Verständnis von Layer Three Blockchains

Einführung

Das Blockchain-Ökosystem bestand zuvor aus Layer-One- und Layer-Two-Infrastrukturen, von der Basisschicht bis zur Skalierungsschicht. Aber nach einer Reihe von Innovationen entstand eine dritte Schicht mit endlosen Möglichkeiten und Anwendungsfällen. Diese Schicht wird als Layer Three bezeichnet. Was sind also Layer-Three-Blockchains und wie funktionieren sie?

Was sind Layer Three Blockchains?

Layer drei Blockchains sind die Anwendungsschicht auf einem Blockchain-Protokoll, die dezentrale Anwendungen und Protokolle beherbergt und es den Benutzern ermöglicht, verschiedene Aktivitäten durchzuführen.

Layer three blockchains konzentrieren sich auf Interoperabilität, Anpassungsfähigkeit und Interkonnektivität und geben Blockchain-Netzwerken die Infrastruktur, um eine reale Anwendbarkeit zu schaffen. Gleichzeitig verbindet es nahtlos Benutzer durch eine Reihe benutzerfreundlicher Schnittstellen, die die komplexen technischen Details hinter der zugrunde liegenden Infrastruktur verbergen.

Layer drei Blockchains ermöglichen es auch Entwicklern, maßgeschneiderte Smart Contracts zu implementieren, die komplexe Prozesse automatisieren und Benutzer vor den Komplexitäten der Interaktion mit dezentralen Apps abschirmen.

Mit den aktuellen Anwendungsfällen für Blockchain-Projekte sollen auch Layer-Three-Blockchains verschiedene Branchen und Projekte zufriedenstellen, von dezentralen Social-Media-Plattformen bis hin zu Online-Marktplätzen. Während Layer-Three-Blockchains Fortschritte bei Blockchains wie Ethereum und Solana gemacht haben, können viele andere Blockchains Layer-Three-Projekte hosten. Leider hat Bitcoin bisher noch nicht die Infrastruktur vollständig bereitgestellt, um Layer-Three-Funktionalitäten vollständig zu unterstützen.

Die Architektur von Layer Three Blockchains

Anwendungen und Protokolle, die auf Layer-Drei-Blockchains aufgebaut sind, sollen eine echte Cross-Chain-Interoperabilität ohne Vermittler oder Verwahrer fördern. Diese Protokolle verfügen über einzigartige Funktionen, die Cross-Chain-Fähigkeiten, nahtlose Interaktion und Datentransfer zwischen verschiedenen Blockchain-Plattformen erleichtern und über zentralisierte Systeme hinaus wahre Dezentralisierung bringen.

Layer drei Blockchain-Protokolle sind für zwei Sublayer, die Anwendungsschicht und die Ausführungsschicht, gebaut, um koexistieren.

Die Ausführungsschicht funktioniert ähnlich wie ein Dirigent und orchestriert die Ausführung von Smart Contracts und Transaktionen, während die Anwendungsschicht dezentralen Anwendungen und Protokollen den Aufbau und die Skalierung ermöglicht. Mit einer nahtlosen Fusion von Innovation, Skalierbarkeit und Praktikabilität ermöglichen Schicht-drei-Blockchain-Entwicklern, technologische Störungen effizient zu verursachen.

Sie erreichen eine verbesserte Skalierbarkeit jenseits von Layer-Two-Blockchains, indem sie die Vorteile der Layer-Two-Infrastruktur wie Kostensenkung und hohe Sicherheitsvorteile mit verbesserter Datenschutz durch Nullwissensnachweise und Hyper-Skalierbarkeit kombinieren.

Der Bedarf an Layer-Three-Lösungen

Mit Layer-One-Blockchains als Basisschicht und Layer-Two-Blockchains zur Lösung von Skalierbarkeit und Brückeninteroperabilität ist es normal zu fragen, wofür eine dritte Schicht benötigt wird?

Ein grundlegendes Problem im Bereich Blockchain ist das Blockchain-Trilemma, die Mischung aus Sicherheit, Skalierbarkeit und Interoperabilität. Layer-One-Blockchains hatten Sicherheit, aber es fehlte an Skalierbarkeit und Interoperabilität, was teilweise durch Layer-Two-Blockchains gelöst wurde, die es den Basis-Layern der ersten Schicht ermöglichten, zu skalieren oder sich zu erweitern.

