Die Blockchains von heute gegen die Blockchains von morgen
(Geschrieben von @ElliotHill von der Cardano Stiftung)
Als Satoshi Nakamato im Jahr 2008 das erste Mal in seinem bekannten Whitepaper Bitcoin beschrieb, stellte er damit eine neue revolutionäre Methode vor, um Guthaben Peer-to-Peer zu bewegen und zu übertragen, welche ausserdem internationale Grenzen überschreiten kann und die niedrigen Gebühren unabhängig vom Wert der Transaktion beibehält.
Jedoch ist Bitcoin – nach der heutigen Marktkapitalisierung immer noch die grösste Kryptowährung – im Kern eine ziemlich einfache und begrenze Blockchain in Bezug auf deren Verwendung, dies trotz dem offensichtlichen Nutzen als digitales Bargeld. Seit der Einführung von Bitcoin vor über einem Jahrzehnt, gab es mehrere Iterationen der Blockchain-Technologie, von denen einige einen viel grösseren Nutzen als ein digitales Zahlungsmittel vermitteln.
Blockchains werden oft einer «Generation» zugehörend beschrieben, je nachdem wie alt sie sind und wie sie sich gegenüber älteren Blockchains verbessert haben. Beispielsweise wird Bitcoin als eine «Blockchain der ersten Generation» betrachtet, da damit nur eine einfache Übertragung von Werten durchgeführt werden kann. Ethereum hingegen wird als eine «Blockchain der zweiten Generation» beschrieben, da ein zweiter Layer hinzugefügt wurde, damit dort dezentrale Anwendungen – oder auch DApps genannt – sowie Smart Contracts ausgeführt werden können.
| Value layer | Smart contracts | Decentralized applications | Consensus mechanism | Staking rewards | Block creation time⁺ | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Bitcoin | ✔ | ⨯ | ⨯ | PoW | ⨯ | ~10 Minutes |
| Ethereum | ✔ | ✔ | ✔ | PoW/PoS | ⨯ | ~20 Seconds |
| Cardano | ✔ | ✔ | ✔ | PoS | ✔ | ~20 Seconds |
⁺Sources:https://bitinfocharts.com/comparison/bitcoin-confirmationtime.html; https://etherscan.io/chart/blocktime; https://explorer.cardano.org/en
Per Definition ist Cardano ein Blockchain-Protokoll der «dritten Generation», welches durch Byron einen «value layer» bietet, durch Shelley werden Belohnungen ausbezahlt und Staking ermöglicht, Smart Contracts und DApps werden durch Goguen realisiert, die Skalierbarkeit und Interoperabilität durch Basho erreicht und der Weg zur vollkommenen Dezentralisation wird durch das Governance-Modell von Voltaire ermöglicht. Diese Klassifizierung berücksichtigt jedoch nicht die konstante und dynamische Entwicklung der Blockchains, gerade diejenige von Cardano, da diese Permissionless und Open Source ist.
Stattdessen wäre es weitaus nützlicher die Merkmale der heute existierenden Blockchain-Ledger mit ihrem geplanten Nutzen in naher Zukunft zu vergleichen. Mit anderen Worten: die Blockchains von heute mit den Blockchains von morgen.
Hier untersuchen wir wie die Blockchain von morgen aussehen könnte, entdecken was wir vom Cardano-Protokoll in naher Zukunft erwarten dürfen und diskutieren darüber ob Blockchains das Potential haben, gewisse Industrieren zu aufzumischen und neue Paradigmen zu etablieren.
Skalieren und trotzdem dezentral bleiben
Mit dem Release von Shelley sind nun Funktionen wie «Staking» und «Delegieren» verfügbar geworden, welche den Beginn der Dezentralisierung darstellen. Dies ist zweifellos der wichtigste Aspekt, damit eine Blockchain als dezentralen Ledger betrachtet werden kann.
Echte Dezentralisierung, die “on-chain” durch die Anzahl der am Konsens-Verfahren teilnehmenden Stakepools validiert werden kann, ist eine der Grundlagen der Blockchain-Technologie und könnte zum Markenzeichen der erfolgreichsten Blockchains von morgen werden.
Proof-of-Work (PoW) Blockchains wie Bitcoin mögen oberflächlich betrachtet dezentralisiert erscheinen. In Wirklichkeit gibt es jedoch reichlich Möglichkeiten für Miner oder Miningverbände mit angemessener Infrastruktur sich zusammenzuschliessen, um das Protokoll unverhältnismässig zu beeinflussen, indem sie kollektiv einen Grossteil der Mining Power besitzen.
Im April 2019 enthüllten Forschungsarbeiten, die von der IEEE Computer Society veröffentlicht wurden, dieses Risiko der Kollusion. Die Untersuchung ergab, dass 40%-50% der Mining Power im Bitcoin-Netzwerk von nur drei der grössten Mining-Pools kontrolliert wurde, was weit von dem entfernt ist, was man von einem wirklich dezentralisierten Netzwerk erwarten würde. Auch andere PoW-Blockchains haben mit diesem Problem zu kämpfen.
