Layer 1 (Blockchain)

Wat is Layer 1 in blockchain?

Een Layer 1 (L1) blockchain vormt de kern van een blockchainnetwerk waarop soms secundaire blockchainnetwerken en -toepassingen worden gebouwd. De twee grootste L1 blockchains ter wereld zijn Bitcoin en Ethereum. L1 blockchains voorzien in de basisinfrastructuur en -beveiliging die Layer 2 (L2) blockchains nodig hebben om te kunnen opereren.

Een voorbeeld van een L1-netwerk en een L2-netwerk die in synergie functioneren, is de relatie tussen Ethereum en Optimism.

Ethereum fungeert als de fundamentale blockchain, terwijl Optimism als een tweede laag bovenop Ethereum is ontwikkeld. Optimism vertrouwt op Ethereum voor beveiliging, waarbij het gebruikmaakt van het veilige Proof-of-Stake (PoS) consensusmechanisme. Ethereum heeft een netwerk van stakers, node operators en block producers die transacties op de L1 beveiligen en valideren.

Daarnaast is Optimism afhankelijk van Ethereum voor de beschikbaarheid van gegevens, aangezien alle transacties die op Optimism plaatsvinden, worden vastgelegd op het L1. Deze gegevens dienen om de status van het L2-netwerk op te vragen en om eventuele geschillen met betrekking tot transacties op het L2 op te lossen.

Algemene eigenschappen van Layer 1 in crypto

Layer 1 blockchains:

  • Slaan veilig een geschiedenis van transactiegegevens op in een gedecentraliseerd grootboek.
  • Gebruiken een consensusmechanisme om netwerkdeelnemers te motiveren om het netwerk te beveiligen en te valideren.
  • Hebben hun eigen cryptocurrency die wordt ingezet om vergoedingen voor netwerkbronnen te betalen.
  • Verschaffen de essentiële infrastructuur waarop secundaire blockchains en toepassingen worden gebouwd.
  • Fungeren als de ultieme bron van waarheid bij het afwikkelen van transacties.
  • Kunnen vaak trager en kostbaarder zijn in vergelijking met Layer 2-netwerken.

Consensusmechanismen: Een belangrijk onderdeel van Layer 1 blockchains

Het consensusmechanisme omvat regels en prikkels die zijn opgesteld om blockchainknooppunten (computers die transacties valideren en registreren) in staat te stellen tot overeenstemming te komen over de status van de blockchain. Het is dit consensusmechanisme dat voorkomt dat kwaadwillige actoren het systeem misleiden en het beveiligt tegen schadelijke activiteiten zoals “double-spending” en Sybil-aanvallen door eerlijke deelnemers te stimuleren.

Proof-of-work (PoW) en proof-of-stake (PoS) zijn de twee meest voorkomende consensusmechanismen. Bitcoin maakt gebruik van het PoW-consensusmechanisme, waarbij netwerkdeelnemers, ook wel “miners” genoemd, rekenkracht en energie moeten inzetten om kans te maken op het toevoegen van nieuwe transactieblokken aan het blockchain-grootboek.

Ondertussen hanteert Ethereum het PoS-consensusmechanisme, waarbij blokproducenten geen kostbare hardware of overmatige hoeveelheden elektriciteit nodig hebben. In plaats daarvan moeten blokproducenten een bepaalde hoeveelheid van hun crypto (doorgaans een aanzienlijke hoeveelheid) als inzet verstrekken om in aanmerking te komen voor het valideren van transacties, het toevoegen van nieuwe blokken en het verdienen van beloningen.

Andere consensusmechanismen die worden geïmplementeerd in L1 blockchains omvatten gedelegeerde proof-of-stake, proof-of-authority, proof-of-history, hybride PoW/PoS consensus, proof-of-burn en vertraagde proof-of-work.

Bitcoin

Bitcoin is ‘s werelds eerste en meest waardevolle openbare blockchainnetwerk. De Bitcoin-blockchain volgt het PoW-consensusmechanisme, waarbij miners blokbeloningen krijgen om transacties te valideren en nieuwe blokken te maken.

De blockchain heeft een eigen cryptocurrency genaamd Bitcoin (BTC), wat een peer-to-peer valuta is die kan worden gebruikt voor betalingen zonder de steun en supervisie van intermediaire financiële instellingen. De Bitcoin-blockchain is een gedecentraliseerd grootboek dat voor iedereen toegankelijk is en dat de geschiedenis van alle BTC-transacties bevat.

BTC wordt gebruikt om gas te betalen op de Bitcoin blockchain. Een gebruiker kan geen enkele transactie verwerken als hij niet genoeg BTC heeft om de benzinekosten te betalen.

Op Bitcoin zijn een aantal Layer 2-netwerken gebouwd omdat het traag en overbelast kan zijn. Lightning Network is de populairste L2 blockchain die erop gebouwd is.