Dies hat das Interoperabilitätsproblem nicht optimal gelöst, da der Wechsel zwischen Basisschichten mithilfe von Layer-Zwei-Brücken und zentralen oder halbzentralen Projekten erfolgte. Zudem führte die Schaffung von immer mehr Layer-Zwei-Projekten zur Skalierung der Basisschichten zu einer Verschärfung des Interoperabilitätsproblems.

Dies führte zur Notwendigkeit von Layer-drei-Blockchains. Layer-drei-Blockchains verbesserten die anderen beiden Schichten aufgrund der Anpassungsfunktion, die es ermöglicht, Anwendungen zu erstellen, die den spezifischen Bedarf einer Branche oder einer dApp erfüllen, was es Entwicklern ermöglicht, die Skalierbarkeit und Interoperabilität bei Bedarf zu verbessern.

Layer-drei-Blockchains reduzieren auch die Kosten, indem sie unnötige, ineffiziente Vermittlung von Vermögenswerten beseitigen. Darüber hinaus sind Layer-drei-Blockchains darauf ausgelegt, mehr Privatsphäre und Sicherheit zu bieten, da sie Daten und Transaktionen verschlüsseln können, was den Bedarf an Zwischenpassagen oder zentralisierten Parteien verringert, die Dezentralisierung verbessert und die Kosten senkt.

Geschichte der Layer Three Blockchains

Das Konzept der Schichtung ist in alle menschlichen Netzwerkstrukturen eingebettet. Es wurde dramatisch von dem Open Systems Interconnection (OSI) Modell beeinflusst, das in den anfänglichen traditionellen Computernetzwerken verwendet wurde.

Das Konzept entstand zunächst mit dem Auftreten von Skalierbarkeits- und Interoperabilitätsproblemen, die die Benutzererfahrungen auf Plattformen beeinträchtigten. Die Idee, Layer Three zu erstellen, begann mit Layer Two-Protokollen. Da Layer Two darauf ausgelegt war, Skalierbarkeitsprobleme zu lösen, sollte Layer Three ursprünglich zusätzliche Skalierbarkeit bieten.

Dennoch mussten Layer-3-Blockchains mit dem Konzept verschiedener Schichten, die unterschiedliche Funktionen erfüllen, den Fokus auf eine andere Funktionalität als Layer zwei legen. Während sich also ein L2 auf Skalierung konzentriert, würde ein L3 eher auf spezialisiertere Funktionen wie Datenschutz setzen. Dies führte dazu, dass die Idee, die Komprimierung von Layer zwei 'zu verbessern', verworfen wurde und stattdessen L3s etwas Neues zu bearbeiten und sich darauf zu konzentrieren gaben.

Als Anwendungsschicht sind Layer-Three-Protokolle darauf ausgelegt, Anwendungen im dezentralen Raum zu hosten und anzupassen. Die Anpassungsfunktion kann jedoch Anwendungen skalieren und komprimierte Daten für spezifische Anwendungen und Formate neben EVMs optimieren.

Wie funktionieren Layer-Drei-Protokolle? Rekursive Beweisführung, Nullwissen-Beweis, nahtlose Interoperabilität und Zahlungs-Atomicity

Als Anwendungsschicht nutzen Layer-Three-Blockchains die Infrastruktur der Basisschicht (Layer One) und der Skalierungsschicht (Layer Two), um zu operieren.

Layer-one-Protokolle wie Ethereum oder Solana behandeln die grundlegenden Aspekte von Konsens, Sicherheit und Transaktionsvalidierung. Während Layer-Two-Lösungen wie Optimismus oder Arbitrum die Skalierbarkeit verbessern, indem sie Transaktionen off-chain verarbeiten und sie periodisch auf der Layer-One-Blockchain abwickeln.

Die Funktionalitäten der dritten Schicht umfassen:

Rekursiver Beweis

Rekursive Beweisführung ist eine Technik, die es dem Protokoll ermöglicht, einen einzigen Beweis für eine große Anzahl von Transaktionen zu erstellen, die in kleinere Chargen aufgeteilt wurden. Dieser einzelne Beweis kann dann verwendet werden, um alle Transaktionen in der Charge zu überprüfen, wodurch die Rechenlast verringert und die Gesamteffizienz verbessert wird.

