Wichtigste Punkte:
Appchains sind spezialisierte Blockchains, die auf die Anforderungen einzelner Anwendungen zugeschnitten sind.
Appchains können die Skalierbarkeit durch eine anwendungsspezifische Ressourcenzuweisung verbessern und bieten mehr Flexibilität dank einer modularen Architektur.
Beispiele für Appchains sind die Parachains von Polkadot, die Subnetze von Avalanche und die Cosmos Zones.
Einführung
Appchains sind Blockchains, die auf die Anforderungen einzelner Anwendungen zugeschnitten sind. In diesem Artikel untersuchen wir, was Appchains sind, erörtern einige ihrer Vorteile, vergleichen sie mit Layer-1-Blockchains und stellen ein paar Beispiele für Appchains vor.
Was sind Appchains?
Appchains sind spezialisierte Blockchains, die jeweils für eine bestimmte Funktion konzipiert sind. Im Gegensatz zu Mehrzweck-Blockchains, die für verschiedene Anwendungsfälle ausgelegt sind, liegt bei Appchains der Fokus auf einer Anwendung. Dies hat den Vorteil, dass die Transaktionsverarbeitung, die Gebühren, die Smart-Contract-Funktionen und viele weitere Aspekte auf die Anforderungen einer bestimmten App zugeschnitten werden können.
Funktionsweise
Appchains basieren auf den Grundprinzipien der Blockchain-Technologie, werden aber an die Anforderungen der einzelnen Anwendungen angepasst. Jede Appchain weist ihre Ressourcen einer bestimmten Aufgabe zu und stellt sicher, dass sie nicht für andere Anwendungen verwendet werden.
Appchains können verschiedene Konsensmechanismen wie Proof of Work (PoW) oder Proof of Stake (PoS) implementieren, die für die einzelnen Anwendungen am besten geeignet sind. Beispielsweise könnte eine Appchain für eine Finanzanwendung einen anderen Konsensmechanismus verwenden als eine Appchain für das Lieferkettenmanagement.
Darüber hinaus können Smart Contracts auf Appchains so entwickelt werden, dass sie den Anforderungen einer bestimmten Anwendung entsprechen. Dies ermöglicht eine komplexere Kontraktlogik, die die Funktionalität und Effizienz der spezifischen Anwendung verbessern kann.
Die Architektur einer vollständigen Appchain gliedert sich in der Regel in fünf Ebenen:
1. Netzwerkebene. Diese Ebene verwaltet die Peer-to-Peer-Funktionen des Netzwerkes. Sie ermöglicht es den Knoten der Blockchain, miteinander zu kommunizieren, Daten auszutauschen und an den Prozessen zur Transaktionsvalidierung teilzunehmen.
2. Anwendungsebene. Diese Ebene hostet Anwendungen, die auf der Blockchain laufen. Sie verfügt über Schnittstellen, die Entwickler nutzen können, um dezentrale Anwendungen (dApps) zu erstellen, zu implementieren und deren Betrieb zu überwachen.
3. Datenebene. Die Datenebene ist für die Organisation und Speicherung von Blockchain-Informationen zuständig. Dies umfasst die Aufrechterhaltung des Blockchain-Zustandes, die Aufzeichnung von Transaktionsdetails und die Verarbeitung von Smart-Contract-Daten.
4. Konsensebene. Diese Ebene implementiert den Konsensalgorithmus der Appchain. Dabei kann es sich um verschiedene Konsensalgorithmen wie Proof of Work (PoW) oder Proof of Stake (PoS) handeln.
5. Smart-Contract-Ebene. Die fünfte Ebene ermöglicht die Automatisierung, Verifizierung und Implementierung von Smart Contracts.
Vorteile von Appchains
Skalierbarkeit
Appchains sind auf eine bestimmte Aufgabe oder Funktion ausgerichtet, und die Ressourcen werden entsprechend zugewiesen. Diese Spezialisierung kann zu einem höheren Transaktionsdurchsatz und niedrigeren Latenzzeiten für einzelne Anwendungen führen und so zur Lösung des Skalierbarkeitsproblems beitragen.
