Layer 2.0

Ein Layer-2-Protokoll ist eine Skalierungslösung, die auf Layer-1-Mainnets wie Ethereum aufsetzt. Es verarbeitet und bündelt eine große Anzahl von Transaktionen außerhalb der Haupt-Blockchain innerhalb des Layer-2-Netzwerks und übermittelt anschließend die Ergebnisse sowie kryptografische Nachweise zurück an das Mainnet. Dieser Ansatz steigert den Durchsatz, senkt die Transaktionsgebühren und nutzt weiterhin die Sicherheit und Endgültigkeit des zugrunde liegenden Mainnets. Layer-2-Lösungen kommen häufig bei Hochfrequenzhandel, NFT-Minting, Blockchain-Gaming und Zahlungsanwendungen zum Einsatz.
Zusammenfassung
1.
Layer-2-Protokolle sind Skalierungslösungen, die auf Blockchain-Mainnets aufbauen, um die Transaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen und Kosten zu senken.
2.
Durch die Verarbeitung von Transaktionen außerhalb der Chain und das Übermitteln der Endergebnisse an das Mainnet verbessern sie den Netzwerkdurchsatz erheblich.
3.
Gängige Layer-2-Lösungen sind State Channels, Sidechains und Rollups (wie Optimistic Rollup und ZK-Rollup).
4.
Sie lösen Skalierbarkeitsprobleme der Blockchain effektiv und übernehmen dabei die Sicherheit und Dezentralisierung des Mainnets.
5.
Weit verbreitet in Ökosystemen wie Ethereum, unterstützen sie hochfrequente Szenarien wie DeFi- und NFT-Transaktionen.
Layer 2.0

Was ist ein Layer-2-Protokoll?

Ein Layer-2-Protokoll ist eine Skalierungslösung, die auf einer Layer-1-Blockchain aufsetzt und die Transaktionsverarbeitung vom Settlement auf dem Mainnet trennt. Dadurch wird die Effizienz gesteigert, während das Sicherheitsniveau des Mainnets weitgehend erhalten bleibt. Das Mainnet lässt sich mit dem zentralen Hauptbuch einer Bank vergleichen, während Layer-2-Protokolle wie Filialen agieren, die Transaktionen bearbeiten und die zusammengefassten Ergebnisse an das Hauptbuch zurückmelden.

Für Anwender funktioniert ein Layer-2-Protokoll als eigenständiges Netzwerk oder Ausführungsumgebung. Hier werden Transaktionen initiiert und niedrigere Gebühren gezahlt, während das finale Ergebnis an einen Smart Contract im Mainnet übermittelt wird und so einen verifizierbaren Nachweis bildet.

Warum werden Layer-2-Protokolle benötigt?

Layer-2-Protokolle wurden entwickelt, um Überlastungen im Mainnet und hohe Transaktionsgebühren zu vermeiden. Öffentliche Blockchains verfügen über begrenzte Ressourcen; steigt die Nachfrage durch mehr Nutzer und Anwendungen, erhöhen sich die Gebühren und die Bestätigungszeiten verlängern sich, wodurch hochfrequente Anwendungsfälle unpraktikabel werden.

Bei hoher Auslastung gleicht das Mainnet einer überfüllten Autobahnmautstelle – mehr Verkehr bedeutet mehr Stau. Layer-2-Protokolle entlasten das Mainnet, indem sie den Großteil des „Verkehrs“ auf Zufahrten und Nebenstraßen umleiten, was die Hauptkette entlastet und nachhaltigen Betrieb für mehr Anwendungen ermöglicht.

Wie funktionieren Layer-2-Protokolle?

Im Kern basieren Layer-2-Protokolle auf dem Prinzip „Batching und Proof“. Transaktionen werden auf Layer 2 ausgeführt, wobei ein Sequencer sie in eine Warteschlange stellt und in Batches zusammenfasst, bevor Batch und zugehöriger Nachweis ins Mainnet geschrieben werden. Das Mainnet prüft dann die Batches und Nachweise, anstatt jede einzelne Transaktion zu verarbeiten.

