Was sind modulare Blockchains?
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Was sind modulare Blockchains?

Was sind modulare Blockchains?

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Veröffentlicht Feb 27, 2024Aktualisiert Jun 4, 2024
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Wichtigste Punkte:

  • Modulare Blockchains basieren auf einem mehrschichtigen Ansatz und k√∂nnen die Skalierbarkeit, Sicherheit und Flexibilit√§t eines Netzwerkes verbessern.

  • Durch Spezialisierung auf spezifische Bereiche wie Ausf√ľhrung, Abwicklung, Konsensfindung oder Datenverf√ľgbarkeit erreichen modulare Blockchains einen h√∂heren Durchsatz, w√§hrend sie gleichzeitig Dezentralisierung und Sicherheit gew√§hrleisten.

  • Celestia, Dymension und weitere Projekte untersuchen das Potenzial modularer Blockchain-Strukturen mit dem Ziel, das Blockchain-Trilemma (d.¬†h. den Zielkonflikt zwischen Sicherheit, Skalierbarkeit und Dezentralisierung) zu l√∂sen.

Einf√ľhrung

Die Blockchain hat seit ihrer Einf√ľhrung ein starkes Wachstum verzeichnet. Dies liegt unter anderem daran, dass die Entwickler st√§ndig nach M√∂glichkeiten zur Verbesserung der Skalierbarkeit, Sicherheit und Dezentralisierung suchen. Der traditionelle monolithische Ansatz, bei dem eine einzige Blockchain alle Aufgaben √ľbernimmt, ist h√§ufig mit Problemen im Zusammenhang mit Skalierbarkeit, Upgrade-F√§higkeit und Hardwareanforderungen f√ľr Validierungsknoten verbunden. Das Konzept der modularen Blockchain ist eine Antwort auf diese Einschr√§nkungen.

Was sind modulare Blockchains?

Modulare Blockchains stellen eine Abkehr vom monolithischen Blockchain-Modell dar. Sie verf√ľgen √ľber eine mehrschichtige Architektur und ordnen die Hauptaufgaben spezialisierten Funktionen zu. Durch die Zuweisung spezifischer Funktionen an verschiedene Ebenen soll ein skalierbareres und flexibleres System geschaffen werden, ohne die Dezentralisierung oder Sicherheit zu beeintr√§chtigen.

Wie arbeiten modulare Blockchains?

Modulare Blockchains konzentrieren sich in der Regel auf bestimmte Funktionen oder Hauptbereiche: Ausf√ľhrung, Abwicklung, Konsensfindung und Datenverf√ľgbarkeit. Unter Ausf√ľhrung versteht man die Verarbeitung von Transaktionen, bei der Abwicklung werden die Mittel transferiert, der Konsensalgorithmus validiert die Authentizit√§t von Transaktionen und Datenverf√ľgbarkeit bezieht sich auf die Speicherung von Transaktionsdaten. Dieses modulare Design erm√∂glicht eine gr√∂√üere Flexibilit√§t und Effizienz und bietet eine vielversprechende L√∂sung f√ľr das Blockchain-Trilemma.

Arten modularer Netzwerke

Es gibt verschiedene Methoden zur Implementierung modularer Blockchains, jede mit einzigartigen Eigenschaften. Nennenswerte Beispiele sind Rollups, Validium und Sovereign Rollups. 

  • Rollups fungieren als Ausf√ľhrungsebene. Sie verarbeiten Transaktionen und senden die Daten an ein Layer-1-Netzwerk (L1).¬†

  • Validium ist eine Rollup-Variante, bei der Transaktionen off-chain verarbeitet werden, bevor die Daten an L1 √ľbermittelt werden. Validium st√ľtzt sich auf ein Netzwerk von Proof-of-Stake-Validierern.

  • Sovereign Rollups zeichnen sich dadurch aus, dass sie sowohl als Ausf√ľhrungs- als auch als Abwicklungsebene fungieren und dass die Datenbl√∂cke direkt im Rollup ver√∂ffentlicht werden. Sovereign Rollups ben√∂tigen keine L1-Smart-Contracts f√ľr die Validierung.

Vor- und Nachteile von modularen Blockchains

Die modulare Blockchain-Architektur bietet im Vergleich zu monolithischen Designs entscheidende Vorteile, darunter eine verbesserte Skalierbarkeit, Flexibilität und Interoperabilität. Allerdings kann der Aufbau modularer Blockchains komplexer sein und fundierte Kenntnisse von Nutzern und Entwicklern erfordern.

