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Layer-2-Lösungen in Krypto verstehen: Skalierung über die Blockchain hinaus
Haben Sie sich jemals gefragt, warum Blockchain trotz ihres Potenzials noch kein Teil unseres täglichen Lebens geworden ist? Blockchain verspricht, alles von Finanzen bis zu Lieferketten zu revolutionieren, stößt jedoch auf ernsthafte Hindernisse. Hohe Transaktionsgebühren, langsame Verarbeitungszeiten und begrenzte Skalierbarkeit verhindern, dass Blockchain ihr volles Potenzial erreicht und eine Massenakzeptanz findet.
Wie können wir diese Herausforderungen überwinden? Hier kommen Layer-2-Lösungen ins Spiel. Sie sind darauf ausgelegt, die Beschränkungen von Layer-1-Blockchains zu beheben, indem sie Transaktionen schneller, kostengünstiger und effizienter machen. Also, was sind Layer-2-Protokolle und warum sind sie der Schlüssel zur Zukunft der Blockchain? Lassen Sie uns das herausfinden.
Was ist eine Layer-2-Blockchain?
Layer-2-Lösungen sind sekundäre Rahmenwerke oder Protokolle, die auf einem bestehenden Blockchain-System (Layer 1) aufgebaut sind. Stellen Sie sich Layer 1 als die Hauptautobahn vor und Layer 2 als zusätzliche Fahrspuren oder sogar separate Straßen, die helfen, den Verkehr effizienter zu bewältigen.
Unterschied zwischen Layer-1- und Layer-2-Lösungen
Layer 1, oder die Haupt-Blockchain (z.B. Bitcoin, Ethereum), verwaltet alle Kerntransaktionen und die Sicherheit. Layer 2 arbeitet auf Layer 1 aufbauend, um dessen Fähigkeiten zu erweitern, insbesondere in Bezug auf Geschwindigkeit und Skalierbarkeit, indem einige Aufgaben von der Hauptkette abgewälzt werden, um die Gesamtleistung zu verbessern.
Die Notwendigkeit von Layer-2-Lösungen
Blockchain ist relativ neu, also warum müssen wir bereits zu Layer-1-Lösungen hinzufügen? Nun, sie stehen vor einigen Herausforderungen, die angegangen werden müssen, wenn die Blockchain eine Massenadoption erreichen soll. Layer-1-Blockchains können nur eine begrenzte Anzahl von Transaktionen pro Sekunde verarbeiten, was zu Netzwerküberlastungen und langsamen Bestätigungszeiten führt.
Während der Stoßzeiten können die Transaktionsgebühren in die Höhe schießen, was die Nutzung der Blockchain teuer macht. Hier kommen jedoch die L2-Protokolle zur Rettung.
Skalierbarkeitsprobleme
Wir benötigen Layer-2-Skalierungstechnologie, weil beliebte Blockchain-Plattformen wie Bitcoin und Ethereum mit Überlastung zu kämpfen haben, da jeder Knotenpunkt jede Transaktion verarbeiten muss, was zu langsamen und teuren Transaktionen führt.
Hohe Transaktionskosten
Wenn die Netzwerkauslastung sprunghaft ansteigt, können die Transaktionsgebühren auf Layer-1-Blockchains in die Höhe schießen. Layer 2 entlastet dies, indem Transaktionen off-chain verarbeitet werden, was die Kosten erheblich senkt.
Latenz
Das Bestätigen von Transaktionen auf Layer 1 kann Minuten dauern, was für viele Anwendungen nicht ideal ist. Layer-2-Lösungen bieten nahezu sofortige Transaktionsbestätigungen, was das Benutzererlebnis erheblich verbessert.
Massenakzeptanz
Damit die Blockchain-Technologie weit verbreitet angenommen wird, muss sie Millionen von Transaktionen pro Sekunde effizient und kostengünstig verarbeiten können. Layer-2-Lösungen machen dies möglich, indem sie die gesamte Transaktionskapazität erhöhen.
