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Was ist Layer 0? Alles über Layer-0-Blockchain als Basis-Blockchain nachlesen!

Zuletzt aktualisiert am 23rd Nov 2022
Hinweis

Als Layer 0 wird ein Rahmenwerk bezeichnet, das allen Blockchain-Protokollen zugrunde liegt. Dieses Rahmenwerk stellt sicher, dass Blockchains der Layer 1 ordnungsgemäß funktionieren und miteinander kommunizieren können. Gleichzeitig ermöglicht es den Nutzern, Blockchain-basierte Unternehmen und dezentralisierte Anwendungen (dApps) aufzubauen, Datenquellen zu validieren und vieles mehr.

Layer 0 Blockchains: Einführung

Layer-0-Lösungen zielen darauf ab, ein Grundgerüst zu bilden, das "unterhalb" der Layer-1-Blockchains funktioniert. Bei Layer-1-Blockchains handelt es sich um geschlossene Netzwerke, wie zum Beispiel Bitcoin und Ethereum. Auf diese Weise wird das Skalierbarkeitsproblem der Blockchain-Technologie gelöst und auch eine chain-übergreifende Kommunikation ermöglicht.

Das Skalierbarkeitsproblem bezieht sich auf die weit verbreitete Ansicht, dass es für Blockchain-Netzwerke nicht möglich ist, ihre einzigartigen Eigenschaften beizubehalten und mit den derzeitigen Modellen nachhaltig zu skalieren, was letztendlich zu Netzwerküberlastung, hohen Gebühren für Transaktionsvalidierung und langsameren Transaktionszeiten führt. Um dieses Problem zu lösen, wurde eine mehrschichtige Architektur vorgeschlagen, die von Projekten wie Polkadot und seinen Parachains bekannt gemacht wurde.

Dieser Leitfaden erklärt das Problem der Skalierbarkeit von Blockchain-Technologien, wie Layer-0-Protokolle das Problem angehen und wie sie ablaufen.

Drei Säulen der Blockchain und Trilemma der Skalierbarkeit

Die Blockchain-Technologie basiert auf Dezentralisierung, Sicherheit und Skalierbarkeit.

Dezentralisierung: Der Kern der Blockchain-Technologie ist ein selbstverwaltetes System. Anstelle einer zentralen Behörde wie zum Beispiel einer Bank, die Transaktionen überprüft und ein Register für ihre Kunden führt, delegieren dezentrale Netzwerke die Überprüfung und Aufzeichnung von Transaktionen an ihre Nutzer. Auf diese Weise beteiligen sich alle an der Verwaltung des Netzwerks, authentifizieren gemeinsam jede Transaktion und führen ein eigenes Protokoll.

Um die Dezentralisierung zu verwirklichen, muss ein Netzwerk eine sichere und vertrauenswürdige Umgebung schaffen. Damit es gewährleistet werden kann, verlassen sich Blockchain-Netzwerke auf so genannte Konsensmechanismen, zum Beispiel Proof-of-Work (PoW) und Proof-of-Stake (PoS). Diese ermöglichen es Nutzern, Transaktionen kollektiv zu authentifizieren und für ihren Beitrag zu der Arbeit der Blockchain belohnt zu werden- Es besteht jedoch immer das Risiko, dass das Netzwerk überbelastet, wenn zu viele Transaktionen zur gleichen Zeit ausgeführt werden.

Sicherheit: Die Implementierung von Prozessen, bei denen die Nutzer jede Transaktion gemeinsam verifizieren, ist ebenfalls entscheidend für die Sicherheit, damit sie ohne eine zentrale Kontrollinstanz funktioniert. Auf diese Weise baut das Netzwerk das Vertrauen seiner Nutzer auf.

Es ist möglich, die Netzwerkgröße zu begrenzen, um eine Überlastung zu verhindern, aber das kann sich negativ auf die Sicherheit auswirken. Es wird angenommen, dass eine begrenzte Beteiligung von Knoten (Nodes) einen 51-Prozent-Angriff erleichtert. Gemeint ist dabei Situation, dass jemand die Kontrolle über mehr als die Hälfte des Netzwerks hat und damit die Macht hat, Transaktionen zu manipulieren.

Skalierbarkeit: Jedes Netzwerk hat eine Kapazität für die Anzahl der Transaktionen, die es in einer bestimmten Zeit durchführen kann, den sogenannten Durchsatz. Wenn die Zahl der Nutzer und Anwendungsfälle, zum Beispiel dApps, wächst, steigt auch die Zahl der Transaktionsanfragen. Das kann entweder zu Staus bei der Bearbeitung von Transaktionen führen, oder dass die Kosten dafür stark ansteigen, weil jetzt mehr Knoten die Arbeit erledigen.

