Wat zijn Bitcoin Layer-2-oplossingen?

Naarmate Bitcoin in populariteit blijft groeien, heeft het originele ontwerp, dat slechts zeven transacties per seconde ondersteunt, vaak moeite met schaalbaarheid. Dit leidt tot hogere kosten en tragere transactietijden. Om deze uitdagingen het hoofd te bieden, zijn Bitcoin Layer Two (L2) oplossingen ontwikkeld. Deze oplossingen verbeteren het Bitcoin-netwerk door transacties buiten de hoofdketen te verwerken, waardoor de transactiedoorvoer toeneemt en tegelijkertijd de veiligheid gehandhaafd blijft en nieuwe functies zoals smart contracts mogelijk worden gemaakt.

Gebruik de multichain Bitcoin.com Wallet-app, vertrouwd door miljoenen om veilig en eenvoudig Bitcoin (BTC), Bitcoin Cash (BCH), Ether (ETH) en de meest populaire cryptocurrencies te verzenden, ontvangen, kopen, verkopen, verhandelen, gebruiken en beheren, inclusief ERC-20 tokens op Ethereum, Polygon, Avalanche en BNB Smart Chain.

Inhoudsopgave

Wat Zijn Bitcoin Layer-Two Oplossingen?

Bitcoin layer-two oplossingen (Bitcoin L2's) zijn secundaire protocollen die bovenop de hoofd Bitcoin-blockchain zijn gebouwd. Hun doel is om schaalbaarheidsproblemen aan te pakken, de transactiesnelheden te verbeteren en de kosten te verlagen. Sommige L2's introduceren ook smart contract mogelijkheden, waardoor de potentiële gebruiksmogelijkheden van Bitcoin worden uitgebreid. Door een aparte executielaag te creëren, verwerken deze oplossingen transacties off-chain en gebruiken ze de hoofd blockchain alleen voor de uiteindelijke afwikkeling.

Belangrijkste Verschillen Tussen Bitcoin- en Ethereum Layer-Two Oplossingen

Bitcoin en Ethereum, hoewel ze beide layer-two oplossingen gebruiken, verschillen fundamenteel door hun onderliggende architecturen:

Erfenis van Beveiliging: Ethereum's L2-oplossingen erven beveiliging direct van het Ethereum-mainnet door middel van actieve validators. Daarentegen vertrouwen de L2's van Bitcoin op hun eigen beveiligingsprotocollen omdat ze geen directe betrokkenheid hebben van de validators van het Bitcoin-hoofdnetwerk.

Transactieverificatie: Ethereum L2's maken gebruik van geavanceerde verificatiemethoden zoals fraudeproeven en zero-knowledge proofs, die Bitcoin momenteel mist. Dit beperkt de complexiteit van L2-oplossingen die op Bitcoin kunnen worden gebouwd in vergelijking met Ethereum.

Functionaliteit van Smart Contracts: Ethereum is ontworpen om smart contracts native te ondersteunen, terwijl Bitcoin dat niet was. Daarom streven Bitcoin L2's er vaak naar om deze mogelijkheid toe te voegen, waardoor de functionaliteit verder gaat dan eenvoudige waardeoverdrachten.

Afwikkelingslagen: Bitcoin L2's wikkelen transacties af op de Bitcoin-blockchain, gebruikmakend van het proof-of-work-consensus voor beveiliging. Ethereum L2's daarentegen wikkelen af op het Ethereum-mainnet, dat een proof-of-stake-consensusmodel gebruikt.

Waarom Zijn Bitcoin Layer-Two Oplossingen Nodig?

De behoefte aan Bitcoin layer-two oplossingen komt voort uit de beperkingen van de basislaag van Bitcoin:

Schaalbaarheid en Doorvoer: De basislaag van Bitcoin kan slechts ongeveer zeven transacties per seconde verwerken, wat leidt tot congestie en hoge kosten tijdens piektijden. L2-oplossingen bieden een manier om te schalen zonder de beveiliging van Bitcoin in gevaar te brengen.

