Wir arbeiten mit anderen UTXO-basierten Blockchains zusammen, um innovative Lösungen zu entwickeln und um die Interoperabilität, Programmierbarkeit und Skalierbarkeit fördern.
15. Oktober 2021 
Olga Hryniuk 
10 Minuten Lesezeit
Auf dem Cardano Summit kündigte die IOHK eine Zusammenarbeit mit Ergo, Nervos und Topl an, um die UTXO-Allianz zu gründen. Heute freuen wir uns, einen neuen Allianzpartner begrüßen zu dürfen - Komodo.
Komodo ist ein Anbieter von Open-Source-Technologie, der umfassende Blockchain-Lösungen für Entwickler und Unternehmen anbietet. Komodo arbeitet eng mit Organisationen zusammen, die markengeschützte dezentrale Börsen, protokollübergreifende Finanzanwendungen und unabhängige Blockchains einführen wollen. Das Flaggschiff von Komodo, AtomicDEX, ist eine nicht-kustodiale Multi-Coin-Software-Wallet und eine dezentrale Börse mit Atomic-Swap-Technologie in einer App. AtomicDEX und die zugrundeliegende Technologie - Komodo AtomicDEX API - sind mit 99% der existierenden Kryptowährungen kompatibel und bieten die breiteste Cross-Chain- und Cross-Protocol-Handelsunterstützung in der gesamten Blockchain-Industrie.
“UTXO-Blockchains bilden die Grundlage und das unbestrittene Fundament der heutigen Blockchain-Industrie. Die UTXO-Technologie spiegelt Satoshi Nakamotos Kernvision der ultimativen (finanziellen) Freiheit wider”, sagte Kadan Stadelman, Leiter der Geschäftsentwicklung bei Komodo. “Im Namen der Komodo-Plattform und des AtomicDEX-Teams ist es mir eine Ehre, der UTXO-Allianz beizutreten, um diese Vision zu unterstützen und voranzutreiben. Ich bin sicher, dass wir gemeinsam mit anderen Mitgliedern der Allianz diese Technologie auf die nächste Stufe bringen werden. Alle für einen und einer für alle.”
Die UTXO-Allianz wird ökosystemübergreifende Initiativen erleichtern, um die Fähigkeiten von UTXO in Bezug auf die Smart-Contract-Funktionalität zu erweitern. Durch die Zusammenarbeit mit anderen Projekten der Blockchain-Branche wird das gemeinsame Ziel verfolgt, die weitere Forschung, Entwicklung und Ausbildung im gesamten Bereich zu fördern und zu unterstützen.
Das Ziel der UTXO-Allianz ist es, die kontinuierliche Innovation des UTXO-Modells in Bezug auf Interoperabilität, Skalierbarkeit (Sharding, State Channels) und Smart-Contract-Lösungen voranzutreiben. Die Verbesserung dieser Lösungen und das Vorantreiben von Schlüsselinitiativen, um Brücken zwischen Blockchains zu bauen, ermöglicht faire und zugängliche globale Finanzen für alle. Dadurch wird auch eine kollektive Anstrengung zur Durchsetzung der Entwicklung und Funktionalität von UTXO-basierten Ledgern geschaffen. Andere Projekte, die dieses Modell nutzen, sind NEO, Bitcoin und seine Derivate wie Bitcoin Cash, Litecoin und Zcash.
Warum UTXO so wichtig ist
Das UTXO-Abrechnungsmodell (UTXO = Unspent Transaction Output) gewährleistet Sicherheit, Datenschutz und Skalierbarkeit im Kernbereich der Finanzaktivitäten. UTXO-Modelle fördern die Skalierbarkeit, da mehrere UTXOs gleichzeitig bearbeitet werden können, und gewährleisten eine höhere Sicherheit, da der Gesamteinsatz nicht auf einem einzigen Konto zusammengefasst wird.
UTXO ist eine sicherere Alternative zu kontobasierten Modellen (wie sie z. B. bei Ethereum verwendet werden). Im Gegensatz zu UTXO-basierten Ledgern wird bei kontobasierten Blockchains der Gesamtsaldo nachverfolgt, und bei jeder Transaktion wird dieselbe Adresse verwendet. Dies ist anfällig für Hacks und behindert die Skalierbarkeit, da Transaktionen sequentiell und nicht parallel verarbeitet werden.