Ethereum

Ethereum is ‘s werelds op één na meest waardevolle blockchain. Het is aantoonbaar de populairste L1 ter wereld dankzij de mogelijkheden voor smart contracts. Ethereum was een pionier op het gebied van smart contracts in blockchain, waardoor het Ethereum L1 gedecentraliseerde applicaties (dApps) en andere tokens zoals niet-fungibele tokens (NFTs) en ERC-20 tokens zoals Shiba Inu (SHIB) kan hosten.

Vergeleken met Ethereum mist Bitcoin belangrijke functionaliteit, omdat ontwikkelaars niet gemakkelijk hun eigen cryptocurrencies en NFT’s kunnen maken die op de blockchain bestaan. De innovatie van Bitcoin Ordinals begint echter veel meer Bitcoin-functionaliteit mogelijk te maken.

Ethereum onderscheidt zich ook van Bitcoin door het gebruik van het PoS-consensusmechanisme. PoS-consensus wordt beschouwd als schaalbaarder dan PoW-consensus omdat het niet enorm veel hardware en elektriciteit vereist. Dit heeft Ethereum in staat gesteld om een nieuwe weg in te slaan op het gebied van schaalbaarheid.

Het netwerk wordt nog steeds geplaagd door congestieproblemen en hoge kosten, maar het is van plan om een hoge schaalbaarheid te bereiken met behulp van L2 rollups.

Alternatieve L1 in crypto

Door de groei van de crypto-industrie zijn er veel alternatieve L1 blockchains ontstaan. Veel van deze concurrerende L1’s, zoals Solana en Cardano, zijn gebouwd met smart contract-mogelijkheden zoals Ethereum om dezelfde functionaliteit te benutten. Ze verschillen vaak in hun benadering van decentralisatie en schaalbaarheid. Solana maakt bijvoorbeeld snellere transacties mogelijk tegen lagere kosten dan Ethereum. Het offert echter decentralisatie op om dit voordeel te behalen.

De meeste concurrerende L1 netwerken implementeren significante veranderingen, maar Cardano is een uitschieter in het niveau van innovatie. Het gebruikt een gewijzigd consensusmechanisme met de bijnaam Ouroboros en maakt gebruik van het UTXO-model (unspent transaction output).

Ethereum daarentegen gebruikt een accountgebaseerd model voor zijn grootboek. Avalanche, BNB Chain, Aptos, Algorand en Tezos behoren tot de overvloed aan concurrerende L1 blockchains die vandaag de dag bestaan.

Verschillen tussen L1 en L2

L2 blockchains bestaan bovenop een basis blockchain (L1). De L2 is afhankelijk van de L1 blockchain voor beveiliging en beschikbaarheid van gegevens. Het belangrijkste doel van L2 is bijna altijd om de schaalbaarheid van het L1 netwerk te vergroten.

Hier zijn de belangrijkste verschillen tussen L1 en L2 blockchains:

Blockchain L1 L2
Eigen token De eigen token is nodig om gas te betalen Eigen token is niet essentieel. De meeste L2 tokens worden gebruikt voor bestuur
Gas fee betalingen Gaskosten betaald in eigen L1 tokens Sommigen gebruiken ETH om gas fees te betalen en anderen, zoals Polygon, gebruiken hun governance tokens voor vergoedingen.
Gas fee kosten L1-gastarieven zijn bijna altijd hoger dan L2 L2-gastarieven zijn meestal lager, hoewel ze verschillende methoden gebruiken om ze laag te houden
Schaalbaarheid Vaak beperkte schaalbaarheid door focus op beveiliging, decentralisatie Verbeterde schaalbaarheid
Veiligheid Hoger veiligheidsniveau en decentralisatie Kan meer gecentraliseerd zijn, wat de veiligheidsrisico’s verhoogt
Consensus mechanisme Het consensusmechanisme is cruciaal voor de veiligheid van het L1 Vertrouwt meestal op de consensus van het onderliggende L1

Conclusie

Innovaties op het gebied van L1 zullen de koers van de crypto-industrie blijven beïnvloeden. L1’s vormen de essentiële infrastructuur waarop opwindende en innovatieve oplossingen worden ontwikkeld, zoals gedecentraliseerde financiën, blockchain gaming, NFT’s en gedecentraliseerde sociale netwerken.

Gerelateerde begrippen

Margaret Rouse

Margaret Rouse is een bekroond technisch schrijver en docent die bekend staat om haar vermogen om complexe technische onderwerpen uit te leggen aan een niet-technisch, zakelijk publiek. In de afgelopen twintig jaar is haar uitleg verschenen op vele websites en is ze als autoriteit aangehaald in artikelen van de New York Times, Time Magazine, USA Today, ZDNet, PC Magazine en Discovery Magazine. Margaret geniet ervan om IT- en business professionals te helpen om elkaars zeer gespecialiseerde talen te begrijpen. Als je een suggestie hebt voor een nieuwe definitie of hoe je een technische uitleg kunt verbeteren, stuur Margaret dan een…