Hoge Kosten: Hoge transactiekosten, die tijdens enkele piekcongestieperiodes meer dan $120 hebben bereikt, maken kleine transacties onpraktisch. L2-oplossingen helpen deze kosten te verlagen.

Smart-Contract Mogelijkheden: De basislaag van Bitcoin mist geavanceerde smart-contract functionaliteit, wat essentieel is voor gedecentraliseerde applicaties (dApps) en gedecentraliseerde financiering (DeFi) platforms.

Ontgrendeling van Kapitaal: Een aanzienlijk deel van het kapitaal van Bitcoin blijft onderbenut omdat het voornamelijk een waardemiddel is. L2-oplossingen streven ernaar dit kapitaal vrij te maken door snellere transacties en innovatieve toepassingen mogelijk te maken.

Hoe Bitcoin Layer-Two Oplossingen Werken

Een blockchain-netwerk bestaat uit twee lagen: de executielaag, die transacties verwerkt, en de consensuslaag, die deze transacties valideert en goedkeurt. Bitcoin L2's ontwikkelen een aparte executielaag om off-chain transacties te verwerken, die vervolgens worden ingediend bij de Bitcoin-consensuslaag voor de uiteindelijke afwikkeling.

Veelvoorkomende benaderingen van Bitcoin Layer Two oplossingen zijn onder andere:

State Channels: Gebruikt door het Lightning Network, state channels stellen twee partijen in staat om talloze transacties off-chain uit te voeren. Alleen de uiteindelijke staat wordt op de blockchain vastgelegd, wat de snelheid verhoogt en de kosten verlaagt.

Sidechains: Als afzonderlijke blockchains die aan Bitcoin zijn gekoppeld, stellen sidechains zoals het Liquid Network snellere transacties en extra functies in staat, waarbij ze periodiek afwikkelen op de Bitcoin-mainchain.

Rollups: Deze bundelen meerdere off-chain transacties in een enkele transactie en creëren een cryptografisch bewijs van geldigheid dat wordt ingediend bij de Bitcoin-blockchain voor afwikkeling.

State Channels

State channels, zoals die worden gebruikt in het Lightning Network, stellen twee partijen in staat om een onbeperkt aantal Bitcoin-transacties off-chain uit te voeren, zonder elke transactie op de hoofd Bitcoin-blockchain vast te leggen. Deze benadering verbetert de transactiesnelheid aanzienlijk en verlaagt de kosten.

Om een kanaal te openen, vergrendelen de twee partijen een bepaald bedrag aan Bitcoin in een multi-signature (multisig) adres op de Bitcoin-blockchain. Een multisig adres op Bitcoin is een type adres dat vereist dat meerdere mensen een transactie autoriseren en ondertekenen, in plaats van slechts één. Ze komen overeen over de initiële verdeling van Bitcoin tussen hen voor dit kanaal. Zodra het kanaal open is, kunnen de partijen een onbeperkt aantal off-chain transacties uitvoeren, waarbij ze ondertekende transactiedata uitwisselen om hun respectieve Bitcoin-saldi in de huidige staat van het kanaal bij te werken. Deze transacties worden tijdens dit proces niet uitgezonden naar het Bitcoin-netwerk.

Wanneer ze klaar zijn met transacteren, ondertekenen en zenden de twee partijen de uiteindelijke staat van het kanaal naar de Bitcoin-blockchain. Deze uiteindelijke staat weerspiegelt de laatst overeengekomen verdeling van Bitcoin tussen de twee partijen. De multi-signature voorwaarden zijn vervuld, waardoor de fondsen kunnen worden herverdeeld volgens de uiteindelijke saldi.

