TL;DR
Layer-0-Protokolle sind im Wesentlichen die Infrastruktur, auf der Layer-1-Blockchains aufgebaut werden können. Als grundlegende Schicht für Blockchain-Netzwerke und -Anwendungen gehören Layer-0-Protokolle zu vielen Lösungen, die darauf abzielen, die Herausforderungen der Branche zu bewältigen, wie Skalierbarkeit und Interoperabilität.
Einführung
Was macht ein Blockchain-Ökosystem aus? Eine Möglichkeit, verschiedene Teile eines solchen Ökosystems zu kategorisieren, besteht darin, sie nach Schichten zu klassifizieren, als wären sie Internetprotokolle.
Ein Blockchain-Ökosystem kann nach den folgenden Schichten klassifiziert werden:
Schicht 0: Die zugrunde liegende Infrastruktur, auf der mehrere Schicht-1-Blockchains erstellt werden können.
Ebene 1: Basis-Blockchains, die von Entwicklern zum Erstellen von Anwendungen, beispielsweise dezentralen Anwendungen (DApps), verwendet werden.
Ebene 3: Blockchain-basierte Anwendungsebene, einschließlich Spiele, Wallets und andere DApps.
Allerdings können nicht alle Blockchain-Ökosysteme in diese Kategorien eingeordnet werden. Manchen Ökosystemen fehlen möglicherweise bestimmte Schichten, während andere je nach Kontext in unterschiedliche Schichten eingeordnet werden können.
Layer-0-Protokolle helfen, die Herausforderungen zu bewältigen, denen Layer-1-Netzwerke mit monolithischer Architektur gegenüberstehen, wie etwa das Ethereum-Netzwerk. Durch die Schaffung einer flexibleren Basisinfrastruktur und die Möglichkeit für Entwickler, ihre eigenen zweckspezifischen Blockchains zu starten, hofft Layer 0, Probleme wie Skalierbarkeit und Interoperabilität effizienter zu lösen.
Welche Probleme kann Layer 0 lösen?
Interoperabilität
Interoperabilität bezeichnet die Fähigkeit von Blockchain-Netzwerken, miteinander zu kommunizieren. Diese Eigenschaft ermöglicht ein engeres Netzwerk von Blockchain-fähigen Produkten und Diensten, was wiederum ein besseres Benutzererlebnis bietet.
Blockchain-Netzwerke, die auf demselben Layer-0-Protokoll basieren, können standardmäßig miteinander interagieren, ohne dass dedizierte Brücken erforderlich sind. Durch die Verwendung verschiedener Iterationen von Cross-Chain-Übertragungsprotokollen ermöglicht Layer 0 den Blockchains eines Ökosystems, auf den Funktionen und Anwendungsfällen der anderen aufzubauen. Einige häufige Ergebnisse davon sind verbesserte Transaktionsgeschwindigkeiten und höhere Effizienz.
Skalierbarkeit
Eine monolithische Blockchain wie Ethereum ist oft überlastet, da ein einzelnes Layer-1-Protokoll alle kritischen Funktionen wie Transaktionsausführung, Konsens und Datenverfügbarkeit bereitstellt. Dadurch entsteht ein Engpass bei der Skalierung, den Layer 0 entschärfen kann, indem diese kritischen Funktionen an verschiedene Blockchains delegiert werden.
Dieses Design stellt sicher, dass Blockchain-Netzwerke, die auf derselben Layer-0-Infrastruktur basieren, jeweils bestimmte Aufgaben optimieren können, wodurch die Skalierbarkeit verbessert wird. Beispielsweise können Ausführungsketten optimiert werden, um eine hohe Anzahl von Transaktionen pro Sekunde zu verarbeiten.
Flexibilität für Entwickler
Um Entwickler zu ermutigen, darauf aufzubauen, bieten Layer-0-Protokolle häufig einfach zu verwendende Software Development Kits (SDKs) und eine nahtlose Schnittstelle, um sicherzustellen, dass Entwickler problemlos ihre eigenen zweckspezifischen Blockchains starten können.
Layer-0-Protokolle geben Entwicklern große Flexibilität bei der Anpassung ihrer eigenen Blockchains. Sie können so ihre eigenen Token-Ausgabemodelle definieren und die Art der DApps steuern, die sie auf ihren Blockchains erstellen möchten.
Wie funktioniert ein Layer-0-Protokoll?
