Deze blockchain layer 2 solutions moet je in de gaten houden!

De wereld van crypto en blockchain blijft iedere dag verder groeien. We bedoelen niet dat de prijzen van dit soort projecten iedere dag stijgen, maar dat deze technologie steeds belangrijk wordt. Dit komt doordat steeds meer mensen en bedrijven de blockchaintechnologie en cryptocurrencies gaan gebruiken. Het is daarom belangrijk om op de hoogte te zijn van alles dat er gebeurt. We zullen je in dit artikel vertellen welke layer 2 blockchain solutions je volgens ons in de gaten moet houden. Deze oplossingen zullen in onze ogen gaan zorgen voor een positieve verandering voor de huidige blockchains!

Wat zijn layer 2 oplossingen?

Met layer 2 oplossingen, ook wel eens layer 2 scaling solutions genoemd, bedoelen we alle projecten die zich focussen op verbetering van layer 1 blockchain. Bitcoin en Ethereum zijn voorbeelden van layer 1 blockchains. Deze blockchains lopen vaak tegen problemen met de schaalbaarheid aan.

Het is mogelijk om een oplossing te ontwikkelen die boven op de layer 1 blockchain draait. Hierdoor hoeft de blockchain zelf niet aangepast te worden om tot een oplossing te komen, wat ervoor zorgt dat huidige problemen veel sneller opgelost kunnen worden. Het kan namelijk erg lang duren om de oplossing binnen de blockchain zelf door te voeren.

Denk bijvoorbeeld aan Ethereum 2.0. Het team achter Ethereum is al lange tijd bezig om de schaalbaarheidsproblemen van Ethereum op te lossen. Door verschillende hard forks zal Ethereum straks overgaan op Ethereum 2.0, al worden dit soort updates steeds vaker uitgesteld. Het is daarbij ook nog maar de vraag of de update uiteindelijk daadwerkelijk de problemen op zal lossen. Tot nu toe is dit praktisch gezien nog nooit op grote schaal getest. Het is daarom extra belangrijk dat we gebruik kunnen maken van layer 2 solutions, zodat we crypto- en blockchainprojecten zich volop kunnen blijven ontwikkelen. 

 

Cartesi (CTSI)

Cartesi’s doel is om een meer productieve ervaring voor dApp-ontwikkelaars en een boeiende ervaring voor hun gebruikers te bieden.

Cartesi stelt ontwikkelaars onder meer in staat hun dApps te programmeren om op het Linux-besturingssysteem te draaien, wat de kosten en complexiteit van de ontwikkeling drastisch vermindert en ze overdraagbaar maakt van het ene kanaal naar het andere.

De eerste Cartesi-aangedreven dApp werd door het team gelanceerd in februari 2020, en het heet Creepts. Dankzij de onderliggende blockchaintechnologie is dit browser-gebaseerde torenverdedigingsspel bestand tegen pogingen tot vals spelen, met smart contracts die winnaars bepalen en valsspelers diskwalificeren.

Bovendien is de technologie van Cartesi ook in staat grote hoeveelheden financiële gegevens te verwerken met complexe algoritmen, waardoor de deur wordt opengezet voor toepassingen op financieel gebied, beter bekend als DeFi.

Cartesi werd gelanceerd op de Binance Launchpad. “De mogelijkheid om eenvoudig en efficiënt gedecentraliseerde applicaties in te zetten, maakt de weg vrij voor een toestroom van nieuwe ontwikkelaars in de crypto-industrie, en Cartesi’s focus op gaming en financiën is in staat om de voordelen van blockchain te laten zien aan gebruikers in de meest doordringende gebieden,” aldus Changpeng Zhao, CEO van Binance.

Cartesi’s native token, de CTSI, zal een sleutelrol spelen voor het besturingssysteem, aangezien het gebruikt zal worden voor transactiekosten. Bovendien zal Cartesi staking-mogelijkheden bieden en zullen blokproducenten worden geselecteerd op basis van hun staked token-nummers.

