Heizen Sie den Ofen auf 325°F (163°C) vor. Legen Sie den Boden von drei 9-Zoll-Kuchenformen mit Backpapier aus. Bestreichen Sie die Seiten mit Kochspray.

Sieben Sie in einer mittleren Schüssel Mehl, Kakaopulver, Backpulver und Salz zusammen. Beiseite stellen.

Erwärmen Sie die Buttermilch in der Mikrowelle, bis sie warm ist, etwa 30 Sekunden. Rühren Sie den Vanilleextrakt ein. Beiseite stellen.

Schlagen Sie braunen Zucker und Butter in einer großen Schüssel mit einem elektrischen Mixer hell und fluffig, etwa 5 Minuten. Fügen Sie die Eier einzeln hinzu und mischen Sie nach jeder Zugabe gründlich. Heben Sie die Mehlmischung und Buttermilch in 3 Portionen unter, bis alles vollständig vermischt ist. Lassen Sie den Mixer auf niedriger Geschwindigkeit für 5 Minuten laufen, dann teilen Sie den Teig gleichmäßig auf die vorbereiteten Kuchenformen auf.

Backen Sie im vorgeheizten Ofen, bis ein Zahnstocher, der in die Mitte des Kuchens gesteckt wird, sauber herauskommt, 30 bis 35 Minuten. Lassen Sie die Kuchen in den Formen 15 Minuten abkühlen, dann stürzen Sie sie auf Drahtgittern, um sie vollständig abzukühlen, mindestens 30 Minuten. Bedecken Sie die Kuchen mit Frischhaltefolie und kühlen Sie sie im Kühlschrank für 1 Stunde oder über Nacht.

In der Zwischenzeit bereiten Sie das Frosting zu: Kombinieren Sie Zucker, Milch, Mehl und Salz in einem mittelgroßen Topf. Kochen Sie bei mittlerer Hitze, während Sie ständig rühren, bis die Mischung eindickt und beginnt zu köcheln, etwa 10 Minuten. Gießen Sie in eine mittlere Schüssel und kühlen Sie im Kühlschrank für etwa 45 Minuten, dabei gelegentlich umrühren.

Schlagen Sie die Butter in einer großen Schüssel mit einem elektrischen Mixer glatt, etwa 5 Minuten. Fügen Sie langsam die gekühlte Milch-Mehl-Mischung, 1/4 Tasse auf einmal, gut schlagen nach jeder Zugabe und kratzen Sie die Seiten der Schüssel ab. Rühren Sie den Vanilleextrakt ein.

Ebnen Sie die Kuchenschichten gleichmäßig mit einem gezackten Messer. Verteilen Sie etwa 2/3 Tasse Frosting auf einer Kuchenschicht; wiederholen Sie dies mit der zweiten und dritten Schicht, stapeln Sie die Schichten beim Bestreichen. Bedecken Sie die Außenseite des Kuchens mit einer dünnen Schicht Frosting, um Krümel aufzufangen, dann stellen Sie ihn in den Kühlschrank, um ihn etwa 20 Minuten zu kühlen.