Autor: Leandro Pereira

Übersetzung: Huohuo, umgangssprachliche Blockchain

Ethereum, die zweitgrößte Kryptowährung nach Marktkapitalisierung, steht vor einem umfassenden Upgrade seines Netzwerks, bei dem 1 Million neue Layer-2-Skalierungslösungen eingeführt werden.

Die Layer-2-Lösung zielt darauf ab, die Netzwerküberlastung und die hohen Transaktionsgebühren zu lindern, die Ethereum in den letzten Jahren geplagt haben. Das als Ethereum Improvement Proposal – EIP 1559 bekannte Upgrade wird auch eine neue Gebührenstruktur einführen, die einen Teil der Transaktionsgebühren verbrennen und so den Wert von Ethereum im Laufe der Zeit steigern wird.

Die neueste Gebührenstruktur wird den Ethereum-Inhabern große Vorteile bringen. Ein Teil der Transaktionsgebühren wird verbrannt und nicht einfach an Bergleute ausgezahlt, was voraussichtlich das Angebot an im Umlauf befindlichem Ethereum verringern wird. Es wird erwartet, dass dadurch der Wert im Laufe der Zeit steigt. Diese neue Gebührenstruktur zielt darauf ab, die Transaktionsgebühren stabiler und vorhersehbarer zu machen, was letztendlich das Benutzererlebnis verbessert und Ethereum einem breiteren Benutzerkreis zugänglich macht.

1. Aber warum brauchen wir so viele L2?

Blockchain ist in Schichten aufgebaut, wobei jede Schicht einem bestimmten Zweck dient. Die Basisschicht, Layer 1 genannt, ist die Grundlage eines Blockchain-Netzwerks. Hier werden Transaktionen verarbeitet und im Distributed Ledger erfasst.

Obwohl sie sicher und dezentralisiert sind, weisen Layer-1-Blockchains aufgrund des zur Überprüfung von Transaktionen verwendeten Konsensmechanismus Einschränkungen in der Skalierbarkeit und Transaktionsgeschwindigkeit auf. Hier kommen Layer-2-Lösungen ins Spiel.

Schicht 2 bezieht sich auf Hilfs-Frameworks oder Protokolle, die auf der Basis-Blockchain aufbauen, um die Transaktionsgeschwindigkeit und Skalierbarkeit zu erhöhen. Anstatt Transaktionen direkt auf Layer 1 zu verarbeiten, verarbeiten Layer-2-Lösungen Off-Chain-Transaktionen, bevor sie in der Hauptkette gebündelt und abgewickelt werden. Dies trägt dazu bei, die Überlastung der Basisschicht zu reduzieren.

Einige Beispiele für L2-Lösungen umfassen Statuskanäle, Sidechains und Rollups.

Staatliche Kanäle wickeln Transaktionen zwischen zwei Parteien außerhalb der Kette ab, indem sie einen Zahlungskanal öffnen. Sidechains sind unabhängige Blockchains, die parallel laufen und mit der Hauptkette verknüpft sind. Rollup stapelt Transaktionen außerhalb der Kette und generiert kryptografische Beweise, um Transaktionen auf L1 zu überprüfen. Blockchains wie Cosmos, Polkadot und Cardano bezeichnen sich selbst als Layer 0 (L0), da sie als Grundlage für den Aufbau mehrerer miteinander verbundener Blockchains im Netzwerk dienen sollen.

Diese Layer-0-Blockchains sind speziell dafür optimiert, dass verschiedene Layer-1-Ketten und Layer-2-Lösungen über die Layer-0-Grundlage zusammenarbeiten und kommunizieren können.

Sie ermöglichen es Entwicklern außerdem, angepasste L1s für bestimmte Anwendungsfälle zu erstellen und dabei die gemeinsame Sicherheit und Interoperabilität der zugrunde liegenden Schicht 0 zu nutzen. Durch die Koordinierung kettenübergreifender Nachrichten und Transaktionen kann das L0-Netzwerk einen insgesamt höheren Transaktionsdurchsatz im gesamten Blockchain-Ökosystem erreichen.

L0 ermöglicht die Ableitung von Sicherheit aus dem gesamten Netzwerk, anstatt dass sich jede Kette in Silos schützen muss. Daher kann „gemeinsame Sicherheit“ einen stärkeren Schutz bieten.

Daher ist L0 nicht nur eine einzelne Kette, sondern die Grundlage des Internets der Blockchains.

2. Zurück zu den Vorteilen von L2...

Zu den wichtigsten Vorteilen von L2-Lösungen gehören:

Verbesserter Durchsatz und höhere Transaktionsgeschwindigkeit im Vergleich zur direkten Transaktion auf L1. Dies ist der Schlüssel zur Skalierbarkeit von dApps.

