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Image Layer-0, -1, -2, und -3 verstehen: Die wichtigsten Unterschiede erklärt

Layer-0, -1, -2, und -3 verstehen: Die wichtigsten Unterschiede erklärt

Timer10 Min. Lesezeit

Weil Blockchains auf Einschränkungen gestoßen sind, die sie daran hindern, den tatsächlichen Bedarf erfüllen zu können, entwickelt sich die Web3-Landschaft weiter. Der Tech-Stack besteht jetzt aus mehreren Schichten bzw. „Layern“: aufeinander aufgebaute Protokolle, die diesen Einschränkungen entgegenwirken sollen. Layer-2 erhöhen normalerweise die Skalierbarkeit von Layer-1 wie Ethereum, während Layer-3 und -0 besser anpassbar sind sowie die Kommunikation zwischen den Ketten vereinfachen.

In diesem Artikel werden die Hauptbestandteile jedes Layers besprochen, um Anlegern in Krypto ein Verständnis für ihre Funktionsweise zu vermitteln.

Layer-1

Layer-1 (L1) sind Grundlagenprotokolle, die als Basisschicht im Ökosystem der Blockchain fungieren und grundlegende Vorgänge ausführen. Sie nutzen Konsensmechanismen zur Validierung, dokumentieren Transaktionen und gewährleisten die Sicherheit des Protokolls durch Schutzmaßnahmen gegen 51-%-Angriffe, die einer kriminellen Partei die Kontrolle über das Netzwerk geben würden und Transaktionen rückgängig machen könnten. Die am weitesten verbreiteten Mechanismen heißen „Proof of Work“ (PoW). Sie involvieren Teilnehmer, die hier Miner genannt werden und miteinander um die Verarbeitung von Transaktionen durch die Lösung komplexer mathematischer Aufgaben konkurrieren. Daneben existieren „Proof of Stake“(PoS)-Mechanismen, in denen Validatoren Krypto „staken“ (sperren), um das Recht auf die Transaktionsverarbeitung zu erhalten.

Erfahre mehr über die Unterschiede zwischen PoW und PoS.

L1 unterliegen Einschränkungen. Mit Bezug auf die wichtigsten Funktionen der Technologie – Dezentralisierung, Sicherheit und Skalierbarkeit – sprach der Ethereum-Gründer Vitalik Buterin bei dieser Herausforderung vom „Blockchain-Trilemma“. Alle drei unter einen Hut zu bekommen ist nahezu unmöglich, was Entwickler zu Kompromissen zwingt, die üblicherweise Dezentralisierung und Sicherheit Prioritäten einräumen – auf Kosten der Skalierbarkeit. Infolgedessen kann es auf L1 in Zeiten hoher Nachfrage zu Engpässen kommen, was zu inflationären Transaktionsgebühren führt. Als dezentralisierte Finanz-Apps beispielsweise im Sommer 2020 immer beliebter wurden, stiegen die Gasgebühren von Ethereum auf über 50 USD pro Transaktion.

Die Infrastruktur, die den zwei größten Kryptos nach Marktkapitalisierung zugrunde liegt, nämlich Bitcoin (2 Billionen USD, Stand: 20. Januar 2025) und Ethereum (403 Milliarden USD), war schon eine L1, bevor der Begriff in die Krypto-Wörterbücher einging. Andere bekannte Beispiele sind Solana (121 Milliarden USD) und Cardano (36 Milliarden USD).

 

Layer-2

Layer-2 (L2) gehören zu den ersten Lösungen, die als Reaktion auf das Blockchain-Trilemma designt wurden. Sie bauen auf den L1 auf, profitieren also von der Sicherheit, die vom Basisprotokoll ausgeht, welches auch weiterhin die Transaktionsabwicklungen bestimmt. Aktuell hostet Ethereum den Großteil an L2.

Der häufigste L2-Typ sind Rollups, die die Skalierbarkeit verbessern und Gebühren senken, indem sie Transaktionen stellvertretend für die Basisschicht off-chain, also außerhalb der Blockchain, durchführen. Die Transaktionen werden der L1 dann als ein Stapel hinzugefügt. Es gibt zwei Arten von Rollups:

  • Optimistische Rollups gehen von der Validität von Transaktionen aus, solange sie keine Warnung von einem L2-Validatoren erhalten

  • ZK-Rollups verifizieren Transaktionen durch die Verwendung einer kryptografischen Technik namens Zero-Knowledge Proofs, die dem Schutz sensibler Daten dient. 

Die größten L2 nach Marktkapitalisierung sind Mantle (3,2 Milliarden USD, Stand: 20. Januar 2025), für die optimistische Rollups genutzt werden, und Polygon (3,8 Milliarden USD), für die die ZK-Version genutzt wird. Andere viel beachtete L2 sind Arbitrum (3,1 Milliarden USD) und Optimism (2,3 Milliarden USD). 

Erfahre mehr über L2s.

