Blockchain layer 0 - De basis voor blockchain interoperabiliteit

Vaak wordt gedacht dat layer 1 de basislaag van de blockchaintechnologie is. Maar dat is niet waar, want we hebben ook nog layer 0. De basis van de blockchain is layer 0 en bestaat uit een set componenten waarmee een decentraal netwerk kan functioneren. Daarom staat de layer 0 aan het begin van de interoperabiliteit en schaalbaarheid van blockchains.

Toch horen we niet vaak over layer 0, terwijl het al vanaf het begin van de technologie bestond.

Doordat blockchains de afgelopen jaren steeds vaker werden gebruikt, zagen we dat veel populaire layer 1 blockchains last hadden van het schaalbaarheidsprobleem. Denk maar eens aan Bitcoin, maar vooral aan Ethereum. De opkomst van DeFi zorgde voor een toename in het gebruik van Ethereum. Steeds meer ontwikkelaars wilden een applicatie op Ethereum bouwen. En steeds meer gebruikers maakten van deze dApps gebruik. Het netwerk raakte overbelast en kon het grote aantal transacties niet meer aan.

Deze problemen zorgden ervoor dat layer 0 weer in de spotlights kwam te staan. Laten we eens gaan kijken naar wat layer 0 eigenlijk is en welke rol het speelt tussen alle andere blockchain layers.

Bekijk snel

Uitleg over blockchain layers

Voordat we dieper ingaan op wat layer 0 is, zullen we eerst een uitleg over blockchain layers geven. Het is belangrijk om te begrijpen hoe deze layers werken, alvorens we je kunnen uitleggen wat layer 0 is.

Layer 1

Blockchains en protocollen kunnen we verdelen in verschillende lagen. De layer 1 is een laag van een blockchain die niet afhankelijk is van een andere blockchain om te functioneren. Ethereum, Bitcoin, Litecoin, Ripple en Solana zijn ideale voorbeelden van layer 1 blockchains. Deze netwerken werken met een eigen netwerk en zijn niet afhankelijk van anderen.

Op layer 1 blockchains kunnen andere ontwikkelaars een applicatie bouwen. Dit maakt dit soort ontwikkelaars afhankelijk van een blockchain. Daarom behoren alle applicaties die op de blockchain draaien niet tot de layer 1 categorie.

Layer 2

Ontwikkelaars proberen al lang een oplossing voor het probleem rondom schaalbaarheid te zoeken. Daarvoor kunnen ze een layer 2 scaling solution bouwen. Dit is een protocol dat boven op een bestaande blockchain draait en ervoor zorgt dat er meer transacties verwerkt kunnen worden. Het resultaat is dat men goedkoper en sneller een transactie kan laten valideren.

Polygon is een bekende layer 2 scaling solution die op de blockchain van Ethereum draait. Deze oplossing zorgt ervoor dat transacties snel op de sidechain van Polygon verwerkt worden, waarna het antwoord van de transactie op de blockchain van Ethereum wordt opgeslagen. Polygon kan dus niet losstaand van Ethereum werken en is volledig afhankelijk van deze layer 1 blockchain.

Wil je meer weten over wat layer 2 scaling solutions zijn en hoe het werkt? Bekijk dan onderstaande video van AllesOverCrypto, waarin we je hier meer over vertellen.

Meer lagen

Naast layer 1 en layer 2 zijn er meerdere blockchain layers. Denk bijvoorbeeld aan layer 3 en layer 4. Iedere laag, die in een piramidevorm op elkaar zijn gebouwd, voeren een andere functie uit binnen het netwerk van de blockchaintechnologie.

Een layer is altijd afhankelijk van de layer onder zichzelf. Dit betekent dat layer 2 afhankelijk is van layer 1, en dat layer 3 afhankelijk is van layer 2 (en dus ook van layer 1). Dit werkt alleen deze richting op. Een layer is dus niet afhankelijk van de layer boven zichzelf.

Layer 1 blockchains lijken soms afhankelijk van layer 2 applicaties, omdat deze de schaalbaarheid verbeteren. Maar dat is niet waar. Een layer 1 blockchain kan prima functioneren zonder layer 2 applicaties, alleen kunnen transacties slechts minder snel en minder goedkoop verwerkt worden.

Wat is blockchain layer 0?

Layer 0 is de gemeenschappelijke basis voor alle blockchains en bevat verschillende componenten om de werking en decentralisatie te garanderen. Onder deze componenten vallen onder andere servers, gebruikers, nodes en internet. Het verschil tussen layer 1 blockchains is dat een layer 1 blockchain voornamelijk en slechts nodes en gebruikers bevat als componenten.

