Layer-2-Lösungen für Ethereum: Status und Herausforderungen

Ethereum hat sich als führende Umgebung für die Entwicklung von Finanzanwendungen unter Verwendung von Smart Contracts etabliert. Mit der zunehmenden Beliebtheit des Netzwerks sind jedoch Herausforderungen wie Skalierbarkeit, hohe Transaktionsgebühren und Überlastung aufgetreten, die die Zugänglichkeit und Effizienz dieser Blockchain einschränken.

Um diese Probleme zu adressieren, ist seit 2021 eine neue Generation von Sekundärschichtlösungen, sogenannte "Layer 2" (L2), entstanden, die versprechen, die Leistung von Ethereum zu verbessern, während die Sicherheit und Dezentralisierung erhalten bleiben.

Dieses Briefing zielt darauf ab, eine Bestandsaufnahme der L2s auf Ethereum zu machen, ihre wesentlichen Beiträge, jüngsten Innovationen und anhaltenden Herausforderungen zu untersuchen.

Was sind die bedeutendsten Errungenschaften der L2s?

Es ist unbestreitbar, dass L2s einen wesentlichen Beitrag zur Senkung der Transaktionskosten im Ethereum-Ökosystem geleistet haben, während sie eine Erhöhung der Anzahl der Transaktionen pro Sekunde ermöglichten. Der Beitrag war noch größer seit der Implementierung von Proto-Danksharding im Rahmen des Dencun-Updates (März 2024).

"Es hat die Nutzung von Ethereum als Datenverfügbarkeitsanbieter verbessert und die Gebühren auf L2s in den letzten Monaten um 90-95% reduziert", betont Jimmy Ragosa, Ethereum-Experte. "Wir bemerken bereits eine 11-fache Erhöhung der Transaktionskapazität pro Sekunde im Vergleich zur Haupt-Blockchain und die Kosten pro Transaktion sinken auf unter $0,01 bei der Mehrheit der L2s", erläutert er.

Dieser Leistungsgewinn wird voraussichtlich in den kommenden Jahren anhalten. "Die Implementierung von PeerDAS (2025) und dann Full Danksharding (2026-27) wird die Skalierbarkeit der L2s um den Faktor 10 bis 100 und mehr weiter verbessern", fügt Jimmy Ragosa hinzu. "Und gleichzeitig werden alle L2s ihre Sequencer, Beweissysteme und virtuellen Maschinen eigenständig verbessern", betont er.

Weitere Erfolge sind auf der Zugänglichkeitsseite zu verzeichnen. "Wir können eine Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit durch Kontoabstraktion und das Erscheinen großer Namen wie Coinbase feststellen, die ihre Strategie vorantreiben, um Mainstream-Nutzer dazu zu bringen, die Blockchain direkt zu nutzen, wenn sie es vorher nicht getan haben", beobachtet Stanislas Barthélémi, Krypto-Experte bei KPMG.

Was sind die wichtigsten Herausforderungen?

1) Begrenzung der Liquiditätsfragmentierung zwischen L2s

Liquiditätsfragmentierung tritt auf, wenn dieselben Arten von digitalen Vermögenswerten über verschiedene L2-Lösungen verteilt sind, die jeweils über eigene Liquiditätspools verfügen. Dies bedeutet, dass anstelle eines zentralisierten und konsolidierten Liquiditätspools auf einer einzigen Plattform die Liquidität über mehrere L2s wie Arbitrum, Optimism, Polygon und andere verteilt ist.

"Die Token-Liquidität ist auf viele L2s verteilt und der Nutzer weiß nicht unbedingt, welches L2 die beste Liquidität für jeden Token hat. Eine Lösung, die alle Liquidität aggregiert, würde eine große Hürde für die Akzeptanz von Dezentraler Finanzierung (DeFi) von L2s beseitigen", betont Jimmy Ragosa.