Die Transaktionsgebühren der Benutzer sind niedriger als bei der Zahlung von Gasgebühren auf L1.

Die Skalierbarkeit wird verbessert, da die Transaktionsverarbeitung von der Hauptkette ausgelagert wird.

Warum die Verbreitung mehrerer L2-Blockchains anstelle eines einzigen standardisierten Ansatzes?

Ich versuche damit zu sagen, dass unterschiedliche Anwendungsfälle – Statuskanäle, Plasma, Rollups usw. – jede L2-Technologie für bestimmte Arten von Transaktionen, Vermögenswerten oder Blockchain-Interaktionen optimiert ist. Keine Lösung funktioniert auf ganzer Linie am besten.

Staatliche Kanäle eignen sich beispielsweise am besten für schnelle Mikrozahlungen, E-Commerce-Transaktionen und Gaming-Anwendungsfälle. Zu diesen Plattformen gehören Raiden Network für Ethereum und Counterfactual für NFT-Transfers.

Plasma – Optimiert für komplexere Smart Contracts und Anwendungen mit Geldpools. Ein Beispiel ist Polygon Plasma, eine Skalierungslösung für das Ethereum-Netzwerk, die darauf abzielt, dessen Geschwindigkeit zu erhöhen und Transaktionsgebühren zu senken. Es funktioniert durch die Schaffung mehrerer Sidechains, von denen jede in der Lage ist, Transaktionen unabhängig von der Haupt-Ethereum-Blockchain zu verarbeiten.

Zu den Anwendungsfällen können auch Optimistic Rollups (OR) und ZK-Rollups (ZKR) gehören.

Aufgrund der Effizienz der Bündelübertragungen eignet sich OR gut für dezentrale Börsen und NFT-fokussierte Anwendungen. Beispielsweise nutzen Synthetix und Loopring Optimistic Rollups. ZKR eignet sich ideal für datenschutzorientierte Transaktionen wie anonyme Zahlungen und Überweisungen. ZKSync 2.0 von Ethereum nutzt ZK-Rollups für kostengünstige, private Transaktionen.

Sidechains ermöglichen den schnelleren und individuelleren Aufbau von Blockchains für Unternehmensanwendungsfälle. Beispielsweise ermöglicht die RSK-Sidechain Bitcoin-ähnliche Funktionalität durch Smart-Contract-Funktionalität, während Validium für vertrauliche DeFi-Anwendungen und Blockchain-Interoperabilität geeignet ist. Datenschutzprotokoll Railgun verwendet Validium, um Anonymität zu erreichen.

Wie Sie sehen, dient jede Layer-2-Technologie einem anderen Zweck. Anwendungen können den Transaktionsdurchsatz, die Kosten und das Benutzererlebnis optimieren, indem sie einen für ihren Zielanwendungsfall geeigneten Ansatz nutzen.

Durch die Koexistenz mehrerer L2-Lösungen besteht mehr Spielraum für Experimente, Weiterentwicklung und Anpassung an die Anwendungsanforderungen. Dadurch werden zentrale Fehlerquellen vermieden, bei denen eine dominante L2-Lösung aufgrund technischer Probleme oder Hackerangriffe ausfällt und das gesamte Ökosystem ernsthaft beeinträchtigt. Mit vielfältigen Lösungen können Risiken reduziert werden.

Eine Anwendung muss möglicherweise mehrere L2s für verschiedene Teile ihres Backends oder Transaktionsflusses kombinieren. Interoperabilität ermöglicht diese Zusammensetzbarkeit.

Verschiedene Entwicklungsteams erstellen gleichzeitig Layer-2-Designs, ohne dass eine zentrale Stelle die Standards durchsetzt. Das bringt mehr Abwechslung.

Wettbewerbs- und Finanzierungsdynamik – Jede L2 konkurriert um die Akzeptanz durch dApp-Entwickler. Dies treibt Innovationen voran, da Lösungen versuchen, sich auf dem Markt zu differenzieren.

Noch im Anfangsstadium – Blockchain selbst befindet sich noch in der Reifephase. Im Laufe der Zeit werden wir wahrscheinlich weitere Integrationen und Standards rund um Layer 2 erleben, da sich Plattformen, Technologien und Anforderungen weiterentwickeln.

Die Verbreitung von Layer-2-Lösungen bietet Flexibilität, reduziert systemische Risiken und ermöglicht die Anpassung an diese sich schnell entwickelnde Branche. Aber auf lange Sicht können verstärkte Koordinierungs- und Interoperabilitätsprotokolle dazu beitragen, diesem aufstrebenden Bereich mehr Struktur zu verleihen.

