Layer 0-blockchains uitgelegd

Layer 0-protocollen vormen een fundamentele basis om de uitdagingen in de sector aan te pakken en maken de bouw van Layer 1-blockchains mogelijk. Ze spelen een cruciale rol bij de ontwikkeling van blockchainnetwerken en -applicaties en bieden oplossingen voor problemen zoals schaalbaarheid en interoperabiliteit. Uiteindelijk dienen Layer 0-protocollen als de onderliggende infrastructuur van het gehele systeem en bevorderen ze het soepele functioneren van blockchaintechnologie.

Basisprincipes

Bij het analyseren van de componenten van een blockchain-ecosysteem is een manier om ze te categoriseren door ze te vergelijken met internetprotocollen, en zo verschillende lagen te definiëren.

Een volledige classificatie van een blockchain-ecosysteem omvat de volgende lagen:

Te beginnen met Layer 0, dat als basis dient en de onderliggende infrastructuur levert om de ontwikkeling van meerdere Layer 1-blockchains te ondersteunen.

Vervolgens vinden we Layer 1, de fundamentele blockchains die ontwikkelaars gebruiken om uiteenlopende toepassingen te bouwen, zoals gedecentraliseerde applicaties (DApps).

Op Layer 2 komen schaaloplossingen die zijn ontworpen om de transactielast van Layer 1-blockchains te verlichten door bepaalde activiteiten uit te besteden.

Tenslotte bevindt zich op Layer 3 de applicatielaag binnen het blockchain-ecosysteem, met diverse op blockchain gebaseerde toepassingen, waaronder games, wallets en andere DApps.

In sommige gevallen is de indeling van blockchain-ecosystemen in deze specifieke lagen niet toepasbaar. Er kunnen verschillende scenario's ontstaan waarin bepaalde lagen ontbreken of waarin lagen anders worden toegewezen op basis van contextuele factoren.

Om de knelpunten van Layer 1-netwerken aan te pakken — duidelijk zichtbaar in de monolithische architectuur van bijvoorbeeld het Ethereum-netwerk — komen Layer 0-protocollen naar voren als een mogelijke oplossing. Door een flexibele basisinfrastructuur te bieden en ontwikkelaars in staat te stellen hun eigen blockchains met specifieke doeleinden uit te rollen, streeft Layer 0 ernaar effectiever schaalbaarheids- en interoperabiliteitsproblemen aan te pakken. Het primaire doel is een meer gestroomlijnde benadering om deze uitdagingen te verminderen.

Problemen die Layer 0 kan oplossen

Interoperabiliteit

Interoperabiliteit verwijst naar het vermogen van blockchainnetwerken om met elkaar te communiceren, waardoor er een samenhangend netwerk van blockchain-gestuurde producten en services ontstaat dat de gebruikerservaring verbetert.

Binnen het blockchain-ecosysteem hebben netwerken die hetzelfde Layer 0-protocol delen inherente interoperabiliteit, waardoor speciale bridges niet altijd nodig zijn. Door gebruik te maken van verschillende varianten van cross-chain transfer-protocollen stelt Layer 0 blockchains binnen een ecosysteem in staat elkaars functionaliteiten en toepassingsscenario's te benutten. Deze symbiotische samenwerking leidt tot voordelen zoals snellere transacties en een hogere operationele efficiëntie.

Schaalbaarheid 

De congestie die vaak voorkomt bij een monolithische blockchain zoals Ethereum ontstaat doordat één Layer 1-protocol alle essentiële functies omvat, waaronder transactieverwerking, consensus en data availability. Deze concentratie vormt een knelpunt voor opschaling. Layer 0 biedt een oplossing door deze kritieke functies over meerdere blockchains te verdelen.

Met deze architectuur kunnen blockchains die op dezelfde Layer 0-basis zijn gebouwd specifieke taken toewijzen om de prestaties te optimaliseren en zo de schaalbaarheid te verbeteren. Bijvoorbeeld kunnen execution chains worden geoptimaliseerd om grote aantallen transacties efficiënt af te handelen en zo de throughput te verhogen.

Ontwikkelaarsflexibiliteit

Layer 0-protocollen richten zich op het vergemakkelijken van ontwikkelaarswerk door gebruiksvriendelijke software development kits (SDK's) en een naadloze interface te bieden. Deze voorzieningen zijn bedoeld om het proces van het uitrollen van doelgerichte blockchains voor ontwikkelaars te vereenvoudigen.

Door Layer 0-protocollen te benutten, krijgen ontwikkelaars veel flexibiliteit om hun blockchains aan te passen aan specifieke eisen. Dit omvat mogelijkheden om tokenuitgiftemodellen te definiëren en controle uit te oefenen over welke soorten DApps op hun blockchains kunnen worden gebouwd. Deze veelzijdigheid stelt ontwikkelaars in staat hun netwerken te vormen volgens hun eigen visie en doelstellingen.