"Die verschiedenen L2-Ökosysteme arbeiten an ihrer Interoperabilitätsschicht, um dies zu beheben (wie zum Beispiel das AggLayer-Projekt von Polygon), aber meistens werden diese Schichten das Problem nur zwischen L2s lösen, die dieselbe Technologiegrundlage verwenden", erklärt er. "Es gibt andere, unabhängigere Initiativen wie LayerZero, NodeKit, AltLayer und andere, während die Ethereum-Community auch versucht, ein ähnliches (tokenloses) Protokoll als öffentliches Gut zu schaffen, aber dies ist natürlich länger zu koordinieren und schwieriger zu finanzieren", fügt er hinzu.

2) Verbesserung der Benutzererfahrung im Zusammenhang mit der Vervielfachung von L2s

L2s stoßen auf eine gewisse Komplexität, wenn mehrere gleichzeitig verwendet werden, was einer der Gründe für den Erfolg monolithischer L1s wie Solana ist, die den Vorteil haben, alles an einem Ort zu zentralisieren. Dennoch ist es möglich, den Prozess flüssiger zu gestalten.

"Dies kann auf zwei Ebenen geschehen: ein Abstraktionsprotokoll wie Socket, das es Entwicklern ermöglicht, Apps zu erstellen, die die Barrieren zwischen L2s abbauen, oder Verbesserungen bestehender Tools wie DeFi-Wallets und Börsen, die diese Schwierigkeit durch Verbergen in der Benutzeroberfläche abstrahieren können", sagt Jimmy Ragosa. "Aber es ist kein Allheilmittel: Es ist immer noch nützlich für einen Benutzer zu wissen, wo seine Mittel gespeichert sind, da nicht alle L2s dasselbe Sicherheitsniveau bieten", warnt er.

3) Vollständige Übernahme der L1 Ethereum-Sicherheit

L2 Ethereum ist darauf ausgelegt, die Sicherheit von L1 zu übernehmen, führt jedoch auch neue Komponenten und Mechanismen ein, die potenzielle Schwachstellenquellen sein können. Obwohl L2s erhebliche Fortschritte in Bezug auf Sicherheit gemacht haben, sind sie noch nicht vollständig gleichwertig mit L1 in Bezug auf Dezentralisierung und Reife.

"Eine der Bedingungen für den Erfolg von L2s wird sein, Stage 2 Rollups zu werden (gemäß der L2Beat-Methodik)", sagt Jimmy Ragosa. Bis heute sind Arbitrum und Optimism die fortschrittlichsten in Stage 1. "Wenn dieses Stadium erreicht ist, können wir sagen, dass jedes Token oder Smart Contract in diesen L2s dieselben Sicherheitsbedingungen wie auf Ethereum erbt", betont er.

Hier sprechen wir über Beweissysteme für die Transaktionssequenzierung, die Möglichkeit, Mittel jederzeit auch im Krisenfall abzuheben, und die Tatsache, dass keine Gruppe von Akteuren zentralisierte Kontrolle ausüben kann. Laut Jimmy Ragosa werden die ersten Projekte, die zu Stage 2 übergehen, in den nächsten zwei bis drei Jahren stattfinden.

Welche Projekte sind am besten positioniert?

Arbitrum (siehe unsere Analyse) ist zweifellos der führende L2-Akteur in Bezug auf den gesamten auf der Blockchain erfassten Wert. Dieser beträgt rund 17 Milliarden Dollar und repräsentiert einen Marktanteil von 40%.

Arbitrum kann auf Orbit zurückgreifen, eine Suite von Tools und Diensten, die auf der Technologiegrundlage von Arbitrum basieren und es Entwicklern ermöglichen, ihre eigenen maßgeschneiderten Skalierungslösungen zu erstellen und bereitzustellen. Dazu gehört die Möglichkeit, Sidechains und Rollups zu starten, die spezifisch für bestimmte Anwendungen oder Bedürfnisse sind.

In diesem Spiel scheint sein Konkurrent Optimism dank seiner OP Stack-Lösung weiter voraus zu sein (aber sein TVL beträgt "nur" 6,8 Milliarden Dollar).

Es gibt auch Base, das zweitgrößte TVL mit 7,4 Milliarden Dollar, das von Coinbase auf dem OP Stack entwickelt wird. "Coinbase ist wahrscheinlich die beste Onboarding-Rampe der Welt, was Base zwangsläufig zugutekommt", betont Jimmy Ragosa.

