Inleiding

Layer 2 verwijst naar een netwerk of protocol dat bovenop een bestaande Layer 1 blockchain opereert, zoals Bitcoin of Ethereum, met het doel om de schaalbaarheid te verbeteren. Het streeft ernaar om de transactiesnelheid te verhogen en de kosten te verlagen die gepaard gaan met transacties op de blockchain​¹​. Dit wordt bereikt door een deel van de blockchain's capaciteiten te verwerken met een secundaire keten, waardoor de hoofdketen ontlast wordt van bepaalde taken, en daarmee de efficiëntie van de transactieverwerking verbeterd wordt​​.

Het kennen van Layer 2 is belangrijk vanwege de groeiende populariteit van blockchain-technologie. De uitdagingen zoals netwerkcongestie en hoge transactiekosten op Layer 1 blockchain-netwerken, maken Layer 2-oplossingen een noodzakelijke vooruitgang voor het waarborgen van een efficiëntere en bruikbare blockchain infrastructuur.

Waarom zijn Layer 2 zo belangrijk?

Blockchain-technologie is de laatste jaren in populariteit gestegen, met een toenemend aantal bedrijven en ontwikkelaars die de potentie ervan erkennen voor verschillende toepassingen. In Nederland bijvoorbeeld, investeren bedrijven fors in blockchainprojecten ondanks waarschuwingen over de snelle veroudering van de technologie, wat wijst op een groeiende erkenning van de waarde van blockchain​. Echter, met deze populariteit komen ook uitdagingen naar voren, vooral op het gebied van schaalbaarheid en netwerkcongestie.

Een van de prominente blockchain-netwerken, Ethereum, waarop een groot deel van blockchain-applicaties zoals smart contracts, NFT's en DeFi-producten draaien, heeft te maken met stijgende transactiekosten, beter bekend als GAS. In slechts één jaar tijd zijn deze kosten met meer dan 300% gestegen​. Dit schaalbaarheidsprobleem is niet uniek voor Ethereum; de twee grootste blockchains, Bitcoin en Ethereum, worden op dit moment niet geschikt geacht voor intensief gebruik vanwege hun schaalbaarheidsproblemen​.
 

We beginnen bij het begin: Wat is een blockchain?

Een blockchain is in wezen een gedecentraliseerd systeem voor het registreren en opslaan van gegevens. Het fungeert als een gedeeld grootboek dat het registreren van transacties en het volgen van activa in een netwerk vergemakkelijkt. Wanneer iemand een transactie initieert, maakt een computer ergens ter wereld een nieuw blok aan en voegt de transactie daarin toe. Dit blok wordt vervolgens geverifieerd op juistheid en doorgestuurd naar andere computers in het netwerk voor verdere verificatie​.

Blockchain-technologie wordt vaak beschreven als een nieuwe soort database, waarin diverse soorten transacties kunnen worden opgeslagen. Dit kunnen financiële transacties zijn zoals betalingen met digitale munten, maar ook de uitwisseling van belangrijke gegevens tussen twee partijen, zoals contracten, diploma's of eigendomsbewijzen​​.

In technische termen bestaat een blockchain uit een reeks van blokken, waarbij elk blok data bevat die wordt gecreëerd door de deelnemers binnen het blockchain-netwerk. Elk blok in de keten bevat een unieke code die het verbindt met het voorgaande blok, waardoor een onveranderlijke keten van blokken ontstaat. Hierdoor is het onmogelijk om gegevens in een eerder blok te wijzigen zonder de informatie in alle volgende blokken te veranderen, wat een hoog niveau van beveiliging en transparantie biedt​​.

Het concept van decentralisatie staat centraal in blockchain-technologie. In tegenstelling tot traditionele gecentraliseerde systemen, waarbij een enkele entiteit controle heeft, wordt in een blockchain-systeem de informatie gedistribueerd en gedeeld binnen een netwerk dat onveranderlijk of onveranderbaar is. Dit maakt het een betrouwbare en transparante manier voor het vastleggen en delen van gegevens​.

De blockchain-technologie ligt ten grondslag aan de werking van cryptocurrencies, maar de toepassingen strekken zich uit tot ver buiten de financiële sector. Het biedt een transparant, onveranderlijk en gedecentraliseerd kader voor datamanagement, wat bijdraagt aan de innovatie in verschillende industrieën.

Deze schaalbaarheidsuitdagingen vormen een belemmering voor de bredere adoptie van blockchain-technologie, ondanks de blijvende groei en belangstelling. Daarom is het cruciaal om te praten over en te zoeken naar oplossingen zoals Layer 2, die beloven de transactiesnelheid te verhogen en de kosten te verlagen, om zo blockchain-technologie toegankelijker en bruikbaarder te maken voor een breder publiek.

De techniek achter Layer 2

Layer 2-technologie is een spannend gespreksonderwerp in de crypto-wereld, vooral als het gaat om het oplossen van de schaalbaarheidsproblemen waarmee veel blockchains worden geconfronteerd. Het begrijpen van de techniek achter Layer 2 vereist een basiskennis van hoe blockchains werken, met name de zogenaamde Layer 1-blockchains zoals Bitcoin en Ethereum.
 

Relatie tussen Layer 1 en Layer 2

Layer 1 verwijst naar de basis blockchain-infrastructuur, terwijl Layer 2 secundaire netwerken of technologieën zijn die bovenop Layer 1-blockchains worden gebouwd om hun prestaties te verbeteren. In essentie zijn Layer 2-oplossingen ontworpen om de transactiesnelheid en efficiëntie te verhogen zonder de inherente beveiliging van de onderliggende blockchain in gevaar te brengen​​.
 