Die gängigste Implementierung ist das Rollup. Optimistic Rollups nutzen „Fraud Proofs“ (Betrugsnachweise) und gehen standardmäßig von korrekten Ergebnissen aus – werden sie innerhalb einer festgelegten Frist angefochten, kann ein Nachweis eingereicht werden, um betrügerische Ergebnisse zu widerrufen. ZK Rollups verwenden „Validity Proofs“ (Gültigkeitsnachweise), die kryptografisch belegen, dass die Layer-2-Ausführung korrekt war, was das Mainnet dann überprüft.

Es gibt zwei zentrale operative Komponenten:

  • Sequencer: Steuert den „Verkehr“, ordnet Transaktionen nach Zeit und Regeln und erstellt Batches.
  • Data Availability: Stellt sicher, dass relevante Transaktionsdaten öffentlich und zugänglich sind, sodass jeder die Ergebnisse unabhängig nachrechnen und prüfen kann.

Welche Arten von Layer-2-Protokollen gibt es?

Layer-2-Protokolle lassen sich in zwei Hauptkategorien unterteilen: Optimistic Rollups und ZK Rollups. Optimistic Rollups wie Optimism und Arbitrum setzen auf Challenge-Perioden und Fraud Proofs. ZK Rollups wie zkSync und StarkNet nutzen Zero-Knowledge-Proofs zur sofortigen Gültigkeitsbestätigung.

Daneben gibt es Varianten: Validium speichert Daten außerhalb der Blockchain in einer Availability-Layer, um die Kosten weiter zu senken – allerdings auf Kosten einiger Garantien zur Datenverfügbarkeit. Plasma setzte historisch darauf, minimale Subchain-Daten ins Mainnet zu übermitteln, wurde aber weitgehend von Rollups abgelöst. Wichtig: Sidechains gelten in der Regel nicht als Layer-2-Protokolle, da sie die Sicherheit des Mainnets nicht direkt übernehmen, sondern auf eigene Validatoren angewiesen sind.

Wie nutzt man Layer-2-Protokolle?

Die Nutzung von Layer-2-Protokollen erfolgt in vier Schritten: Vorbereiten – Einzahlen – Verwenden – Abheben. Diese Vorgehensweise hilft insbesondere Einsteigern, Asset- und Betriebsrisiken zu minimieren.

Schritt 1: Wallet und Netzwerk einrichten. Installieren Sie eine gängige Wallet und fügen Sie das gewünschte Layer-2-Protokoll-Netzwerk hinzu. Wallets verwalten Adressen und Signaturen; das Hinzufügen des Netzwerks ermöglicht Transaktionen auf diesem Netzwerk.

Schritt 2: Vermögenswerte auf Layer 2 einzahlen. Bei Gate können Sie mittels des jeweiligen Layer-2-Netzwerks (z. B. Arbitrum One, Optimism) einzahlen oder abheben und Vermögenswerte direkt auf dieses Netzwerk senden oder von dort empfangen; alternativ nutzen Sie eine offizielle Bridge, um vom Mainnet zu migrieren. Achten Sie immer darauf, dass „Netzwerk und Adresse übereinstimmen“ und testen Sie zunächst mit einem kleinen Betrag.

Schritt 3: Interaktion mit Anwendungen auf Layer 2. Öffnen Sie die gewünschte Anwendung – etwa eine dezentrale Börse oder einen NFT-Marktplatz –, autorisieren Sie den Zugriff und initiieren Sie Transaktionen. Die Gebühren auf Layer 2 werden meist in ETH oder dem jeweiligen Netzwerktoken gezahlt und sind deutlich niedriger als im Mainnet.

Schritt 4: Vermögenswerte abheben oder zurück zu Gate einzahlen. Die Auszahlungsprozesse und Wartezeiten unterscheiden sich je nach Layer 2; Optimistic Rollups haben oft Challenge-Perioden. Alternativ können Sie direkt auf Gate mittels des passenden Netzwerks einzahlen, um Verluste zu vermeiden.

Welche typischen Anwendungsfälle gibt es für Layer-2-Protokolle?