Diese Technik ermöglicht es Layer-Three-Blockchains, mehr Transaktionen zu verarbeiten, ohne die Sicherheit oder Leistung zu beeinträchtigen. Die Layer-Drei-Infrastruktur nutzt die Kostensenkung von Layer-Zwei-Blockchains und bietet gleichzeitig eine hohe Skalierbarkeit durch rekursives Beweisen.

Zero-Knowledge-Beweis

Layer drei verbessert auch die bestehende Datensicherheit mit Zero-Knowledge-Proofs. Zero-Knowledge-Proof ist eine kryptografische Technik, die es Benutzern ermöglicht, die Gültigkeit einer Aussage zu überprüfen, ohne die tatsächlichen zugrunde liegenden Daten offenzulegen. Diese Funktion ist in Anwendungen, die Vertraulichkeit erfordern, wie z. B. Finanztransaktionen oder Identitätsmanagementsysteme, wertvoll.

Nahtlose Interoperabilität

Das Hauptziel von Layer-Three-Projekten besteht darin, eine echte Cross-Interoperabilität ohne die Notwendigkeit von Brücken oder zentralen Vermittlern zu erreichen. Layer-Three-Projekte ermöglichen eine nahtlose Kommunikation und Datenaustausch zwischen Blockchain-Netzwerken und verbessern die Konnektivität und Funktionalität des dezentralen Ökosystems.

Diese Interoperabilität würde es dezentralen Apps auf Layer-Three-Blockchains ermöglichen, miteinander zu interagieren und das „Internet des Werts“ zu schaffen. In der Theorie wären solche Layer-Three-Anwendungen blockchain-agnostisch und würden die Möglichkeit von vertrauenslosen Multi-Asset-Transaktionen bieten.

Zahlungen Atomicity

Atomarität ist die Fähigkeit eines Systems sicherzustellen, dass entweder alle einer Reihe von Aktionen durchgeführt werden oder überhaupt keine durchgeführt werden. Im Kontext von Zahlungen bedeutet Atomarität, dass, wenn eine Zahlung initiiert wird, sie entweder erfolgreich abgeschlossen oder vollständig rückgängig gemacht wird.

Eine der kritischen Funktionen von Layer-Three-Blockchains ist die Fähigkeit, Atomicity für Zahlungen zu erreichen. Dies geschieht mit Techniken wie Off-Chain-Transaktionen, Hash-Zeitsperrverträgen (HTLCs) und Zahlungskanälen.

Off-Chain-Transaktionen sind Transaktionen, die außerhalb des Blockchain-Netzwerks verarbeitet werden. HTLCs sind ein benutzerdefinierter Smart-Vertrag, der eine Zeitsperre und einen Hash definiert. Eine Zahlung wird rückgängig gemacht, wenn der Empfänger den Hash nicht vor Ablauf der Zeitsperre erhält. Gleichzeitig richten Zahlungskanäle sichere und private Kanäle zwischen den Parteien der Transaktion ein.

Layer Two vs. Layer Three Blockchain

Layer zwei und Layer drei Infrastrukturen haben Ähnlichkeiten in Skalierbarkeit und Sicherheit, dennoch haben die beiden Schichten unterschiedliche Merkmale, die eine entscheidende Rolle in der Leistung spielen. Hier ist, wie sich Layer zwei Projekte von Layer drei Projekten unterscheiden.

• Netzwerkinfrastruktur:Der erste Unterschied liegt in der Infrastruktur des Netzwerks. Layer-Zwei-Projekte reduzieren Netzwerküberlastungen, indem sie Transaktionen von der Hauptkette entfernen und komprimierte Transaktionen an die Hauptkette weiterleiten. Allerdings bieten Layer-Zwei-Netzwerke nicht von Natur aus Interoperabilität zwischen verschiedenen Protokollen.

  Drei Projekte der dritten Schicht hingegen bieten Skalierbarkeit, jedoch mit zusätzlichen Interoperabilitätsfunktionen. Ihre Infrastruktur zeichnet sich durch Cross-Chain-Kommunikation aus, die Interoperabilität erleichtert und die Kommunikationslücke zwischen Layer-One- und Layer-Two-Netzwerken überbrückt, um reibungslose Interaktionen zu ermöglichen.