Es gibt verschiedene Arten, wie Layer-0-Protokolle funktionieren. Jede unterscheidet sich in Design, Funktionen und Schwerpunkten.
Aber im Allgemeinen dienen Layer-0-Protokolle als wichtigste und primäre Blockchain, die Transaktionsdaten aus verschiedenen Layer-1-Ketten sichert. Während es Cluster von Layer-1-Ketten gibt, die auf Layer-0-Protokollen basieren, gibt es auch kettenübergreifende Übertragungsprotokolle, die die Übertragung von Token und Daten zwischen verschiedenen Blockchains ermöglichen.
Die Strukturen und Beziehungen dieser drei Komponenten können sich von einem Layer-0-Protokoll zum anderen erheblich unterscheiden. Hier sehen wir uns einige Beispiele an:
Tupfen
Ethereum-Mitbegründer Gavin Wood hat Polkadot entwickelt, um Entwicklern den Aufbau eigener Blockchains zu ermöglichen. Das Protokoll verwendet eine Hauptkette – die sogenannte Polkadot Relay Chain – und jede unabhängige Blockchain, die auf Polkadot aufgebaut ist, wird als Parallelkette oder Parachain bezeichnet.
Die Relay Chain fungiert als Brücke zwischen Parachains, um eine effiziente Datenkommunikation zu ermöglichen. Sie verwendet Sharding, eine Methode zum Aufteilen von Blockchains oder anderen Arten von Datenbanken, um die Transaktionsverarbeitung effizienter zu gestalten.
Polkadot verwendet eine Proof-of-Stake-Validierung (PoS), um Netzwerksicherheit und Konsens zu gewährleisten. Projekte, die auf Polkadot aufbauen möchten, nehmen an Auktionen teil, um um Slots zu bieten. Das erste Parachain-Projekt von Polkadot wurde im Dezember 2021 bei einer Auktion genehmigt.
Lawine
Avalanche wurde 2020 von Ava Labs mit einem Fokus auf DeFi-Protokolle eingeführt und verwendet eine Tri-Blockchain-Infrastruktur, die aus drei Kernketten besteht: der Contract Chain (C-Chain), der Exchange Chain (X-Chain) und der Platform Chain (P-Chain).
Diese drei Ketten sind speziell für die Handhabung wichtiger Funktionen innerhalb des Ökosystems konfiguriert, um die Sicherheit zu verbessern und gleichzeitig eine geringe Latenz und einen hohen Durchsatz anzustreben. Die X-Chain wird zum Erstellen und Handeln von Vermögenswerten verwendet, die C-Chain zum Erstellen von Smart Contracts und die P-Chain zum Koordinieren von Validierern und Subnetzen. Die flexible Struktur von Avalanche ermöglicht auch schnelle und kostengünstige Cross-Chain-Swaps.
Kosmos
Das 2014 von Ethan Buchman und Jae Kwon gegründete Cosmos-Netzwerk besteht aus einem PoS-Blockchain-Mainnet namens Cosmos Hub und angepassten Blockchains, die als Zonen bezeichnet werden. Cosmos Hub überträgt Vermögenswerte und Daten zwischen den verbundenen Zonen und bietet eine gemeinsame Sicherheitsebene.
Jede Zone ist hochgradig anpassbar, sodass Entwickler ihre eigene Kryptowährung mit benutzerdefinierten Blockvalidierungseinstellungen und anderen Funktionen entwerfen können. Alle in diesen Zonen gehosteten Cosmos-Apps und -Dienste interagieren über das Inter-Blockchain Communication (IBC)-Protokoll. Dies ermöglicht den freien Austausch von Vermögenswerten und Daten über unabhängige Blockchains hinweg.
Abschließende Gedanken
Je nach Konzeption können Layer-0-Blockchains möglicherweise einige der Herausforderungen der Branche lösen, wie etwa Interoperabilität und Skalierbarkeit. Wie erfolgreich die Einführung der Layer-0-Blockchain sein wird, bleibt jedoch abzuwarten. Es gibt viele konkurrierende Lösungen, die ähnliche Ziele verfolgen.
Welche wichtige Rolle Layer-0-Blockchains bei der Lösung der Herausforderungen der Branche spielen werden, hängt davon ab, ob es ihnen gelingt, Entwickler für die Weiterentwicklung dieser Protokolle zu gewinnen und ob die auf ihnen gehosteten Anwendungen den Benutzern einen echten Mehrwert bieten.