Es ist fast vierzehn Jahre her, seit Bitcoin die Blockchain-Technologie weltweit eingeführt hat. Sein Whitepaper stellte die Blockchain als Alternative zu Peer-to-Peer-Zahlungen vor. Seitdem hat sich die Blockchain-Technologie zu etwas entwickelt, das viel mehr Potenzial hat.
Blockchains verwenden eine Kombination verschiedener Technologien, um Transaktionen zu verarbeiten und Daten zu speichern. Dazu gehören Kryptographie, spieltheoretische Modellierung und Peer-to-Peer-Netzwerke. Kryptografie beinhaltet das Kodieren und Dekodieren von Daten, während die Spieltheorie mathematische Modelle verwendet, um die strategische Entscheidungsfindung zu untersuchen. Auf der anderen Seite ermöglichen Peer-to-Peer-Netzwerke Transaktionen ohne die Notwendigkeit eines Vermittlers.
Diese Technologien arbeiten zusammen, um ein vertrauenswürdiges System für Transaktionen zu schaffen. Es ist sicher, transparent und dezentralisiert, wie das Bitcoin-Whitepaper vorgesehen ist. Und mit zunehmender Akzeptanz von Blockchain mussten sie sich weiterentwickeln, um den wachsenden Anforderungen der Benutzer gerecht zu werden. Dies hat zur Entwicklung verschiedener Blockchain-Technologien geführt.
Im Allgemeinen kann die Blockchain-Technologie in die Schichten 0, 1 und 2 unterteilt werden. Jede Schicht trägt unterschiedliche Funktionen zum Ökosystem bei. Dies kann durch die Bereitstellung grundlegender Sicherheit, Skalierbarkeit, Interoperabilität, Entwicklung und anderer Funktionen erfolgen.
Aber was genau bedeuten diese Schichten und wie hängen sie mit der Entwicklung der Blockchain-Technologie zusammen?
Die Schichten der Blockchain-Technologie verstehen
Ebene 0
Ein Layer-0-Protokoll ist das grundlegende Element der Blockchain-Technologie. Betrachten Sie es als einen Rahmen, auf dem ganze Blockchains aufgebaut werden können. Es enthält die physische Netzwerkinfrastruktur, die die Grundlage eines Blockchain-Ökosystems bildet.
Infolgedessen werden Layer-0-Implementierungsprotokolle oft als „Blockchain von Blockchains“ angesehen. Beispiele beinhalten Kosmos und Tupfen.
Letztendlich ist die Layer-0-Infrastruktur der Schlüssel zur Cross-Chain-Interoperabilität. Blockchains wie Bitcoin und Ethereum haben wenig bis gar keine Fähigkeit, miteinander zu kommunizieren. Cosmos und Polkadot bieten jedoch eine Plattform, auf der Blockchains aufbauen können, um diese kettenübergreifende Kommunikation zu erleichtern.
Ebene 1
Blockchain-Technologien erwachen auf Layer 1 zum Leben. Hier finden Sie die Programmiersprachen, den Konsensmechanismus, die Streitbeilegung, die Blockzeit und die Parameter, die die Funktionalität einer Blockchain aufrechterhalten. Daher wird sie auch als Implementierungsschicht bezeichnet.
Die bekanntesten Layer-1-Blockchains sind Bitcoin und Ethereum.
Bitcoin zu Ethereum
Das Bitcoin-Whitepaper stellte eine Lösung vor, die Finanztransaktionen dezentralisieren würde. Dies bildete die Grundlage der Bitcoin-Blockchain. Die Kette wurde entwickelt, um Vermittler zugunsten von vertrauenslosen Peer-to-Peer-Transaktionen zu entfernen. Auf diese Weise würden Transaktionen billiger und schneller.
Dies bildete die erste Generation von Blockchains. Es ging (und geht immer noch) um finanzielle Autonomie. Das Ziel von Bitcoin ist es, ein dezentralisiertes Zahlungsnetzwerk aufzubauen, das außerhalb der Kontrolle einer Organisation oder Regierung operiert.