Polygon (lesen Sie unsere Analyse) ist ebenfalls ein Projekt, das dank AggLayer, seiner Lösung, die als Antwort auf die Fragmentierung der Liquidität durch die Vervielfachung der Layer 2s von Ethereum präsentiert wird, seinen Weg finden könnte.

"Es ist auch relevant, sogenannte Zwischeninfrastrukturlösungen zu erwähnen, wie Celestia (lesen Sie unsere Analyse) und EigenDA, die die Datenverfügbarkeit im Auftrag von L2s übernehmen und helfen, die Kosten zu senken", bemerkt Stanislas Barthélémi. "Ebenso wie EigenLayer (lesen Sie unsere Analyse) Restaking-Lösungen, um Dezentralisierung auf Sequencer- und vertrauensloser Brückenebene zu schaffen", fügt er hinzu.

Welche Projekte sind weiter zurück?

"Wir könnten Mantle, Blast, Linea oder Mode (lesen Sie unsere Analyse) erwähnen, die nicht wirklich eine klare Unterscheidung oder ein starkes Ökosystem haben", bemerkt Stanislas Barthélémi. Viele Projekte haben auf einen zukünftigen Airdrop ihrer Governance-Token gesetzt, was vorübergehend Liquidität angezogen hat, aber dies ist keine Garantie für eine langfristige Akzeptanz. "Ein Smart Contract mit einem Punktesystem im Hinblick auf einen Airdrop und ein eventuelles L2 macht es nicht zu einem guten Projekt mit einer starken technischen Grundlage", warnt er.

"Blast ist erfolgreich, aber das liegt hauptsächlich an seinen finanziellen Anreizen und nicht an seinem Entwicklungsteam", sagt Jimmy Ragosa. "Es kann kurzfristig funktionieren, aber selten mehr als das", versichert er. Allgemein gesprochen haben ZK Rollups noch einen langen Weg vor sich, bevor sie Optimistic Rollups überholen. "Linea, Starknet oder Polygon ZkEVM sind im Moment eher Außenseiter", fügt Jimmy Ragosa hinzu.

Optimistic vs. ZK Rollups: Wo steht der Kampf?

Optimistic Rollups und Zero-Knowledge Rollups (ZK Rollups) sind zwei Arten von L2-Technologie auf Ethereum. Optimistic Rollups (Arbitrum, Optimism, etc.) gehen davon aus, dass alle Transaktionen standardmäßig validiert sind und verwenden Betrugsnachweis-Mechanismen, um strittige Transaktionen zu überprüfen, bieten volle Kompatibilität mit der Ethereum Virtual Machine (EVM), erfordern jedoch längere Bestätigungszeiten.

Im Gegensatz dazu verwenden ZK Rollups prägnante kryptografische Beweise (zk-SNARKs), um die Gültigkeit von Transaktionen zu beweisen, bieten nahezu sofortige Bestätigungen und erhöhte Sicherheit, sind jedoch technisch komplexer zu entwickeln und oft weniger kompatibel mit der EVM. Langfristig werden ZK Rollups als sicherer und effizienter angesehen, aber ihre Akzeptanz wird durch technische Herausforderungen gebremst.

"Optimistic Rollups haben aufgrund ihrer Benutzerfreundlichkeit einen klaren Vorsprung", bestätigt Stanislas Barthélémi. "Die niedrigeren Kosten und die EVM-Kompatibilität haben ihnen eine viel größere Akzeptanz als den ZK Rollups ermöglicht, was sich auch in ihrem höheren TVL widerspiegelt", urteilt Jimmy Ragosa.

Während die ZK Rollups aufgrund der Komplexität ihrer Entwicklung noch hinterherhinken, "bleiben sie dennoch die interessanteste technische Option auf dem Papier. Vitaliks Endspiel ist die Kombination von Rollups und zk-SNARKs", betont Stanislas Barthélémi. "Langfristig werden ZK Rollups technologisch den Optimistic in allen Punkten überlegen sein, das ist unbestreitbar, daher ist es leicht zu denken, dass sie am Ende die Gewinner sein werden", bemerkt Jimmy Ragosa.