Sommigen zeggen dat iedere blockchain een layer 0 heeft. Volgens hen is het consensus mechanisme layer 0, en vinden alle transacties en applicaties op layer 1 plaats. Toch is dat niet helemaal wat wij hier bedoelen. Het gaat in dit geval voornamelijk over geavanceerde layer 0 protocollen die de interoperabiliteit garanderen.

Interoperabiliteit van blockchains

Met interoperabiliteit bedoelen we de samenwerking tussen verschillende systemen. In dit geval gaat het over de samenwerking tussen verschillende blockchains, maar ook tussen blockchains en andere centrale systemen, zoals bijvoorbeeld webservers. Omdat deze systemen normaal gesproken op een andere manier van elkaar werken, is het veelal niet mogelijk dat deze systemen met elkaar samenwerken.

Je kunt bijvoorbeeld geen Bitcoins over het netwerk van Ethereum sturen. Beide blockchains maken namelijk van verschillende protocollen en standaarden gebruik. Ook is het niet mogelijk om zomaar via het netwerk van Ethereum data op een centrale webserver van Google te bewaren.

We zien dat er steeds meer blockchain bridges ontstaan die verbindingen tussen verschillende systemen kunnen leggen. Vergis je niet, want dit soort protocollen die die interoperabiliteit verbeteren vallen niet onder layer 0. Het zijn in feite layer 2 en layer 3 oplossingen. Ze draaien namelijk bovenop de layer 1 blockchain. Dit soort bridges zijn dus afhankelijk van de layer 1 blockchain, terwijl de layer 1 blockchain niet afhankelijk is van deze bridges.

Wil je meer weten over wat layer 0 oplossingen zijn en waarom deze belangrijk zijn? Bekijk dan onderstaande video van AllesOverCrypto, waarin we je hier meer over vertellen.

https://youtu.be/aHbnGokGTYo

Layer 0 als communicatiesysteem

Je zou layer 0 als communicatiesysteem kunnen zien. Het is een communicatiesysteem dat alle protocollen met elkaar laat communiceren, mits zijn dezelfde layer 0 oplossing als basis hebben.

Lastig te begrijpen? Misschien maakt onderstaand voorbeeld het duidelijker.

Denk eens aan een dorp. Dit dorp is de blockchainwereld. Ieder huis dat in het dorp staat is niet verbonden met het internet, waardoor het niet mogelijk is om tussen de huizen te communiceren. Je zou deze huizen kunnen zien als layer 1 blockchains. Ze werken namelijk allemaal apart van elkaar en hebben niemand anders dan zichzelf nodig. De huizen kunnen echter niet met elkaar communiceren, want er is geen verbinding die dat mogelijk maakt.

Binnen de huizen bevinden zich kamers. Deze kamers zijn van elkaar gescheiden middels muren en deuren. Het is mogelijk dat alle kamers binnen het huis met elkaar communiceren, want de deuren verbinden de kamers met elkaar. Dit kun je zien als layer 2 applicaties. Deze bevinden zich namelijk binnen de layer 1 blockchain en kunnen niet met protocollen en applicaties buiten de layer 1 blockchain communiceren.

Nu besluit men om in de grond kabels aan te leggen die de huizen met elkaar moet verbinden. De grond kun je zien als layer 0. Het zorgt voor de verbinding tussen meerdere huizen, ofwel de layer 1 blockchains.

Layer 0 maakt het niet alleen mogelijk dat layer 1 blockchains met elkaar kunnen communiceren. Want ook alle kamers binnen het huis kunnen nu via de layer 1 blockchain, en vervolgens via de layer 0, communiceren met de kamers in de andere huizen. Dit betekent dat layer 2 apps van blockchain A kunnen communiceren met layer 2 apps van blockchain B.

De layer 0 is dus ontzettend belangrijk. Wanneer dit wegvalt, zou de communicatie tussen de verschillende blockchains en alle applicaties die hiertoe behoren stoppen.

Maar... het probleem

Goed, men moet dus kabels in de grond plaatsen om communicatie tussen blockchains mogelijk te maken. Nou, zo makkelijk gaat dat dus niet. Het probleem is dat deze kabels al voor de bouw van de huizen aangelegd moet worden.

Het is dus vrijwel onmogelijk om een layer 0  te implementeren tussen al bestaande layer 1 blockchains. Dit soort blockchains kunnen slechts en alleen met elkaar communiceren wanneer men bridges als layer 2 of layer 3 applicaties op de layer 1 blockchains bouwt.

Software Development Kit (SKD)

Layer 0 staat niet aan de basis van de interoperabiliteit tussen blockchains. Ook kunnen ze het voor ontwikkelaars makkelijker maken een nieuwe blockchainomgeving op te zetten middels Software Development Kits (SDK's). Je zou dit als een ontwikkelingskit kunnen zien die de basis voor een nieuwe omgeving biedt.

