Inhalzsverzeichnis

Illustration einer Kette metaphorisch für eine Blockchain mit Bitcoin Münzen

Alle Layer-Strukturen der Blockchain für Krypto’s leicht erklärt!

Zum warm werden gibt es vorab die Definition der verschieden Schichten einer Blockchain, welche davon jede ihre eigenen Funktionen und Zwecke besitzt:

  1. Anwendungsschicht: Diese Schicht bietet Benutzern eine Schnittstelle, um auf die Blockchain-Funktionalität zugreifen zu können. Anwendungen wie Kryptowährungsbörsen, Lieferkettenverfolgungssysteme und Smart Contract-Plattformen fallen in diese Schicht.
  2. Netzwerkschicht: Diese Schicht kümmert sich um die Verteilung der Daten innerhalb der Blockchain-Netzwerke. Es regelt die Kommunikation zwischen den verschiedenen Knoten (Nodes) im Netzwerk und sorgt dafür, dass alle Knoten auf dem neuesten Stand sind.
  3. Sicherheitsschicht: Diese Schicht sorgt für die Sicherheit der Blockchain. Es umfasst Technologien wie Kryptographie, die die Integrität der Daten und die Authentizität der Transaktionen gewährleisten.
  4. Konsensschicht: Diese Schicht regelt das Bestätigungsverfahren für Transaktionen und Blöcke. Es gibt verschiedene Arten von Konsensmechanismen, wie z.B. Proof-of-Work (PoW) oder Proof-of-Stake (PoS), die in unterschiedlichen Blockchain-Netzwerken verwendet werden.
  5. Datenschicht: Dies ist die unterste Schicht der Blockchain-Technologie und speichert die tatsächlichen Daten, die in die Blockchain eingeschrieben werden. Dies kann Transaktionsdaten, Smart Contract-Code oder andere Arten von Informationen sein.

Layer 0

bezieht sich auf die Basisschicht einer Kryptowährung, die die Hardware und die Infrastruktur umfasst, auf der die Kryptowährung läuft. Dazu gehören:

  • Mining-Hardware: spezielle Computer, die verwendet werden, um die komplexen mathematischen Probleme zu lösen, die notwendig sind, um Transaktionen zu bestätigen und neue Blöcke zu erstellen.
  • Netzwerk-Infrastruktur: die physischen und virtuellen Verbindungen, die die verschiedenen Knoten (Nodes) im Netzwerk miteinander verbinden, um die Kommunikation und die Synchronisierung der Daten zu ermöglichen.
  • Stromversorgung: die Energie, die erforderlich ist, um die Mining-Hardware und die Netzwerk-Infrastruktur am Laufen zu halten.

Layer 0 ist die Grundlage für die übrigen Schichten der Kryptowährung und sorgt dafür, dass die Blockchain-Funktionalität möglich ist und dass die Kryptowährung stabil und sicher läuft.

Layer 1

bezieht sich auf die erste Schicht der Kryptowährung, die die Protokolle und die Regeln umfasst, die die Blockchain-Funktionalität regeln. Dazu gehören:

  • Transaktionsprotokolle: Regeln und Standards, die festlegen, wie Transaktionen ausgeführt und bestätigt werden.
  • Konsensprotokolle: Regeln und Mechanismen, die festlegen, wie die Integrität der Blockchain aufrechterhalten und Transaktionen bestätigt werden. Beispiele sind Proof-of-Work (PoW) oder Proof-of-Stake (PoS).
  • Smart Contract-Systeme: Ein System, das es ermöglicht, automatisch auszuführende Verträge auf der Blockchain zu erstellen und auszuführen.
  • Datenstrukturen: Die Art und Weise, wie die Daten in der Blockchain gespeichert werden und wie sie organisiert werden.

Layer 1 stellt die Regeln und Standards bereit, auf denen die Kryptowährung aufgebaut ist und die die Funktionalität der Kryptowährung sicherstellen. Es ermöglicht die Durchführung von Transaktionen, die Aufrechterhaltung der Integrität der Blockchain und die Ausführung von Smart Contracts.

Layer 2

bezieht sich auf Schichten, die über die Grundlagen der Blockchain-Technologie hinausgehen und zusätzliche Funktionalitäten und Leistungsverbesserungen bereitstellen.

  • Ein Beispiel für Layer 2-Technologie bei Kryptowährungen ist die sogenannte “Lightning Network” für Bitcoin. Es ist ein zusätzliches Netzwerk, das über das Bitcoin-Blockchain-Netzwerk aufgebaut ist und es ermöglicht, Transaktionen schneller und günstiger durchzuführen, indem es die Last von der Hauptkette entfernt und Transaktionen direkt zwischen den Teilnehmern stattfinden lässt.
  • Ein weiteres Beispiel ist der sogenannte “Plasma” für Ethereum. Es ermöglicht die Durchführung von Transaktionen außerhalb der Mainchain (off-chain) , was die Skalierbarkeit und die Geschwindigkeit von Transaktionen erhöht und die Kosten reduziert.

Layer 2-Technologien ermöglichen es, die Leistung und die Funktionalität von Kryptowährungen zu verbessern, indem sie die Last von der Mainchain entfernen und die Skalierbarkeit erhöhen, ohne die Sicherheit der Blockchain zu beeinträchtigen.

Layer 3

bezieht sich auf Schichten, die über die Grundlagen der Blockchain-Technologie und die Layer 2-Technologien hinausgehen und Anwendungen und Dienste bereitstellen, die auf der Blockchain-Technologie aufbauen.