Layer-2-Protokolle eignen sich besonders für hochfrequente, gebührenempfindliche Szenarien wie:

  • Handel und Market Making: Spot- oder Derivatehandel auf Layer 2 senkt die Kosten pro Trade erheblich.
  • NFTs & Creator Economy: Das Minten oder Übertragen von NFTs wird kostengünstiger und eignet sich für Massenemissionen oder Airdrops.
  • Gaming & Social: Hochvolumige Mikrointeraktionen sind im Mainnet unpraktisch, laufen aber auf Layer 2 reibungslos – etwa für Quests oder den Handel mit In-Game-Items.
  • Zahlungen & Micropayments: Niedrige Gebühren ermöglichen Zahlungen und Abonnements mit geringem Wert.

Bei Gate ist ein typischer Ablauf, Vermögenswerte auf Arbitrum oder Optimism abzuheben, um an Layer-2-Anwendungen teilzunehmen, und anschließend über das entsprechende Netzwerk wieder einzuzahlen oder umzuwandeln.

Welche Risiken und Kosten bestehen bei Layer-2-Protokollen?

Layer-2-Protokolle sind nicht risikofrei. Zu den Hauptrisiken zählen: Brückenrisiko (Smart Contracts von Cross-Chain- oder Cross-Network-Bridges können Schwachstellen aufweisen), Single Point of Failure oder Ausfallrisiko beim Sequencer, Risiken durch externe Data-Availability-Komponenten und potenzielle Fehler in Smart Contracts.

In Bezug auf die Kosten sind die Transaktionsgebühren auf Layer 2 zwar niedriger, dennoch fallen an: Gas-Gebühren auf Layer 2, Bridge-Gebühren und Zeitaufwand für Auszahlungen – insbesondere bei Optimistic Rollups mit Challenge-Perioden. Zur Sicherheit empfiehlt es sich, mit kleinen Beträgen zu testen, Netzwerke und Adressen zu prüfen, nur offizielle oder geprüfte Bridges zu nutzen und Projektrisiko-Offenlegungen zu beachten.

Worin unterscheiden sich Layer-2-Protokolle von Sidechains?

Der entscheidende Unterschied liegt in der Sicherheitsvererbung. Layer-2-Protokolle übermitteln Batches und Nachweise ans Mainnet – ihre Sicherheit leitet sich direkt vom Mainnet ab. Sidechains sind eigenständige Blockchains, die für ihre Sicherheit eigene Validatoren einsetzen; das Mainnet dient lediglich als Ein- und Ausstiegspunkt für Vermögenswerte.

Beide Ansätze senken Kosten und erhöhen die Geschwindigkeit, doch Sidechains haben ein Risiko-Profil, das eher eigenständigen Blockchains entspricht – Probleme können nicht direkt durch das Mainnet gelöst werden. Layer-2-Protokolle hingegen erhalten Sicherheit und Nachvollziehbarkeit durch Proof-Mechanismen und Mainnet-Verträge.

Zu den aktuellen Trends bei Layer-2-Protokollen zählen: Nach dem EIP-4844-Upgrade von Ethereum sind die Datenkosten deutlich gesunken – was mehr Anwendungen zur Migration auf Layer 2 bewegt; Sequencer werden dezentralisiert und fehlertolerant durch Multi-Node-Strukturen; Data-Availability-Layer und Proof-Services werden modular, mit gemeinsamen Proofs und externen DA-Lösungen; die Interoperabilität zwischen verschiedenen Layer 2s verbessert sich und sorgt für ein reibungsloseres Nutzererlebnis.

Da Upgrades nach 2024 die Kosten weiter gesenkt und die Bestätigungszeiten verbessert haben, experimentieren Entwickler mit komplexeren Anwendungsfällen wie On-Chain-Sozialnetzwerken, Gaming und Echtzeit-Abwicklungen. Nutzer profitieren inzwischen von klareren Wallet-Anleitungen, Bridge-Optionen, Payment-Gateways und verbesserten Risikokontrollen.

Zusammenfassung & Einstieg in Layer-2-Protokolle

Im Kern trennen Layer-2-Protokolle „Ausführung“ und „Settlement“. Durch das Batching von Transaktionen und das Einreichen von Nachweisen ans Mainnet können sie große Volumina effizient abwickeln, ohne auf Sicherheit zu verzichten. Für den Einstieg empfiehlt es sich, etablierte Netzwerke zu wählen, Netzwerk- und Adressübereinstimmung zu prüfen, mit kleinen Beträgen zu testen, offizielle Bridges oder von Gate unterstützte Netzwerke für Ein- und Auszahlungen zu bevorzugen und Challenge-Perioden sowie Gebührenstrukturen zu beachten. Mit verbesserter Infrastruktur und fortschreitenden Standards werden Layer-2-Protokolle zur Standardplattform für alltägliche On-Chain-Aktivitäten.

