Wat zijn layer-2 blockchain netwerken

Blockchain is een relatief nieuwe technologie met enorm potentieel om hele industrieën te veranderen. Tegelijkertijd is het ook berucht om zijn complexiteit, met vele ingewikkelde onderdelen zoals cryptografische algoritmes, consensus mechanismen en gedecentraliseerde netwerken. Deze fundamentele elementen zorgen voor veiligheid, transparantie en vertrouwen binnen blockchain systemen, maar maken de technologie ook lastig te begrijpen voor nieuwkomers. Daarbovenop wordt vaak abstracte terminologie gebruikt, wat voor buitenstaanders extra verwarrend kan zijn. Een van die termen die je kunt tegenkomen, zijn Layer-1 (L1) en Layer-2 (L2) netwerken. Het begrijpen van deze lagen is essentieel als je je wilt verdiepen in blockchain. Laten we dit stap voor stap uitleggen.

Wat is een Layer-1?

Voordat we in L2 duiken nemen we een kijkje in L1. Layer-1, vaak de “mainchain” genoemd, vormt de fundering van een blockchain netwerk. Het omvat de kern architectuur, protocollen en consensus mechanismen die zorgen dat de blockchain veilig en efficiënt functioneert. Bekende voorbeelden van Layer-1 netwerken zijn Bitcoin (BTC) en Ethereum (ETH). Deze blockchains gebruiken een gedistribueerd netwerk van nodes (computers) om transacties te valideren en de integriteit van het grootboek te waarborgen. Dit grootboek is een openbaar en transparant overzicht van alle transacties.

Elke Layer-1 blockchain heeft unieke eigenschappen en voordelen. Zo gebruikt Bitcoin het Proof of Work (PoW) consensus mechanisme, waarbij validators (ook wel miners genoemd) complexe wiskundige puzzels oplossen om nieuwe blokken toe te voegen aan de blockchain. In ruil daarvoor ontvangen zij beloningen in BTC munten uitgekeerd. Ethereum daarentegen heeft de overstap gemaakt naar Proof of Stake (PoS), een mechanisme dat minder energie verbruikt. Hier zetten validators ETH tokens in als onderpand om transacties te valideren.

Het schaalbaarheid probleem van Layer-1

Een groot probleem van Layer-1 blockchains is schaalbaarheid. Bitcoin kan bijvoorbeeld slechts 7 transacties per seconde (TPS) verwerken, en ETH ongeveer 30 TPS. Hoewel Ethereum stappen onderneemt om dit te verbeteren via geavanceerde technieken zoals rollups en sharding, blijven er beperkingen bestaan. Door deze bottlenecks lopen transactiekosten op en duren transacties langer, vooral bij drukte. Tijdens piekmomenten kan een transactie uren duren, terwijl dit normaal enkele seconden tot minuten hoort te zijn. Hier komen Layer-2 oplossingen in beeld.

Wat is een Layer-2?

Nu je weet wat een Layer-1 is en de grootste uitdaging daarvan, kunnen we verder met Layer-2’s. In plaats van de basislaag aan te passen, voegen Layer-2 oplossingen een extra laag toe om transacties efficiënter te verwerken. Hierdoor wordt het netwerk minder belast en dalen de kosten. Layer-2 technologie verzamelt transacties, verwerkt deze buiten de mainchain, en legt ze daarna als een groep vast op de Layer-1. Hierdoor blijft de beveiliging en decentralisatie van de basislaag behouden, terwijl de schaalbaarheid verbetert.

Bekende voorbeelden van Layer-2 oplossingen zijn het Lightning Network voor snelle en goedkope BTC transacties, en Polygon (MATIC), dat Ethereum helpt om transacties efficiënter te verwerken en het bouwen van schaalbare decentrale applicaties (dApps) ondersteunt.

Figuur: Visuele representatie van Layer-2 technologie (blog.chain.link)

Vergelijking tussen Layer-1 en Layer-2

Om het verschil tussen Layer-1 en Layer-2 goed te begrijpen, is het belangrijk te kijken hoe ze omgaan met schaalbaarheid, veiligheid en kosten. Hieronder een overzicht:

Aspect	Layer-1	Layer-2
Scalability	Limited by the main chain’s design; slower.	Significantly improves scalability by offloading transactions.
Security	Provides the core security of the network.	Relies on the security of Layer-1 for settlement. May rely on centralization to achieve higher throughput
Cost	Higher transaction fees due to congestion.	Lower fees as transactions are processed off-chain.
Use Cases	Ideal for decentralized, secure applications.	Suitable for dApps requiring high-speed, low-cost transactions (e.g., gaming, micropayments).

Table: Differences between Layer-1 and Layer-2

Praktische toepassingen en voordelen L2

De combinatie van Layer-1 en Layer-2 technologieën heeft de adoptie van blockchain enorm vergroot. Layer-2 oplossingen zoals MATIC maken het mogelijk dat Decentralized Finance (DeFi) platforms goedkoper werken, waardoor financiële diensten toegankelijker worden voor een breder publiek.

Snelle Layer-2 oplossingen hebben ook bijgedragen aan de groei van blockchain games en Non Fungible Token (NFT) marktplaatsen, waar snelle en betaalbare transacties cruciaal zijn. In blockchain games willen spelers bijvoorbeeld niet 10 minuten wachten om een in-game item te verhandelen. Layer-2 maakt zulke transacties vrijwel direct mogelijk. Daarnaast heeft het Lightning Network het mogelijk gemaakt om kleine bedragen in bitcoins te versturen, zoals fooi, wat eerder onpraktisch was vanwege de hoge kosten.

Een voorproefje van Layer-3

Misschien heb je ook al gehoord van een nieuwe laag in blockchain: Layer-3 (L3). Deze bouwt voort op de mogelijkheden van Layer-1 en Layer-2. Waar Layer-1 de basisveiligheid biedt en Layer-2 schaalbaarheid toevoegt, richt Layer-3 zich op specifieke toepassingen en interoperabiliteit. Het fungeert als applicatielaag, waardoor verschillende blockchains met elkaar kunnen communiceren.

Voorbeelden van Layer-3 technologie zijn Polkadot (DOT) en Cosmos (ATOM), die bruggen bouwen tussen verschillende blockchains. Het doel is een verenigd ecosysteem te creëren waarin blockchains naadloos samenwerken. Dankzij Layer-3 kan een toekomst ontstaan waarin gebruikers eenvoudig kunnen wisselen tussen platforms, afhankelijk van hun behoeften.