Was ist der Unterschied zwischen Layer 1 und Layer 2?

Layer 1

Blockchain-Layer beziehen sich auf verschiedene Ebenen in der Blockchain-Technologie, die dazu dienen, das Netzwerk zu verbessern, indem sie die Skalierbarkeit, die Interoperabilität und die Sicherheit erhöhen.

Kurz zur Interoperabilität

Ist gemeint der Datenaustausch zwischen Anwendungen, Datenbanken und IT-Systemen ist für das Wachstum moderner Technologien wie dem IoT .

Zu den Ansätzen für die Verbesserung oder das Erreichen von Interoperabilität gehören die Durchführung von Kompatibilitätstests, die Entwicklung von Produkten mit einem gemeinsamen Standard.

Im Allgemeinen wird zwischen Layer 1 und Layer 2 unterschieden

Layer 1 bezieht sich auf die primäre Blockchain-Ebene, die das Grundgerüst der Blockchain darstellt. 
Hier werden alle Transaktionen in der Blockchain aufgezeichnet und verifiziert.

Die Layer-1-Lösungen sollen die Skalierbarkeit der Blockchain erhöhen und es dem Netzwerk ermöglichen, mehr Transaktionen zu verarbeiten.

Beispiel 

Ein Beispiel für eine Layer-1-Lösung ist die Sharding-Technologie, die darauf abzielt, die Blockchain in kleinere Fragmente aufzuteilen, die jeweils von einem Teil des Netzwerks verarbeitet werden. Dadurch kann die Durchsatzrate der Blockchain erhöht werden.

Layer 2 bezieht sich auf die Ebenen, die auf der primären Blockchain-Ebene aufbauen und zusätzliche Funktionen bereitstellen.
Die Layer-2-Lösungen sollen die Interoperabilität zwischen verschiedenen Blockchains erhöhen, indem sie die Kommunikation zwischen ihnen ermöglichen.

Ein Beispiel für eine Layer-2-Lösung ist das Lightning Network, das als Off-Chain-Transaktionsschicht auf der Bitcoin-Blockchain aufbaut.

Vorteile

Durch das Lightning Network können schnelle und günstige Mikrotransaktionen durchgeführt werden, ohne dass jede einzelne Transaktion in der Blockchain aufgezeichnet werden muss.

Insgesamt können Layer-1- und Layer-2-Lösungen dazu beitragen, die Skalierbarkeit, Interoperabilität und Sicherheit der Blockchain-Technologie zu verbessern und so dazu beitragen, dass sie für den allgemeinen Gebrauch und für den Einsatz in einer breiteren Palette von Anwendungen geeignet ist.

Ein Nachteil von Layer 1-Blockchain-Lösungen ist, dass Protokolländerungen schwierig und umstritten sein können.
Eine Änderung des Protokolls erfordert in der Regel eine Konsensbildung innerhalb der Community, was Zeit und Ressourcen erfordern kann.

Ein weiterer Nachteil von Layer 1-Lösungen ist, dass sie nicht so flexibel wie Layer 2-Lösungen sind. Layer 2-Lösungen können schneller implementiert und aktualisiert werden, ohne das Basisprotokoll zu ändern.

Ethereum 2.0 hat die Implementierung von Sharding als Layer 1-Lösung absolviert, um die Skalierbarkeit des Netzwerks zu verbessern. Durch die Einführung von Sharding kann Ethereum die Anzahl der Transaktionen pro Sekunde erhöhen, ohne dass jede Node jede Transaktion im Netzwerk verifizieren muss.

Dadurch kann das Netzwerk schneller und effizienter arbeiten.  Sharding ist hier eine vielversprechende Technologie und könnte in Zukunft dazu beitragen, die Skalierbarkeitsprobleme von Blockchain-Netzwerken zu lösen.

Layer 2

Layer 2-Skalierungslösungen bieten eine Möglichkeit, die Skalierbarkeit von Blockchain-Netzwerken zu erhöhen, ohne das Hauptprotokoll zu verändern.

Durch die Verlagerung von Transaktionen auf eine Off-Chain-Struktur können mehr Transaktionen verarbeitet werden, da die Off-Chain-Struktur schneller und effizienter arbeiten kann als die Haupt-Blockchain.

Das Lightning Network ist eine der bekanntesten Layer 2-Scaling-Lösungen und ermöglicht schnelle und günstige Transaktionen auf der Bitcoin-Blockchain.