FAQ

Welche bekannten Layer-2-Protokolle gibt es?

Beliebte Layer-2-Lösungen sind unter anderem Optimism, Arbitrum und Polygon. Optimism und Arbitrum nutzen Rollup-Technologie und erhöhen die Effizienz, indem sie Transaktionen im Batch auf das Ethereum-Mainnet bringen, während Polygon ein Sidechain-Modell mit unabhängiger Transaktionsvalidierung verwendet. Jede Methode balanciert Sicherheit, Geschwindigkeit und Kosten unterschiedlich; Einsteiger sollten sich anhand der Ökosystem-Kompatibilität entscheiden.

Brauche ich Cross-Chain-Transfers, um auf Layer 2 zu handeln?

Ja – Sie müssen Ihre Vermögenswerte zunächst vom Ethereum-Mainnet auf das gewünschte Layer-2-Protokoll bridgen. Dies erfolgt über offizielle Bridge-Tools (wie Optimism Bridge oder Arbitrum Bridge) und verursacht in der Regel eine Cross-Chain-Gebühr. Nach Ankunft der Vermögenswerte auf Layer 2 sinken die Transaktionsgebühren deutlich, sodass häufige Aktivitäten ohne hohe Gas-Kosten möglich sind.

Sind Vermögenswerte auf Layer-2-Protokollen sicher?

Layer-2-Protokolle erben die Sicherheit des Ethereum-Mainnets, indem Transaktionen ins Mainnet zurückgeführt werden. Die Sicherheitsmodelle unterscheiden sich jedoch; Rollup-Lösungen gelten allgemein als risikoärmer, während neue Protokolle aufgrund von Code-Komplexität Schwachstellen aufweisen können. Einsteiger sollten bevorzugt etablierte, gut geprüfte Protokolle nutzen und keine großen Summen auf einmal transferieren.

Wie lange dauert es, Vermögenswerte von Layer 2 zurück ins Mainnet abzuheben?

Die Auszahlungsdauer hängt vom jeweiligen Protokoll ab. Bei Optimism dauert es in der Regel sieben Tage aufgrund der Fraud-Proof-Periode; Arbitrum benötigt etwa eine Woche; bei Polygon sind Auszahlungen mit etwa ein bis zwei Stunden deutlich schneller. Für schnellere Auszahlungen können Drittanbieter-Liquiditätsdienste genutzt werden, dafür fallen jedoch zusätzliche Gebühren an.

Kann ich Layer-2-Vermögenswerte direkt auf Gate handeln?

Gate unterstützt Ein- und Auszahlungen für große Layer-2-Netzwerke wie Arbitrum und Optimism. Nutzer können innerhalb von Gate direkt ihr bevorzugtes Layer-2-Netzwerk auswählen und Vermögenswerte nahtlos transferieren – ohne manuelles Bridging. So profitieren Sie von niedrigen Transaktionsgebühren und vermeiden komplexe Cross-Chain-Prozesse.

