Layer2Lösungen

Layer2Lösungen sind Skalierungslösungen für Blockchains wie Ethereum. Sie verarbeiten Transaktionen außerhalb der Hauptkette oder in kompakten Belegen und veröffentlichen Daten oder Nachweise auf Layer 1, wodurch Durchsatz steigt und Gebühren sinken können, ohne die Sicherheit zu gefährden.

Funktionsprinzip: Layer2 führt Transaktionen zusammen, prüft sie oder speichert Zustände lokal und übermittelt nur notwendige Informationen an Layer 1. Die Sicherheit bleibt durch die Layer-1-Blockchain gewährleistet, insbesondere durch die Verfügbarkeit der Belege und die Unveränderlichkeit der zugrunde liegenden Kette.

Haupttypen: State Channels ermöglichen Off-Chain-Transaktionen bis zur finalen Abrechnung. Sidechains sind eigenständige Chains mit eigener Sicherheit, verbunden über Bridges. Rollups bündeln Transaktionen off-chain und schreiben Belege oder Transaktionsdaten auf Layer 1. Dabei unterscheidet man Optimistic Rollups, die auf Fraud-Proofs setzen, von zk-Rollups, die Validitätsnachweise verwenden. Plasma ist historisch relevant, spielt aber heute eine geringere Rolle.

Sicherheit und Datenverfügbarkeit: Optimistic Rollups vertrauen auf die Möglichkeit, Betrug nachträglich zu beweisen; zk-Rollups liefern direkte kryptografische Beweise. Für beide Modelle ist die Veröffentlichung von Transaktionsdaten oder Beweisen auf Layer 1 entscheidend, um Sicherheit, Auditing und Verlässlichkeit zu gewährleisten. Brücken zu Layer 1 können Sicherheitsrisiken bergen.

Vorteile und Herausforderungen: Layer2 erhöht Throughput und senkt Transaktionsgebühren, bringt aber Abhängigkeiten von Layer 1 mit sich, komplexe Architekturen und potenzielle Verzögerungen durch Fraud-Proofs oder Bridging mit sich.

Anwendungsbereiche: DeFi, NFTs, Gaming und datenintensive Anwendungen profitieren von schnelleren Transaktionen und geringeren Kosten. Beispiele umfassen Optimism, Arbitrum, zkSync, StarkWare und Polygon als Sidechain bzw. Layer-2-Lösung.

Ausblick: Eine rollup-zentrierte Ethereum-Skalierung wird durch Entwicklungen wie proto-dankshard (EIP-4844) unterstützt und soll Interoperabilität sowie langfristige Effizienz verbessern.