Weitere Beispiele für Layer 2-Scaling-Lösungen sind das Plasma-Netzwerk und das Raiden-Netzwerk.

Die Diskussion um Layer 1 und Layer 2-Blockchains konzentriert sich darauf, welche Art von Lösung am besten geeignet ist, um das Skalierbarkeitsproblem von Blockchain-Netzwerken zu lösen.

Einige Befürworter von Layer 1-Scaling argumentieren, dass die Verbesserung des Hauptprotokolls die beste Lösung ist, während andere glauben, dass Layer 2-Scaling die beste Option ist, um die Skalierbarkeit von Blockchain-Netzwerken zu verbessern.

Vorteile

Weitere Vorteile von Layer 2-Skalierungslösungen sind:

• Kostenersparnis: Die Verwendung von Layer 2-Lösungen kann zu erheblichen Kosteneinsparungen führen, da die Transaktionsgebühren in der Regel niedriger sind als bei On-Chain-Transaktionen.
• Skalierbarkeit: Durch die Verlagerung von Transaktionen auf eine Off-Chain-Struktur kann das Netzwerk wesentlich mehr Transaktionen gleichzeitig verarbeiten.
• Schnellere Transaktionen: Da die Transaktionen in der Off-Chain-Struktur verarbeitet werden, sind sie schneller und können in der Regel in Echtzeit durchgeführt werden.
• Bessere Nutzererfahrung: Layer 2-Lösungen können dazu beitragen, eine bessere Nutzererfahrung zu bieten, da sie schnellere Transaktionen und niedrigere Gebühren ermöglichen.
• Dezentralisierung: Einige Layer 2-Lösungen ermöglichen es den Benutzern, ihre eigenen Kanäle zu öffnen und zu schließen, was die Dezentralisierung fördert und die Kontrolle über die eigenen Finanzen erhöht.

Nachteile

Ein Nachteil von Layer 2-Lösungen ist die Abhängigkeit von zentralisierten Vermittlern oder Intermediären, die die Transaktionen zwischen den Teilnehmern vermitteln.

Obwohl diese Vermittler nur vorübergehend aktiv sind und keinen dauerhaften Zugriff auf die Mittel der Teilnehmer haben, kann es dennoch ein gewisses Vertrauensrisiko geben.

Zudem kann es bei einigen Layer 2-Lösungen zu Schwierigkeiten bei der Abwicklung von Transaktionen kommen, wenn diese ungewöhnlich groß oder komplex sind. Dies kann zu Verzögerungen oder sogar zu Fehlern führen, die möglicherweise nicht korrigierbar sind.

Ein weiteres Problem von Layer 2-Lösungen ist, dass sie möglicherweise nicht so dezentralisiert sind wie die zugrunde liegende Blockchain. Abhängig von der verwendeten Lösung können nur bestimmte Benutzergruppen oder Unternehmen Teil des Netzwerks sein, was zu einer zentralisierten Kontrolle führen kann.

• Nested Blockchains
• State Channels
• Sidechains

Eine Sidechain bietet in der Regel höhere Flexibilität als eine Mainchain, da sie speziell für bestimmte Anwendungsfälle optimiert werden kann.

Sie kann beispielsweise auf ein bestimmtes Geschäftsmodell, eine Branche oder einen Anwendungsbereich ausgerichtet sein. Dadurch können spezielle Funktionen und Anwendungen auf der Sidechain implementiert werden, ohne die Mainchain zu beeinträchtigen.

Ein weiterer Vorteil von Sidechains ist die Möglichkeit, eine höhere Transaktionsgeschwindigkeit und -skalierbarkeit als die Mainchain zu erreichen.

Ein Nachteil von Sidechains ist, dass sie möglicherweise nicht so dezentralisiert sind wie Mainchains, da sie von einer Gruppe von Gatekeepern kontrolliert werden können. Ein weiteres Risiko besteht darin, dass mögliche Sicherheitsprobleme auf einer Sidechain die gesamte Integrität der Blockchain beeinträchtigen können, wenn die Sidechain mit der Mainchain verbunden ist.

Also, Ihr seht, grundsätzlich geht es wohl in Richtung Optimierung der Layer 2 Lösungen. Dennoch sollte man die Layer 1 nicht abschreiben, da gerade hier die Thematik erkannt wurde. Durch neue Layer2 wie Optimism und Arbitrum, u.a.als zk Rollups wird es wohl noch weitere spannende Richtungen geben.