Wie kann das Blockchain-Trilemma durch Level-1-Blockchain gelöst werden?
In Kürze
Entdecken Sie die komplexe Herausforderung, die als Blockchain-Trilemma bekannt ist und bei der es darum geht, gleichzeitig Dezentralisierung, Sicherheit und Skalierbarkeit zu erreichen. Entschlüsseln Sie die Komplexität dieses Dilemmas und entdecken Sie innovative Lösungen wie den Pure Proof of Stake-Konsens von Algorand, Sharding und Off-Chain-Skalierungsmethoden wie State Channels und das Lightning Network. Tauchen Sie ein in die sich entwickelnde Landschaft der Blockchain-Technologie, während Projekte darauf abzielen, ein empfindliches Gleichgewicht zwischen diesen grundlegenden Komponenten zu finden und so den Weg für eine effizientere und sicherere dezentrale Zukunft zu ebnen.
Lassen Sie uns darüber sprechen, was das Blockchain-Trilemma ist. Ein zentraler Punkt, der die Weiterentwicklung und Nutzung der Blockchain seit langem behindert, ist als „Blockchain-Trilemma“ bekannt. Die Frage der Erlangung von Dezentralisierung sowie Sicherheit und Skalierbarkeit gilt als Trilemma, aber lässt sich das Problem am Ende lösen?
Das Blockchain-Trilemma kann in drei Unterteilungen erklärt werden. Die erste Komponente ist die Dezentralisierung, d. h. die Aufteilung von Macht und Autorität auf ein Netzwerk von Knoten, sodass kein Akteur übermäßigen Einfluss oder Macht hat. Beim zweiten Punkt, der Sicherheit, geht es darum, die Integrität und Unveränderlichkeit der Daten zu wahren und gleichzeitig das Netzwerk vor zwielichtigen Aktivitäten und illegalem Zugriff zu schützen. Die dritte Option, Skalierbarkeit, beschreibt die Fähigkeit des Blockchain-Netzwerks, sich als Reaktion auf ein wachsendes Benutzer- und Transaktionsvolumen zu entwickeln, ohne dass die Effektivität oder Leistung darunter leidet. Alle diese Komponenten sollten gleichzeitig vorhanden sein.
Kommen wir nun zur Bedeutung des Blockchain-Trilemmas und zum Kern des Problems, sehen wir, dass Fortschritte in einem Bereich oft auf Kosten eines anderen erzielt werden und umgekehrt. Beispielsweise kann die zunehmende Dezentralisierung von Prozessen zu langsameren Transaktionsverarbeitungszeiten führen, während die Priorisierung der Skalierbarkeit die Sicherheit gefährden kann. Daher ist es die Unfähigkeit, einen Konsens zu erzielen, der eine große Herausforderung für die Entwickler und Forscher darstellt.
Bei der Erforschung des Blockchain-Trilemmas können wir das Aufkommen von Projekten wie Algorand beobachten, einer Layer-1-Blockchain-Plattform, die darauf abzielt, diese Probleme kreativ zu lösen. Die Idee erlangte Aufmerksamkeit. Der mit dem Turing-Preis ausgezeichnete Kryptograf Silvio Micali hat die Plattform erfunden, der die Entwicklung der bahnbrechenden Konsensmethode Pure Proof of Stake (PPoS) zugeschrieben wird. Diese Methode erfordert keine energieintensiven Mining-Verfahren, um Sicherheit durch den Einsatz von Kryptotechniken zu gewährleisten. Algorand hat bewiesen, dass es möglich ist, die widersprüchlichen Anforderungen des Trilemmas durch die Implementierung von PPoS und anderen Entwicklungen in Protokolldesigntechnologien auszugleichen. Darüber hinaus wurden andere Taktiken angeboten, beispielsweise die Segmentierung, die das Netzwerk in kleinere, einfacher zu verwaltende Gruppen, sogenannte Shards, aufteilt. Um die Skalierbarkeit zu erhöhen, kann das Verfahren die parallele Verarbeitung von Transaktionen über mehrere Segmente hinweg ermöglichen.
Es gibt jedoch alternative Ansätze, um dieses Problem der Off-Chain-Skalierung zu lösen. Beispielsweise ermöglichen die staatlichen Kanäle von Ethereum und das Lightning Network von Bitcoin die Durchführung spezifischer Transaktionen bei gleichzeitiger Verringerung der Belastung der zugrunde liegenden Daten und Beibehaltung der Sicherheitsgarantien. Der Speicher- und Bandbreitenbedarf von Netzwerken kann durch die Optimierung der Datenarchitektur und Komprimierungsmethoden gesenkt werden, wodurch die Skalierbarkeit erhöht wird, ohne dass die Sicherheit oder Dezentralisierung darunter leidet. Das Ziel von Initiativen wie RChain ist der Aufbau effektiver Datenstrukturen, die eine schnelle Transaktionsverarbeitung ermöglichen. Es gibt noch mehrere weitere Möglichkeiten: Dezentrale Governance-Methoden, die offen und transparent sind, ermöglichen es Netzwerkbenutzern, gemeinsam über Protokollaktualisierungen und -verbesserungen zu entscheiden.
Während Initiativen wie Algorand gezeigt haben, dass es möglich ist, dieses Problem durch die Einführung einzigartiger Konsensalgorithmen und die Verbesserung von Protokollen zu lösen, umfassen andere praktikable Strategien Skalierbarkeit, Off-Chain-Lösungen und Interoperabilitätsprotokolle. Neue Initiativen können ein Gleichgewicht zwischen den drei Komponenten herstellen, über die wir zuvor gesprochen haben, indem sie eine Kombination dieser Taktiken und Technologien nutzen und so die Tür für eine sicherere und produktivere dezentrale Zukunft öffnen.
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Über den Autor
Viktoriia ist Autorin zu verschiedenen Technologiethemen, darunter Web3.0, KI und Kryptowährungen. Ihre umfangreiche Erfahrung ermöglicht es ihr, aufschlussreiche Artikel für ein breiteres Publikum zu schreiben.
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