3. Es gibt auch Herausforderungen

Bei der Implementierung der L2-Blockchain müssen wir einige Herausforderungen berücksichtigen:

Erhöhte Komplexität der Design- und Sicherheitsüberlegungen. Mögliche Sicherheitskompromisse und Zentralisierungsrisiken hängen vom L2-Design ab. Fragmente über mehrere L2-Lösungen statt eines einheitlichen Ökosystems. Technische Hindernisse, die Benutzer dazu bringen, neue Prozesse zur Verarbeitung von Transaktionen einzuführen. Layer-2-Lösungen sind von entscheidender Bedeutung, um die Skalierung von Blockchain-Netzwerken für größere Transaktionsvolumina und Benutzer zu ermöglichen. Es muss jedoch darüber nachgedacht werden, Layer 2 sicher und dezentral zu integrieren. Langfristig kann die richtige Layer-2-Lösung wichtige Funktionen und Anwendungsfälle für die Blockchain freischalten. 4. Können wir also sagen, dass L1 Konsens und L2 Transaktion ist?

Dies ist wahrscheinlich eine gute Möglichkeit, darüber nachzudenken, aber lassen Sie mich einige zusätzliche Details nennen:

Auf Schicht 1 läuft der zentrale Konsensmechanismus, der Transaktionen validiert und neue Blöcke zur Blockchain hinzufügt. Es schafft Vertrauen und Sicherheit für das Netzwerk. Allerdings wickelt Layer 1 auch in der Blockchain eingebettete Transaktionen ab. Das Problem besteht darin, dass Transaktionen direkt auf Schicht 1 aufgrund von Einschränkungen wie der Blockgröße und der Notwendigkeit, hohe Gasgebühren zu zahlen, langsam und teuer sein können.

Hier kommt Schicht 2 ins Spiel – sie verarbeitet Transaktionen zunächst über die Hauptblockchain und ermöglicht so schnellere und kostengünstigere Transaktionen.

Daher bündelt eine L2-Lösung im Wesentlichen viele Transaktionen in Stapeln und nutzt die Sicherheit von Layer 1 für die endgültige Abwicklung, während gleichzeitig die inhärenten Einschränkungen in Bezug auf Geschwindigkeit und Gebühren vermieden werden. In diesem Sinne verarbeiten beide Schichten Transaktionen, L2 ist jedoch für Transaktionsdurchsatz, Benutzererfahrung und geringere Kosten optimiert.

Als Analogie: Schicht 1 ähnelt dem Bankabwicklungssystem der Federal Reserve, während Schicht 2 dem Visa/MasterCard-Zahlungsnetzwerk ähnelt, das mit Verbrauchern und Händlern interagiert.

TLDR: Schicht 1 kümmert sich um Konsens, Sicherheit und einige Transaktionen auf Basisebene, während Schicht 2 sich speziell um die Skalierbarkeit von Transaktionen kümmert. Aber sie arbeiten Hand in Hand, um den Gesamtnutzen der Blockchain zu gewährleisten.

5. Brauchen wir also mehr L2?

Meine Antwort lautet ganz einfach: Nein. Langfristig brauchen wir nicht unbedingt so viele L2-Lösungen, die sich im Blockchain-Bereich ausbreiten, und während Diversität und Flexibilität in der Anfangsphase von Vorteil sein können, können zu viele isolierte oder fragmentierte Layer-2-Protokolle letztendlich die allgemeine Akzeptanz blockieren.

Im Idealfall wird es im Laufe der Zeit zu einer stärkeren Harmonisierung und Standardisierung kommen, wenn die Branche reifer wird und führende Praktiken entstehen. Dies kann zur Entstehung einiger gängiger, kompatibler Layer-2-Frameworks führen, die auf bestimmte Funktionen zugeschnitten sind (z. B. Zahlungen, dezentrale Börsen, NFT-Anwendungen usw.).

Interoperabilitätsstandards und modulare Designs ermöglichen eine nahtlose Zusammenarbeit dieser Lösungen. Dies bietet eine gute Balance zwischen Anpassung, Risikominderung und einem einheitlichen Benutzererlebnis.

Alle Tier-2-Experimente können zunächst notwendig sein, sind aber auf lange Sicht nicht optimal. Einige Standardintegrationen und -integrationen können dazu beitragen, das wahre Potenzial von Layer 2 auszuschöpfen, um die Blockchain-Technologie mit Flexibilität und Zusammenhalt über Anwendungen hinweg zu erweitern.