Layer 0 ontcijferd: begrip van protocolmechanica

Layer 0-protocollen hanteren diverse operationele benaderingen, elk met een uniek design, kenmerken en aandachtsgebieden.

In het algemeen vervullen Layer 0-protocollen de cruciale rol van primaire blockchain die transactionele data van meerdere Layer 1-ketens beveiligt. Binnen dit kader bestaan er clusters van Layer 1-ketens die op Layer 0-protocollen zijn gebouwd. Bovendien faciliteren cross-chain transfer-protocollen het naadloos verplaatsen van tokens en data tussen verschillende blockchains.

Het is belangrijk op te merken dat de specifieke structuren en onderlinge relaties van deze drie componenten aanzienlijk kunnen variëren tussen verschillende Layer 0-protocollen. Ter illustratie bespreken we enkele voorbeelden in detail.

Polkadot

Polkadot, bedacht door Ethereum-medeoprichter Gavin Wood, is ontworpen als een platform dat ontwikkelaars in staat stelt hun eigen blockchains te bouwen. Dit innovatieve protocol omvat een primaire keten, de Polkadot Relay Chain, terwijl individuele blockchains op Polkadot worden aangeduid als parallelle ketens of parachains.

De Polkadot Relay Chain fungeert als een cruciale schakel en bevordert de communicatie tussen parachains. Het maakt gebruik van sharding-technieken — het opdelen van blockchains of databases in kleinere delen — om de efficiëntie van transactieverwerking te verbeteren.

Om netwerkbeveiliging en consensus te waarborgen gebruikt Polkadot proof-of-stake (PoS) validatie. Projecten die op Polkadot willen bouwen nemen deel aan veilingen om slots te bemachtigen. Polkadot bereikte een belangrijke mijlpaal in december 2021 toen het eerste parachain-project succesvol werd goedgekeurd via een veilingproces.

Avalanche

Avalanche, gelanceerd in 2020 door Ava Labs met een sterke focus op DeFi-protocollen, werkt op een drie-keteninfrastructuur bestaande uit drie fundamentele ketens: de Contract Chain (C-chain), de Exchange Chain (X-chain) en de Platform Chain (P-chain).

Deze drie ketens zijn zorgvuldig ontworpen om specifieke functies binnen het ecosysteem te vervullen, met als belangrijkste doelen het versterken van de beveiliging en het garanderen van lage latency en hoge throughput. De X-Chain is gericht op het creëren en verhandelen van assets, de C-Chain faciliteert het maken van smart contracts, en de P-Chain coördineert validators en subnets. Daarnaast maakt Avalanches flexibele structuur snelle en kostenefficiënte cross-chain swaps mogelijk.

Cosmos

Ethan Buchman en Jae Kwon richtten het Cosmos-netwerk op in 2014, dat bestaat uit de Cosmos Hub, een PoS blockchain-mainnet, en gespecialiseerde blockchains die Zones worden genoemd. De primaire functie van de Cosmos Hub is het vergemakkelijken van de overdracht van assets en data tussen de verbonden Zones terwijl het een gezamenlijke beveiligingslaag biedt.

Elke Zone binnen het Cosmos-netwerk biedt uitgebreide aanpassingsmogelijkheden, waardoor ontwikkelaars de vrijheid hebben om hun eigen cryptocurrency te ontwerpen, eigen validatie-instellingen voor blocks te definiëren en andere gewenste functies toe te voegen. Om naadloze interactie tussen alle Cosmos-toepassingen en services in deze Zones mogelijk te maken, gebruikt het netwerk het Inter-Blockchain Communication (IBC)-protocol. Dit protocol zorgt voor onbelemmerde uitwisseling van assets en data tussen onafhankelijke blockchains en bevordert interoperabiliteit binnen het Cosmos-ecosysteem.

Conclusie

Het potentieel van Layer 0-blockchains om sectorbrede uitdagingen zoals schaalbaarheid en interoperabiliteit aan te pakken hangt af van hun ontwerp. De daadwerkelijke impact en het succes van Layer 0-acceptatie moet nog blijken, aangezien veel concurrerende oplossingen vergelijkbare doelen nastreven.

In welke mate Layer 0-blockchains zullen bijdragen aan het oplossen van industrieproblemen hangt af van hun vermogen ontwikkelaars aan te trekken die op deze protocollen bouwen. Daarnaast zal de waarde die applicaties op deze blockchains gebruikers bieden een cruciale factor zijn bij het bepalen van hun rol in het aanpakken van sectorbrede vraagstukken.