Vorteile

1. Höhere Skalierbarkeit: Modulare Blockchains zeichnen sich durch ihre Skalierbarkeit aus. Durch die Verlagerung ressourcenintensiver Aufgaben auf separate Ebenen wird ein höherer Gesamtdurchsatz ermöglicht, ohne jedoch die Dezentralität zu beeinträchtigen.

2. Flexibilit√§t und Interoperabilit√§t: Die modularen Basisebenen sind so konzipiert, dass sie hochflexibel sind und Interoperabilit√§t zwischen mehreren Layer-1- und Layer-2-Blockchains gew√§hrleisten. Diese Flexibilit√§t erm√∂glicht es Entwicklern, die Ethereum Virtual Machine (EVM) oder andere virtuelle Maschinen ihrer Wahl auszuf√ľhren.

3. Entwicklung vielseitiger Anwendungen: Eine modulare Blockchain-Struktur f√∂rdert den Aufbau vielseitiger Anwendungen und verbessert die Nutzererfahrung im √Ėkosystem. Dies wiederum beg√ľnstigt die Entwicklung einer breiteren Palette sicherer und effizienter dezentraler Anwendungen (dApps).

4. Anpassbare Technologie-Stacks: Entwickler können die virtuelle Maschine wählen, die ihren Anforderungen am besten entspricht, und profitieren somit von einem maßgeschneiderten Technologie-Stack, was zu einer anpassungsfähigeren und entwicklerfreundlicheren Umgebung beiträgt.

Nachteile

1. Komplexität bei der Entwicklung: Der Aufbau modularer Blockchains ist wesentlich anspruchsvoller als die Erstellung monolithischer Systeme. Die hohe Komplexität erfordert sowohl von den Nutzern als auch den Entwickler fundierte Kenntnisse, was der Akzeptanz und der Entwicklung nicht förderlich ist.

2. Fehlende Tests: Modulare Netzwerke sind weniger erprobt als monolithische L√∂sungen wie Ethereum oder Bitcoin. Sie m√ľssen erst einmal die umfangreichen Tests und Pr√ľfungen bestehen, die etablierte Blockchains durchlaufen haben, um Bedenken hinsichtlich ihrer Belastbarkeit unter realen Bedingungen mit hohem Transaktionsvolumen zu zerstreuen.

3. Fr√ľhes Entwicklungsstadium: Die Entwicklung modularer Blockchains steckt noch in den Kinderschuhen. Obwohl der Markt auf ihre Einf√ľhrung mit Begeisterung reagiert hat, m√ľssen sie sich erst in der Praxis bew√§hren. Hinter ihrem langfristigen Potenzial und ihrer Effektivit√§t steht noch ein Fragezeichen.

Beispiele f√ľr modulare Blockchains

Celestia

Celestia ist ein modulares Netzwerk, das die sichere Skalierung von Blockchains ohne Leistungseinbu√üen erm√∂glicht. Rollups und Layer-2-Netzwerke k√∂nnen Celestia nutzen, um Transaktionsdaten f√ľr jedermann verf√ľgbar zu machen und gleichzeitig von den Vorteilen einer schnellen und effizienten Datenverf√ľgbarkeit zu profitieren. Celestia implementiert eine Vielzahl von Funktionen wie z.¬†B. Data Availability Sampling (DAS) und Sovereign Rollups. DAS erm√∂glicht es Celestia, die Blockgr√∂√üe zu vergr√∂√üern, da mehr Nutzer einen Netzwerkknoten betreiben k√∂nnen.

Dymension

Dymension ist ein Netzwerk von leicht implementierbaren und schnellen modularen Blockchains, die RollApps genannt werden. Dymension funktioniert √§hnlich wie eine herk√∂mmliche Full-Stack-Webanwendung. Das RollApps-Netzwerk fungiert als Front-End (Nutzerinteraktion), w√§hrend Dymension als Back-End arbeitet und das √Ėkosystem koordiniert. Dar√ľber hinaus gibt es noch sogenannte Datenverf√ľgbarkeitsnetzwerke (‚Äědata availability networks‚Äú), die als Datenbanken fungieren und Daten auf Abruf bereitstellen.

Fazit

Dank ihrer Vielseitigkeit und Interoperabilit√§t haben modulare Blockchains das Potenzial, ein effizienteres und sichereres dezentrales √Ėkosystem zu erm√∂glichen und letztlich ein breiteres Spektrum an dApps und Anwendungsf√§llen zu unterst√ľtzen, was DeFi zu neuen H√∂henfl√ľgen verhelfen k√∂nnte. Da das Blockchain-Trilemma noch nicht vollst√§ndig gel√∂st ist, ist davon auszugehen, dass modulare L√∂sungen verst√§rkt zum Einsatz kommen werden.

Weiterf√ľhrende Lekt√ľre

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