Arbitrum

Als tweede laag van Ethereum is Arbitrum een oplossing om deze blockchain te schalen, net zoals het Lightning Network dat wilde doen voor Bitcoin.

Hoewel het project nog wordt getest, is het een oplossing die de snelheid en de mate van complexiteit van elk soort op Ethereum gebaseerd smart contract zou kunnen helpen verbeteren, dus bijvoorbeeld ook nuttig voor alle gedecentraliseerde DeFi toepassingen en misschien ook voor NFT’s.

De smart contracts waarop Arbitrum is gebaseerd, vergroten dus de mogelijkheden van individuele dApps en verlagen de kosten van transacties aanzienlijk.

Hoewel Arbitrum nog steeds kosten in rekening brengt voor native smart contracts op laag 1, zijn dit lage prijzen en alleen voor archivering en blockchain computing, ongeacht het aantal gebruikte resources.

De lancering van dit project was zo belangrijk en werd zo gevoeld door de cryptogemeenschap dat het eerder al hielp om de gaskosten van Ethereum te verlagen. Er moet echter ook gezegd worden dat recentelijk, in vergelijking met begin mei, ETH-transacties in elk geval zijn afgenomen, ook misschien gezien de lagere prijzen.

Zoals Vitalik Buterin, oprichter van Ethereum, zelf al zei, zijn rollups zoals Arbitrum een technologie om dApps snel op te schalen, dus Arbitrum zou echt een manier kunnen zijn om in te grijpen op de commissies van de blockchain.

Velen wachten op de release van Ethereum 2.0. De overgang op Proof of Stake op deze blockchain moet zorgen voor lagere transactiekosten, al laat dit nog even op zich wachten. Vandaar dat we steeds meer oplossingen tegenkomen voor de problemen van Ethereum. 

Dit probleem wordt diep gevoeld in DeFi, omdat gedecentraliseerde applicaties gebaseerd zijn op smart contracts die honderden operaties per seconde uitvoeren. Hierdoor worden transacties ontzettend duur, wat nadelig uitpakt voor de ontwikkelaars en gebruikers van deze applicaties. Om al deze redenen wordt er steeds meer gezocht naar nieuwe oplossingen op Ethereum-schaal en zou Arbitrum het lot van de cryptomarkt echt kunnen veranderen.

Aztec

Net als bij andere cryptocurrencies zoals Bitcoin kunnen transacties op het Ethereum-netwerk worden getraceerd. Hoewel dit een voordeel is in termen van transparantie bij het traceren van transacties en het afdwingen van smart contracts op de blockchain, levert het ook een probleem op in termen van privacy en vertrouwelijkheid van transacties.

Er zijn zeker gevallen waarin personen of bedrijven de behoefte zullen hebben om de stroom van transacties over hun bedrijf privé te houden. En dat is een beetje het probleem met blockchain technologie; de transparantie en volledige zichtbaarheid van transacties op het netwerk.

Aztec heeft daarom een tijdje geleden haar privacy-oplossing op het Ethereum-netwerk gelanceerd. Dit betekent dat DeFi Ethereum dApps zkDai kunnen integreren om transacties op het Ethereum netwerk vertrouwelijk te maken.

zkDai is vergelijkbaar met het Zcash privacy coin protocol (zero-knowledge proofs), een type protocol dat wordt gebruikt op private tokens zoals Monero om transacties van gebruikers onvindbaar te maken. Om deze zkDai te integreren, biedt de startup Aztec een eigen SDK (software development kit) aan om dit alles te installeren.

Met zk-SNARKs wordt voldaan aan de voorwaarden voor een geldige transactie, zonder dat cruciale informatie over de adressen van de personen of de betrokken bedragen wordt onthuld. zk-Snark  staat voor ‘Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge’ en is het protocol dat transacties privé laat zijn. Het protocol stelt een persoon in staat aan een andere partij te bewijzen dat een transactie waar is, zonder enige openbare informatie te onthullen buiten de geldigheid van de verklaring zelf.

In de context van smart contracts op Ethereum, zal het in de toekomst cruciaal zijn om transactiebedragen of de betrokken partijen te verbergen. De startup Aztec wil aan deze vraag voldoen en heeft daarom zijn applicatie voor dit doel gelanceerd.

