• Home
• Get Started
• Bitcoin Layer 2 Solutions

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.

Wat Zijn Bitcoin Layer-Two Oplossingen?

Bitcoin layer-two oplossingen (Bitcoin L2s) zijn secundaire protocollen die bovenop de hoofd Bitcoin-blockchain zijn gebouwd. Hun doel is om schaalbaarheidsproblemen aan te pakken, transacties sneller te maken en kosten te verlagen. Sommige L2s introduceren ook smart contract mogelijkheden, waardoor de potentiële gebruikstoepassingen van Bitcoin worden uitgebreid. Door een aparte uitvoeringslaag te creëren, behandelen deze oplossingen transacties off-chain en gebruiken ze de hoofdblockchain alleen voor de definitieve afwikkeling.

Belangrijkste Verschillen Tussen Bitcoin en Ethereum Layer-Two Oplossingen

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

Veiligheidserfenis: Ethereum's L2-oplossingen erven veiligheid direct van het Ethereum-mainnet door actieve validators. Daarentegen vertrouwen Bitcoin's L2s op hun eigen veiligheidsprotocollen omdat ze geen directe betrokkenheid hebben van Bitcoin's hoofdnetwerkvalidators.

Transactie Verificatie: Ethereum L2s maken gebruik van geavanceerde verificatiemethoden zoals fraudebewijzen en zero-knowledge bewijzen, die Bitcoin momenteel mist. Dit beperkt de complexiteit van L2-oplossingen die op Bitcoin kunnen worden gebouwd in vergelijking met Ethereum.

Smart-Contract Functionaliteit: Ethereum is ontworpen om smart contracts van nature te ondersteunen, terwijl Bitcoin dat niet was. Daarom streven Bitcoin L2s er vaak naar om deze mogelijkheid toe te voegen, waardoor de functionaliteit verder gaat dan eenvoudige waardeoverdrachten.

Afwikkelingslagen: Bitcoin L2s handelen transacties af op de Bitcoin-blockchain, gebruikmakend van zijn proof-of-work consensus voor veiligheid. Ethereum L2s daarentegen, handelen af op het Ethereum-mainnet, dat een proof-of-stake consensusmodel gebruikt.

Waarom Zijn Bitcoin Layer-Two Oplossingen Nodig?

De noodzaak voor Bitcoin layer-two oplossingen komt voort uit de beperkingen van Bitcoin's basislaag:

Schaalbaarheid en Doorvoer: Bitcoin's basislaag 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 veiligheid van Bitcoin in gevaar te brengen.

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

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

Kapitaal Ontsluiten: Een aanzienlijk deel van Bitcoin's kapitaal blijft onbenut omdat het voornamelijk een waardeopslag is. L2-oplossingen streven ernaar dit kapitaal vrij te maken door snellere transacties en innovatieve toepassingen mogelijk te maken.

Hoe Werken Bitcoin Layer-Two Oplossingen

Een blockchainnetwerk bestaat uit twee lagen: de uitvoeringslaag, die transacties verwerkt, en de consenslaag, die deze transacties valideert en goedkeurt. Bitcoin L2s ontwikkelen een aparte uitvoeringslaag om transacties off-chain te verwerken, die vervolgens worden ingediend bij de Bitcoin-consenslaag voor de definitieve afwikkeling.

Veelgebruikte benaderingen van Bitcoin Layer Two oplossingen omvatten:

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

Sidechains: Opererend als aparte blockchains gekoppeld aan Bitcoin, stellen sidechains zoals het Liquid Network snellere transacties en extra functies mogelijk, die periodiek worden afgehandeld op de Bitcoin-hoofdchain.

Rollups: Deze bundelen meerdere off-chain transacties tot een enkele transactie, waarbij een cryptografisch bewijs van geldigheid wordt ingediend bij de Bitcoin-blockchain voor afwikkeling.

State Channels

State channels, zoals die gebruikt worden in het Lightning Network, laten twee partijen toe om een onbeperkt aantal Bitcoin-transacties off-chain te maken, zonder elke transactie op de hoofd Bitcoin-blockchain te registreren. Deze aanpak verhoogt 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 meerdere mensen vereist om een transactie te autoriseren en te 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 getekende transactiegegevens 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 handelen, ondertekenen en zenden de twee partijen de eindstaat van het kanaal naar de Bitcoin-blockchain. Deze eindstaat weerspiegelt de laatst overeengekomen verdeling van Bitcoin tussen de twee partijen. De multi-signature voorwaarden worden vervuld, waardoor de fondsen kunnen worden herverdeeld volgens de eind-saldi.

