Skalierbarkeit der Blockchain. Sidechains und Zahlungskanäle

Skalierbarkeit in der Blockchain: Problem und mögliche Lösungen

Wenn es um Kryptowährungen und Technologien wie Blockchain geht, wird Skalierbarkeit zu einer entscheidenden Frage. Aber was bedeutet das?

Was ist Skalierbarkeit?

Einfach ausgedrückt bedeutet Skalierbarkeit die Fähigkeit eines Systems, mit den wachsenden Anforderungen zu wachsen und sich weiterzuentwickeln. In der Welt der Computersysteme bedeutet dies, dass Sie die Leistung der Ausrüstung verbessern können, um mehr Aufgaben zu bewältigen. Im Falle von Blockchain bedeutet Skalierbarkeit die Fähigkeit, mehr Transaktionen zu verarbeiten.

Das Skalierbarkeitsproblem

Protokolle wie Bitcoin haben ihre Vorteile, aber Skalierbarkeit gehört nicht dazu. Bitcoin, das auf einem dezentralen Ansatz basiert, stößt auf Geschwindigkeitsbeschränkungen bei der Transaktionsverarbeitung. Das bedeutet, dass mit zunehmender Anzahl von Benutzern Probleme mit der Netzwerkbandbreite auftreten.

Zug und Tickets: Eine Analogie zur Skalierung der Blockchain

Stellen Sie sich die Blockchain wie einen Zug vor. Es gibt eine bestimmte Anzahl von Plätzen (oder "Waggons"), die für Transaktionen zur Verfügung stehen. Wenn alle Passagiere (oder Transaktionen) gleichzeitig einsteigen möchten, steigt der Preis für einen Platz (oder die Gebühr). Eine Vergrößerung der Größe der "Waggons" kann helfen, aber das ist nur eine vorübergehende Lösung.

Das Skalierbarkeitsdilemma

Der Schöpfer von Ethereum, Vitalik Buterin, hat das "Skalierbarkeitsdilemma" formuliert, das auf einen Kompromiss zwischen Skalierbarkeit, Sicherheit und Dezentralisierung hinweist. Diese Eigenschaften sind nicht immer miteinander vereinbar, und die Suche nach einem Gleichgewicht zwischen ihnen ist eine Schlüsselaufgabe.

Off-Chain-Skalierung

Die Off-Chain-Skalierung ist eine Methode, die es ermöglicht, Transaktionen in der Blockchain ohne Erhöhung der Anzahl von Blöcken durchzuführen. Dies geschieht über Protokolle, die es Benutzern ermöglichen, Geldmittel zu senden und zu empfangen, ohne sie direkt in der Blockchain aufzuzeichnen.

Einführung in Sidechains: Erklärung und Beispiele

Was ist eine Sidechain?

Eine Sidechain, oder Nebenkette, ist eine separate Blockchain, die eine gewisse Bindung an die Hauptkette oder die Mining-Kette hat. Es ist wichtig zu beachten, dass Sidechain und Hauptkette zusammenarbeiten und funktional kompatibel sind, was es Assets ermöglicht, frei zwischen ihnen zu wechseln.

Wie funktioniert das?

Um das Funktionsprinzip von Sidechains zu verstehen, stellen Sie sich folgendes Szenario vor: Anna besitzt 5 Bitcoins und möchte sie in 5 Sidecoins auf der Bitcoin-Sidechain umtauschen. Dafür gibt es eine zweiseitige Bindung, die es Benutzern ermöglicht, ihre Vermögenswerte zwischen Haupt- und Nebenkette zu transferieren.

Der Konversionsprozess:

Anna sendet ihre 5 Bitcoins an eine spezielle Adresse, die sie sperrt, und der entsprechende Betrag wird auf der Sidechain als Sidecoins bereitgestellt. Danach kann Anna frei Operationen in der Sidechain durchführen, indem sie Sidecoins sendet und empfängt, ähnlich wie in der Hauptkette.

Wozu ist das gut?

Sidechains sollen die Probleme der Netzwerkbandbreite und der Transaktionsgeschwindigkeit in Hauptblockchains wie Bitcoin lösen. Sie ermöglichen es, Systeme mit alternativen Konsensmechanismen, größeren Blöcken und schnelleren Transaktionen zu schaffen.

Vorteile von Sidechains:

• Experimente und Aktualisierungen: Sidechains ermöglichen es, Experimente durchzuführen und neue Funktionen ohne Risiko für die Hauptkette einzuführen. Verbesserte
• Netzwerkbandbreite: Durch flexiblere Einstellungen und Konsensalgorithmen können Sidechains mehr Transaktionen pro Zeiteinheit verarbeiten. Unabhängigkeit von der
• Hauptkette: Kritische Fehler in der Sidechain beeinträchtigen nicht die Funktionsweise des Hauptnetzwerks, was Sicherheit und Stabilität der Experimente gewährleistet.

Was ist ein Zahlungskanal?

Ein Zahlungskanal ist ein Mechanismus, ähnlich den Sidechains, der es ermöglicht, Transaktionen außerhalb der Hauptblockchain durchzuführen, jedoch ohne die Verwendung einer separaten Blockchain. Er basiert auf Smart Contracts und ermöglicht es Benutzern, Transaktionen durchzuführen, ohne sie in der Blockchain zu veröffentlichen.

Wie funktioniert das?

Im Gegensatz zu Sidechains, wo Transaktionen auf einer separaten Blockchain stattfinden, werden Transaktionen in Zahlungskanälen mithilfe von Smart Contracts durchgeführt, die es Benutzern ermöglichen, Mittel auszutauschen, ohne Transaktionen in der Blockchain zu veröffentlichen. Zum Beispiel hinterlegen Benutzer im Lightning Network zunächst eine Einzahlung auf eine spezielle Adresse mit Multi-Signatur und können dann frei Mittel über einen Smart Contract untereinander übertragen.

Vorteile von Zahlungskanälen:

Effizienz und Geschwindigkeit: Zahlungskanäle ermöglichen es, Transaktionen sofort und mit minimalen Gebühren durchzuführen, da der Großteil der Operationen außerhalb der Blockchain stattfindet. Sicherheit: Smart Contracts gewährleisten Sicherheit und Schutz vor Betrug, was Zahlungskanäle zu einer verlässlichen Methode des Austauschs von Mitteln macht. Skalierbarkeit: Durch die Verwendung von Zahlungsrouten können Benutzer über mehrere Kanäle miteinander interagieren, was die Skalierbarkeit des Netzwerks erhöht. Fazit

Zahlungskanäle wie das Lightning Network stellen eine effektive Lösung für die Durchführung sofortiger und kostengünstiger Transaktionen außerhalb der Hauptblockchain dar. Sie bieten hohe Geschwindigkeit und Sicherheit bei Transaktionen, was sie zu einer attraktiven Option für Benutzer macht, die die Beschränkungen der Hauptblockchains umgehen möchten.