Sidechains

Bitcoin sidechains, zoals het Liquid Network, werken op afzonderlijke blockchains die aan Bitcoin zijn gekoppeld. Deze sidechains gebruiken hun eigen consensusmechanismen, waardoor snellere transacties en extra functies mogelijk zijn terwijl ze periodiek transacties doorgeven en afwikkelen op de Bitcoin-mainchain. Hier is hoe Bitcoin sidechains werken:

Twee-Weg Peg: De fundamentele technologie die de overdracht van activa tussen de Bitcoin-mainchain en een sidechain mogelijk maakt, wordt de "twee-weg peg" genoemd. Om activa van de Bitcoin-mainchain naar een sidechain te verplaatsen, vergrendelt een gebruiker eerst zijn bitcoins in een speciaal uitvoeringsadres op de Bitcoin-blockchain door een transactie te verzenden. Deze actie immobiliseert effectief de bitcoins op de mainchain. De sidechain detecteert vervolgens deze vergrendelingsgebeurtenis en reageert door een equivalent aantal tokens op de sidechain te slaan en vrij te geven, vaak sBTC (sidechain BTC) genoemd, die de vergrendelde bitcoins van de mainchain vertegenwoordigen. Eenmaal op de sidechain kunnen gebruikers deze tokens vrij overdragen en gebruiken voor verschillende doeleinden, zoals transacties en smart contracts, profiterend van het snellere en efficiëntere consensusmechanisme van de sidechain. Om activa terug te keren naar de Bitcoin-mainchain, verbrandt of vernietigt de gebruiker de sidechain-tokens. Deze verbranding wordt gedetecteerd door de mainchain, die vervolgens de oorspronkelijk vergrendelde bitcoins vrijgeeft naar het adres van de gebruiker op de mainchain.

Federatie/Validators: Om het twee-weg peg proces veilig te beheren en te valideren, maken sidechains gebruik van een federatie of een groep validators. Deze federatie voert verschillende kritieke functies uit. De federatie of groep validators speelt een cruciale rol in het beheren en beveiligen van het twee-weg peg proces tussen de mainchain en de sidechain. Ze monitoren de vergrendeling en ontgrendeling van activa op beide ketens, waardoor wordt verzekerd dat transacties nauwkeurig worden geregistreerd. Ze valideren ook dat het verplaatste aantal activa aan beide zijden overeenkomt, waardoor problemen zoals dubbele uitgaven worden voorkomen. Deze federatie kan worden beheerd door vertrouwde partijen, multi-signature scripts of smart contracts, die allemaal samenwerken om de integriteit en veiligheid van het asset-transferproces te behouden.

Onafhankelijk Consensus: Een kenmerkend kenmerk van sidechains is hun onafhankelijke consensusmechanisme, dat los van de Bitcoin-mainchain opereert. Deze onafhankelijkheid stelt sidechains in staat om aangepaste blokparameters te implementeren, inclusief verschillende bloktijden, blokgroottes en transactie doorvoersnelheden die geoptimaliseerd zijn voor hun specifieke use-cases. Ze gebruiken unieke consensusalgoritmen zoals Proof-of-Authority (PoA) of Delegated Proof-of-Stake (DpoS), die efficiënter of geschikter kunnen zijn voor de doeleinden van de sidechain. Bovendien introduceren sidechains geavanceerde functies zoals smart contracts, privacyverbeteringen en andere schaalbaarheidsoplossingen die niet native beschikbaar zijn op de Bitcoin-mainchain.

Rollups

Bitcoin layer-two rollups werken door transactieverwerking en gegevens van de hoofd Bitcoin-blockchain naar een aparte rollup-keten of laag te verplaatsen, terwijl ze nog steeds aan Bitcoin verankeren voor gegevensbeschikbaarheid en consensus.

