Was bedeuten Layer1 und Layer2? Analyse der Blockchain -Schichttechnologie

In der Welt der Blockchain -Technologie werden die Begriffe Schicht 1 und Schicht 2 häufig diskutiert, insbesondere im Zusammenhang mit der Skalierung und Verbesserung der Effizienz von Blockchain -Netzwerken. Das Verständnis dieser Schichten ist entscheidend für alle, die sich für die Mechanik von Kryptowährungen und dezentralen Systemen interessieren. Dieser Artikel befasst sich mit den Definitionen, Funktionen und Bedeutung der Technologien der Schicht 1 und der Schicht 2 in Blockchain.

Was ist Schicht 1?

Schicht 1 bezieht sich auf das zugrunde liegende Blockchain -Protokoll selbst. Dies ist die grundlegende Schicht, in der die Kernoperationen der Blockchain wie Konsensmechanismen, Blockerstellung und Transaktionsvalidierung auftreten. Beispiele für Blockchains für Schicht 1 umfassen Bitcoin und Ethereum.

Die Hauptfunktion von Layer 1 besteht darin, die Sicherheit und Integrität der Blockchain zu gewährleisten. Diese Schicht behandelt die grundlegenden Aspekte des Netzwerks, einschließlich:

• Konsensmechanismen : Methoden wie Beweis für die Arbeit (POW) oder den Beweis für den Einsatz (POS), die sicherstellen, dass alle Teilnehmer sich auf den Zustand der Blockchain einverstanden einig sind.
• Blockerstellung : Der Prozess, durch den der Blockchain neue Blöcke hinzugefügt werden.
• Transaktionsvalidierung : Überprüfen der Legitimität und Korrektheit von Transaktionen, bevor sie zur Blockchain hinzugefügt werden.

Lösungen für Schicht 1 konzentrieren sich häufig auf die Verbesserung der Skalierbarkeit und Effizienz der Blockchain selbst. Beispielsweise ist der Übergang von Ethereum von POW zu POS ein Upgrade der Schicht 1, das darauf abzielt, den Energieverbrauch zu verringern und den Transaktionsdurchsatz zu erhöhen.

Was ist Schicht 2?

Lösungen für Schicht 2 sind andererseits Protokolle oder Technologien, die oben auf der vorhandenen Blockchain in Layer 1 basieren. Diese Lösungen zielen darauf ab, die Skalierbarkeit und Effizienz der Blockchain zu verbessern, ohne das zugrunde liegende Protokoll zu verändern. Zu den gemeinsamen Technologien von Layer 2 gehören das Lightning-Netzwerk für Bitcoin und verschiedene Skalierungslösungen für Ethereum, wie z. B. optimistische Rollups und ZK-Rollups.

Das Hauptziel von Layer 2 ist es, einen Teil der Transaktionsverarbeitung aus der Hauptblockchain auszuladen, wodurch die Kapazität erhöht und die Gebühren verringert werden. Zu den wichtigsten Aspekten von Layer 2 gehören:

• Transaktionen außerhalb der Kette : Verarbeitung von Transaktionen außerhalb der Hauptblockchain zur Verringerung der Stauung.
• Sidechains : Parallele Blockchains, die neben der Hauptkette laufen und mit ihr interagieren können.
• Statuskanäle : Eine Methode, bei der die Teilnehmer mehrere Transaktionen außerhalb des Kettens durchführen und nur den endgültigen Zustand auf der Blockchain abschließen können.

Lösungen für Schicht 2 sind besonders wichtig für Anwendungen, die einen hohen Transaktionsdurchsatz erfordern, wie z. B. dezentrale Finanzplattformen (DEFI) und Gaming -Anwendungen.

Die Bedeutung von Schicht 1 und Schicht 2 in Blockchain

Die Unterscheidung zwischen Schicht 1 und Schicht 2 ist entscheidend, um zu verstehen, wie Blockchain -Netzwerke skaliert und optimiert werden können. Layer 1 bietet das Grundgestein der Sicherheit und Dezentralisierung, während Layer 2 die Flexibilität und Effizienz bietet, die für die weit verbreitete Akzeptanz erforderlich sind.

Zum Beispiel ist die Schicht 1 von Bitcoin sicher, aber langsam und kostspielig für Mikrotransaktionen. Das Blitznetzwerk, eine Layer-2-Lösung, ermöglicht sofortige, kostengünstige Transaktionen, wodurch Bitcoin für den täglichen Gebrauch praktischer wird.

In ähnlicher Weise wurde die Layer 1 von Ethereum mit Skalierbarkeitsproblemen konfrontiert, was zu hohen Gasgebühren und Netzwerken überlastet. Lösungen 2 Lösungen wie optimistische Rollups und ZK-Rollups wurden entwickelt, um diese Herausforderungen zu bewältigen und schnellere und billigere Transaktionen im Ethereum-Netzwerk zu ermöglichen.

Beispiele für die Technologien der Schicht 1 und der Schicht 2

Um die praktischen Anwendungen dieser Ebenen zu veranschaulichen, schauen wir uns einige spezifische Beispiele an:

• Bitcoin und das Lightning -Netzwerk : Die Schicht 1 von Bitcoin ist bekannt für seine Sicherheit und Dezentralisierung, kämpft jedoch mit der Transaktionsgeschwindigkeit und den Kosten. Das Blitznetz, eine Layer-2-Lösung, ermöglicht sofortige und kostengünstige Transaktionen, indem Zahlungskanäle aus der Hauptblockchain erstellt werden.