Als die Technologie populär wurde, erkannten die Leute, dass sie für viel mehr als Peer-to-Peer-Finanztransaktionen verwendet werden konnte. Dies inspirierte die Schaffung einer weiteren Layer-1-Blockchain: Ethereum.
Bei der Ethereum-Kette geht es wie bei Bitcoin darum, ein dezentralisiertes Finanzsystem zu schaffen. Die Gründer fügten der Ethereum-Kette jedoch die Möglichkeit hinzu, Verträge in Code zu schreiben. Smart Contracts sind selbstausführende Verträge, die Peer-to-Peer-Transaktionen erleichtern und zusätzliche Funktionen ermöglichen, wie z. B. dezentralen Handel, Verleih/Leihe und unzählige andere Funktionen.
Die Technologie von Ethereum könnte als grundlegendes Element hinter der zweiten Generation von Blockchains angesehen werden. Es wird jedoch durch die Schwächen von Layer-1-Blockchains eingeschränkt.
Das Problem mit Layer 1 Blockchains
Layer-1-Blockchains haben typischerweise Probleme mit der Skalierbarkeit und/oder Interoperabilität. Skalierbarkeit bezieht sich auf die Fähigkeit einer Blockchain, bei steigender Nachfrage mehr Transaktionen abzuwickeln, während Interoperabilität die Fähigkeit ist, eine kettenübergreifende Kommunikation zu ermöglichen.
Bitcoin und Ethereum sind nicht gerade skalierbar. Idealerweise sollten diese Blockchains Tausende von Transaktionen pro Sekunde unterstützen, damit sie Netzwerküberlastungen problemlos bewältigen können. Aber Bitcoin kann nur 7-10 Transaktionen pro Sekunde durchführen und Ethereum schafft etwa 30 pro Sekunde.
Die langsame Geschwindigkeit liegt daran, dass beide Ketten den Proof-of-Work (PoW)-Konsensmechanismus verwenden. PoW erfordert Computer, um komplexe mathematische Rätsel zu lösen, die Zeit und Rechenleistung erfordern. Wenn also zu viele Transaktionen in die Bitcoin- und Ethereum-Blockchains geschrieben werden, werden die Netzwerke überlastet, was zu Verzögerungen und kostspieligen Transaktionen führt.
Daher haben diese Ketten Schwierigkeiten, mit bestehenden Zahlungsverarbeitungssystemen zu konkurrieren. Nehmen Sie als Beispiele Visa und Mastercard. Diese unterstützen Tausende von Transaktionen pro Sekunde und die Transaktionskosten steigen nie, selbst wenn viele Transaktionen auf ihren Systemen geschrieben werden.
Eine Möglichkeit, dieses Problem zu lösen, ist die Skalierung von Layer-1-Blockchains. Dazu gehört die Erhöhung der Anzahl der Knoten. Je mehr Knoten es im Ökosystem gibt, desto schneller und billiger werden Transaktionen. Dieser Schritt bringt jedoch seine eigenen Probleme mit sich, die gemeinhin als Blockchain-Trilemma bezeichnet werden.
Das Blockchain-Trilemma ist der Glaube, dass eine Kette zwei der drei Blockchain-Elemente priorisieren muss: Dezentralisierung, Sicherheit und Skalierbarkeit. Diese Priorisierung geht zu Lasten des verbleibenden Nutzens.
Beispielsweise bieten Bitcoin und Ethereum ein hohes Maß an Sicherheit und Dezentralisierung auf Kosten der Skalierbarkeit. Solana und BNB hingegen priorisieren Skalierbarkeit und Sicherheit, sind aber stark zentralisiert.
Im Fall von Bitcoin und Ethereum würden Änderungen zur Erhöhung der Skalierbarkeit dazu führen, dass Dezentralisierung und Sicherheit leiden. Daher wird eine Lösung benötigt, die das Blockchain-Netzwerk nicht verändert. Diese Lösung kommt in Form von Layer-2-Skalierung.
