2025 Must-Have für Neulinge im Krypto Vermögenswerte: Was sind Layer 0, Layer 1 und Layer 2?

Neueste Entwicklungen im Jahr 2025

Im Jahr 2025 hat sich die blockchainbasierte Architektur durch neue Fortschritte bei Layer 0, Layer 1 und Layer 2-Lösungen erheblich weiterentwickelt:

• Layer 0 Integration: Wichtige Infrastrukturprotokolle wie Polkadot und Cosmos haben eine nahtlose Interoperabilität zwischen heterogenen Blockchains erreicht, wobei mittlerweile über 200 Parachains in mehreren Ökosystemen betrieben werden.

• Layer 1 Effizienz: Ethereum hat das Surge-Upgrade erfolgreich abgeschlossen und die Transaktionsdurchsatzrate um das 100-Fache erhöht, während die Prinzipien der Dezentralisierung beibehalten wurden.

• Layer 2 Reife: Rollup-Technologie wurde standardisiert, ZK-Rollups verarbeiten 85% der Ethereum-Transaktionen, und die Kosten sind im Vergleich zu den Niveaus von 2023 um 98% gesunken.

Der Markt hat positiv auf diese Entwicklungen reagiert:

Cross-Layer-Lösungen sind zum Branchenstandard geworden, da sie es Anwendungen ermöglichen, nahtlos über mehrere Schichten hinweg zu laufen. Plattformdaten zeigen, dass Benutzer zu integrierten Lösungen migrieren, die die Sicherheit von Layer 1 und die Leistungs Vorteile von Layer 2 nutzen.

Die Herausforderung des unmöglichen Dreiecks hat die theoretischen Diskussionen übertroffen, wobei praktische Implementierungen ein beispielloses Gleichgewicht zwischen Sicherheit, Dezentralisierung und Skalierbarkeit durch einen hybriden Ansatz zeigen, der die Vorteile verschiedener Schichten kombiniert.

Ein Muss für Neulinge in der Welt der Krypto Vermögenswerte: Was sind Layer 0, Layer 1 und Layer 2

[TL; DR]

1. Die Blockchain hat eine sechs-schichtige Architektur: Datenebene, Netzwerkebene, Konsensebene, Anreizebene, Vertragsebene und Anwendungsebene.
2. Die Datenebene und die Netzwerkschicht sind die grundlegende Architektur der Blockchain und sie sind auch die niedrigste Ebene des gesamten Blockchain-Systems.
3. Aufbauend auf der grundlegenden Architektur bilden die Konsensschicht, die Anreizschicht, die Vertragsschicht und die Anwendungsschicht zusammen den Protokollteil der Blockchain.
4. Layer 0, auch bekannt als die Datentransmissionsschicht, entspricht der untersten Schicht des OSI-Modells und befasst sich hauptsächlich mit den Integrationsproblemen zwischen Blockchain und traditionellen Netzwerken.
5. Layer 1 Skalierungslösungen, auch bekannt als On-Chain-Skalierung, beziehen sich auf Skalierungslösungen, die auf dem Basisprotokoll der Blockchain implementiert sind.
6. Layer 2 Skalierungslösungen, auch bekannt als Off-Chain-Skalierung, beziehen sich auf die Erhöhung der Transaktionsverarbeitungsgeschwindigkeit durch Methoden wie State Channels und Sidechains, ohne das zugrunde liegende Blockchain-Protokoll und die grundlegenden Regeln zu ändern.

In den Krypto Vermögenswerte Nachrichten sind Skalierbarkeit, Layer 0/1/2 zweifellos eine Reihe von Begriffen, die häufig erwähnt werden. Was sind also Layer 0, Layer 1 und Layer 2 von Blockchain, und was sind die unterschiedlichen Eigenschaften und Anwendungen dieser drei Schichten?