De sleutelmechanismen die betrokken zijn bij rollup-technologie omvatten transactieverwerking op de rollup-keten, gegevenscompressie en verankering aan Bitcoin laag één. Gebruikers dienen transacties in die worden uitgevoerd op de rollup-keten in plaats van direct op de Bitcoin-blockchain. De rollup-keten verwerkt deze transacties en werkt de accountbalansen dienovereenkomstig bij. Na het verwerken van veel transacties off-chain, comprimeert of "rolt" de rollup de transactiedata samen tot een compacte cryptografische bewijs of toezegging, die de netto-effecten van al die transacties op de staat vertegenwoordigt. Dit gecomprimeerde bewijs wordt vervolgens periodiek ingediend bij de Bitcoin-blockchain als een enkele transactie. Een smart contract of verificatiemechanisme op Bitcoin's laag één kan efficiënt de staatsoverdracht valideren en toepassen die door het rollup-bewijs wordt vertegenwoordigd.

Rollups op Bitcoin staan echter voor een belangrijke uitdaging, aangezien de basis Bitcoin-laag niet in staat is om de cryptografische bewijzen of toezeggingen die door rollup-systemen worden geproduceerd, native te verifiëren. Er worden enkele benaderingen onderzocht om rollups op Bitcoin mogelijk te maken, waaronder soevereine rollups en het uitbreiden van Bitcoin-script.

Soevereine rollups gebruiken Bitcoin als een gegevensbeschikbaarheidslaag zonder erop te vertrouwen voor geldigheidsbewijzen. Deze rollups werken onafhankelijk, verwerken transacties off-chain en publiceren alleen gecomprimeerde transactiedata op Bitcoin. Ze beheren hun eigen consensusmechanismen en transactieverwerkingsomgevingen off-chain, waarbij Bitcoin wordt gebruikt om de gecomprimeerde rollup-data te verankeren en op te slaan. Om activa zoals BTC in en uit de rollup te verplaatsen, wordt een gedecentraliseerd peg-systeem, zoals sBTC, gebruikt, dat vertrouwt op een gedecentraliseerde groep ondertekenaars in plaats van op Bitcoin's basislaag.

Het uitbreiden van Bitcoin's script-taal en opcode's om geldigheid rollups mogelijk te maken, stelt Bitcoin's basislaag in staat om de staatsoverdrachten van de rollup te verifiëren en af te dwingen. Dit zou hoogstwaarschijnlijk een soft-fork upgrade van Bitcoin vereisen om nieuwe opcode's zoals OP_CAT of WTC toe te voegen voor betere programmeerbaarheid.

Voordelen van Bitcoin Layer-Two Oplossingen

Bitcoin's laag één, hoewel beroemd om zijn beveiliging en decentralisatie, lijdt aan verschillende prestatiebeperkingen. Transacties op de Bitcoin-mainchain nemen ongeveer 10 minuten in beslag om te bevestigen, missen smart-contract functionaliteit en brengen vaak hoge transactiekosten met zich mee vanwege netwerkcongestie. Om deze uitdagingen aan te pakken, zijn Bitcoin layer-two oplossingen ontwikkeld, die een reeks verbeteringen bieden die de bruikbaarheid en functionaliteit van het Bitcoin-netwerk aanzienlijk verbeteren.

Schaalbaarheid: Een van de meest significante voordelen van Bitcoin layer-two oplossingen is hun vermogen om de transactiecapaciteit van het netwerk dramatisch te vergroten. Door transacties buiten de main blockchain te verwerken, kunnen layer-two projecten een veel hoger aantal transacties per seconde verwerken in vergelijking met Bitcoin's basislaag. Deze ontlasting vermindert congestie op de hoofdketen, wat resulteert in soepelere en efficiëntere netwerkoperaties. De verhoogde schaalbaarheid is cruciaal voor de brede adoptie van Bitcoin voor dagelijkse transacties en hoogfrequente handel.