• Ethereum und ZK-Rollups : Die Schicht 1 von Ethereum war das Rückgrat vieler Defi-Anwendungen, aber seine Skalierbarkeitsbeschränkungen waren ein Engpass. ZK-Rollups, eine Layer-2-Lösung, bündeln mehrere Transaktionen in eine einzelne Transaktion auf dem Ethereum-Hauptnetz, wodurch der Durchsatz signifikant zunimmt und die Gebühren reduziert werden.

• Polkadot und Parachains : Polkadot ist eine Schicht -1 -Blockchain, die die Interoperabilität zwischen verschiedenen Blockchains ermöglicht. Die Layer -2 -Lösung, die als Parachains bezeichnet wird, ermöglicht die Erstellung von benutzerdefinierten Blockchains, die mit dem Hauptnetzwerk Polkadot kommunizieren und die Skalierbarkeit und Funktionalität verbessern können.

Wie Schicht 1 und Schicht 2 interagieren

Die Wechselwirkung zwischen Schicht 1 und Schicht 2 ist für die Gesamtleistung eines Blockchain -Ökosystems unerlässlich. Layer 1 liefert den Sicherheits- und Konsens, auf den Layer 2 abhängt, während Schicht 2 die Fähigkeiten von Layer 1 durch effizientere Handhabung von Transaktionen verbessert.

Beispielsweise werden im Fall des Blitznetzwerks Transaktionen außerhalb des Kettens verarbeitet, können jedoch bei Bedarf auf der Bitcoin -Blockchain festgelegt werden. Dies stellt sicher, dass die Sicherheit der Schicht 1 von Bitcoin beibehalten wird und gleichzeitig schnellere und billigere Transaktionen durch Schicht 2 ermöglicht.

In ähnlicher Weise stützen sich Ethereums Layer-2-Lösungen wie optimistische Rollups und ZK-Rollups auf das Ethereum-Mainnet für die endgültige Siedlung, um sicherzustellen, dass die Integrität des Netzwerks bei gleichzeitiger Verbesserung der Transaktionsgeschwindigkeit und -kosten erhalten bleibt.

Herausforderungen und Überlegungen

Während die Technologien der Schicht 1 und der Layer 2 erhebliche Vorteile bieten, sind sie auch mit Herausforderungen und Überlegungen verbunden. Layer 1- Upgrades können komplex und zeitaufwändig sein und einen Konsens der Teilnehmer des Netzwerks erfordern. Zum Beispiel war der Übergang von Ethereum zu POS ein mehrjähriger Aufwand, der erhebliche technische und gemeinschaftliche Herausforderungen beinhaltete.

Lösungen in Schicht 2 sind zwar vielversprechend, auch Hürden wie die Gewährleistung der Sicherheit und Interoperabilität mit der Hauptblockchain. Zum Beispiel verlangt das Lightning-Netzwerk von Benutzern, Zahlungskanäle zu verwalten, die für nicht-technische Benutzer komplex sein können. Darüber hinaus hängt die Sicherheit von Lösungen der Schicht 2 häufig von der Sicherheit der zugrunde liegenden Blockchain in Layer -1 ab.

Häufig gestellte Fragen

F: Wie wirkt sich Schicht 1 auf die Sicherheit einer Blockchain aus?

A: Layer 1 ist für die Kernsicherheitsmechanismen einer Blockchain verantwortlich, z. B. den Konsensalgorithmus und die Blockvalidierung. Alle Änderungen oder Upgrades in Layer 1 können sich auf die Gesamtsicherheit des Netzwerks auswirken. Beispielsweise kann der Übergang von Nachweis der Arbeit zum Nachweis des Einsatzes den Widerstand des Netzwerks gegen bestimmte Arten von Angriffen beeinflussen.

F: Können Schicht 2 Lösungen unabhängig von Schicht 1 arbeiten?

A: Nein, Schicht 2 Lösungen sind von Natur aus von Schicht 1 abhängig, um endgültige Siedlung und Sicherheit zu erhalten. Während Schicht 2 Transaktionen außerhalb des Kettens verarbeiten kann, müssen diese Transaktionen letztendlich auf der Blockchain der Schicht 1 festgelegt werden, um ihre Gültigkeit und Sicherheit zu gewährleisten.

F: Was sind die Hauptunterschiede zwischen optimistischen Rollups und ZK-Rollups?

A: Optimistische Rollups und ZK-Rollups sind beide Skalierungslösungen von Layer 2 für Ethereum, arbeiten jedoch unterschiedlich. Optimistische Rollups gehen davon aus, dass Transaktionen standardmäßig gültig sind und nur Betrugsbeweise durchführen, wenn sie in Frage gestellt werden, was zu längeren Auszahlungszeiten führen kann. ZK-Rollups hingegen verwenden Null-Knowledge-Beweise, um Transaktionen sofort zu validieren, und bieten schnellere Endgüter, benötigen jedoch mehr Rechenressourcen.

F: Wie unterscheiden sich Sidechains im Kontext von Schicht 1 und Schicht 2 von Hauptains?

A: Sidechains sind unabhängige Blockchains, die parallel zum Hauptbund (Schicht 1) laufen und mit ihm interagieren können. Sie werden oft als Layer -2 -Lösung angesehen, da sie einen Teil der Transaktionsverarbeitung von der Mainchain abladen. Sidechains können jedoch auch als Form von Schicht 1 angesehen werden, wenn sie ihre eigenen Konsensmechanismen und Sicherheitsprotokolle haben.