• Netzwerksicherheit:Eine weitere Unterscheidung besteht in der Netzwerksicherheit. Layer-Zwei-Projekte werden direkt auf Layer-Eins-Blockchains aufgebaut und profitieren direkt von der überlegenen Sicherheitsinfrastruktur. Im Gegensatz dazu werden Layer-Drei-Blockchains in der Regel auf Layer-Zwei-Plattformen aufgebaut, was zu einer geringeren Sicherheit führt. Layer-Drei-Projekte sind auch aufgrund der zusätzlichen Funktionen, die potenzielle Angriffspunkte für böswillige Akteure darstellen können, komplizierter umzusetzen.

• Skalierbarkeit und Benutzererfahrung:Layer-Zwei-Projekte konzentrieren sich in der Regel auf Skalierbarkeit mit wenig Fokus auf Benutzererfahrung, was es schwierig macht, von neuen Benutzern im Kryptoraum breit angenommen zu werden. Andererseits konzentrieren sich Layer-Drei-Projekte auf die Anwendbarkeit in der realen Welt und die Benutzererfahrung und schützen Benutzer vor den zugrunde liegenden Komplexitäten der Plattform.

Beispiele für Layer 3 Protokolle

Orbs

Orbs ist ein offenes, erlaubnisloses Layer-Drei-Blockchain-Protokoll, das auf Ethereum und Polygon aufgebaut ist. Dadurch kann es die Sicherheit von Ethereum (Layer Eins) und die Skalierbarkeit von Polygon (Layer Zwei) nutzen, während Anwendungen auf seiner Layer-Drei-Infrastruktur bereitgestellt werden.

Orbs fungiert als dezentrales Backend und erweitert die Fähigkeiten von EVM- und Nicht-EVM-Smart Contracts. Orbs hat derzeit mehrere Validatoren, bei denen kumulativ Hunderte von Millionen an allen Validatoren gestaked sind. Orbs verfügt über zwei Ausführungsdienste, nämlich Orbs Lamda und Orbs VM.

Orbs hat sein erstes Projekt auf seiner Layer-Three-Blockchain namens Open DeFi Notifications Protocol gestartet. Diese Anwendung bietet Benutzern mobile Benachrichtigungen, wenn dezentralisierte On-Chain-Ereignisse auftreten. Dies ist ein wertvolles Werkzeug für DeFi-Händler, da es sie dabei unterstützt, über die neuesten Marktbewegungen auf dem Laufenden zu bleiben.

Xai

XAI ist ein neues Blockchain-Protokoll, das auf Arbitrum (dem Layer-Two-Netzwerk) und Ethereum (dem Layer-One) aufgebaut ist. Xai bietet verbesserte Skalierbarkeit, Effizienz und Sicherheit für Gaming-Anwendungen.

Die Xai Foundation ist die wegweisende Organisation hinter der Schaffung des Xai-Multiversums. Die Stiftung widmet sich der umfassendsten Erforschung der Web3-Gaming-Nische. Auf ihrer offiziellen Website erklärte das Xai-Team, dass ihr ultimatives Ziel darin besteht, eine Ära zu begründen, in der Technologie und Kreativität miteinander harmonieren und den Benutzern die Möglichkeit geben, in einem sich ständig verändernden Multiversum grenzenlose virtuelle Domänen zu durchqueren.

XAI verwendet mehrere innovative Technologien wie parallele Verarbeitung, Sharding, Zustandskanäle und Rollups, um eine verbesserte Effizienz und Skalierbarkeit zu erreichen. Obwohl das Projekt noch in der Entwicklung ist, hat es das Potenzial, ein wichtiger Akteur im GameFi-Bereich zu werden.

Fazit

Ein grundlegendes Problem, das die Akzeptanz von Web3-Produkten behindert hat, ist die Notwendigkeit von benutzerfreundlicheren und nahtlosen Schnittstellen. Mit der Innovation der Schicht drei würde sich die Benutzererfahrung im Web3-Ökosystem verbessern. Diese Innovation wird zweifellos die Akzeptanz von Web3 und das Krypto-Ökosystem in den kommenden Jahren steigern.