Het probleem van transacties waarbij criminele activiteiten betrokken zijn, zal zich voordoen, waarbij wellicht een mogelijkheid wordt gezien om bepaalde transacties te verhullen, zoals nu al kan met cryptocurrencies zoals Monero, die door Europol als effectief niet-traceerbaar worden aangemerkt.

StarkWare

StarkWare is een Israëlisch project, gestart in 2018, dat tot doel heeft een oplossing te ontwikkelen om Ethereum schaalbaar te maken. Dit project is ontstaan uit de samenwerking van verschillende wetenschappers en ontwikkelaars, waaronder Eli Ben-Sasson, de huidige voorzitter van StarkWare, ook bekend om zijn betrokkenheid bij het Zcash-protocol.

Na, het uitbrengen van zijn white paper in 2018, werd de eerste versie van StarkEx – het product ontwikkeld door StarkWare – in juni 2019 vrijgegeven op het Ethereum testnet. Een jaar later wordt StarkEx eindelijk ingezet op het Ethereum mainnet en gebruikt door verschillende gedecentraliseerde exchanges, waaronder DeversiFi.

StarkEx gebruikt een slimme mix van zk-Rollups en zk-STARKs (een verbeterde versie van zk-SNARKS). Misschien dat deze begrippen je nog niks zeggen, al komen ze veel terug in de wereld van blockchain, en dan met name layer 2 solutions.

Hoewel verschillend in hun implementaties en werkwijzen, hebben zk-SNARKs en zk-STARKs hetzelfde doel: de kennis van bepaalde informatie bewijzen, zonder de details te hoeven onthullen.

Toegepast op blockchains maken deze methoden het mogelijk de geldigheid van een transactie aan te tonen zonder de inhoud ervan te hoeven onthullen, of het nu gaat om het bedrag, de verzender of de ontvanger.

Hoewel zk-SNARKs veel voordelen hebben, vereist het een ceremonie voor het genereren van parameters voor de eerste configuratie. Als deze eerste fase niet volmaakt geheim is en de inhoud ervan bekend wordt bij een kwaadwillende derde, zou het hele anonimiseringssysteem immers in gevaar komen.

Het is precies op dit punt dat zk-STARKs een evolutie betekenen. De “N” in SNARK, die staat voor “Non-Interactive”, wordt vervangen door een “T” in STARK, die staat voor “Transparant”. Dit betekent dat zk-STARKs geen initiële configuratie vereisen en geen single point of failure hebben.

Bovendien hebben zk-STARKs voordelen op het gebied van rekensnelheid en omvang. Het belangrijkste is dat deze bewijzen bestand zijn tegen kwantumcomputers, dus de toekomst is rooskleurig.

Oplossing van StarkEx

In feite biedt StarkEx zowel schaalbaarheid (via zk-Rollup) als privacy (via zk-STARKs) om onmiddellijke en kosteloze transacties op de layer 2 van Ethereum mogelijk te maken. Net als andere layer 2 oplossingen, bestaat StarkEx uit 2 infrastructuren, één buiten de keten en één op de hoofd Ethereum keten.

Eenvoudig gezegd betekent dit dat het off-chain gedeelte verantwoordelijk is voor het verwerken en registreren van de uitvoering van transacties. Periodiek communiceert deze module de huidige staat van het systeem naar de on-chain component, die zorgt voor het controleren van de geldigheid van de transacties en het afronden ervan op de hoofd Ethereum keten.

Wat prestaties betreft, kan deze oplossing meer dan 3.000 transacties per seconde verwerken. Dit betekent dat het 100 keer meer transacties per seconde kan verwerken dan de hoofdblockchain van Ethereum.

