Blockchain layers uitgelegd

- 5 minute read

Luc Vesters
Marketing
Luc Vesters

Elke blockchain is anders. Toch hebben alle blockchains overeenkomsten. Blockchains zijn opgebouwd op basis van layers. Blockchain layers zijn verschillende soorten blockchains, elk met een eigen functie. De verschillende layers zorgen ervoor dat de cryptowereld kan blijven innoveren. Nu de markt zich blijft ontwikkelen, worden cryptocurrencies steeds aantrekkelijker en neemt de adoptie alleen maar toe. Op dit moment zijn er vier verschillende layers van blockchains. Om uw geheugen op te frissen zullen we kort memoreren wat een blockchain is, waarna elke layer zal worden toegelicht.

Inhoudsopgave

  1. Wat is een blockchain?
  2. Wat is een blockchain layer?
  3. Conclusie

Wat is een blockchain?

Een blockchain is een keten van blokken informatie. Cryptocurrencies zijn ontstaan dankzij blockchain technologie. Een blockchain maakt gebruik van een consensusmechanisme, waarbij nieuwe gegevens worden toegevoegd en waarmee nieuwe munten in omloop worden gebracht. Hoe dit precies werkt, verschilt per cryptocurrency. Elk nieuw blok dat wordt toegevoegd bevat informatie van het vorige blok, waardoor het één lange keten wordt die helemaal teruggaat naar het begin.

Hoe de blockchain is opgezet, is bedacht door de oprichters en is in de meeste gevallen moeilijk aan te passen. Als cryptocurrency wil je veiligheid, schaalbaarheid en decentralisatie nastreven. Op basis van deze drie criteria kwam de oprichter van Ethereum, Vitalik Buterin met het Blockchain Trilemma. Volgens hem kun je geen blockchain ontwikkelen met alle drie de criteria. Lukt het je om twee van de drie te realiseren, dan zal de blockchain problemen hebben met het overgebleven criterium.

Wat is een blockchain layer?

De technologie achter een blockchain kan erg ingewikkeld zijn. Voor veel beleggers betekent dit ook dat ze er weinig van begrijpen. Gelukkig is het ook niet verplicht om alles te weten over blockchain technologie. Hoe meer kennis je hebt over de blockchain, hoe makkelijker het is om nieuwe blockchains te ontdekken en te begrijpen. De layers zijn gebouwd op de blockchain. Momenteel zijn er 4 hoofdlayers, elk met een andere functionaliteit. Niet alle blockchains gebruiken alle vier de layers.

Layer 0

In principe werken blockchains allemaal op hun eigen manier en kunnen ze niet zomaar informatie aan elkaar overdragen. De layer 0 blockchains zorgen ervoor dat layer 1, 2, en 3 blockchains met elkaar kunnen communiceren. Deze blockchains zijn ontwikkeld met het idee om schaalbaarheidsproblemen op te lossen. Voorbeelden zijn Polkadot (DOT) en Cosmos (ATOM). Deze blockchains valideren de gegevens tussen alle layer 1, 2 en 3 blockchains. Deze moeten vervolgens hun eigen data weer valideren op hun eigen netwerk. Polkadot maakt bijvoorbeeld gebruik van parachains (parallelle blockchains), dit zijn layer 1 blockchains die informatie kunnen delen met de hoofdblockchain van Polkadot. Vaak kun je een layer 0 blockchain ook gebruiken om je eigen blockchain te ontwikkelen.

Layer 1

De layer 1 zorgt ervoor dat een blockchain "werkt". Het is de basislaag van de blockchain en is er verantwoordelijk voor dat transacties over het netwerk gedaan kunnen worden en dat smart contracts werken. Daarnaast is layer 1 verantwoordelijk voor het controleren van wallet adressen, publieke en private sleutels, en token balansen. De layer 1 blockchain werkt via een consensusmechanisme. Dit zijn processen in een blockchain waarmee nieuwe gegevens aan het netwerk worden toegevoegd. De twee belangrijkste consensusmechanismen zijn Proof of Work en Proof of Stake. Bitcoin is een layer 1-blockchain en gebruikt het Proof of Work-mechanisme waarbij miners ingewikkelde puzzels moeten oplossen om een nieuw blok informatie aan de blockchain toe te voegen. Dit proces zorgt ervoor dat Bitcoin een extreem veilig netwerk heeft. Een nadeel van Bitcoin is dat het netwerk een trage transactiesnelheid heeft van slechts 5 transacties per seconde (ter vergelijking, Solana beweert 65.000 transacties per seconde aan te kunnen).