Bloomberg berichtete kürzlich, die Deutsche Bank, eine der größten Investmentbanken der Welt, baue eine L2, um Transaktionen zu beschleunigen und Risiken wie den Umgang mit sanktionierten Unternehmen durch mehr Transparenz zu minimieren. Sie gehört als Teil des Project Guardian der Monetary Authority of Singapur zu einer Gruppe von Finanzinstitutionen, die Blockchain-Lösungen testen. Die geplante L2 wird auf Ethereum aufbauen und ZK-Rollups verwenden.

 

Layer-3

Layer-3 (L3) sind Anwendungsschichten, die auf L2 aufbauen und Entwicklern damit die Fertigung dezentralisierter Anwendungen auf speziellen Blockchains ermöglichen. Sie sind extrem anpassbar, können also für gesteigerte Skalierbarkeit sorgen oder Nutzern ein höheres Maß an Datenschutz bieten, während sie die Sicherheit der Basisschicht nutzen. Da Ethereum den Großteil an L2 hostet, gilt dies auch für L3.

L3 können auch als Brücken- oder Kommunikationsprotokoll dienen, über die Anwendungsfunktionen von mehreren Blockchains geteilt werden können. Dies wird als Interoperabilität bezeichnet und ist ein Hauptfaktor für die Blockchain-Akzeptanz, weil es die Isolierung der zahlreichen L1 aufhebt.

Degen Chain wurde im Frühling 2024 gegründet und ist die größte L3 nach Marktkapitalisierung (110 Millionen USD, Stand: 20. Januar 2025). Sie baut auf Base auf und bietet eine flexible Infrastruktur, um den Ansprüchen der Nutzer des dezentralisierten sozialen Netzwerks Warpcast zu entsprechen. Beispiele für dezentralisierte Anwendungen (DApps), die auf dem Protokoll laufen, sind die dezentralisierte Börse Degenswap und NFTdegen, eine Plattform für die Herausgabe von Non-Fungible Token (NFTs). Der native Token der Degen Chain ist der DEGEN – ein Meme-Coin, abgeleitet vom Begriff „degeneratives“, welcher in der Krypto-Community für spekulative Trader steht.

 

Layer-0

Layer-0 (L0) bilden die Infrastruktur, auf der Entwickler anpassbare L1-Blockchains erstellen und einsetzen, die wiederum individuelle Anwendungen oder spezifische Anwendungsfälle hosten. Sie bestehen aus drei Komponenten: einer Mainchain zur Erleichterung der Datenübertragung, Sidechains zur Unterstützung der Anwendung oder des Anwendungsfalls und einem Protokoll, das die Kommunikation zwischen den L1 ermöglicht. Jede Sidechain verwendet ihren eigenen Konsensmechanismus und kann die von der L0 gebotene Sicherheit nutzen.

L0 erleichtern nicht nur die Interoperabilität, sondern können, da L1 auf eine verbesserte Skalierbarkeit ausgelegt werden können, auch zur Lösung des Blockchain-Trilemmas beitragen.

Polkadot ist die größte L0 nach Marktkapitalisierung (10 Milliarden USD, Stand: 20. Januar 2025). Sie hostet 215 Sidechains, die Parachains genannt werden, von denen Bittensor die bekannteste ist (mit einer Marktkapitalisierung von 3,5 Milliarden USD). Bittensor vernetzt Anbieter mit Rechenleistung im Überfluss und Entwickler von KI-Anwendungen, die ihre Modelle trainieren und arbeiten lassen müssen.

Erfahre mehr über dezentralisierte physische Infrastrukturnetzwerke (DePINS) und Bittensor.

Andere nennenswerte L0 nach Marktkapitalisierung sind Avalanche (15 Milliarden USD, Stand: 20. Januar 2025), bei dem das Mainnet als primäres Netzwerk und die Sidechains als Subnets bezeichnet werden, und Cosmos (2,4 Milliarden USD), das aus einem Hub und Zonen besteht.

 

Fazit

Die Blockchain-Technologie hat vier Schichten bzw. Layer, wobei die ersten drei aufeinander aufbauen. 

L1 wie Bitcoin und Ethereum sind die Basisschichten. Sie verarbeiten Transaktionen und sichern das Netzwerk durch einen Konsensmechanismus wie PoW oder PoS ab. L1 erfassen aktuell den höchsten Wert im Web3-Ökosystem, sind aber mit Einschränkungen konfrontiert, die sich aus dem „Blockchain-Trilemma“ ergeben.

L2 überwinden diese Einschränkungen normalerweise durch die stellvertretende Verarbeitung von Transaktionen für eine L1, die dann als Stapel auf die Basisschicht gesendet werden.

L3 ermöglichen Entwicklern den Bau von anpassbaren Blockchains, die individuelle, dezentrale Anwendungen hosten können. Außerdem erleichtern sie die Interoperabilität zwischen Chains.

Und zu guter Letzt gibt es noch L0: Sie bilden die Infrastruktur für die Entwicklung anpassbarer L1, die das Blockchain-Trilemma angehen und die Interoperabilität verbessern.

Geschrieben von
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Veröffentlicht am20 Jan 2025

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