Het bedrijf is overigens niet van plan het hierbij te laten. Het bedrijf onderzoekt nu de interoperabiliteit met StarkNet, een netwerk van onderling verbonden layer 2 oplossingen.

xDAIchain

xDAIchain is een layer 2 oplossing dat is ontworpen voor snelle en goedkope stabiele transacties. xDai wordt gebruikt voor transacties, betalingen en vergoedingen, en STAKE wordt gebruikt om de Proof of Stake consensus te ondersteunen.

xDai is de ideale cryptocurrency voor alledaagse betalingen en transacties. De kosten zijn extreem laag, de betalingen worden zeer snel uitgevoerd en de waarde blijft stabiel op $1 (USD) per xDai (zoals Dai op Ethereum).

STAKE is een multi-chain staking token ontworpen om de betalingsoplossing te beveiligen. Staking staat validators op de blockchain toe om transactie consensus te verschaffen en staking beloningen te ontvangen wanneer zij transacties valideren.

xDai is een laag 2 en zal het dus mogelijk maken gedecentraliseerde applicaties te gebruiken op dezelfde manier als Ethereum, maar tegen een veel lagere kostprijs en een hogere snelheid. Simpel gezegd is het dus net als Ethereum, maar dan sneller en goedkoper. xDai maakt het ook mogelijk om gedecentraliseerde uitwisselingen zoals Honeyswap te gebruiken.

Boba Network (BOBA)

Boba Network kondigde nog niet lang geleden de lancering aan van zijn publieke backbone, waarmee het zich toevoegt aan een kleine maar groeiende groep van layer 2 oplossingen die opereren boven op de Ethereum blockchain.

“Iedereen glimlacht als ze boba drinken,” vertelde Alan Chiu, oprichter van Boba Network en CEO van Enya, aan CoinDesk op de Mainnet 2021-conferentie in New York, verwijzend naar het op thee gebaseerde drankje met tapiocaparels. “Dat is wat we willen dat onze gebruikers voelen wanneer ze Boba Network gebruiken. Het roept geluk op.”

Het Boba Network maakt deel uit van een subcategorie van Ethereum-lagen genaamd Optimistic Rollups, die zijn afgeleid van de Optimism open source codebase. Met Boba zouden gebruikers echter binnen enkele minuten geld kunnen opnemen, in plaats van dagen, terwijl ze Optimism gebruiken.

Sinds de lancering van de bèta heeft Boba Network samengewerkt met verschillende DeFi-projecten, waaronder DODO, een gedecentraliseerde uitwisseling (DEX) met ongeveer 70 miljoen dollar aan totaal onderpand opgesloten, en Sake, een protocol dat gebruikers in staat stelt om eeuwigdurende contracten te kopen.

Chiu zei dat het netwerk de vraag naar Ethereum zou vergroten doordat ingenieurs meer geavanceerde applicaties kunnen maken met behulp van een breder scala aan programmeertalen.

“We hebben een functie die Hybrid Compute heet, waarmee ontwikkelaars geavanceerde algoritmes kunnen maken die te duur zijn om on-chain te doen,” zei Chiu. Ethereum’s eigen programmeertaal Solidity “is echt beperkend,” voegde hij eraan toe. “Veel DeFi ontwikkelaars hebben hun algoritmes moeten inkorten.”

Het project, ontwikkeld door OMG Foundation lead contributor Enya, kondigde ook aan dat het een BOBA-token zou uitbrengen om het gedecentraliseerde bestuur van het netwerk te ondersteunen.

“Vanuit het oogpunt van de gemeenschap hebben we het geluk dat we het OMG-netwerk hebben geërfd,” zei Chiu. “We hebben een DAO en een token, dus BOBA-tokenhouders kunnen deelnemen aan het bestuur van het netwerk. Ook delen we de winst die het netwerk genereert met onze tokenhouders.”

Loopring (LRC)

LRC is het token van Loopring, gebaseerd op Ethereum, en is een open protocol ontworpen voor het bouwen van gedecentraliseerde cryptografische uitwisselingen.

In 2020 schommelde het gemiddelde dagelijkse handelsvolume op de gehele cryptocurrency-markt tussen ongeveer 50 miljoen dollar en 200 miljoen dollar. De meeste van deze transacties worden verricht op gecentraliseerde crypto exchanges. Dit zijn online platforms die worden onderhouden door particuliere ondernemingen die de fondsen van gebruikers opslaan en het matchen van koop- en verkooporders vergemakkelijken.

