Was sind Ethereum Layer-2 Blockchains und wie funktionieren sie?
TL;DR: Ethereum Layer-2 blockchains are solutions designed to enhance the scalability of the Ethereum network. They operate on top of the Ethereum blockchain (Layer-1), inheriting its security while striving to provide faster and less costly transactions. Common types of Layer-2 solutions include rollups and sidechains.
Verständnis von Ethereum und seinen Skalierungsproblemen
Ethereum, konzipiert von Vitalik Buterin im Jahr 2013 und gestartet im Jahr 2015, ist ein dezentrales Netzwerk, das eine gemeinsame Datenbank unterhält, die in der Lage ist, Smart Contracts auszuführen. Diese selbstausführenden Vereinbarungen haben den Weg für dezentrale Anwendungen (dApps) geebnet, was zu einer erhöhten Nutzung von Ethereum geführt hat. Allerdings hat dieses Wachstum auch Skalierungsprobleme hervorgehoben, wie hohe Transaktionsgebühren, Netzwerküberlastung und langsame Transaktionszeiten während Zeiten hoher Netzwerkaktivität.
Was ist Layer-2?
Layer-2 bezieht sich auf jedes off-chain Netzwerk, System oder Technologie, das auf einer Blockchain (allgemein bekannt als Layer-1 Netzwerk) aufgebaut ist und darauf abzielt, die Fähigkeiten des zugrunde liegenden Basisnetzwerks zu erweitern. Layer-2 Lösungen erben die Sicherheit der Blockchain, auf der sie aufgebaut sind, wobei Transaktionsdaten von dem zugrunde liegenden Blockchain-Netzwerk überprüft und bestätigt werden. Sie streben danach, den Durchsatz von Transaktionen zu erhöhen, mit der Absicht, Gebühren zu reduzieren, ohne dabei auf Dezentralisierung oder Sicherheit zu verzichten.
Die Notwendigkeit von Layer-2-Lösungen
Das Blockchain-Skalierbarkeitstrilemma besagt, dass Blockchains nicht effektiv skalieren können, während das zugrunde liegende Netzwerk sowohl sicher als auch dezentralisiert bleibt. Stattdessen müssen Kompromisse zwischen diesen drei Merkmalen eingegangen werden. Layer-2-Lösungen basieren auf der Annahme, dass diese Skalierbarkeitsbegrenzung besteht, weil Blockchains mit zu vielen Aufgaben betraut sind. Durch die gemeinsame Bewältigung der Transaktionsverarbeitung sind Layer-2-Lösungen darauf ausgelegt, diese Skalierbarkeitsprobleme zu lösen.
Arten von Ethereum Layer-2 Lösungen
Häufige Arten von Layer-2 Lösungen auf Ethereum beinhalten optimistische Rollups und Zero-Knowledge Rollups (ZK Rollups). Optimistische Rollups und ZK Rollups gelten als sicher, da sie die Sicherheit des Ethereum Hauptnetzwerks erben. Die Kompatibilität der Ethereum Virtual Machine (EVM) mit optimistischen Rollups erleichtert es Entwicklern, bestehende Smart Contracts von Ethereum zu optimistischen Rollup-Blockchains zu migrieren. Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machines (zkEVMs) können die Skalierbarkeitsvorteile sowohl von Zero-Knowledge-Beweisen als auch von EVM-Kompatibilität bieten.
Layer-2 Lösungen und die Zukunft von Ethereum
Layer-2 Lösungen gelten als ein Bestandteil der zukünftigen Skalierbarkeit von Ethereum. Sie bieten einen schnelleren, kostengünstigeren Weg für die Ausführung von Ethereum-Transaktionen und sind darauf ausgelegt, die aktuellen Probleme hoher Transaktionsgebühren und Netzwerküberlastung zu lösen. Mit dem kontinuierlichen Wachstum und der Entwicklung des Ethereum-Ökosystems könnte die Rolle von Layer-2 Lösungen immer prominenter werden.