Ausgehend von der sechs-Schichten-Architektur der Blockchain

Im Januar 2009 generierte der mysteriöse Geek Satoshi Nakamoto den Bitcoin-Block auf einem Server in Helsinki. Derzeit hat sich Bitcoin zu einem massiven System mit Zehntausenden von Knoten weltweit entwickelt und hat einen Gesamtmarktwert von über 1 Billion Dollar. Bitcoin löst perfekt das Problem der Wertdarstellung in der digitalen Welt und hat der Menschheit die Blockchain-Technologie gebracht. Wenn wir die Struktur des Bitcoin-Systems sorgfältig analysieren, kann es basierend auf der Funktionalität in fünf Schichten unterteilt werden: die Datenebene, die Netzwerkebene, die Konsensebene, die Anreizebene und die Anwendungsebene. Anschließend etablierte Ethereum, das durch Smart Contracts schnell an Bedeutung gewann, mit der Hinzufügung einer Vertragsebene zwischen der Anreizebene und der Anwendungsebene ein neues Paradigma für Blockchain-Systeme. Lassen Sie uns dies von unten nach oben im Detail erklären.

Die Datenebene und die Netzwerkebene sind die grundlegende Architektur der Blockchain und sie sind auch die niedrigste Ebene des gesamten Blockchain-Systems.

Die Datenebene umfasst die Datenstrukturen jedes Blocks, wie den Merkle-Baum, sowie die Art und Weise, wie verschiedene Blöcke Ende-zu-Ende verbunden sind, um eine Kette zu bilden. Darüber hinaus umfasst die Datenebene auch die Hash-Verschlüsselungsalgorithmen und asymmetrischen Verschlüsselungsalgorithmen, die verwendet werden, um die Unveränderlichkeit der Blockchain sicherzustellen. Die Blockchain-Datenebene kann als eine Datenbank mit verteilten Eigenschaften und Unveränderlichkeit betrachtet werden. Diese verteilte Datenbank muss kollektiv von allen Knoten des Systems gewartet werden, was zur Netzwerkebene der Blockchain führt.

Die Netzwerkschicht (Network Layer) beschreibt ein riesiges P2P-Netzwerk, das aus allen Knoten in der Blockchain besteht. In diesem verteilten, punkt-zu-punkt Netzwerk überträgt ein Knoten, sobald er einen neuen Block erstellt, die Informationen über einen Broadcast-Mechanismus (Transmission Mechanism) an mehrere nahegelegene Knoten. Andere Knoten, nachdem sie die Verifizierung des Blocks (Authentication Mechanism) abgeschlossen haben, übertragen die Daten erneut an andere Knoten. Letztendlich, nachdem die Mehrheit der Knoten im gesamten System die Verifizierung des Blocks abgeschlossen hat, wird der Block offiziell mit der Blockchain verbunden.

Zusätzlich zur Basisarchitektur bilden die Konsensschicht, die Anreizschicht, die Vertragsschicht und die Anwendungsschicht zusammen den Protokollteil der Blockchain.

Die Konsensschicht umfasst hauptsächlich die Konsensmechanismus-Algorithmen der Blockchain. In einem Blockchain-Netzwerk erreichen viele ursprünglich nicht verwandte Knoten durch Konsensalgorithmen Einheit und erhalten die Konsistenz der Datenschicht. Derzeit gehören zu den gängigeren Konsensmechanismen der Proof of Work (PoW), der von Bitcoin verwendet wird, und der Proof of Stake (PoS), der von Ethereum 2.0 verwendet wird. EOS Der delegierte Proof of Stake (Delegated
Proof of Stake,
DPoS), der eingesetzt wird, usw. Der Konsensmechanismus ist eine der zentralen Innovationen der Blockchain-Technologie, die sich erheblich auf die Sicherheit und die Betriebseffizienz des Systems auswirkt. Darüber hinaus sind Konsensalgorithmen auch die Hauptmittel der Gemeinschaftsverwaltung in der Blockchain.

Die Aktuatorenschicht umfasst hauptsächlich den Ausgabe-Mechanismus und den Verteilungs-Mechanismus der Blockchain. Durch das Design des Anreizmechanismus werden die Knoten im System freiwillig die Sicherheit des gesamten Blockchain-Netzwerks aufrechterhalten. Zum Beispiel werden im Bitcoin PoW-Mechanismus neu ausgegebene Bitcoins an Miner der Verpackungsknoten verteilt. Der Konsens wird auf eine Weise erreicht, die dem Prinzip “je mehr du arbeitest, desto mehr verdienst du” nahekommt; Knoten mit mehr Rechenleistung haben eine höhere Wahrscheinlichkeit, erfolgreich Blöcke zu verpacken und somit das Recht zur Buchführung zu erlangen. In einigen Anreizmechanismen können Knoten, die ihre Macht missbrauchen, auch vom System bestraft werden.

