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Was sind Layer 2s in der Krypto? Warum sind sie wichtig?

Unter Gage Bowser | NOV 04, 2022

Was sind Layer 2s in der Krypto? Warum sind sie wichtig? 5:05 Min gelesen

Was sind Layer 2s in der Krypto? Warum sind sie wichtig?

Was sind Layer 2s?

Ein Layer 2 (üblicherweise als L2 abgekürzt) ist eine Blockchain-Skalierbarkeitslösung, die einen höheren Durchsatz und billigere Transaktionen auf dem zugehörigen Layer 1 (L1) ermöglicht, während die Sicherheitsgarantien der Basis-Blockchain erhalten bleiben. L2s können theoretisch mit jeder L1 in Verbindung gebracht werden, aber da nur Ethereum-L2s signifikante Zugkraft erlangt haben, werden wir uns in diesem Artikel ausschließlich auf sie konzentrieren.

Warum brauchen wir L2s?

Mit der zunehmenden Popularität von Kryptowährungen ist die Nachfrage nach Blockspace exponentiell gestiegen, wodurch die Layer-1-Blockchains an ihre Grenzen stoßen. Mit dem Aufkommen einer Fülle von DeFi-, NFT- und Gaming-Anwendungen haben die Nutzer nun eine große Auswahl an Aktivitäten auf der Kette. Dieser Zustrom an Netzaktivitäten hat zu einer Überlastung geführt – höhere Transaktionsgebühren und langsamere Ausführungszeiten sorgen für ein schlechtes Nutzererlebnis und bremsen die Wirtschaftstätigkeit. Bei Nachfragespitzen sind die Gaspreise zeitweise so unerschwinglich geworden, dass Privatkunden Ethereum nicht mehr nutzen können.

Dünen-Link

Es ist für die Nutzer einfach nicht wirtschaftlich, Transaktionen durchzuführen, wenn die Kosten für die Gasgebühren für den Tausch von Vermögenswerten den Gesamtwert der Vermögenswerte selbst erreichen. Ethereum muss skaliert werden, um die nächste Generation von Krypto-Nutzern an Bord zu holen. Eine Erhöhung des Durchsatzes im Ethereum-Mainnet würde jedoch Kompromisse bei der Dezentralisierung und Sicherheit des Netzwerks erfordern. Um das Blockchain-Trilemma noch einmal kurz aufzuwärmen: Eine Erhöhung der Blockgröße würde zwar einen höheren Transaktionsdurchsatz ermöglichen, aber auch anspruchsvollere Hardware für den Betrieb eines netzwerksichernden Knotens erfordern. Dies erhöht die Hürde für die Teilnahme der Validierer, was wiederum der Dezentralisierung des Netzes schadet. Obwohl verschiedene Initiativen auf Protokollebene vorgeschlagen wurden, um das Trilemma zu lösen, befinden sie sich derzeit noch in der Forschungs- und Entwicklungsphase der Roadmap von Ethereum.

Schicht 2 versucht, die Überlastung des Netzes zu lindern, indem sie das Trilemma vollständig umgeht. L2s funktionieren, indem sie die Verantwortung für die Transaktionsausführung auf ein so genanntes Rollup verlagern. Ein Rollup rollt Transaktionsbündel auf, die sonst auf einer L1 verarbeitet würden, und übermittelt die Abrechnung dieser Transaktionsbündel in regelmäßigen Abständen an die Basisblockchain zurück. Bei der Abrechnung werden die Hunderte von Transaktionen in dem Bündel alle mit einer einzigen Transaktion auf L1 abgeschlossen. Auf diese Weise ist das Rollup in der Lage, das Sicherheitsmodell des Mainnet Ethereum zu nutzen und gleichzeitig die Gasgebühren um eine Größenordnung zu reduzieren. Entwickler können Anwendungen auf L2 auf die gleiche Weise bereitstellen wie auf L1, und zwar zu einem Bruchteil der Kosten für sie und ihre Benutzer. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass eine abgeschlossene Transaktion auf L2 nicht notwendigerweise die Finalität auf L1 garantiert. Rollups sind zwar ein wirksames Mittel, um die überschüssige Nachfrage nach Blockplatz zu befriedigen, aber sie bringen auch eine Reihe von Kompromissen mit sich. Rollup-Teams haben verschiedene Ansätze für diese Kompromisse gewählt, und laut DefiLlama gibt es derzeit 7 verschiedene L2-Lösungen, die mit dem Mainnet kompatibel sind und zusammen ein TVL von ~$3,4 Mrd. haben.