Interoperabilität
Layer-2-Lösungen fördern auch eine bessere Interoperabilität zwischen verschiedenen Blockchains, indem sie den Transfer von Vermögenswerten und Daten über verschiedene Netzwerke hinweg erleichtern.
Mehr Privatsphäre
Transaktionen off-chain mit einigen Layer-2-Lösungen durchzuführen, bietet verbesserte Privatsphäre und macht es Außenstehenden schwerer, Aktivitäten nachzuverfolgen.
Effizienz von Smart Contracts
Layer 2 kann die Ausführung von Smart Contracts optimieren, sodass sie schneller und kostengünstiger ablaufen.
Im Wesentlichen überwinden Layer-2-Lösungen die Beschränkungen von Layer-1-Blockchains, indem sie diese schneller, kostengünstiger und praktischer für den alltäglichen Gebrauch machen. Dies ist entscheidend für die breitere Akzeptanz und Benutzbarkeit der Blockchain-Technologie.
Bedeutung der Layer 2 für die Massenakzeptanz
Damit Blockchain den Massenmarkt erreichen kann, muss sie wesentlich mehr Transaktionen schnell und kostengünstig verarbeiten können. Layer-2-Skalierungslösungen helfen dabei, dies zu ermöglichen. Sie steigern die Anzahl der Transaktionen, die gleichzeitig verarbeitet werden können, reduzieren die Kosten und beschleunigen die Bestätigung von Transaktionen.
Ohne Layer 2 wäre die Verwendung von Blockchain für alltägliche Dinge wie Zahlungen, Gaming und dezentralisierte Finanzen (DeFi) aufgrund der Einschränkungen von Layer 1 eine Herausforderung. Layer 2 macht es möglich, dass die Blockchain Millionen von Nutzern und Transaktionen unterstützen kann, wodurch die Technologie für jeden zugänglich und praktisch wird.
Wie Layer 2s funktionieren
OK, also haben wir festgestellt, dass Layer 1 Blockchains langsam sind und deshalb brauchen wir Layer 2. Um dies zu bekämpfen, arbeiten Layer 2 Technologien, indem sie Transaktionen von der Hauptblockchain (Layer 1) nehmen und sie separat in einer effizienteren Umgebung verarbeiten.
- Schritt 1. Off-Chain-Verarbeitung: Transaktionen werden von der Haupt-Blockchain genommen, um verarbeitet zu werden. Dies beinhaltet, die Mehrheit der Transaktionsaktivitäten von Layer 1 wegzunehmen, um Stau zu verringern.
- Schritt 2. Verarbeitung von Transaktionen: Diese Transaktionen werden in parallelen Systemen verarbeitet, die sie viel schneller und kostengünstiger bearbeiten können, da sie nicht von jedem Knoten im Hauptnetzwerk validiert werden müssen.
- Schritt 3. Verankerung zurück zu Ebene 1: Nach der Verarbeitung werden die Ergebnisse periodisch zurück zur Hauptblockchain verankert. Das bedeutet, dass eine Zusammenfassung aller Off-Chain-Transaktionen auf Ebene 1 aufgezeichnet wird, was die Sicherheit und Integrität der Blockchain gewährleistet.
Diese Methode verringert die Arbeitslast auf Schicht 1, macht das gesamte System effizienter und erhält gleichzeitig die dezentrale Natur und Sicherheit der Hauptblockchain.
Arten von Layer-2-Blockchains
State Channels
Diese ermöglichen es zwei Parteien, off-chain zu handeln, was bedeutet, dass sie zahlreiche Transaktionen durchführen können, ohne jedes Mal die Haupt-Blockchain einzubeziehen. Nur das Endergebnis dieser Transaktionen wird an die Blockchain übermittelt. Das reduziert die Überlastung erheblich und beschleunigt den Prozess. Ein beliebtes Beispiel ist das Lightning Network für Bitcoin, das schnelle, kostengünstige Zahlungen ermöglicht.