Layer 2

Om de snelheid en schaalbaarheid van een blockchain te verhogen, worden layer 2 blockchains bovenop een bestaande blockchain gebouwd. Layer 2 blockchains nemen transacties van layer 1, verzamelen ze en geven ze uiteindelijk door aan de layer 1 blockchain. Wat zijn hier de voordelen van? Layer 2 stelt layer 1 blockchains in staat om een grotere schaalbaarheid te bereiken, hogere transactiesnelheden te krijgen en tegelijkertijd te besparen op het energieverbruik. Dit alles met behoud van de veiligheid, decentralisatie en transparantie van de blockchains.

Layer 2 blockchains werken met zogenaamde rollups. De twee meest dominante varianten hiervan zijn de optimistische rollups en de zero-knowledge rollups. Beide componenten verzamelen transacties en sturen uiteindelijk één transactie naar de hoofd blockchain. Het verschil tussen de twee is dat de optimistische rollups werken via een eigen consensusmechanisme (via smart contracts) en de zero-knowledge rollups werken on-chain (transacties op de blockchain) en off-chain (transacties die niet op de blockchain worden uitgevoerd). Een voorbeeld van een zero-knowledge rollup is het Bitcoin Lightning Network. Dit is een off-chain netwerk en maakt daarom geen gebruik van het consensusmechanisme van Bitcoin. Het verzamelt Bitcoin-transacties tussen Bitcoin Lightning Network-gebruikers. Zodra zij de transacties willen verrekenen, stuurt het Bitcoin Lightning Network één transactie naar de Bitcoin-blockchain.

Optimistische rollups zorgen voor lage gaskosten en grotere schaalbaarheid, maar daardoor duurt het ook langer voordat de transactie is vastgelegd.

Zero-knowledge rollups zorgen ervoor dat transacties sneller worden uitgevoerd-lagere gaskosten en minder kwetsbaar voor aanvallen.

Layer 3

Tot slot de (voorlopig) laatste blockchain-layer, layer 3. Op deze layer wordt de gebruikersinterface van layer 1 of 2 blockchains gevormd. Het is de visuele component waardoor gebruikers de dApps van blockchains kunnen gebruiken. Layer 3 werkt op smart contracts, dus als gebruiker merk je niets van alle coderingen in de blockchain. Daarnaast heeft layer 3 ook cross-chain (een transactie waarbij meer dan één blockchain betrokken is) functionaliteiten, waardoor gebruikers data van verschillende blockchains kunnen gebruiken op één applicatie. Dit onderdeel is enigszins vergelijkbaar met layer 2, waar applicaties gegevens verzamelen en uiteindelijk in één transactie naar de hoofdblockchain sturen.

Conclusie

Blockchain layers zijn componenten van de blockchain elk met zijn functionaliteiten. Het helpt te begrijpen hoe blockchains in elkaar zitten.

Layer 0: zorgt ervoor dat verschillende blockchains toch informatie met elkaar kunnen uitwisselen. Dit alles met het doel om de schaalbaarheid en snelheid te verhogen. Een voorbeeld van een layer 0 blockchain is Polkadot.

Layer 1: is verantwoordelijk voor het valideren van transacties op het netwerk. Deze layer kan worden beschouwd als het fundament van de blockchain. Voorbeelden van layer 1 blockchains zijn Bitcoin en Ethereum.

Layer 2: is bedoeld om de schaalbaarheidsproblemen van layer 1 blockchains op te lossen. De layer 2 blockchains verzamelen meerdere transacties en zetten deze om in één transactie. Het verbetert ook de snelheid en heeft lagere kosten. Voorbeelden van layer 2 blockchains zijn Polygon en het Bitcoin Lightning Network.

Layer 3: is de layer waar de gebruiker interacteert en is wat hij ziet. Deze layer kan gebruikt worden om allerlei applicaties te maken, zoals dApps, games en DeFI. Voorbeelden van layer 3 blockchains zijn Uniswap en Aave.