Deze platforms hebben een aantal nadelen die ze allemaal gemeen hebben, dus is er een nieuw type uitwisseling (gedecentraliseerd exchange, ook wel DEX genoemd) ontstaan om te proberen deze nadelen te ondervangen. Volledig gedecentraliseerde exchanges zijn echter niet zonder gebreken.

Het doel van Loopring is om gecentraliseerde ordermatching en gedecentraliseerde orderafwikkeling op een blockchain te combineren tot een hybride product dat de beste aspecten van zowel gecentraliseerde als gedecentraliseerde beurzen zal omvatten.

LRC-tokens werden in augustus 2017 beschikbaar gesteld aan het publiek in een initial coin offering (ICO), terwijl het Loopring-protocol in december 2019 voor het eerst werd ingezet op de Ethereum-backbone.

Wat onderscheidt Loopring van andere layer 2 oplossingen?

Het belangrijkste idee achter Loopring is om elementen van gecentraliseerde en gedecentraliseerde cryptocurrency exchanges te combineren om een protocol te creëren dat zal profiteren van hun unieke voordelen en inefficiënties zal elimineren.

Gecentraliseerde exchanges zijn momenteel de meest gebruikte platforms voor de handel in crypto. Hoewel zeer populair en handig, zijn er een aantal risico’s verbonden aan het gebruik van een gecentraliseerde beurs, waarvan het belangrijkste de controle is. Aangezien deze exchanges tegoeden van gebruikers vasthouden tussen stortings- en opnamepunten, lopen deze tegoeden het risico geheel of gedeeltelijk verloren te gaan als gevolg van mogelijke aanvallen door hackers, kwaadwillende spelers binnen de exchange of regulerend ingrijpen.

Een ander groot probleem met gecentraliseerde beurzen is het gebrek aan transparantie: het feit dat transacties niet op de blockchain worden afgewikkeld, maar in de interne bestanden van de exchange worden opgeslagen, maakt het voor de exchange mogelijk om prijzen te manipuleren en gebruikersgeld voor ongeoorloofde doeleinden te gebruiken terwijl het wordt vastgehouden.

Om deze problemen uit de wereld te helpen, is de laatste jaren een nieuw soort handelsdienst ontstaan: een gedecentraliseerde beurs of exchange (DEX). In plaats van de fondsen van gebruikers in bewaring te houden en transacties intern te verwerken, kunnen koop- en verkooporders rechtstreeks aan elkaar worden gekoppeld en kunnen transacties worden afgewikkeld op een openbare blockchain.

Hoewel de risico’s van bewaring en transparantie worden weggenomen, heeft DEX zijn eigen nadelen: in de eerste plaats een lagere efficiëntie (in vergelijking met gecentraliseerde alternatieven) die verband houdt met de beperkte mogelijkheden van de onderliggende blockchains en gefragmenteerde liquiditeit.

Het Loopring-protocol streeft ernaar de voordelen van gedecentraliseerde beurzen te behouden, terwijl de inefficiënties ervan worden verminderd of geëlimineerd door middel van innovatieve hybride oplossingen. Door orders centraal te beheren, maar transacties af te wikkelen op een blockchain, en tot 16 orders te combineren tot circulaire transacties in plaats van slechts één paar transacties toe te staan, hoopt Loopring de efficiëntie van orderuitvoering te verhogen, evenals de liquiditeit van DEX.

Hierdoor is Loopring een bijzondere layer 2 oplossing. Het focust zich niet per se volledig op de schaalbaarheid, maar zit voornamelijk op de schaalbaarheid van de DEX. Omdat deze steeds populairder en vaker gebruikt worden, zit er veel potentie in de groei van Loopring.

Polygon (MATIC)

Polygon is zowel een protocol als een toolkit voor het bouwen en verbinden van Ethereum-enabled blockchains. MATIC, het token van dit project, is essentieel voor het functioneren van zijn ecosysteem. Deze layer 2 oplossing heeft indrukwekkende prestaties voor een zeer soepele Ethereum ervaring.