Es gibt auch das Problem der schlechten Interoperabilität. Aktuelle Layer-1-Blockchains existieren als ihre eigenen separaten Ökosysteme. Daher sind sie darauf beschränkt, in sich selbst Geschäfte zu tätigen. Dies ist eines der größten Hindernisse für die Weiterentwicklung von DeFi als Alternative zur traditionellen Finanzierung.
Sifchains Lösung für den Mangel an Interoperabilität
Fünfkette ist ein Layer-1-Blockchain-Projekt. Es hat die Layer-0-Interoperabilität genutzt, um neue kettenübergreifende Lösungen zu entwickeln. Auf diese Weise konnte es einen dezentralisierten Multi-Chain-Austausch schaffen, der es seinen Benutzern ermöglicht, Kryptowährung zwischen einer Reihe verschiedener Blockchains innerhalb des Cosmos-Ökosystems auszutauschen und zu übertragen.
Das Projektteam baute die erste und erst seit geraumer Zeit bestehende Brücke von Cosmos zu Ethereum. Nicht nur das, das Projekt hat auch Pläne für eine Funktion namens „Omni-EVM“ vorgestellt, die seine Fähigkeiten auf eine breite Palette von Ethereum Virtual Machine (EVM)-Blockchains erweitern wird.
Zusätzlich Cardano's Die jüngste Entwicklung in Richtung EVM-Kompatibilität hat Sifchain zusätzliche Türen geöffnet. Das Projekt hat einen Zuschuss vom Cardano Project Catalyst beantragt, um seine nächste Brücke zu bauen und die Ökosysteme Cardano und Cosmos zu verbinden.
Ebene 2
Layer-2-Blockchains wurden als Lösungen für das Skalierbarkeitsproblem von Layer 1 entwickelt. Diese Lösungen nehmen viele Formen an, wie Rollups, Sidechains, Zustandskanäle, verschachtelte Blockchains und mehr. Im Allgemeinen beinhalten sie alle den Aufbau einer Blockchain-Technologielösung auf/neben einem bestehenden Layer-1-Protokoll.
Dies bietet einen Weg, wo Transaktionen und Prozesse unabhängig von der Hauptkette (Schicht 1) stattfinden können. Dies verbessert die Skalierbarkeit erheblich, ohne die Infrastruktur der Hauptkette zu ändern, wodurch das Blockchain-Trilemma vermieden wird.
Bekannte Beispiele für Layer-2-Netzwerke sind Polygon und Arbitrum, die auf Ethereum aufbauen. Polygon kann bis zu 65 Transaktionen pro Sekunde unterstützen. Das ist 2,000-mal schneller als das, was die Ethereum-Blockchain bietet. Es gibt auch das Lightning Network, das auf Bitcoin aufbaut. Es verarbeitet bis zu einer Million Transaktionen pro Sekunde.
Leider fallen viele Layer 2 denselben Problemen wie Layer 1 zum Opfer, einschließlich der Interoperabilität. Während diese Blockchains eine Lösung für das Blockchain-Trilemma bieten, sind sie in hohem Maße auf Brücken und andere Lösungen von Drittanbietern angewiesen, wenn Benutzer Gelder zwischen Ketten verschieben möchten.
Was kommt als nächstes? Kettenübergreifende Lösungen
Die Blockchain-Technologie hat einen langen Weg zurückgelegt und befindet sich in einem ständigen Entwicklungsstadium. Bestehende Blockchain-Ökosysteme sind jedoch voneinander isoliert. Diese Silo-Architektur hält die Blockchain-Industrie zurück und macht die Durchführung von Transaktionen zwischen Ketten umständlich und unsicher.
Der nächste Evolutionsschritt wird die Erhöhung der Interoperabilität sein. Glücklicherweise leisten Projekte wie Cosmos und Polkadot Pionierarbeit für diesen nächsten Schritt, sodass eine reibungslose Cross-Chain-Lösung möglicherweise gleich um die Ecke steht.
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Quelle: https://coingape.com/from-bitcoin-to-sifchain-the-evolution-of-blockchain/