Layer 2's: rollups en schaling

Een layer 2 (L2) is een apart netwerk dat transacties goedkoop en snel uitvoert en er vervolgens gecomprimeerde registraties van terugplaatst op een layer-1-blockchain – meestal Ethereum – die als uiteindelijke rechter optreedt over wat er is gebeurd. Het resultaat zijn fees die vaak centen kosten in plaats van dollars, terwijl de beveiliging nog steeds leunt op de onderliggende keten in plaats van op een gloednieuwe validatorset. Het dominante L2-ontwerp van nu is de rollup, en de twee hoofdfamilies – optimistic en zero-knowledge (ZK) – verschillen vooral in hoe ze aan Ethereum bewijzen dat hun transacties geldig waren.

Waarom layer 2's bestaan

Ethereum houdt de eisen om een node te draaien bewust laag, zodat veel onafhankelijke partijen de keten kunnen verifiëren. De prijs van die decentralisatie is een beperkte capaciteit: in de orde van tientallen transacties per seconde op de basislaag. Als de vraag piekt, bieden gebruikers tegen elkaar op voor blockruimte en lopen de gaskosten op. Tijdens pieken in eerdere cycli kon een eenvoudige tokenswap op het Ethereum-mainnet 50–100 dollar of meer kosten. Dat is draaglijk om een overboeking van 100.000 dollar af te wikkelen; het is absurd voor eentje van 30 dollar.

De schalingsaanpak waarvoor Ethereum koos, wordt vaak een rollup-centrische roadmap genoemd: in plaats van de basisketen enorm groter te maken (wat de hardware-eisen verhoogt en de validatie centraliseert), verplaats je de uitvoering off-chain naar L2's en gebruik je de L1 waar die het best in is – een moeilijk te corrumperen settlement- en datalaag.

Een rollup bundelt honderden of duizenden gebruikerstransacties, voert ze uit op zijn eigen netwerk en plaatst twee dingen op Ethereum: de gecomprimeerde transactiedata en een bewering over de resulterende toestand (ieders nieuwe saldo). Omdat duizenden transacties de kosten van één plaatsing op L1 delen, is het aandeel van elke gebruiker in die kosten klein. De Dencun-upgrade van Ethereum in maart 2024 voegde "blob"-dataruimte toe, speciaal voor rollups, waardoor de kosten van L2's drastisch daalden – gangbare transacties op grote rollups kostten daarna doorgaans een paar cent of minder.

De belangrijkste beveiligingseigenschap: omdat de transactiedata op Ethereum staat, kan iedereen de toestand van de rollup reconstrueren en de beweringen controleren. De operators van de L2 kunnen niet ongemerkt saldo's verzinnen, en zelfs als ze verdwijnen, kunnen gebruikers in principe uitstappen met behulp van de data op L1.

Optimistic rollups: onschuldig tot het tegendeel bewezen is

Optimistic rollups (Arbitrum en OP Mainnet/Optimism zijn de bekendste) plaatsen beweringen over de toestand zonder bewijs op Ethereum, in de aanname dat ze eerlijk zijn. De waarborg is een betwistingsperiode – doorgaans ongeveer zeven dagen – waarin iedereen die meekijkt een fraudebewijs kan indienen dat aantoont dat een geplaatste toestand onjuist is. Als een betwisting slaagt, wordt de foute toestand teruggedraaid en wordt de oneerlijke partij gestraft.

Dit ontwerp is eenvoudig en volwassen, en was het eerste dat de volledige Ethereum-ontwikkelomgeving ondersteunde, en daarom hebben zo veel apps zich daar vroeg gevestigd.

De afwegingen:

• Trage native opnames. Geld van de L2 terug naar Ethereum verplaatsen via de officiële bridge duurt ongeveer zo lang als de betwistingsperiode – ongeveer een week – omdat Ethereum moet wachten om zeker te zijn dat er geen fraudebewijs binnenkomt. "Fast bridges" van derden schieten je het geld direct voor tegen een fee en incasseren zelf de trage opname.
• Iemand moet meekijken. Het beveiligingsmodel gaat ervan uit dat minstens één eerlijke, bekwame partij toeziet en klaarstaat om fraude te betwisten. In de praktijk heeft dat standgehouden, maar het is een aanname, geen bewijs.

