Unterschiede zwischen L1 und L2 Blockchain-Technologie
Die Layer-one (L1) und Layer-two (L2) Blockchains bieten unterschiedliche Ansätze zur Skalierung von verteilten Ledger Netzwerken. Während Entwickler von L1 Blockchains darauf abzielen, das Basiskommunikationsprotokoll zu verbessern, haben L2 Programmierer Transaktionen Off-Chain verlagert, um schnellere und kostengünstigere Transaktionen zu ermöglichen.
Was sind Layer-One Blockchains?
Layer-One (L1) bezieht sich auf ein Basiskommunikationsprotokoll wie Bitcoin oder Ethereum. Diese Netzwerke arbeiten auf einem dezentralen Ledger, das durch Proof-of-Work (PoW) Mining oder Proof-of-Stake (PoS) Staking gesichert wird. L1 Chains wie Bitcoin und Ethereum bieten beispiellose Sicherheit. Während Spitzenzeiten kämpfen beide jedoch mit langsamen Transaktionsgeschwindigkeiten und hohen Gebühren.
Entwickler von verschiedenen L1-Netzwerken arbeiten daran, die Skalierung von Layer One zu verbessern, indem sie Methoden wie Erhöhung der Blockgröße, Sharding und die Einführung von Proof-of-Stake-Konsens nutzen. Allerdings erfordern erhebliche Upgrades von Layer One eine Koordination zwischen Node-Betreibern und können Jahre dauern. Einige Blockchains beabsichtigen, L2-Protokolle als temporäre oder langfristige Lösung zu nutzen.
Was sind Layer-Two Blockchains?
Layer-Two (L2) Lösungen nutzen die Sicherheit einer vorhandenen Layer-One Blockchain und ermöglichen schnellere und kostengünstigere Transaktionen Off-Chain. Jedoch werden die Daten nicht immer zusammengefasst und auf L1 abgewickelt.
Hier sind einige wichtige L2-Lösungen:
Lightning Network für Bitcoin
Das Lightning Network (LN) für Bitcoin ist eine Skalierungslösung der zweiten Ebene, die darauf abzielt, schnellere und kostengünstigere Transaktionen auf der Bitcoin Blockchain (L1) zu ermöglichen. Es arbeitet auf der oberen Schicht von Bitcoins Basisschicht und ermöglicht sofortige Zahlungen, indem es die Notwendigkeit von Blockbestätigungen umgeht.
Transaktionen im Lightning Network finden Off-Chain in Zahlungskanälen zwischen Benutzern statt. Nur die Eröffnungs- und Schließungstransaktionen der Kanäle werden auf der Bitcoin-Blockchain aufgezeichnet. Teilnehmer können innerhalb dieser Kanäle mehrfach Transaktionen durchführen und so Staus und Gebühren auf L1 reduzieren.
Kritiker kritisieren das LN dafür, dass es häufige Verwendung von Verwahrgeldbörsen macht, da Benutzer ihr Geld in dritte Hände legen müssen. Außerdem stellt die Off-Chain-Methode ein Risiko dar: Wenn die Knoten keine angemessene Sicherung haben, könnte dies zu unwiderruflichem Geldverlust führen.
Loopring und ZK-Rollups für Ethereum
Loopring verwendet Zero-Knowledge Rollups (ZK-Rollups), um Hunderte von Transaktionen Off-Chain zusammenzufassen und einen kryptografischen Nachweis zu generieren, der ihre Gültigkeit bestätigt. Dieser Nachweis wird an Layer One (Ethereum) übermittelt, um die Notwendigkeit einer Bearbeitung jeder Transaktion On-Chain zu umgehen.
Polygon ZKEVM verwendet ebenfalls ZK-Rollup-Technologie, um Ethereum-Transaktionen mit hoher Durchsatzrate und niedrigeren Gebühren anzubieten. Auf der Risikoseite glauben einige, dass eine starke Abhängigkeit von ZK-Rollups Zentralisierungsrisiken mit sich bringen kann, da Validatoren und Sequencer zu Schlüsselakteuren im System werden.
ZK-Rollups sind sowohl in theoretischer Hinsicht als auch in Bezug auf ihre Implementierung komplex. Diese Komplexität kann potenzielle Schwachstellen verursachen, wenn sie nicht korrekt implementiert oder sorgfältig geprüft werden.
Optimistic Rollups
Optimistic Rollups wie Optimism und Arbitrum bieten ähnliche Durchsatzverbesserungen durch die Verarbeitung von Transaktionen Off-Chain. Sie verfolgen jedoch einen anderen Ansatz als ZK-Rollups zur Abwicklung von Daten auf Layer One.
Während ZK-Rollups die Gültigkeit kryptografisch nachweisen, gehen optimistische Rollups davon aus, dass Transaktionen gültig sind und Abwicklungen/Streitigkeiten von Transaktionen auf Layer One nur dann durchgeführt werden, wenn es notwendig ist. Dies erfordert einen separaten Betrugsnachweisprozess.
Optimistische Rollups sind ebenfalls komplex. Wie bei ZK-Rollups kann die Technologie zu unvorhergesehenen Schwachstellen oder Fehlern führen. Eine weitere Kritik besteht in der Verzögerung von Auszahlungen von einem optimistischen Rollup zurück zur Hauptkette.
Starknet und Validium
Starknet nutzt Stark Proofs, um Transaktionen Off-Chain zu validieren und später auf Ethereum abzuwickeln. Validium-Plattformen wie Boba Network verlagern ebenfalls die Vertragsausführung Off-Chain, wickeln jedoch nicht zurück auf Layer One ab.
Kritikpunkte an Starknet und Validium sind Komplexität, Vertrauensannahmen und Rechenintensität. Außerdem kann die Abhängigkeit von bestimmten Einrichtungen für die Off-Chain-Datenspeicherung zu Zentralisierung führen und das System möglicherweise anfälliger für Angriffe oder Manipulationen machen.
Das Skalierbarkeits-Dilemma
Keine Lösung bietet Geschwindigkeit, Sicherheit und Dezentralisierung im gleichen Maße. Layer Two ist darauf ausgerichtet, Transaktionsgeschwindigkeit zu bieten, ohne die Sicherheit von Layer One zu beeinträchtigen. Einige argumentieren jedoch, dass Dezentralisierung verloren geht, wenn Berechnungen Off-Chain verlagert werden.
Andere sind der Ansicht, dass die ideale langfristige Lösung wahrscheinlich eine Kombination aus Layer One und Layer Two ist. In der Zwischenzeit bleiben zahlreiche Krypto-Enthusiasten fest davon überzeugt, dass nur L1s eine Bedeutung auf der weiteren Reise haben.
Zusammenfassend bieten Layer Two-Plattformen einen anderen Weg zur Skalierung, indem sie Transaktionen Off-Chain bearbeiten, während einige von dem robusten Sicherheitsmodell von Layer One profitieren. Für manche macht diese Balance aus Geschwindigkeit und Sicherheit Layer Two-Lösungen attraktiv für die Blockchain-Adoption.
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