Modulalität
Appchains zeichnen sich durch ihre modulare Architektur aus, was sie von Mehrzweck-Blockchains unterscheidet, die in der Regel ein monolithisches Design aufweisen. Die modulare Struktur bietet Entwicklern die Flexibilität, die Funktionen der Blockchain an die spezifischen Anforderungen einzelner dApps anzupassen.
Interoperabilität
Appchains sind darauf ausgelegt, die Interoperabilität zu verbessern und die Kommunikation zwischen verschiedenen dApps zu erleichtern. Nutzer einer Anwendung können so problemlos von den Vorteilen einer anderen Anwendung profitieren.
Appchains vs. Layer-1-Blockchains
Architektur
Die Architektur von Appchains ist anpassbar und lässt sich mit verschiedenen Blockchain-Ebenen abstimmen. Appchains können daher auf bestehenden Netzwerken aufbauen oder unabhängig von diesen betrieben werden. Im Gegensatz dazu weisen Layer-1-Blockchains eine einheitliche Struktur mit einer Reihe festgelegter Regeln auf, die von den Netzwerkteilnehmern befolgt werden müssen, weshalb sie nur begrenzt an die spezifischen Anforderungen einzelner dApps angepasst werden können.
Konsensusalgorithmus
Appchains können den Konsensmechanismus implementieren, der für ihren jeweiligen Anwendungsfall am besten geeignet ist. Die Wahl des Konsensalgorithmus hängt unter anderem davon ab, ob er auf der Basisebene aufbaut oder eigenständig arbeitet. Dagegen sind Layer-1-Blockchains in der Regel fest an ihre inhärenten Konsensalgorithmen wie PoW oder PoS gebunden, die sich zwar nicht so gut an spezifische Anwendungen anpassen lassen, aber eine stabile und einheitliche Methode zur Konsensfindung bieten.
Skalierbarkeit
Beim Design von Appchains steht die Skalierbarkeit der einzelnen Anwendungen im Vordergrund mit dem Ziel, einen hohen Transaktionsdurchsatz und geringe Latenzzeiten zu ermöglichen. Im Gegensatz dazu ist die Skalierbarkeit von Layer-1-Blockchains oft begrenzt, da sie eine große Anzahl von Anwendungen unterstützen.
Appchains vs. Sidechains
Während sowohl Appchains als auch Sidechains mit der Mainchain kommunizieren, sind Sidechains für eine Vielzahl von Aufgaben ausgelegt. Anders als Appchains dienen Sidechains also mehreren Zwecken und sind nicht auf eine bestimmte Anwendung zugeschnitten.
Beispiele für Appchains
Parachains von Polkadot
Die Parachains von Polkadot sind individuelle Blockchains, die innerhalb des Polkadot-Ökosystems parallel laufen. Sie sind mit der Relay Chain von Polkadot verbunden und profitieren von deren Sicherheit. Parachains sind Appchains – sie können ihre eigene Tokenomics, Governance-Modelle und Funktionen haben und daher auf die spezifischen Anforderungen einzelner Anwendungen zugeschnitten werden.
Subnetze von Avalanche
Die Subnetze von Avalanche stellen separate Blockchains dar, die innerhalb des Avalanche-Netzwerkes entstehen. Sie ermöglichen die Entwicklung anwendungsspezifischer Blockchains, wobei jedes Subnetz eigene Validatoren hat, deren Aufgabe es ist, sich über die Zustände einer Reihe von Blockchains zu einigen.
Cosmos Zones
Cosmos Zones sind unabhängige Blockchains, die mit dem Cosmos-Hub verbunden sind und im Cosmos-Ökosystem das Äquivalent zu Appchains darstellen. Sie verwenden das IBC-Protokoll (Inter-Blockchain Communication) für die Datenübertragung im Netzwerk.
Fazit
Appchains sind Blockchains, die auf die spezifischen Anforderungen individueller Anwendungen zugeschnitten sind und im Vergleich zu Mehrzweck-Blockchains eine größere Skalierbarkeit und Flexibilität bieten. Sie sind anpassbar, sodass Entwickler die einzelnen Parameter speziell auf ihre Anwendungen abstimmen können. Appchains können dazu beitragen, die Performance und Effizienz einzelner Anwendungen zu verbessern und gleichzeitig Überlastungen von Mehrzweck-Blockchains zu verhindern.
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