Lagere Transactiekosten: Aangezien layer-two transacties niet vereisen dat alle transactiedata op de Bitcoin-blockchain worden vastgelegd, verminderen ze aanzienlijk de hoeveelheid data die moet worden opgeslagen. Dit leidt tot lagere transactiekosten, waardoor microtransacties en andere kleine waardeoverdrachten economisch haalbaar worden. Gebruikers profiteren van de verlaagde kosten, wat vooral belangrijk is voor toepassingen zoals geldoverboekingen en microbetalingen, waar hoge kosten ontmoedigend kunnen zijn.

Snellere Bevestigingen: Layer-two oplossingen bieden bijna onmiddellijke transactiebevestigingen, een scherp contrast met de gemiddelde bloktijd van 10 minuten op de Bitcoin-mainchain. Deze snelle bevestigingstijd is essentieel voor gebruiksscenario's die snelle afwikkeling vereisen, zoals point-of-sale transacties en online handel. De mogelijkheid om snellere bevestigingen te bereiken, verbetert de gebruikerservaring en vergroot het scala aan praktische toepassingen voor Bitcoin.

Verbeterde Privacy: Sommige layer-two implementaties bieden verbeterde privacyfuncties. Technieken zoals onion routing en anonimiteit van betalingskanalen maken het moeilijker om transacties te traceren, waardoor gebruikers een hoger niveau van privacy krijgen.

Smart-Contract Mogelijkheden: Bepaalde Bitcoin layer-two projecten maken smart contract functionaliteit bovenop Bitcoin mogelijk. Deze toevoeging ontgrendelt nieuwe use-cases, inclusief dApps en defi-protocollen.

Geërfde Beveiliging: Layer-two oplossingen ontlenen een deel van hun beveiliging aan de onderliggende Bitcoin-blockchain. Door transacties te verankeren aan Bitcoin's robuuste en gedecentraliseerde proof-of-work-consensus, kunnen layer-two netwerken profiteren van de enorme rekenkracht die het Bitcoin-netwerk beveiligt.

Uitdagingen van Bitcoin Layer Two Oplossingen

Ondanks hun voordelen staan Bitcoin L2-netwerken voor uitdagingen, met name in het veilig overbruggen tussen Bitcoin en L2-netwerken en de snelheid en mogelijkheid om bewijzen op het Bitcoin-netwerk af te wikkelen. Bruggen kunnen gevoelig zijn voor beveiligingsrisico's, en er zijn verbeteringen nodig in afwikkelingssnelheid en kosten voor toekomstige schaalbaarheid.

Enkele van de grootste uitdagingen waar Bitcoin L2-oplossingen voor staan, zijn onder andere:

Veilig Overbruggen Tussen Bitcoin en L2-netwerken: Bitcoin L2-netwerken zoals sidechains gebruiken bruggen om verbinding te maken met de Bitcoin-mainchain. Deze bruggen werken door activa op Bitcoin te vergrendelen en equivalente tokens op de L2-keten te slaan. Deze brugontwerpen brengen echter beveiligingsrisico's en problemen met de gebruikerservaring met zich mee. Veel cryptocurrency-hacks en verliezen zijn opgetreden als gevolg van kwetsbaarheden in cross-chain bruggen.

Snelheid en Kosten van Afwikkelen op Bitcoin-netwerk: Hoewel L2-oplossingen transacties off-chain verwerken, moeten ze uiteindelijk de uiteindelijke staat afwikkelen op de Bitcoin-mainchain. De snelheid en kosten van dit afwikkelingsproces op Bitcoin's basislaag zijn belangrijke factoren die de efficiëntie van L2-netwerken beïnvloeden.

Beveiliging Handhaven Zonder Directe Bitcoin-validatie: In tegenstelling tot Ethereum L2's waar validators L2-transacties verifiëren, erven Bitcoin L2's niet volledig de beveiliging van Bitcoin's nodes, die transacties valideren. Bitcoin L2's moeten vertrouwen op hun eigen onafhankelijke beveiligingsprotocollen, waardoor het moeilijk is om hetzelfde beveiligingsniveau te bereiken als Bitcoin's basislaag.