Sidechains

Bitcoin-sidechains, zoals het Liquid Network, werken op aparte blockchains die aan Bitcoin zijn gekoppeld. Deze sidechains maken gebruik van hun eigen consensusmechanismen, waardoor snellere transacties en extra functies mogelijk worden, terwijl transacties periodiek worden doorgestuurd en afgehandeld op de Bitcoin-hoofdchain. Zo werken Bitcoin-sidechains:

Twee-Wege Peg: De fundamentele technologie die de overdracht van activa tussen de Bitcoin-hoofdchain en een sidechain mogelijk maakt, wordt de "twee-weg peg" genoemd. Om activa van de Bitcoin-hoofdchain naar een sidechain te verplaatsen, vergrendelt een gebruiker eerst zijn bitcoins in een speciaal uitvoeradres op de Bitcoin-blockchain door een transactie te versturen. Deze actie immobiliseert de bitcoins effectief op de hoofdchain. De sidechain detecteert vervolgens deze vergrendeling en reageert door een equivalent aantal tokens op de sidechain te slaan en vrij te geven, vaak aangeduid als sBTC (sidechain BTC), die de vergrendelde bitcoins van de hoofdchain vertegenwoordigen. Zodra ze op de sidechain staan, 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 geven aan de Bitcoin-hoofdchain, verbrandt of vernietigt de gebruiker de sidechain-tokens. Deze verbranding wordt gedetecteerd door de hoofdchain, die vervolgens de oorspronkelijk vergrendelde bitcoins vrijgeeft aan het adres van de gebruiker op de hoofdchain.

Federatie/Validators: Om het twee-weg peg-proces veilig te beheren en 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 hoofdchain en de sidechain. Ze monitoren de vergrendeling en ontgrendeling van activa op beide ketens, waarbij ze ervoor zorgen dat transacties nauwkeurig worden geregistreerd. Ze valideren ook dat het aantal verplaatste activa aan beide zijden overeenkomt, waardoor problemen zoals dubbel uitgeven worden voorkomen. Deze federatie kan worden beheerd door vertrouwde partijen, multi-signature scripts, of smart contracts, die allemaal werken om de integriteit en veiligheid van het activatransferproces te behouden.

Onafhankelijk Consensus: Een kenmerkend kenmerk van sidechains is hun onafhankelijke consensusmechanisme, dat los van de Bitcoin-hoofdchain opereert. Deze onafhankelijkheid stelt sidechains in staat om aangepaste blokparameters te implementeren, waaronder verschillende bloktijden, blokgroottes, en transactie-doorvoer geoptimaliseerd voor hun specifieke gebruikstoepassingen. 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 van nature beschikbaar zijn op de Bitcoin-hoofdchain.

Rollups

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

De belangrijkste mechanismen die betrokken zijn bij rollup-technologie omvatten transactieverwerking op de rollup-keten, gegevenscompressie, en verankering aan Bitcoin layer one. Gebruikers dienen transacties in die op de rollup-keten moeten worden uitgevoerd in plaats van direct op de Bitcoin-blockchain. De rollup-keten verwerkt deze transacties, waarbij accountbalansen dienovereenkomstig worden bijgewerkt. Na het verwerken van veel transacties off-chain, comprimeert of "rolt" de rollup de transactiedata op tot een compacte cryptografische bewijs of commitment, 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 layer one kan efficiënt de staatsoverdracht valideren en toepassen die door het rollup-bewijs wordt vertegenwoordigd.

Echter, rollups op Bitcoin staan voor een belangrijke uitdaging omdat de basis Bitcoin-laag niet in staat is om van nature de cryptografische bewijzen of commitments te verifiëren die door rollup-systemen worden geproduceerd. 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 opereren onafhankelijk, verwerken transacties off-chain en publiceren alleen gecomprimeerde transactiedata op Bitcoin. Ze beheren hun eigen consensusmechanismen en transactieverwerkingsomgevingen off-chain, gebruikmakend van Bitcoin 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 de basislaag van Bitcoin.