ZK-rollups: schuldig tot de geldigheid bewezen is

ZK-rollups (zoals zkSync Era, Starknet, Scroll en Linea) kiezen de tegenovergestelde aanpak: elke batch komt met een geldigheidsbewijs – een compact cryptografisch bewijs dat alle transacties in de batch de regels hebben gevolgd. Ethereum verifieert het bewijs voordat het de toestand accepteert. Er is niets te betwisten, omdat ongeldige toestanden om te beginnen niet kunnen worden geaccepteerd.

Gevolgen:

• Snellere finality naar L1. Zodra het bewijs op Ethereum is geverifieerd, is de toestand definitief – geen venster van een week. Opnames worden vooral beperkt door hoe vaak bewijzen worden gegenereerd en geplaatst, doorgaans uren in plaats van dagen.
• Zwaardere techniek. Het genereren van geldigheidsbewijzen is rekenkundig duur, en het bouwen van bewijssystemen die smart contracts in Ethereum-stijl aankunnen is echt moeilijk. Deze technologie is later volwassen geworden dan optimistic rollups, en de kosten van het bewijzen maken deel uit van de feestructuur.

De namen kunnen misleiden: het "zero-knowledge"-deel (informatie verbergen) is hier meestal niet het punt – deze systemen gebruiken de bewijstechniek voor geldigheid, niet voor privacy.

Wat er voor jou als gebruiker echt verandert

In het dagelijks gebruik voelt een L2 als Ethereum met kleinere bedragen.

• Er komen. Je haalt activa vanaf Ethereum over via een bridge (de officiële bridge of een fast bridge) of, vaak goedkoper, neemt rechtstreeks op naar de L2 vanaf een exchange die dat ondersteunt – veel grote exchanges laten je ETH of USDC rechtstreeks naar Arbitrum, Optimism of Base opnemen.
• Dezelfde wallet, ander netwerk. Je bestaande adres werkt op de meeste L2's; je voegt het netwerk toe aan je wallet en betaalt gaskosten in ETH (op de meeste rollups). Een swap die op het mainnet bij drukte 5–20 dollar kan kosten, kost op een grote L2 doorgaans een paar cent tot een paar tientallen centen.
• Zelfde activum, ander grootboek. ETH op Arbitrum is niet dezelfde vermelding in het grootboek als ETH op het mainnet. Tokens naar het juiste adres op het verkeerde netwerk sturen is een klassieke fout – controleer altijd welk netwerk de ontvanger (vooral een stortingsadres van een exchange) daadwerkelijk ondersteunt.
• Eruit komen. Ken de uitgang voordat je binnenstapt: ongeveer een week via de native bridge van een optimistic rollup, sneller via ZK-rollups of fast-bridgediensten, of direct door te storten bij een exchange die dat netwerk ondersteunt.

De eerlijke kanttekeningen

L2's erven veel van de beveiliging van Ethereum, maar in die zin doet het woord "veel" het nodige werk.

• Gecentraliseerde sequencers. Op de meeste grote rollups bepaalt tegenwoordig één operator (de sequencer) de volgorde van transacties. Die kan over het algemeen geen geld stelen of de toestand vervalsen, maar kan wel uitvallen – waardoor het netwerk kort stilvalt – of in theorie transacties censureren. Met noodluiken kunnen gebruikers transacties via L1 afdwingen, maar die zijn onhandig. Het decentraliseren van sequencers staat op de roadmap van elk groot team en doet dat al jaren.
• Upgrade-sleutels. Veel rollups kunnen nog steeds worden geüpgraded door een multisig of security council. Een kwaadaardige of gecompromitteerde upgrade is een reëel, hoewel klein, risico. Openbare trackers beoordelen rollups op hoe ver ze zijn met volledige trust-minimization (de "zijwieltjes"-fases), en de meeste grote rollups zijn daar nog maar gedeeltelijk.
• Niet alles wat een L2 heet, is een rollup. Sommige chains presenteren zich als L2 terwijl ze transactiedata buiten Ethereum houden (validiums, optimiums) of onafhankelijke sidechains zijn met hun eigen validators. Dat zijn legitieme ontwerpen, maar ze erven minder beveiliging – als de data niet op L1 staat, hangt je uitstapgarantie af van wie die data beheert.
• Versnippering. Liquiditeit en apps zijn verspreid over veel L2's, dus het kan zijn dat je tussen ze moet bridgen, met alle gebruikelijke overwegingen rond bridges.