Einleitung
Das Konzept der digitalen Transaktionen über die Blockchain-Technologie hat die Welt verändert, auch wenn die Skalierung eines der dringendsten Probleme in diesem Bereich ist. Die Schwächen der Transaktionsverarbeitungskapazitäten werden immer offensichtlicher, je mehr beliebte Netzwerke wie Ethereum genutzt werden.
Die Layer-2-Lösungen sind echt bahnbrechend. Um sie besser zu verstehen: Sie bieten eine bessere Leistung, ohne die Sicherheit und Dezentralisierung zu beeinträchtigen, die die Blockchain-Technologie so wertvoll machen.
Die Struktur des Blockchain-Ökosystems
Das Blockchain-Ökosystem besteht aus mehreren Schichten, die innerhalb des Gesamtrahmens unterschiedliche Zwecke erfüllen. Das Hauptprotokoll ist Layer 1, die Basis des Gesamtsystems, auf der letztendlich alle Transaktionen geschrieben und bestätigt werden.
Diese Ebene ist dafür zuständig, die Netzwerksicherheit zu gewährleisten, Konsensmechanismen zu implementieren und sicherzustellen, dass die Transaktionsaufzeichnungen unveränderlich sind. Diese umfassende Aufgabe erfordert jedoch häufig Kompromisse hinsichtlich der Verarbeitungsgeschwindigkeit und Skalierbarkeit.
Die Lösungen zielen speziell darauf ab, Transaktionen effektiver zu verarbeiten, wobei der Vorteil besteht, dass die zugrunde liegende Sicherheitsinfrastruktur von Layer 1 genutzt wird.
Layer 1 vs. Layer 2: Die wichtigsten Unterschiede
Die Hauptunterschiede zwischen den beiden Ebenen zeigen sich in den Vorgängen:
Layer-1-Blockchain:
- •Basisoperationen, deren Hauptfunktionen Netzwerksicherheit und Transaktionsvalidierung sind.
- •Nicht auf Skalierbarkeit ausgelegt, neigt zu geringerer Geschwindigkeit bei der Transaktionsausführung.
- •Verursacht Netzwerküberlastung und Skalierungsprobleme.
- •Die Transaktionsgebühren steigen zu Spitzenzeiten und bei Netzwerküberlastung stark an.
- •Verfügt über ein unabhängiges Konsens- und Sicherheitsschema.
Layer-2-Blockchain:
- •Funktioniert als untergeordnetes oder sekundäres Blockchain-Netzwerk, das hauptsächlich zur Ausführung von Transaktionen genutzt wird.
- •Transaktionen werden nicht im übergeordneten Netzwerk abgewickelt.
- •Viel höhere Transaktionsausführungsraten, weil es genau dafür gemacht ist.
- •Immer noch abhängig vom übergeordneten Netzwerk, um Konsens und Validierung zu erreichen
- •Viel höhere Skalierbarkeitsgrenze
Die Skalierbarkeit von Ethereum ist immer noch ziemlich gering, und das Problem beeinträchtigt die Benutzererfahrung und die Netzwerkleistung.
Kritische Skalierbarkeitsprobleme
Diese Probleme zeigen sich in verschiedenen wichtigen Bereichen, was auf die hohe Dringlichkeit von Layer-2-Lösungen hinweist:
Geringer Durchsatz
Das ist ein echt geringer Durchsatz im Vergleich zu dem, was moderne Anwendungen und Nutzer brauchen, um reibungslos zu funktionieren. Im Vergleich zu herkömmlichen Zahlungssystemen, die Tausende von Transaktionen pro Sekunde verarbeiten können, ist dieser Durchsatz sogar noch weiter eingeschränkt.
Bearbeitungszeiten
Dies ist eine der wichtigsten Einschränkungen, insbesondere wenn das Netzwerk ausgelastet ist und das Transaktionsaufkommen sehr hoch ist. Es dauert etwa 15 Minuten, um Transaktionen zur Blockchain hinzuzufügen und sie unveränderlich zu machen. Dies ist eine sehr lange Verarbeitungszeit, die für Nutzer, die eine schnellere Bestätigungszeit erwarten, zu Verzögerungen oder Reibungsverlusten führt.
Netzwerküberlastung
Wenn viele Transaktionen gemacht werden müssen, wird das Netzwerk langsamer, was zu Verzögerungen bei den Transaktionen und verärgerten Kunden führt.
Überblick über Polygon
Polygon ist zu einer der bekanntesten Lösungen für die Skalierung von Ethereum geworden und bietet verschiedene Produkte und Dienste an, die dafür sorgen, dass die Blockchain an unterschiedliche Nachfrageanforderungen angepasst werden kann.