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Verwandte Glossare
Adresse
Eine Adresse fungiert als Identifikationsnummer innerhalb einer Blockchain und ermöglicht das Senden und Empfangen von Vermögenswerten oder die Interaktion mit Smart Contracts. Sie wird üblicherweise aus einem öffentlichen Schlüssel abgeleitet und als Zeichenfolge dargestellt, wobei das Format je nach Blockchain unterschiedlich ist – beispielsweise beginnen Ethereum-Adressen mit 0x, während Bitcoin-Adressen meist im Base58- oder Bech32-Format codiert sind. Eine Adresse ist nicht mit dem privaten Schlüssel gleichzusetzen; der private Schlüssel übernimmt die Rolle eines Passworts und regelt die Kontrolle über die jeweiligen Vermögenswerte. Adressen können sowohl einzelnen Nutzerkonten als auch den eindeutigen Kennungen von Smart Contracts zugeordnet sein. Beim Ein- oder Auszahlen von Vermögenswerten auf Börsen wie Gate ist es unerlässlich, das korrekte Netzwerk auszuwählen, alle erforderlichen Memo-Felder auszufüllen und die Adresse sorgfältig zu überprüfen.
EVM-Blockchains
Eine EVM-kompatible Chain ist eine Blockchain, die die Ethereum Virtual Machine (EVM) ausführen kann. Entwickler haben die Möglichkeit, Smart Contracts mit der bekannten Programmiersprache Solidity und den etablierten Entwicklungstools zu implementieren. Nutzer profitieren davon, dass sie mit demselben Wallet- und Adressformat wie bei Ethereum auf diese Chains zugreifen können. Indem die EVM repliziert oder erweitert wird, bieten diese Chains oftmals niedrigere Transaktionsgebühren oder eine höhere Transaktionskapazität, ohne dabei die einfache Migration von Smart Contracts oder die Unterstützung eines Multi-Chain-Ökosystems einzuschränken. Typische Beispiele sind BNB Chain, Polygon sowie Ethereum Layer-2-Lösungen wie Arbitrum, Optimism und Base. Beim Einsatz von EVM-kompatiblen Chains sollten Nutzer besonders auf die Auswahl des Netzwerks, die anfallenden Gasgebühren und die Risiken beim Übertragen von Assets zwischen verschiedenen Blockchains achten.
Smart Contracts
Ein Smart Contract ist ein auf einer Blockchain bereitgestelltes Programm, das Regeln automatisch entsprechend seinem Code ausführt und so Transparenz schafft sowie willkürliche Änderungen erschwert. Er ähnelt einem öffentlichen Automaten: Jeder kann die Bedingungen durch eine Transaktion auslösen, woraufhin das System Vermögenswerte verrechnet und das Ergebnis direkt auf der Blockchain festhält. Smart Contracts kommen häufig bei Token-Transfers, Kreditvergabe und der Ausgabe von NFTs zum Einsatz. Auf der Einzahlungsseite von Gate gibt es ein Feld für die Vertragsadresse, das die Identifikation und Interaktion erleichtert. Für die Durchführung von Aktionen mit einem Smart Contract fallen On-Chain-Gebühren an.
RPC
RPC, auch bekannt als „Remote Procedure Call“, ermöglicht Wallets und Anwendungen die Kommunikation mit Blockchain-Nodes über ein Netzwerk, um Abfragen zu stellen und Transaktionen zu übertragen. Als Kommunikationsschnittstelle verwendet RPC in der Regel die Protokolle HTTP oder WebSocket, um JSON-RPC-Nachrichten für Aufgaben wie das Abfragen von Kontoständen, das Auslesen von Smart-Contract-Daten oder das Einreichen signierter Transaktionen zu übermitteln. Die Wahl eines stabilen und vertrauenswürdigen RPC-Endpunkts hat direkten Einfluss auf Transaktionsgeschwindigkeit, Zuverlässigkeit und die allgemeine Sicherheit.
Bedeutung von Blockchain im Gesundheitswesen
Die Nutzung von Blockchain-Technologie im Gesundheitswesen beruht auf den „unveränderlichen“ und „nachverfolgbaren“ Eigenschaften verteilter Hauptbücher, um medizinische Daten sicher zu erfassen und zu übertragen. So wird eine geschützte Zusammenarbeit zwischen Institutionen ermöglicht, selbst wenn nur ein begrenztes gegenseitiges Vertrauen besteht. Zu den wichtigsten Anwendungsbereichen zählen Audit-Trails für elektronische Gesundheitsakten (EHR), die Rückverfolgung von Lieferketten in der Pharmaindustrie, die Bearbeitung von Versicherungsansprüchen, der Austausch von Forschungsdaten und das Management von Patienteneinwilligungen. Typische Lösungen kombinieren On-Chain-Hashing mit Off-Chain-Speicherung, datenschutzkonformer Datenverarbeitung und Compliance-Workflows, um Datenbetrug und Abstimmungsaufwand zu reduzieren. Im Kontext von Mehrparteien-Zahlungen im Gesundheitswesen sowie bei klinischen Studien sorgt Blockchain für erhöhte Transparenz und Nachvollziehbarkeit durch prüfbare Zeitstempel und automatisierte Regeln und garantiert zugleich die Datensouveränität aller Beteiligten.

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