Het uitbreiden van Bitcoin's script-taal en opcodes om geldigheidsrollups 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 opcodes zoals OP_CAT of WTC toe te voegen voor betere programmeerbaarheid.

Voordelen van Bitcoin Layer-Two Oplossingen

Bitcoin's layer one, hoewel bekend om zijn veiligheid en decentralisatie, lijdt onder verschillende prestatiebeperkingen. Transacties op de Bitcoin-hoofdchain duren ongeveer 10 minuten om te bevestigen, missen smart-contract functionaliteit, en brengen vaak hoge transactiekosten met zich mee door 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 belangrijkste voordelen van Bitcoin layer-two oplossingen is hun vermogen om de transactieverwerkingscapaciteit van het netwerk drastisch te verhogen. Door transacties buiten de hoofdblockchain te verwerken, kunnen layer-two projecten een veel groter aantal transacties per seconde afhandelen in vergelijking met Bitcoin's basislaag. Deze ontlasting vermindert de 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 high-frequency trading.

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

Snellere Bevestigingen: Layer-two oplossingen bieden bijna onmiddellijke transactiebevestigingen, een scherp contrast met de gemiddelde bloktijd van 10 minuten op de Bitcoin-hoofdchain. Deze snelle bevestigingstijd is essentieel voor gebruikstoepassingen die snelle afwikkeling vereisen, zoals point-of-sale transacties en online handel. De mogelijkheid om snellere bevestigingen te bereiken verbetert de gebruikerservaring en verbreedt 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 ontsluit nieuwe gebruikstoepassingen, waaronder dApps en defi-protocollen.

Geërfde Veiligheid: Layer-two oplossingen ontlenen een zekere mate van hun veiligheid 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, hebben Bitcoin L2-netwerken te maken met uitdagingen, met name bij het veilig overbruggen tussen Bitcoin en L2-netwerken en de snelheid en mogelijkheid om bewijzen af te wikkelen op het Bitcoin-netwerk. Bruggen kunnen vatbaar zijn voor veiligheidsrisico's en verbeteringen in afwikkelingssnelheid en kosten zijn nodig voor toekomstige schaalbaarheid.

Enkele van de grootste uitdagingen voor Bitcoin L2-oplossingen zijn:

Veilig Overbruggen Tussen Bitcoin en L2-Netwerken: Bitcoin L2-netwerken zoals sidechains gebruiken bruggen om met de Bitcoin-hoofdchain te verbinden. Deze bruggen werken door activa op Bitcoin te vergrendelen en equivalente tokens op de L2-keten te slaan. Deze brugconstructie brengt echter veiligheidsrisico's en gebruikservaringsproblemen met zich mee. Veel cryptocurrency hacks en verliezen zijn opgetreden als gevolg van kwetsbaarheden in cross-chain bruggen.

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

Veiligheid Handhaven Zonder Directe Bitcoin Validatie: In tegenstelling tot Ethereum L2s waar validators L2-transacties verifiëren, erven Bitcoin L2s niet volledig veiligheid van Bitcoin's nodes, die transacties valideren. Bitcoin L2s moeten vertrouwen op hun eigen onafhankelijke veiligheidsprotocollen, waardoor het uitdagend is om hetzelfde niveau van veiligheid als Bitcoin's basislaag te bereiken.

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

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

Belangrijke Bitcoin Layer-Two Projecten

Naarmate Bitcoin zich blijft ontwikkelen, zijn verschillende Layer-2 projecten ontstaan om de schaalbaarheid, 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 te vergemakkelijken. Dit maakt bijna onmiddellijke en goedkope transacties mogelijk, waardoor de bruikbaarheid van Bitcoin voor dagelijkse betalingen aanzienlijk wordt verbeterd.

Belangrijkste Kenmerken:

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

Lees "Wat is Lightning Network?" in ons Learning Center 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 gebruikmaakt van Proof-of-Work consensus en gemengde mining. Het stelt Bitcoin-gebruikers in staat om BTC te vergrendelen en RBTC te slaan, waarmee de functionaliteit van Bitcoin wordt uitgebreid met geavanceerde smart contract mogelijkheden.

Belangrijkste Kenmerken:

• Smart contract functionaliteit
• Twee-weg peg met Bitcoin
• Compatibel met Ethereum’s Solidity taal
• Verbeterde beveiliging door de