Um eine Überlastung des Netzwerks und solche Probleme zu vermeiden, ohne dabei Abstriche bei der Sicherheit zu machen, benötigen Blockchain-Netzwerke Ressourcen, die sie nachhaltig skalieren können.

Das Blockchain-Trilemma bezieht sich auf die allgemeine Überzeugung, dass Netzwerke nicht alle drei Aspekte gleichzeitig gewährleisten können.

Das ist eine Theorie, die sich beispielsweise bei Bitcoin deutlich zeigt. Hier dauert es im Durchschnitt 10 Minuten, bis ein Block verifiziert wird, und die Schürfer die wachsende Liste der anstehenden Transaktionen nicht bewältigen können. Daher wurde bei der Bitcoin-Blockchain das Lightning Network als Second-Layer-Lösung eingeführt, um einen Teil der Zahlungen abzuwickeln.

Ethereum hat mit ähnlichen Problemen zu kämpfen. Die Zahl der Nutzer ist mit dem Boom der DeFi-Anwendungen, die auf der Plattform basieren, stark gewachsen. Das hat dazu geführt, dass die Transaktionsgebühren so hoch geworden sind, dass einige Nutzer die Plattform nicht mehr nutzen können.

Wie funktioniert Layer 0?

Layer-0-Blockchains gehen dieses Problem an, indem sie ein Rahmenwerk mit dem nötigen Arsenal für Entwickler bereitstellen, um ihre eigenen Blockchains aufzubauen, die in einer Haupt-Blockchain verankert sind. Auf diese Weise wird Arbeitslast verteilt. Das führt zu zwei Ergebnissen;

  1. Man ist nicht immer so stark auf die bestehenden Blockchains angewiesen, um dApps oder andere Projekte zu entwickelt da es ziemlich schwierig ist, eine eigene Blockchain zu starten. Der Start einer Blockchain der Layer 1 auf einem Protokoll der Layer 0 ist vergleichbar mit dem Start einer neuen Anwendung auf Blockchains der Layer 1.

  2. Schafft ein Multi-Chain-Netzwerk mit Interoperabilität zwischen einzelnen Blockchains, das es diesen ermöglicht, die Verarbeitung von Transaktionen auf eine sichere Weise zu verteilen und so den Durchsatz zu erhöhen.

So können Blockchains der Layer 1 die Skalierbarkeit an ein Protokoll der Layer 0 delegieren, während sie sich um andere Elemente des Trilemmas kümmern, anstatt zu versuchen, alle drei Ziele gleichzeitig zu erfüllen. Einer der wertvollen Nebeneffekte ist, dass die Nutzer sich mit mehreren Blockchains statt nur einer befassen können, ohne durch den Handel mit Token zu anderen Chains wechseln zu müssen.

Die wichtigsten Elemente einer Layer-0-Blockchain

Blockchains der Layer 0 bestehen aus drei Hauptkomponenten:

  • Main Chain: Sie wird auch als Relay Chain bezeichnet und fungiert als Haupt-Blockchain, in der die Transaktionsdaten der Layer 1-Netzwerke gesichert werden.

  • Sidechains: Unabhängige Layer-1-Blockchains, die parallel zur Main Chain laufen. Als souveräne Netzwerke haben sie ihre eigenen Token, Konsensmechanismen und Protokolle, können sich aber für die Sicherheit auf die Haupt-Chain verlassen oder auch nicht.

  • Cross-Chain-Transaktionen: Das Protokoll, das den sicheren Austausch von Informationen zwischen zwei oder mehr unabhängigen Blockchain-Netzwerken gewährleistet.

Die Zukunft der Layer-0-Protokolle

Layer-0-Protokolle werden gemeinhin als legitime Alternative zu Smart Contracts und als tadellose Lösung für das Skalierbarkeitsproblem von Blockchain-Netzwerken angesehen. Es gibt eine Handvoll erfolgreicher Layer-0-Plattformen, vor allem Horizen, Polkadot und Cosmos, auf denen eine große Anzahl dezentraler Anwendungen und Layer-1-Protokolle laufen.

Die Nutzung der Layer-0-Technologie kann eine grenzenlose Skalierbarkeit ermöglichen und gleichzeitig eines der größten Probleme von Blockchains lösen, nämlich die Überlastung der Netzwerke. Die Technologie kann auch dazu beitragen, dass Blockchains sicher und wirklich dezentral bleiben.

Häufig gestellte Fragen

Hat Layer Zero ein Token?
Ist Ethereum Layer 0?
Was ist ein Beispiel für Layer 0 Krypto?
Jan Nagir

Jan Nagir

Jan ist schon seit einigen Jahren ein überzeugter Krypto-Fan. Als studierten Wirtschaftsingenieur fasziniert ihn sowohl die Blockchain-Technologie als auch die Wirkung der Kryptowährungen auf die Finanzwelt.