Verschillende soorten Layer 2-oplossingen

Er zijn verschillende soorten Layer 2-oplossingen, elk met unieke mechanismen om blockchain-schaalbaarheidsproblemen aan te pakken. Hier zijn enkele prominente soorten:

1. Polygon: Polygon is een bekend Layer 2-project dat zich richt op het schalen van Ethereum door middel van verschillende interoperabele blockchain-netwerken​.
2. Optimism: Een Layer 2-scaling oplossing voor Ethereum’s blockchain die lage kosten en lage latentiehandel mogelijk maakt door sharding en andere technologieën toe te passen.
3. zk-Rollups: Een type Layer 2-oplossing dat transacties buiten de hoofdketen bundelt om de schaalbaarheid te verbeteren.
4. Lightning Network: Een Layer 2-protocol voor Bitcoin dat snelle, goedkope transacties mogelijk maakt door off-chain betalingskanalen te creëren.

Hoe werken Layer 2-protocollen

Layer 2-protocollen werken door een deel van de verwerkingslast van de hoofdketen (Layer 1) over te nemen. Ze sturen sommige gegevens naar verschillende verwerkingskanalen, wat helpt om de transactiedoorvoer te verbeteren en de schaalbaarheid te vergroten zonder de hoofdketen te overbelasten​.
 

Voor en nadelen van layer 2 oplossingen

Layer 2-oplossingen bieden een scala aan voordelen voor blockchain-netwerken, maar hebben ook enkele nadelen. Hieronder worden beide belicht:

Voordelen

1. Milieu-impact: Door wat rekenwerk weg te nemen van de hoofdketen, verminderen Layer 2-oplossingen de impact op het milieu. Bijvoorbeeld, een verschuiving van proof of work naar proof of stake, zoals bij Ethereum 2.0, kan het energieverbruik met 99,95% verminderen​​.
2. Transactiesnelheid en Kosten: Layer 2-blockchains bieden snellere transacties en lagere transactiekosten, wat cruciaal is voor het verbeteren van de gebruikservaring op blockchain-netwerken​​.
3. Schaalbaarheid: Layer 2-oplossingen hebben het potentieel om een hoge doorvoer te bereiken zonder de netwerkbeveiliging in gevaar te brengen, wat cruciaal is gezien de schaalbaarheidsuitdagingen waarmee veel blockchain-netwerken worden geconfronteerd​.
4. Efficiëntie en Veiligheid: Ze pakken doorgaans zaken aan zoals blokgrootte, transactiesnelheid, efficiëntie, beveiliging en kosten, wat essentieel is voor het verbeteren van de algehele prestaties en beveiliging van blockchain-netwerken​​.

Nadelen

De nadelen van Layer 2-oplossingen zijn minder duidelijk gedocumenteerd in de bronnen die zijn geraadpleegd. Er is een bron die wijst op een discussie over de nadelen van Layer 2 Blockchain-oplossingen, maar de inhoud ervan kon niet worden opgehaald vanwege beperkingen van de website​​. Er kunnen zorgen zijn over de complexiteit die Layer 2-oplossingen met zich meebrengen, en mogelijk ook over veiligheidsrisico's, gezien het feit dat transacties plaatsvinden buiten de hoofdblockchain, hoewel sommige Layer 2-oplossingen inherente beveiligingsmechanismen hebben die zijn ontworpen om deze risico's te mitigeren.

 

Toepassingen en voorbeelden

Layer 2-oplossingen worden in toenemende mate erkend voor hun potentieel om blockchain-netwerken te schalen en te optimaliseren. Verschillende projecten en applicaties hebben zich gericht op het benutten van Layer 2-technologieën om uitdagingen aan te pakken zoals hoge transactiekosten en langzame verwerkingstijden die inherent zijn aan Layer 1-blockchains.

Praktijkvoorbeelden van Layer 2

Hier zijn enkele veelbelovende Layer 2-projecten en toepassingen die in 2023 in de schijnwerpers staan:

1. Polygon: Polygon is een bekend Layer 2-project dat zich richt op het schalen van Ethereum door middel van verschillende interoperabele blockchain-netwerken​​.
2. Optimism: Een Layer 2-scaling oplossing voor Ethereum’s blockchain die lage kosten en lage latentiehandel mogelijk maakt door sharding en andere technologieën toe te passen.
3. zk-Rollups: Een type Layer 2-oplossing dat transacties buiten de hoofdketen bundelt om de schaalbaarheid te verbeteren.
4. Lightning Network: Een Layer 2-protocol voor Bitcoin dat snelle, goedkope transacties mogelijk maakt door off-chain betalingskanalen te creëren.

Deze projecten en andere soortgelijke initiatieven spelen een cruciale rol bij het aanpakken van de schaalbaarheidsproblemen en het verbeteren van de efficiëntie en prestaties van blockchain-netwerken.

Conclusie en de toekomst van Layer 2 oplossingen

Layer 2-oplossingen zijn een essentieel onderdeel geworden van de blockchain-technologie. Ze bieden een krachtige set tools voor het oplossen van enkele van de meest dringende problemen waarmee Layer 1-blockchains worden geconfronteerd. Met de continue innovatie en de groeiende adoptie van Layer 2-technologieën, is er een veelbelovende toekomst voor snellere, efficiëntere en meer schaalbare blockchain-netwerken.