Sollten wir daher davon ausgehen, dass Projekte wie Linea, Starknet (lesen Sie unsere Analyse) oder ZkSync (lesen Sie unsere Analyse) zwangsläufig über Arbitrum oder Optimism triumphieren werden?

"Das ist überhaupt nicht garantiert", relativiert Jimmy Ragosa. "Der Vorsprung in Bezug auf Akzeptanz und Reife könnte es den Entwicklern von Optimistic ermöglichen, den ZK Rollups den Wind aus den Segeln zu nehmen, indem sie deren Technologie für ihr eigenes Rollup übernehmen, sobald zk-SNARKs ausgereift sind, und so ihren Akzeptanzvorsprung beibehalten", antizipiert er.

Gibt es nicht zu viele L2s?

Es ist eine berechtigte Frage: 57 L2-Projekte sind auf L2Beat gelistet. Nicht alle sind gleich oder gleich fortgeschritten, aber wir fragen uns, ob es für alle Platz geben wird.

"Warum eine weitere andere Lösung schaffen, wenn die maximale Kapazität noch nicht erreicht ist oder die Differenzierung fast nicht existent ist?" fragt Stanislas Barthélémi.

"Die Geschichte wiederholt sich, denn wir haben uns in der Vergangenheit bereits gefragt, ob es nicht zu viele L1s für den Markt gibt", lächelt Jimmy Ragosa. "Es ist inhärent in erlaubnisfreien Umgebungen: Es gibt eine Flut neuer Projekte, sobald gezeigt wurde, dass eine Handvoll von ihnen profitabel ist", seufzt er. "Das Szenario ist immer dasselbe: Die ersten Projekte sind ein wenig zu weit voraus und einige von ihnen geraten in Vergessenheit, dann sehen wir eine Flut neuer Initiativen, wenn 4 oder 5 anfangen, erfolgreich zu sein", erklärt er. "Der Markt sollte eine Konsolidierung um weniger als ein Dutzend ernsthafter Projekte mit einem Minimum an Akzeptanz bringen", prophezeit Jimmy Ragosa.

Die Fülle an L2s stimuliert die Innovation und der Markt sollte sich einpendeln, um die besten technologischen Entscheidungen hervorzubringen. Es ist daher ein "notwendiges Übel".

Gibt es einen Wettbewerb zwischen ETH L2s und Solana-ähnlichen L1s?

Man könnte es meinen, da die vielen Solana-ähnlichen L1s (lesen Sie unsere Analyse) oder Sui (lesen Sie unsere Analyse) kaum mit Ethereum in Bezug auf Sicherheit und Dezentralisierung verglichen werden können, die wichtigsten Merkmale für ein L1.

"Die Frage des Wettbewerbs zwischen monolithischen L1s (Solana, Sui, etc.) und modularen (Ethereum, Cosmos, etc.) stellt sich nicht mehr", betont Jimmy Ragosa. "L1s wie Solana konkurrieren jetzt mit den L2s von Ethereum, weil sie sich entschieden haben, sich auf dieselben Ziele der Skalierbarkeit und minimalen Kosten zu konzentrieren, indem sie ein wenig ihrer Dezentralisierung und Zensurresistenz opfern", erklärt er.

"Während jede Seite ihre Vorteile hat (bessere Benutzererfahrung und Akzeptanz für alternative L1s, gegenüber besseren Roadmaps und Sicherheitseigenschaften für L2s), denke ich, dass die L2s von Ethereum eine bessere Chance haben, ihre Schwachpunkte zu verbessern als L1s", sagt Jimmy Ragosa.

"Das bedeutet nicht, dass alle L1s verschwinden werden, aber jeder wird seinen Platz finden müssen", relativiert Stanislas Barthélémi. "Solana ist dabei, sich auf Memecoins und Stablecoin-Transfers zu spezialisieren, während sich Ethereum und seine Erweiterungen in der Mehrheit der DeFi-Anwendungsfälle durchsetzen, weil sie mehr Sicherheit erfordern", stimmt er zu. "Dieser Wettbewerb zeigt sich in der Wahl der L1s, sich in L2 Ethereum zu verwandeln, um ihren Platz auf dem Markt zu finden, wie Mantle, Celo oder OKX", schließt Stanislas Barthélémi.

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