Sidechains
Dies sind separate Blockchains, die parallel zur Hauptkette laufen und durch eine zweiseitige Verankerung verbunden sind, die den Transfer von Vermögenswerten zwischen der Hauptkette und der Seitenkette ermöglicht. Seitenketten können unabhängig mit ihren eigenen Regeln und Funktionen operieren, was Flexibilität bietet und die Belastung der Hauptkette verringert.
Beispiele hierfür sind dasLiquid Network, welches die Fähigkeiten von Bitcoin erweitert, und RSK, das Smart-Contract-Funktionalitäten zu Bitcoin hinzufügt.
Rollups
Rollups bündeln mehrere Transaktionen in eine einzige und übermitteln sie an die Hauptkette. Es gibt zwei Haupttypen: Optimistic Rollups und ZK-Rollups. Optimistic Rollups gehen standardmäßig davon aus, dass Transaktionen gültig sind und führen Berechnungen nur durch, wenn sie angefochten werden, während ZK-Rollups Nullwissen-Beweise verwenden, um sicherzustellen, dass Transaktionen korrekt sind, bevor sie an die Hauptkette übermittelt werden.
Beispiele sind Arbitrum (Optimistic Rollup) und zkSync (ZK-Rollup), die beide dabei helfen, Ethereum zu skalieren, indem sie den Durchsatz erhöhen und die Kosten senken.
Plasma
Plasma erzeugt kleinere, sekundäre Ketten (Plasma Chains), die parallel zur Hauptkette laufen. Diese Ketten bewältigen den größten Teil der Transaktionslast und reichen periodisch Zusammenfassungen an die Hauptkette ein.
Plasma hilft dabei, Ethereum zu skalieren, indem Transaktionen auf diese kleineren Ketten ausgelagert werden, wodurch die Überlastung der Hauptkette verringert wird. OmiseGO ist ein Beispiel für ein Projekt, das Plasma nutzt, um schnelle und kostengünstige Transaktionen zu ermöglichen.
Gesamt Vorteile von Layer-2-Blockchains
- Verbesserte Skalierbarkeit: Verarbeitet mehr Transaktionen pro Sekunde und verringert so die Überlastung der Haupt-Blockchain.
- Geringere Transaktionsgebühren: Die Verarbeitung außerhalb der Blockchain senkt die Kosten erheblich.
- Schnellere Transaktionszeiten: Ermöglicht nahezu sofortige Bestätigungen, was das Benutzererlebnis verbessert.
- Verringerte Last auf Ebene 1: Verlagert Transaktionen von der Hauptblockchain, um die Gesamtleistung zu verbessern.
- Verbesserter Datenschutz: Bietet besseren Datenschutz durch die Abwicklung von Transaktionen außerhalb der Blockchain.
- Bessere Benutzererfahrung: Kombiniert schnellere Transaktionen und niedrigere Gebühren für ein zugänglicheres System.
- Interoperabilität: Ermöglicht den nahtlosen Transfer von Vermögenswerten und Daten über verschiedene Blockchains hinweg.
- Optimierte Smart Contracts: Beschleunigt die Ausführung von Smart Contracts und macht sie kostengünstiger, was DeFi-Anwendungen zugutekommt.
Was sind die besten Layer-2-Kryptowährungen im Jahr 2024?
Arbitrum (ARB)
Optimismus (OP)
Polygon (MATIC)
zkSync (ZKS)
Immutable X (IMX)
Lightning-Netzwerk (für Bitcoin)
Base (Coinbase Layer 2 Netzwerk)
Mantle (MNT)
Loopring (LRC)
Coti (COTI)
Layer-2-Blockchain erleichtert den Umgang mit Kryptowährungen für die breite Masse
Insgesamt ist die L2-Blockchain für das Skalieren der Blockchain-Technologie unerlässlich, da sie schneller, kostengünstiger und alltagstauglicher wird. Sie spielen eine entscheidende Rolle bei der Förderung der Massenakzeptanz von Blockchain, indem sie die inhärenten Beschränkungen von Layer-1-Systemen angehen.