Bitcoin integriert kreativ wirtschaftliche Anreizmechanismen in Algorithmen, die es Minern ermöglichen, durch Rechenleistung um Buchungsrechte zu konkurrieren. Dies erhält nicht nur das Transaktionssystem, sondern gibt auch neue Token aus, die anschließend als Anreize an Miner verteilt werden, wodurch ein stabiler und sicherer geschlossener Kreislauf entsteht. In diesem Prozess wird auch die Funktionalität von Bitcoin als elektronische Währung realisiert. Lassen Sie uns weiterhin auf die oberste Ebene voranschreiten.

Die Vertrags-Schicht umfasst hauptsächlich verschiedene Skripte, Algorithmen und Smart Contracts und bildet die Grundlage für die Umsetzung vieler fortgeschrittener Funktionen in der Blockchain. In der Blockchain wird das sogenannte “Code ist Gesetz” tatsächlich verwirklicht; sobald der Vertragsalgorithmus aktiviert ist, wird er unvermeidlich gemäß den ursprünglichen Einstellungen ausgeführt, ohne dass es eine Intervention oder Förderung durch Dritte gibt. Darüber hinaus besitzt die Vertrags-Schicht aufgrund der Turing-Vollständigkeit von Smart Contracts auch Programmierbarkeit, was dem gesamten Blockchain-Netzwerk eine ähnliche Natur wie die einer virtuellen Maschine verleiht.

Die Anwendungsschicht ist die oberste Schicht des gesamten Blockchain-Systems und umfasst verschiedene Anwendungsszenarien dieser Blockchain. Für die Bitcoin-Blockchain bilden die vollständige Ausgabe, Übertragung und Buchhaltungsfunktionen des Bitcoin-E-Cash-Systems ihre „Anwendungsschicht“; während für eine programmierbare Blockchain wie Ethereum viele fortgeschrittene Funktionen und zahlreiche DApps zusammen ihre Anwendungsschicht bilden.

Layer 0, Layer 1 und Layer 2

Die sechs Ebenen des Blockchain-Systems sind strukturell eng miteinander verbunden und realisieren gemeinsam die Funktionen der Blockchain. Zurückkommend auf das zu Beginn dieses Artikels erwähnte Skalierbarkeitsproblem bezieht sich die Branche allgemein auf das Open Interconnection Reference Model (OSI) im Kommunikationsbereich und klassifiziert die sechs Ebenen des Blockchain-Systems neu in drei Schichten: Layer 0, Layer 1 und Layer 2, von unten nach oben.

Unter ihnen entspricht Layer 0, auch bekannt als die Datenübertragungsschicht, der untersten Schicht des OSI-Modells und befasst sich hauptsächlich mit den Integrationsproblemen zwischen Blockchain und traditionellen Netzwerken. Die entsprechenden Layer 0-Erweiterungslösungen beziehen sich auf Leistungsverbesserungslösungen, die die Blockchain-Struktur nicht ändern und ihre ursprünglichen ökologischen Regeln beibehalten. Da sie die Blockchain selbst nicht beeinflussen, haben Layer 0-Erweiterungslösungen eine starke Vielseitigkeit. Gleichzeitig sind Layer 0-Erweiterungslösungen auch mit Layer kompatibel1⁄2Erweiterungslösungen, die zusammenarbeiten, um die Leistung von Blockchain-Netzwerken exponentiell zu verbessern. In den zugrunde liegenden Netzwerkprotokollen gibt es noch viele leistungsbezogene Probleme, die es wert sind, optimiert zu werden. Derzeit umfassen die bestehenden Richtungen der Layer 0-Erweiterungstechnologie BDN (Distributed Network), QUIC UDP-Protokoll usw.