Verhoogde Centralisatierisico's: Sommige L2-oplossingen vereisen het opzetten van betalingskanalen en relay nodes, of het beheren van hun eigen consensusmechanisme. Dit zou kunnen leiden tot de concentratie van controle in de handen van een paar entiteiten, wat de gedecentraliseerde principes van Bitcoin zou kunnen ondermijnen.

Technische Complexiteit en Integratie Uitdagingen: Het integreren van L2-oplossingen met Bitcoin's bestaande infrastructuur brengt aanzienlijke technische complexiteiten met zich mee, zoals het waarborgen van compatibiliteit, het handhaven van beveiligingsnormen, en het bereiken van consensus binnen de gemeenschap over voorgestelde updates.

Belangrijke Bitcoin Layer-Two Projecten

Naarmate Bitcoin blijft evolueren, zijn er verschillende Layer-2 projecten ontstaan om zijn schaalbaarheids-, efficiëntie- en functionaliteitsproblemen aan te pakken. Hier zijn enkele van de meest prominente Bitcoin L2-projecten die momenteel het landschap vormgeven:

1. Lightning Network Het Lightning Network is waarschijnlijk de meest bekende Bitcoin Layer-2 oplossing. Het maakt gebruik van state channels om off-chain transacties tussen twee partijen mogelijk te maken. Dit staat bijna onmiddellijke en goedkope transacties toe, waardoor de bruikbaarheid van Bitcoin voor dagelijkse betalingen aanzienlijk wordt verbeterd.

Belangrijkste Kenmerken:

Off-chain transacties
Lage kosten
Onmiddellijke betalingsafwikkelingen
Verbeterde privacy door onion routing

Lees "Wat is Lightning Network?" in ons Leercentrum voor een diepere duik in Bitcoin Lightning Network.

2. Liquid Network Het Liquid Network, ontwikkeld door Blockstream, is een Bitcoin sidechain ontworpen voor snelle en vertrouwelijke transacties. Het maakt de uitgifte en overdracht van activa mogelijk, inclusief Bitcoin en stablecoins, met lagere kosten en snellere afwikkelingstijden in vergelijking met de hoofd Bitcoin-blockchain.

Belangrijkste Kenmerken:

Twee-weg peg voor het overdragen van Bitcoin
Vertrouwelijke transacties
Activa-uitgifte en -beheer
Snelle afwikkelingstijden

3. Rootstock Rootstock is een Ethereum Virtual Machine (EVM)-compatibele Bitcoin sidechain die Proof-of-Work consensus en samengevoegde mining gebruikt. Het stelt Bitcoin-gebruikers in staat om BTC te vergrendelen en RBTC te slaan, waardoor de functionaliteit van Bitcoin wordt

/best-crypto-today/)

Bitcoin Handel & Lifestyle

Bitcoin Conferenties & Evenementen

Bitcoin Airdrops & Ontdekking

Bitcoin Gokken & Casino's

Gerelateerde gidsen

Begin hier →

Hoe werken bitcointransacties?

Begrijp hoe de openbare blockchain van Bitcoin eigendom in de loop van de tijd bijhoudt. Krijg duidelijkheid over belangrijke termen zoals publieke en private sleutels, transactie-ingangen en -uitgangen, bevestigingstijden en meer.

Lees dit artikel →

Hoe werken bitcointransacties?

Wat zijn zijketens?

Leer over de verschillende soorten sidechains, hun voordelen en nadelen, en waar ze voor worden gebruikt. Ontdek de essentiële informatie over belangrijke sidechain-projecten.

Lees dit artikel →

Wat zijn zijketens?

Leer over de verschillende soorten sidechains, hun voordelen en nadelen, en waar ze voor worden gebruikt. Ontdek de essentiële informatie over belangrijke sidechain-projecten.