Blockchain-Skalierbarkeitslösungen: Das Kryptonit der Dezentralisierung

Während die Kryptowährung in der Mainstream-Gesellschaft (insbesondere in Europa) immer mehr Akzeptanz findet, ist eines der Probleme, die sie immer noch zurückhält, ein alter Feind

Während die Kryptowährung in der Mainstream-Gesellschaft (insbesondere in Europa) immer mehr Akzeptanz findet, Eines der Probleme, die es immer noch zurückhalten, ist ein alter Feind. Nämlich die Skalierbarkeit der zugrunde liegenden Blockchain-Technologie.

In diesem Artikel wird erläutert, was Blockchain-Skalierbarkeitslösungen sind, wie sie funktionieren und welche verschiedenen Typen verfügbar sind. Wir werden auch das Konzept des Transaktionsdurchsatzes und seine Auswirkungen auf die Blockchain-Benutzerfreundlichkeit untersuchen.

Abschließend werden wir uns mit der Blockchain-Skalierungsdebatte und den Kompromissen befassen, die mit dem Erreichen einer optimalen Skalierbarkeit verbunden sind.

Was sind Blockchain-Skalierbarkeitslösungen?Während die Kryptowährung weitergeht Um eine breitere Akzeptanz in der Mainstream-Gesellschaft (insbesondere in Europa) zu erreichen, ist eines der Probleme, die es immer noch hemmen, ein alter Feind. Nämlich die Skalierbarkeit der zugrunde liegenden Blockchain-Technologie.

Skalierbarkeitslösungen sind alle verschiedenen Möglichkeiten, die Leistung und den Durchsatz eines Blockchain-Netzwerks zu steigern. Das Ziel? Verarbeiten Sie mehr Transaktionen pro Sekunde, verkürzen Sie lange Bestätigungszeiten und senken Sie Gebühren.

So skalieren Sie Blockchain-Netzwerke: Es gibt einige Hauptansätze, die die Branche untersucht, um die Skalierbarkeit von Blockchain zu verbessern. Lassen Sie uns sie aufschlüsseln:

Layer 1 (On-Chain)-LösungenDabei geht es um die Aktualisierung des Kern-Blockchain-Protokolls selbst. Zu den gängigen Layer-1-Taktiken gehören:

SegWit

SegWit oder Segregated Witness ist ein Protokoll-Upgrade für Bitcoin, das die Speicherung von Transaktionsdaten neu strukturiert und dabei hilft, Probleme im Zusammenhang mit der Formbarkeit von Transaktionen zu lösen. Im Wesentlichen erhöht es die Blockkapazität, um mehr Transaktionen in jedem Block unterzubringen.

Sharding

Sharding zerlegt ein Blockchain-Netzwerk in kleinere „Shards“. Jeder Shard wickelt seine eigenen Transaktionen und Smart Contracts ab und verarbeitet diese Arbeitslast unabhängig.

Hard Forks

Ein Hard Fork ist eine wesentliche Änderung am Protokoll der Blockchain, die eine neue Version erstellt, die mit der alten nicht kompatibel ist. Es erfordert, dass alle Knoten ihre Software aktualisieren, um weiterhin im Netzwerk arbeiten zu können.

Lösungen der Schicht 2 (Off-Chain)Lösungen der Schicht 2 bauen eine zusätzliche Schicht auf der Hauptblockchain auf, um Transaktionen außerhalb der Hauptkette zu verarbeiten. Dies erhöht die Skalierbarkeit und sichert gleichzeitig Transaktionen mit der Basisschicht. Wir werden gleich näher darauf eingehen.

Erläuterte Probleme beim TransaktionsdurchsatzDer Transaktionsdurchsatz ist die Anzahl der Transaktionen, die eine Blockchain pro Sekunde oder in einem anderen Zeitraum verarbeiten kann.

Verschiedene Konsensmechanismen haben einen großen Einfluss auf den Durchsatz sowie auf die Für die Abwicklung dieser Transaktionen fallen Gebühren an.

Bitcoin ist ein Beispiel für dieses Problem. Seine Hauptkette kann nur etwa sieben Transaktionen pro Sekunde verarbeiten. Ethereum schneidet mit 12–15 TPS (Transaktionen pro Sekunde) nur geringfügig besser ab TradFi. Visa liegt beispielsweise bei durchschnittlich 1.700 TPS, gibt aber an, 65.000 TPS verarbeiten zu können. Andere große Zahlungsnetzwerke wie Mastercard erreichen ähnliche Durchsätze. Um solche Durchsätze zu erreichen, sind umfangreiche Blockchain-Skalierbarkeitslösungen erforderlich, von denen es keine gibt oder die heute in großem Umfang verwendet werden.

Dieser mangelnde Durchsatz auf Blockchains führt zu Netzwerküberlastungen, langen Verzögerungen bei der Bestätigung von Transaktionen und hohen Gebühren. Kein Wunder, dass die Behebung dieses Transaktionsengpasses eine große Priorität hat – sie beeinträchtigt die Verwendbarkeit der Blockchain für viele reale, großvolumige Anwendungsfälle Optimismus. Die allgemeine Idee besteht darin, eine zusätzliche Schicht auf der Hauptblockchain aufzubauen, um einen Teil der Transaktionsverarbeitung auszulagern.

Während Transaktionen separat verarbeitet werden, beziehen Schicht-2-Blockchains ihre Sicherheit immer noch aus der Basiskette der Schicht 1 (L1). Zu den L1s gehören Bitcoin und Ethereum, und einige bemerkenswerte L2s sind Polygon (MATIC) und Arbitrum (ARB).

Um L2s und ihre Beziehung zu L1s zu verstehen, stellen Sie sich eine stark befahrene Autobahn vor, die Städte als Haupt-L1-Blockchain verbindet. Wenn mehr Benutzer beitreten, wird es überlastet und stagniert. Eine Schicht 2 ist wie der Bau einer erhöhten Schnellstraße über der Autobahn. Sie fungiert als Parallelspur, um mehr Transaktionen und Datenübertragungen abzuwickeln und sich dabei weiterhin auf die Sicherheit der darunter liegenden Hauptstraße zu verlassen.

Wie verbessern Layer 2 die Skalierbarkeit der Layer 1-Blockchain? Sie sind so konzipiert, dass sie einen Teil der schweren Lasten der Hauptkette übernehmen. Transaktionen finden außerhalb der Kette auf Schicht 2 statt, wobei nur die Endergebnisse auf Schicht 1 aufgezeichnet werden.

Dies reduziert die Belastung und Gebühren auf der Basisschicht und erhöht deren Durchsatz und Geschwindigkeit.

Das Lightning Network für Bitcoin ist eines der größten Layer-2-Projekte. Es ermöglicht Benutzern, untereinander „Zahlungskanäle“ für nahezu sofortige und kostengünstige Transaktionen außerhalb der Hauptkette zu öffnen. Die endgültigen Salden werden auf der Bitcoin-Blockchain aufgezeichnet, die einzelnen Überweisungen erfolgen jedoch außerhalb der Kette. Die Anzahl der Off-Chain-Transaktionen wird nur durch die Kapazität der Schicht 2 begrenzt, nicht durch die der Hauptkette.

Lösungen wie Rollups und State Channels nutzen die Sicherheitseigenschaften der Schicht 1 und fungieren gleichzeitig als ihre eigenen skalierbaren Ausführungsschichten.

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