Arten von L2s

Optimistische Rollups

Im vergangenen Jahr sind L2s zu einem beliebten Ziel für Ethereum-Anwendungen geworden, die ein hohes Volumen an billigen Transaktionen benötigen. Die Marktführer Arbitrum und Optimism sind in Betrieb gegangen und haben in der Folge rund 7 % (3 Mrd. US-Dollar) des Total Value Locked (TVL) von Ethereum absorbiert. Arbitrum und Optimismus werden beide als optimistische Rollups klassifiziert, d. h. als ein Zweig von Rollups, die von der „optimistischen“ Annahme ausgehen, dass die in L2-Bündeln enthaltenen Transaktionen gültig sind, wenn sie zurück nach L1 gebucht werden. „Gültig“ bedeutet in diesem Fall, dass die von L2 empfangenen Transaktionen authentisch sind und keine böswilligen oder unrechtmäßigen Überweisungen enthalten. Wenn ein Prüfer im Netz Zweifel an der Gültigkeit einer oder mehrerer Transaktionen in dem abzurechnenden Bündel hat, kann er einen Betrugsnachweis durchführen, um die Rechtmäßigkeit dieser Transaktionen zu prüfen. Die optimistische Rollup-Architektur eignet sich gut für die Zusammenfassung von Transaktionen und ihre Übermittlung an die Basisschicht, ist jedoch auf Validierer angewiesen, die eine doppelte Prüfung vornehmen. Das bedeutet auch, dass die Nutzer nach Beendigung des Rollups eine Wartezeit in Kauf nehmen müssen, bevor ihre Gelder auf L1 Ethereum finalisiert und abgehoben werden können. Diese Verzögerung dauert etwa sieben Tage, was für Krypto-Nutzer eine sehr lange Zeit ist. Obwohl die Nutzer einen Liquiditätsanbieter in Anspruch nehmen können, um die Verzögerungszeit zu umgehen, führt dieser Kompromiss zu einer suboptimalen Nutzererfahrung. Trotzdem halten Arbitrum und Optimism heute fast 80 % des gesamten L2-Marktanteils, was zum Teil auf die hohe Nachfrage nach Blockspace und den Mangel an brauchbaren Alternativen zurückzuführen ist.

Aktueller L2-Marktanteil

Null-Wissen-Rollups

Obwohl Optimistic Rollups heute dominieren, erwartet der Markt mit Spannung die Einführung einer Vielzahl von Zero-Knowledge Rollups (ZKRs), die durch den Einsatz fortschrittlicher kryptographischer Techniken einen Durchbruch in der technischen Leistung versprechen. Im Gegensatz zu Optimistic Rollups sind ZKRs ein weiterer Zweig der L2-Technologie, der die Gültigkeit und die UX-Bedenken von Optimistic Rollups durch den Einsatz von Zero-Knowledge Proofs verbessert. Im Gegensatz zu OPs benötigen ZKRs keine Verzögerungszeit beim Verlassen des Rollups nach L1 und können daher eine viel reibungslosere UX ermöglichen. Dies liegt daran, dass ZKRs Gültigkeitsnachweise verwenden, die außerhalb der Kette berechnet und bei der Abrechnung an das Ethereum Mainnet gemeldet werden. Die Zero-Knowledge-Kryptographie gilt als Spitzentechnologie, was erklärt, warum diese Rollups viel langsamer auf den Markt gekommen sind als ihre optimistischen Gegenstücke. Der Hype um ZKR ist jedoch real: In Anbetracht der vielen leistungsfähigen und gut kapitalisierten Projekte, die demnächst auf den Markt kommen, ist es klar, dass sowohl Privatkunden als auch institutionelle Anleger erwarten, dass ZKRs das Spiel verändern werden. Unter den ZKRs sind die Angebote der Teams von Matter Labs und Starkware die am meisten erwarteten. Matter Labs‘ zkSync L2 wird voraussichtlich in diesem Herbst in Betrieb gehen, während Starknet derzeit in einer begrenzten Alpha-Phase läuft. Starkware hat auch app-spezifische Rollup-Lösungen für beliebte Anwendungen wie dYdX und Immutable X entwickelt.

Da sich das Ökosystem der Kryptowährungen weiter ausbreitet, besteht wenig Zweifel daran, dass die Nachfrage nach Skalierungslösungen im gleichen Maße steigen wird. Der L2-Raum von heute entwickelt sich weiter, da die Teams verschiedene Kompromisse in einem sich ständig weiterentwickelnden Design-Raum untersuchen. Die Nutzer werden sich wahrscheinlich für das Rollup mit der UX-optimierten Lösung entscheiden. Entwicklungen in der Skalierung auf Protokollebene und in der ZK-Forschung werden wahrscheinlich auch weiterhin die Dynamik des L2-Raums verändern. L2-Teams konkurrieren um Anreize und Produktdesign und versuchen gleichzeitig, mit der technologischen Entwicklung Schritt zu halten.

Author: Gage Bowser

AscendEX's preeminent sake scholar

Crypto Class of: 2016

Fun Fact: My sizzling take is that God Emperor is the best chronicle in the Dune series

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