Polygon PoS (Proof of Stake)
Eine der wichtigsten Funktionen der Plattform, bei der die Entwickler den Proof-of-Stake-Konsensmechanismus nutzen, um Transaktionen schneller und kostengünstiger abzuwickeln.
Polygon CDK (Chain Development Kit)
Eine vollwertige Ethereum-kompatible Sidechain-Lösung, die mit der Entwicklung kompatibel ist und Entwicklern die Möglichkeit bietet, ein maßgeschneidertes Blockchain-Netzwerk aufzubauen. Diese Interoperabilität kann genutzt werden, um spezialisierte Chains zu entwickeln, die für bestimmte Anwendungen optimiert sind und dennoch mit dem Rest des Polygon-Ökosystems kompatibel sind.
Überblick über Arbitrum
Arbitrum ist eine alternative Implementierung, die durch den Einsatz der optimistischen Rollup-Technologie eine hohe Leistung erzielt. Die Lösung ist off-chain, bietet aber durch einen innovativen Streitbeilegungsmechanismus die Sicherheitsgarantien des Ethereum-Mainnets.
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Die Vorteile von Layer-2-Lösungen
Die Layer-2-Lösungen bieten viele Vorteile, die dabei helfen, die grundlegenden Probleme zu lösen, die bisher in Blockchain-Netzwerken aufgetreten sind. Diese können auf jedes Mitglied des Ökosystems angewendet werden, sowohl auf einzelne Nutzer als auch auf groß angelegte Unternehmensanwendungen.
Geringere Transaktionskosten
Durch die Off-Chain-Verarbeitung von Transaktionen und deren Batch-Verarbeitung zum Zeitpunkt der endgültigen Abrechnung auf Layer 1 sorgen die Lösungen für eine enorme Senkung der Kosten pro Transaktion.
Schnellere Abwicklung von Transaktionen
- •Die Blockchain-Technologie ist für mehr Anwendungen und mehr Leute verfügbar.
- •Nutzer können tatsächlich mehrere Transaktionen zu einem Bruchteil der Kosten durchführen, die sie sonst in einem stark ausgelasteten Layer-1-Netzwerk zahlen müssten.
- •Wartezeiten sind deutlich kürzer
Sicherheit aufrechterhalten
Das ist wichtig, wenn du mit Anwendungen arbeitest, die Echtzeit-Interaktionen und sofortiges Feedback brauchen.
Auswirkungen auf Entwickler und Nutzer
Layer-2-Lösungen bieten Entwicklern neue Möglichkeiten und Tools, um besser durchdachte und benutzerfreundlichere Anwendungen und Blockchain-Technologien zu entwickeln.
Für Entwickler
Dank niedrigerer Transaktionskosten und kürzerer Bearbeitungszeiten ist es jetzt möglich, Anwendungen zu entwickeln, die vorher wegen der Netzwerkbeschränkungen nicht machbar waren:
- •Anwendungen, die viele Mikrotransaktionen beinhalten
- •Echtzeit-Interaktionen
- •Komplexere Rechenoperationen
Die Möglichkeit, bestehende Anwendungen mit minimalen Codeänderungen zu migrieren und ohne großen Entwicklungsaufwand sofort von einer besseren Leistung zu profitieren, eröffnet ganz neue Kategorien von dezentralen Anwendungen und Geschäftsmodellen.
Für Benutzer
- •Geringere Transaktionskosten machen es möglich, kleinere Transaktionen durchzuführen.
- •Neue Anwendungen können ausprobiert werden, ohne dass viel Geld reingesteckt werden muss.
- •Bessere Benutzererfahrung mit schnelleren Bestätigungen
Diese Verbesserung ist wichtig, damit die Blockchain-Technologie von vielen Leuten angenommen wird, weil sie das Vertrauen und die Zuverlässigkeit sicherstellt, die sie überhaupt erst auf die Blockchain-Technologie aufmerksam gemacht haben.
Die Zukunft der Blockchain-Technologie
Diese Lösungen bieten zusätzliche Möglichkeiten, das volle Potenzial der Blockchain-Technologie auszuschöpfen, und unterstützen eine Vielzahl von Anwendungsfällen:
- •Transaktionen in kleinem Umfang
- •Große Anwendungen, die im Internet eingesetzt werden
- •Verwende Fälle, die im Moment schwer vorstellbar sind.
Diese Lösungen bedeuten für Entwickler, Nutzer und die gesamte Blockchain-Community nicht nur eine technische Verbesserung, sondern auch den Weg in eine bequemere, effektivere und reproduzierbare dezentrale Zukunft.