Polygon is ontstaan uit een observatie. Ethereum is ’s werelds leidende smart contract platform, maar het bereikt zijn grenzen. Gebruikers en ontwikkelaars hebben te lijden onder hoge transactietijden en gaskosten. De huidige architectuur maakt geen aanpassing van de technologiestapel mogelijk. Ontwikkelaars vluchten naar secundaire blockchains, compatibel met de EVM. Deze communiceren niet met elkaar, waardoor het netwerk gefragmenteerd raakt.

De prestaties van Polygon op het gebied van schaalbaarheid en gebruikerservaring trekken dan ook veel gebruikers en dienstverleners aan. Op Ethereum kost een enkele transactie ongeveer $4 aan kosten. Met Polygon, zijn de kosten 0.00007 cent. Op dezelfde manier kost het storten van geld in een pool op Ethereum 30 dollar, op Polygon slechts 5 duizendste van een cent.

Wat zijn de functies van Polygon?

De functies van Polygon zijn verbazingwekkend, zowel vanuit het oogpunt van de eindgebruiker als van de ontwikkelaar. De ontwikkelomgeving is mooi, en maakt snelle blockchain implementaties mogelijk, terwijl het beste van Ethereum wordt benut. Denk bijvoorbeeld aan de beveiliging.

Polyogn is volledig compatibel met Ethereum. Het gebruik namelijk dezelfde programmeertaal (Solidity) en dezelfde hulpmiddelen, zoals Remix en Truffle. Ook is het systeem erg schaalbaar. Het is namelijk mogelijk om aangepaste chains in te zetten, een eigen consensus algoritme te kiezen en specifieke uitvoeringsomgevingen te gebruiken.

Het beveiligingsniveau is volledig configureerbaar. De ontwikkelaar kan kiezen voor Ethereum of een set van specifieke validators. In feite maakt Polygon het mogelijk blockchains te creëren die volledig soeverein zijn in termen van bestuur of technologische stack.

Daarbij is het protocol gericht op interoperabiliteit. Het is dus mogelijk om uit te wisselen met Ethereum, maar ook met andere blockchain-netwerken, dankzij de bridges. Bovendien is Polygon volledig modulair. Deze modules maken het mogelijk om netwerken op maat te ontwikkelen of om te interageren met bestaande netwerken. Een breed scala van vooraf ingestelde blockchain-netwerken kunnen worden ingezet in een klik. Ten slotte wordt de ervaring van de gebruiker/ontwikkelaar sterk verbeterd door de vlotte werking voor de gebruiker gekoppeld aan het gemak van de uitvoering.

Conclusie

Er zijn dus een hele hoop layer 2 oplossingen die de blockchainwereld een stukje beter willen maken. Omdat de technologie nog erg nieuw is, zijn er veel projecten die problemen ondervinden. De vraag naar blockchain en crypto is de afgelopen jaren hard gestegen, terwijl de ontwikkeling van deze projecten de vraag eigenlijk niet kan bijhouden. Dit zorgt ervoor dat ontwikkelaars achter de feiten aanlopen, wat niet meer dan logisch is.

Het duurt enige tijd voordat problemen bij de wortel aangepakt kunnen worden. Daarom zijn er steeds meer bedrijven en teams die ervoor kiezen om zelf een oplossing te ontwikkelen die boven op de blockchain van bijvoorbeeld Ethereum draait. Dit zijn de layer 2 solutions, welke dus niet binnen de blockchain zelf draaien.

De meeste layer 2 oplossingen zijn gefocust op het verbeteren van de schaalbaarheid. Dit zorgt ervoor dat de transactiekosten zullen dalen, terwijl de transactietijd juist toeneemt. Het oplossen van dit soort problemen is vrij breed, maar er zijn ook oplossingen die zich focussen op een specifiek onderdeel binnen de schaalbaarheid. Denk bijvoorbeeld aan de schaalbaarheid van gedecentraliseerde exchanges.