Darüber hinaus wird Polkadot oft als Layer 0 Blockchain bezeichnet. Dies liegt daran, dass das Polkadot Mainnet, als Relay-Chain, nur dazu dient, Sicherheit und Interoperabilität zwischen verschiedenen Parachains bereitzustellen. Auf Polkadot ist es möglich, Layer 1 Blockchains ähnlich wie Ethereum über Slots zu verbinden, wie die Moonbeam-Chain, die ebenfalls die Solidity-Sprache unterstützt.

Layer 1 entspricht der Datenebene, Netzwerkebene, Konsensebene und Anreizebene im Sechs-Ebenen-Modell. Für die meisten Krypto Vermögenswerte ist Layer 1 die einzige öffentliche Chain, und alle Transaktionsabwicklungen erfolgen darauf. Layer 1 Skalierungslösungen, auch bekannt als On-Chain-Skalierung, beziehen sich auf Skalierungslösungen, die auf dem Basisprotokoll der Blockchain implementiert sind. Im Allgemeinen erfordert es die Modifikation inhärenter Eigenschaften wie Blockkapazität, Blockgenerierungszeit und Konsensmechanismus, um die Transaktionsfähigkeit zu verbessern. Speziell erhöht die Blockgrößenaktualisierung von Bitcoin die Kapazität jedes Bitcoin-Blocks, sodass mehr Transaktionen untergebracht werden können; Bitcoin SegWit reduziert den Platz, den die durchschnittliche einzelne Transaktion einnimmt, sodass jeder Block eine größere Anzahl von Transaktionen halten kann; das Upgrade auf DPoS kann ebenfalls eine bessere Leistung bei einem gewissen Grad an Dezentralisierung und Sicherheit erreichen. Aufgrund physischer und wirtschaftlicher Einschränkungen hat die Effizienz von Layer 1 Skalierungen jedoch ihre Grenzen.

Für die Prinzipien und Einschränkungen der Layer 1 Skalierbarkeit verweisen Sie bitte auf unseren vorherigen Blogbeitrag:

Was hat V God in seinem Artikel gegen Musk gesagt? Kann Scaling Dogecoin zur “Währung des Volkes” machen?

Layer 2 entspricht der Vertrags- und Anwendungsebene der Blockchain. Layer 2 Skalierungslösungen, auch bekannt als Off-Chain-Skalierung, beziehen sich darauf, die Transaktionsverarbeitungsgeschwindigkeit zu verbessern, ohne die zugrunde liegenden Protokolle und grundlegenden Regeln der Blockchain zu ändern, durch Lösungen wie State Channels und Sidechains. Layer 2 erweitert sich extern zur Hauptkette und hat eine komplementäre Beziehung zu Layer 1; das heißt, Layer 2 ist die Infrastruktur, die auf der zugrunde liegenden Blockchain aufgebaut ist, und bietet eine bessere Skalierbarkeit, Benutzerfreundlichkeit und Privatsphäre für die Blockchain. Im Vergleich zu Layer 1, das Sicherheit und Dezentralisierung anstrebt, zielt Layer 2 auf höchste Effizienz und Leistung ab. Derzeit gehören zu den gängigen Layer 2 Lösungen Side Chain, Plasma, State Channels und Rollup.

Für gängige Layer 2-Lösungen auf Ethereum, siehe unseren vorherigen Blogbeitrag: Wie man mit Ethereum Layer 2 spielt? Verstehen Sie Ethereums Skalierungsupgrade in einem Artikel.

Fazit

Seit der rasanten Entwicklung von Bitcoin und Ethereum schwebt das Problem der unzureichenden Leistung immer wie eine dunkle Wolke über etablierten öffentlichen Ketten. Wie man das “unmögliche Dreieck” durchbricht und die optimale Lösung zwischen Skalierbarkeit, Dezentralisierung und Sicherheit erreicht, wird auch als der “Heilige Gral” im Bereich der Blockchain angesehen.

In den folgenden Artikeln werden wir verschiedene Lösungen zur Skalierung von Blockchains speziell vorstellen, während wir die Spitze der Branche verfolgen und über die neuesten Fortschritte in der Skalierungstechnologie berichten. Bleiben Sie dran.