  • Ein Beispiel für Layer 3-Anwendungen bei Kryptowährungen sind Decentralized Finance (DeFi) Plattformen, die es Benutzern ermöglichen, Finanzdienstleistungen wie Kreditaufnahme, Kreditvergabe, Handel und Versicherungen auf einer dezentralen Plattform durchzuführen.
  • Ein weiteres Beispiel sind NFT-Marktplätze, welche es ermöglichen digitale Güter wie Bilder, Videos, Musik, etc. zu erwerben und zu verkaufen, die auf der Blockchain als Non-Fungible Tokens (NFT) registriert sind, was die Einzigartigkeit und die Authentizität gewährleistet.

Layer 3-Anwendungen ermöglichen es, die Funktionalität von Kryptowährungen auf eine neue Ebene zu bringen und neue Möglichkeiten für die Nutzung der Blockchain-Technologie zu schaffen. Sie ermöglichen es, die Blockchain-Technologie für eine Vielzahl von Anwendungen und Branchen einzusetzen und bieten neue Möglichkeiten für die Finanzierung und den Handel von Vermögenswerten.

Layer 4

bezieht sich auf Schichten, die über die Grundlagen der Blockchain-Technologie, die Layer 2 und Layer 3 hinausgehen und es ermöglichen, die Interoperabilität zwischen verschiedenen Blockchains und die Interaktion mit externen Systemen und Netzwerken zu verbessern.

  • Ein Beispiel für Layer 4-Technologien bei Kryptowährungen ist die sogenannte CrossChain-Interoperabilität die es ermöglicht, Token und Vermögenswerte zwischen verschiedenen Blockchains auszutauschen, ohne dass die Benutzer die native Blockchain wechseln müssen.
  • Ein weiteres Beispiel ist die Oracle-Technologie, die es ermöglicht, externe Daten in die Blockchain zu integrieren und die Interaktion mit externen Systemen und Netzwerken zu erleichtern, um die Funktionalität der Smart Contracts zu erweitern.

Layer 4-Technologien ermöglichen es, die Interoperabilität und die Interaktion zwischen verschiedenen Blockchains und externen Systemen und Netzwerken zu verbessern. Dadurch wird es möglich, die Vorteile der verschiedenen Blockchains zu nutzen und die Interaktion zwischen verschiedenen Anwendungen und Branchen zu vereinfachen. Es erhöht die Flexibilität der Kryptowährungen und ermöglicht neue Möglichkeiten für die Nutzung der Blockchain-Technologie.

Insgesamt kann man sagen, dass Layer 4-Technologien dazu beitragen, die Blockchains und Kryptowährungen noch leistungsfähiger und anwendungsfreundlicher zu machen und die Interoperabilität und Interaktion zwischen verschiedenen Blockchains und externen Systemen und Netzwerken zu verbessern. Dies ermöglicht es, die Vorteile der Blockchain-Technologie für eine Vielzahl von Anwendungen und Branchen zu nutzen und neue Möglichkeiten für die Finanzierung und den Handel von Vermögenswerten zu schaffen.

Weitere zukünftige Layer-Solutions

  • Ein Beispiel für Layer 5-Technologien bei Kryptowährungen ist die sogenannte “Wallets-Technologie” die es ermöglicht, die Interaktion mit Kryptowährungen für den Endbenutzer zu vereinfachen und die Benutzerfreundlichkeit zu erhöhen, indem es eine einfaches und sicheres Management von Kryptowährungen ermöglicht.
  • Ein weiteres Beispiel ist die “Key Management-Technologie” die es ermöglicht, die Verwaltung und den Schutz von Private-Keys und Seedphrases zu vereinfachen und die Sicherheit zu erhöhen.

Was ist die QUANTUM-RESISTANCE-TECHNOLOGY?

Es gibt verschiedene Technologien und Anwendungen, die sich auf die Erweiterung und Optimierung der Blockchain beziehen und die manche Experten als Teil einer möglichen Layer 6 betrachten könnten, wie z.B. die sogenannte “Quantum-Resistance” Technologie, die darauf abzielt, die Blockchain-Technologie gegen Angriffe durch Quantum Computing zu schützen.

Die Quantum-Resistance-Technologie zielt darauf ab, die Blockchain-Technologie gegen Angriffe durch Quantencomputer zu schützen.

  • Quantencomputer sind Computer, die auf der Quantenmechanik basieren und in der Lage sind, große Mengen an Daten schneller zu verarbeiten als herkömmliche Computer. Sie haben das Potenzial, bestimmte Verschlüsselungsmethoden, die derzeit in der Blockchain-Technologie verwendet werden, zu knacken.
  • Quantum-Resistance-Technologie umfasst verschiedene Ansätze, um die Blockchain-Technologie gegen Angriffe durch Quantencomputer zu schützen. Ein Ansatz ist die Verwendung von Quanten-resistenten Verschlüsselungsmethoden, die gegen Angriffe durch Quantencomputer resistent sind. Ein anderer Ansatz ist die Verwendung von sogenannten “Post-Quantum-Signaturen”, die es ermöglichen, die Integrität von Transaktionen in der Blockchain zu gewährleisten, auch wenn Angriffe durch Quantencomputer möglich wären.

Es gibt jedoch auch einige Kritiker dieser Technologie, die argumentieren, dass die Entwicklung von Quantencomputern noch in den Anfängen steckt und es nicht sicher ist, ob sie jemals in der Lage sein werden, bestimmte Verschlüsselungsmethoden zu knacken.

Insgesamt kann man sagen, dass die Quantum-Resistance-Technologie und Quanten-Computing bereits wichtige Forschungsgebiete darstellen und in Zukunft im Zuge der 4. industriellen Revolution in vielerlei Hinsicht eine elementare Rolle einnehmen werden.

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