Wie bleibt Cardano dezentralisiert und skalierbar?
Cardano hingegen erreicht einen Konsens durch die kollektive Anstrengung von potenziell Tausenden von dezentralisierten Knotenpunkten oder Stake-Pools, die in einer fast lotterieähnlichen und zufälligen Weise als Slot-Leader ausgewählt werden.
Ada-Besitzer aus der ganzen Welt können an jeden dieser Stake-Pools delegieren, unabhängig davon wie viel Ada sie halten. Durch den Konsensmechanismus von Ouroboros Praos und durch das «Staking» wird das Netzwerk in einer Balance gehalten, damit es stabil läuft. Dies wird jedoch nur erreicht, wenn die gewünschte Anzahl oder mehr an Stake-Pools erreicht wird.
Um zu verhindern, dass eine Handvoll von Stake-Pools zu viel Einfluss auf die Blockchain ausüben kann, weil ihnen zu viel Ada delegiert wird und sie daher unverhältnismässig häufig als Slot-Leader ausgewählt werden, erreichen die Stake-Pools einen «Sättigungspunkt», den so genannten «K»-Wert. Ab diesem Punkt werden die Belohnungen für ihren Stake sinken.
Auf diese Weise skalieren PoS-Blockchains organisch und nachhaltig durch mehr Pools und Delegierende, wohingegen PoW-Blockchains nur mit mehr Hashing-Leistung skalieren können und somit mehr Ressourcen verbrauchen, wenn die Nachfrage nach Rechenleistung steigt.
Eine angemessene Dezentralisierung fördert die Sicherheit und Stabilität des Netzwerks. Jedoch muss auch die Skalierbarkeit berücksichtig werden, die Fähigkeit einer Blockchain mehrere Transkationen in kurzer Zeit zu verarbeiten. Dies wird am häufigsten in “Transaktionen pro Sekunde” oder “TPS” gemessen.
Damit Blockchains als Weltcomputer für das «Internet der Werte» nützlich werden können, ist es unerlässlich, dass Fragen zur Skalierbarkeit angegangen werden und gleichzeitig die Blockchains dezentralisiert bleiben.
Wenn du daran interessiert bist dich am Konsens von Cardano zu beteiligen, dann kannst du hier mehr darüber erfahren, wie du deine Ada staken oder delegieren kannst.
Die komplette Blockchain Ära
Wenn wir Blockchains weiterhin nach Generationen kategorisieren, kann jede neu entstehende Blockchain sich selbst als die nächste Generation einstufen. Dies impliziert, dass sie den älteren Generationen irgendwie überlegen ist.
Eine solche Annahme ist jedoch falsch, da sich Blockchains ständig weiterentwickeln und dadurch neue Funktionalitäten erhalten. Selbst diejenigen, die nur einen einzigen Zweck erfüllen, haben ihren eigenen Nutzen und ihre eigene Interoperabilität mit anderen Chains.
Stattdessen wäre «die komplette Blockchain» ein zutreffenderer Begriff für die Blockchains von morgen. Ein allumfassendes Ökosystem, welches für den Wertetransfer, den Aufbau und Einsatz von DApps, die Beteiligung an der On-Chain-Governance, die Generierung von Belohnungen durch Staking und vieles mehr genutzt werden könnte.
Im Fall von Cardano verbessert sich die Blockchain sowohl durch formale Entwicklung mit seinen technischen Partnern, IOHK, aber auch durch Vorschläge von der Community (Community Improvement Proposals, CIPs). Dadurch wird die Blockchain zu einem sich ständig weiterentwickelnden dezentralen Betriebssystem.
Die Blockchain von morgen
Im Wesentlichen können die kompletten Blockchains die dringenden Probleme der Interoperabilität, Skalierbarkeit, Sicherheit und Dezentralisierung lösen.
Sobald diese Hürden überwunden sind, können die Blockchains der Zukunft, wie eben Cardano, zu vollständigen Betriebssysteme werden, welche leistungsstarke Anwendungen ermöglichen, wie z.B. Unternehmenslösungen, Geldtransaktionen, Supply-Chain-Verfolgung, Rückverfolgbarkeit, Bildungsressourcen und öffentliche Dienste.
Zusätzlich werden die Nutzer von Blockchains von morgen in der Lage sein, Werte Peer-to-Peer zu übertragen, Smart Contracts und DApps zu schreiben und einzusetzen, auf dezentralisierte Finanzprodukte zuzugreifen und sinnvoll am Konsens des Gesamtprotokolls mitzuwirken.
Die Blockchains von morgen werden nicht zwingend die Blockchains von heute ersetzen. Es ist wahrscheinlicher, dass sich die Blockchains von heute zu den zukünftigen Blockchains entwickeln werden. Die erfolgreichen Projekte werden sich auf die Interoperabilität konzentrieren und gleichzeitig darauf hinarbeiten, damit sie das Betriebssystem für Finanzen und Gesellschaft werden, welches auf der Blockchain-Technologie basiert.
Übersetzung von: Blockchains of today versus blockchains of tomorrow