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Insight #8: „Optimistische Rollups“ (optimistic rollups) sind eine von mehreren Skalierungslösungen für Ethereum. Die Berechnungen werden hierbei auf eine „zweite Schicht“ (Layer 2) ausgelagert (off-chain) und deren Transaktionsdaten werden anschließend gebündelt auf der Ethereum Mainchain (on-chain) abgelegt.

Dies ermöglicht die Ausführung von Transaktionen und komplexen Smart Contracts in größerem Umfang, während die Sicherheitseigenschaften von Ethereum erhalten bleiben. Die Transaktionskosten für solche Ausführungen sind wesentlich geringer und verfügen dennoch über eine Absicherung durch das Ethereum Mainnet. Der Begriff „Optimistic“ wurde deswegen gewählt, weil die Daten hierbei ohne Nachweis (proof) veröffentlicht werden und keine wirkliche Berechnung stattfindet. Im Betrugsfall werden sogenannte „Betrugsnachweise“ (fraud proofs) verwendet, um mit den vorhandenen Daten die Transaktionen nachzuberechnen und auf Richtigkeit zu überprüfen.  

Bedeutung für die Nutzer:innen von Ethereum

Wieso ist eine Skalierungslösung wichtig für Nutzer:innen des derzeitigen Netzwerkes? Das Ethereum-Netzwerk wird unter zu hoher Last zu teuer und langsam. Die Ausführung von Smart Contracts auf Ethereum kann sehr hohe Kosten verursachen und somit viele Use Cases unrentabel oder wenig nutzbar  machen. Das schränkt Developer:innen und Nutzer:innen gleichermaßen ein. Eine solche Entwicklung geschah im ersten Halbjahr 2021 und resultierte darin, dass alternative Projekte, wie die Binance Smart Chain oder Polygon eine Explosion in DeFi Aktivität gesehen haben. Damit Ethereum auch unter hohen Lasten ein funktionaler „World Computer“ bleibt, müssen Skalierungslösungen umgesetzt werden.

Bei der Verwendung von „Layer 2“ Lösungen entstehen für die Nutzer:innen deutlich geringere Transaktionskosten. Viele Nutzer:innen sind derzeit nicht in der Lage DeFi-Anwendungen in größerem Ausmaß anzuwenden, da die Transaktionskosten im Vergleich zum eingesetzten Kapital zu hoch sind. Für eine breite Massenanwendung von Ethereum bedeutet das eine wesentliche Hürde.

Für die Nutzung von Layer 2 Lösungen müssen die Krypto-Assets (ETH Token) einmalig über eine sogenannte „Brücke“ auf die zweite Schicht übertragen werden. Dort fallen für ihre Nutzung in Smart Contracts anschließend deutlich geringere Kosten an.

Weitere Vorteile:

  • Ethereum Virtual Machine (EVM)-Kompatibilität
    • Smart Contracts (z.B. DeFi Protokolle) können zum großen Teil genauso wie auf dem Ethereum Mainnet eingesetzt werden
  • Die Skalierbarkeit wird deutlich erhöht
  • Smart Contracts werden während hoher Auslastung schneller ausgeführt
  • Alle Daten sind „onchain“ einsehbar (abgesichert durch das Ethereum Mainnet)
  • Verbesserung des User Experience (UX) Designs durch geringere Transaktionskosten

Nachteile:

  • Längere Wartezeiten bei Wechsel zwischen Mainnet und L2 (aufgrund der Betrugsnachweise)

 

Layer-2-Protokolle

Derzeit sind zwei neue Skalierungslösungen in der Startphase: Arbitrum und Optimism. Bis vor kurzem befanden sich beide Lösungen noch in einem Developer-Whitelist-Modus. Mit dem Launch von Uniswap auf Optimism am 15.07.2021 wurde der Zugang nun für alle Nutzer:innen ermöglicht.

Optimism

Wichtige Links:

Arbitrum

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Quellen:

Ethereum Optimism: https://ethereum.org/de/developers/docs/scaling/layer-2-rollups/#optimistic-rollups
EthHub: https://docs.ethhub.io/ethereum-roadmap/layer-2-scaling/optimistic_rollups/
Kris Kaczor 🦆: https://threadreaderapp.com/thread/1395812308451004419.html
Offchain Labs: https://developer.offchainlabs.com/docs/rollup_basics
Vitalik Buterin: https://vitalik.ca/general/2021/01/05/rollup.html
Ethereum Optimism: https://optimismpbc.medium.com/announcing-uniswap-v3-on-optimism-6fb033398a11

Clemens Otto

Clemens Otto ist CTO des Legal Tech Start-ups kontractory. Er studiert derzeit Wirtschaftsinformatik (Wirtschafts- und Sozialwissenschaften) an der WU Wien. Aufgrund seiner langjährigen Erfahrung im IT-Bereich und großer persönlicher Faszination hat er ein breites Verständnis für DLT, Blockchain-Technologie & Kryptoökonomie entwickelt.