basieren, können miteinander kommunizieren, ohne dass spezielle Brücken erforderlich sind. Mithilfe verschiedener Iterationen kettenübergreifender Übertragungsprotokolle ermöglicht Layer 0 Ökosystem-Blockchains, Funktionen und Anwendungsfälle füreinander zu erstellen. Das Ergebnis ist eine höhere Transaktionsgeschwindigkeit und Effizienz.

Skalierbarkeit 

Eine monolithische Blockchain wie Ethereum ist häufig überlastet, da ein einziges Layer-1-Protokoll alle kritischen Funktionen wie Transaktionsausführung, Konsens und Datenverfügbarkeit bereitstellt. Dadurch entstehen Herausforderungen für die Skalierbarkeit, die Layer 0 durch die Delegierung dieser kritischen Funktionen an andere Blockchains lindern kann. 

Dieses Design stellt sicher, dass Blockchain-Netzwerke, die auf derselben Layer-0-Infrastruktur basieren, bestimmte Aufgaben optimieren und so die Skalierbarkeit erhöhen können. Beispielsweise können Ausführungsketten optimiert werden, um eine große Anzahl von Transaktionen pro Sekunde abzuwickeln. 

Flexibilität für den Entwickler

Um Entwickler zu ermutigen, sie zu verwenden, stellen Layer-0-Protokolle häufig benutzerfreundliche Software Development Kits (SDKs) und eine einfache Schnittstelle bereit, sodass Entwickler problemlos ihre eigenen Blockchains für bestimmte Zwecke ausführen können. 

Layer-0-Protokolle bieten Entwicklern mehr Flexibilität bei der Anpassung ihrer eigenen Blockchains, sodass sie ihre eigenen Token-Ausgabemodelle definieren und die Art der dApps steuern können, die sie auf ihren Blockchains aufbauen möchten.

Wie funktioniert das Layer-0-Protokoll?

Es gibt verschiedene Methoden, mit Layer-0-Protokollen zu arbeiten. Jedes davon hat sein eigenes Design, seine eigenen Funktionen und Schwerpunkte.

Aber im Allgemeinen dienen Layer-0-Protokolle als Haupt- und Primärblockchain und sichern Transaktionsdaten von verschiedenen Layer-1-Ketten. Während es Cluster von Layer-1-Ketten gibt, die auf Layer-0-Protokollen aufbauen, gibt es auch kettenübergreifende Übertragungsprotokolle, die dies ermöglichen Token und Daten, die von verschiedenen Blockchains übertragen werden sollen. 

Die Strukturen und Beziehungen dieser drei Komponenten können von einem Layer-0-Protokoll zum anderen variieren. Hier betrachten wir einige Beispiele: 

Tupfen

Gavin Wood, Mitbegründer von Ethereum, hat Polkadot entwickelt, um Entwicklern den Aufbau eigener Blockchains zu ermöglichen. Das Protokoll verwendet eine Hauptkette (Mainchain) namens Polkadot Relay Chain, und jede unabhängige Blockchain, die auf Polkadot basiert, wird als Parallelkette oder Parachain bezeichnet.

Relay Chain fungiert als Brücke zwischen Parachains, um eine effiziente Datenübertragung sicherzustellen. Es verwendet Sharding, eine Methode zur Aufteilung von Blockchains oder anderen Arten von Datenbanken, um den Transaktionsverarbeitungsprozess effizienter zu gestalten.

Polkadot verwendet eine Proof-of-Stake (PoS)-Verifizierung, um Netzwerksicherheit und Konsens zu gewährleisten. Projekte, die Polkadot nutzen möchten, nehmen an Slot-Auktionen teil. Das erste Parachain-Projekt von Polkadot wurde im Dezember 2021 bei einer Auktion genehmigt.

Lawine

Avalanche wurde 2020 von Ava Labs mit Schwerpunkt auf DeFi-Protokollen gestartet und nutzt eine Infrastruktur, die aus drei Hauptketten besteht: Vertragskette (C-Kette), Austauschkette (X-Kette) und Plattformkette (P-Kette).

Diese drei Ketten sind speziell für die Ausführung wesentlicher Funktionen im Ökosystem konfiguriert, um die Sicherheit zu verbessern, niedrige Latenzzeiten und einen hohen Durchsatz aufrechtzuerhalten. X-Chain wird zum Erstellen und Handeln von Vermögenswerten verwendet, C-Chain zum Erstellen intelligenter Verträge und P-Chain zum Koordinieren von Validatoren und Subnetzen. Die flexible Struktur von Avalanche ermöglicht auch schnelle und günstige Cross-Chain-Swaps.  

Kosmos

Das Cosmos-Netzwerk wurde 2014 von Ethan Buchman und Jay Kwon gegründet und besteht aus einem zentralen PoS-Blockchain-Netzwerk namens Cosmos Hub und maßgeschneiderten Blockchains, die als Zones bekannt sind. Cosmos Hub überträgt Vermögenswerte und Daten zwischen verbundenen Zonen und bietet ein allgemeines Maß an Sicherheit. 

Jede Zone ist hochgradig anpassbar, sodass Entwickler ihre eigene Kryptowährung mit ihrem eigenen Blockverifizierungssystem und anderen Funktionen erstellen können. Alle in diesen Zonen gehosteten Cosmos-Anwendungen und -Dienste interagieren über das Inter-Blockchain Communication (IBC)-Protokoll. Dies ermöglicht den freien Austausch von Vermögenswerten und Daten über unabhängige Blockchains.

Ergebnisse

Abhängig davon, wie sie konzipiert sind, könnten Level-0-Blockchains möglicherweise einige der Herausforderungen der Branche lösen, wie etwa Interoperabilität und Skalierbarkeit. Es bleibt jedoch abzuwarten, wie erfolgreich die Einführung der Level-0-Blockchain sein wird. Es gibt viele konkurrierende Lösungen, die auf ähnliche Ziele abzielen.

Wie wichtig Level-0-Blockchains für die Lösung von Branchenherausforderungen sein werden, hängt von ihrer Fähigkeit ab, Entwickler für die Erstellung dieser Protokolle zu gewinnen, und davon, ob die darauf gehosteten Anwendungen den Benutzern einen echten Mehrwert bieten. 

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