Als een ontwikkelaar een eigen blockchain wil opzetten, moet de ontwikkelaar veel tijd, moeite en geld spenderen aan de ontwikkeling van de blockchain. Dit zorgt ervoor dat men minder tijd kan besteden aan de functionaliteit van het project.

Binnen een layer 0 omgeving kunnen ontwikkelaars de SDK gebruiken om een eigen blockchainomgeving op te zetten. De SDK bevat al een basis voor de omgeving. Dit maakt het voor de ontwikkelaar veel makkelijker om zelf zo'n omgeving op te zetten. Resultaat? De ontwikkelaar heeft meer tijd over voor de ontwikkeling van de functionaliteit, en is minder tijd kwijt aan de basis van de blockchain. Denk bijvoorbeeld aan de mainchain, het consensus mechanisme, de nodes, etc.

Voorbeelden van layer 0 blockchain protocollen

Ondertussen zijn er al verschillende layer 0 blockchain protocollen. Veel mensen verwachten dat dit soort protocollen een layer 1 blockchain zijn, terwijl ze dus in feite onder layer 0 vallen. Dit komt doordat we eigenlijk niet vaak over layer 0 spreken, en veel mensen zelfs niet eens van deze laag afweten.

Cosmos (ATOM) is een bekende layer 0 blockchain. Binnen Cosmos kunnen ontwikkelaars middels de SDK zelf blockchains opzetten die met elkaar kunnen communiceren. Cosmos is dus een layer 0 oplossing, terwijl alle blockchains die door ontwikkelaars worden opgezet layer 1 blockchains zijn. Binnen deze blockchains kunnen andere ontwikkelaars weer nieuwe applicaties bouwen en laten draaien. Hierdoor wordt Cosmos door veel mensen ook wel het 'Internet van de Blockchains' genoemd. 

Binnen Cosmos draaien verschillende blockchains. Denk aan Kava, Sifchain, Osmois, Juno, Desmos, Iris, Terra en THORChain.

Er zijn ook nog een aantal andere bekende layer 0 oplossingen. Polkadot (DOT) is hier een van, en is al jaren erg populair onder ontwikkelaars. Zij kunnen eenvoudig een eigen chain binnen Polkadot opzetten om vervolgens zelf applicaties binnen deze chain te ontwikkelen. Zo zijn Acala, Moonbeam, Astar, Clover Finance en Centrifuge bekende chains die binnen de layer 0 oplossing van Polkadot zijn opgezet.

Avalanche (AVAX) is net zo goed een layer 0 oplossing. Avalanche is een schaalbare layer 0 blockchain en laat ontwikkelaars zelf een chain opzetten. Dit zijn de zogeheten subnets. Als ontwikkelaar kun je van deze subnets gebruik maken wanneer je zelf een oplossing wilt ontwikkelen. Je hoeft dan niet opnieuw de basis van de chain op te zetten, want deze wordt al door Avalanche geleverd.

Wil je meer weten over wat Avalanche is en hoe het werkt? Bekijk dan onderstaande video van AllesOverCrypto, waarin we je hier meer over vertellen.

Conclusie

De blockchaintechnologie bestaat uit verschillende lagen. We hebben het meestal over layer 1 en layer 2, terwijl er nog een andere laag is die misschien veel belangrijker is: layer 0. Een layer 0 blockchain zorgt voor de communicatie tussen blockchains. Het verbetert de interoperabiliteit en zorgt ervoor dat ontwikkelaars makkelijk, snel en eenvoudig nieuwe blockchainomgevingen kunnen opzetten. Het voordeel is dat zij zichzelf hierdoor veel beter kunnen focussen op de functionaliteit van hun applicatie.

Er zijn verschillende soorten layer 0 oplossingen. Cosmos is een bekende oplossing die veel aandacht heeft gekregen. Maar natuurlijk behoren ook Polkadot en Avalanche tot bekende layer 0 blockchain oplossingen.

Ben je op zoek naar meer informatie of heb je nog vragen over layer 0 of andere crypto onderwerpen? Of wil je graag andere cryptoliefhebbers ontmoeten? In de gratis Discordkanalen van ons product Money Mastery van AllesOverCrypto kun je vragen stellen en kom je in gesprek met duizenden andere liefhebbers van crypto. Heb je andere crypto gerelateerde vragen? Het makkelijkste is om jouw vraag in onze FAQ op te zoeken. Wat je ook kunt doen, is dat je jouw vraag + AllesOverCrypto googelt. Laat vooral weten wat jouw gedachten over de layer 0 die we in dit artikel hebben gesproken zijn.

Headerfoto door LeoWolfert