Das erweiterte UTXO-Modell (EUTXO) von Cardano unterstützt zum Beispiel Multi-Assets und Smart Contracts und ermöglicht beliebige Logik in Form von Skripten. Diese Skripte können auf verschiedene Zweige aufgeteilt werden, um mehr Parallelität und höhere Skalierbarkeit zu erzwingen.
Alliance-Mitglied Nervos entwickelt ein erlaubnisfreies, quelloffenes Layer-1-Protokoll mit einer Proof-of-Work-Blockchain, dass die Grundlagen für ein interoperables universelles öffentliches Netzwerk schaffen soll.
“Durch die Umsetzung des Prinzips der Aufgabentrennung ist das visionäre UTXO-Modell von Bitcoin natürlich skalierbarer und anfälliger für Angriffe als das Kontomodell”, sagt Ren Zhang, leitender Forscher bei Nervos. “Viele Projekte, die diese Vision teilen, bieten einzigartige Perspektiven, um die Möglichkeiten von UTXO zu erweitern. Die UTXO-Allianz ermöglicht die Interoperabilität und Koevolution ihrer Mitglieder und bietet der Welt ein Superset unserer Vorteile.”
Manuel Chakravarty, Lambda-Wissenschaftler und Plutus-Architekt am IOHK, fügte hinzu:
Das UTXO-Ledger-Modell, das sich bei Bitcoin bewährt hat, bleibt der Goldstandard für Sicherheit und Skalierbarkeit. Die UTXO-Allianz ist ein wichtiger Schritt, um sicherzustellen, dass es auch der Goldstandard für Interoperabilität sein wird.
Schwerpunkt auf Interoperabilität, Programmierbarkeit und Skalierbarkeit
Das zentralisierte Finanzwesen ist seit Jahrzehnten das Herzstück des Finanzwesens. Zwar hat uns ein solches System im Allgemeinen gute Dienste geleistet, doch leidet es immer noch unter der Abhängigkeit von einer zentralen Behörde, exorbitanten Transaktionsgebühren und unnötigen Verzögerungen, Komplexität und Kosten bei internationalen Zahlungen aufgrund gesetzlicher Beschränkungen. Es ist Zeit für eine Veränderung.
Interoperabilität
Die Blockchain-Technologie geht die Herausforderungen der Zentralisierung an, indem sie zuverlässige Peer-to-Peer-Transaktionen auf der Grundlage kryptografischer Beweise ermöglicht, anstatt sich auf kostspielige Vermittler zu verlassen. Viele Blockchain-Projekte sind entstanden, um ein sicheres und dezentrales Umfeld für Finanztransaktionen zu schaffen. Diese Projekte unterscheiden sich in Bezug auf Konsensalgorithmen, Abrechnungsmodelle oder die Anwendbarkeit von intelligenten Verträgen, die sich auf bestimmte Anwendungsfälle konzentrieren (z. B. Finanzen, Datenrückverfolgbarkeit, Lieferkettenmanagement usw.).
Wachstum ist unvermeidlich. Die Geschwindigkeit, mit der die Blockchain-Landschaft reift, wird jedoch durch isolierte Ökosysteme und unterschiedliche Governance-Regeln, Technologieversionen oder Funktionsunterstützung beeinträchtigt.
Wie Romain Pellerin, IOHK CTO, auf dem Summit sagte:
Die allgemeine Einführung der Blockchain wird nur durch die Zusammenschaltung von Netzwerken erfolgen, ähnlich wie das Internet durch die Zusammenschaltung von Intranets und Extranets entstanden ist.
Daher ist es heute wichtig, dass die gesamte Branche auf Interoperabilität hinarbeitet. Die Nutzer sollten in der Lage sein, miteinander Transaktionen durchzuführen, ohne auf ein bestimmtes Ledger beschränkt zu sein, intelligente Verträge sollten in verschiedenen Umgebungen unterstützt werden, und dezentrale Anwendungen (DApps) sollten plattformübergreifend kompatibel sein. Nur ein solcher Ansatz wird es der Blockchain-Branche ermöglichen, das volle Potenzial ihrer Möglichkeiten auszuschöpfen und die Akzeptanz zu fördern.
Programmierbarkeit
Die UTXO-Allianz konzentriert sich auch auf die Programmierbarkeit der Blockchain für die Erstellung von DApps und Smart Contracts. In der Tat ist die Entwicklung neuer Sprachen erforderlich, um sich an das spezifische Transaktions- und Datenspeichermanagement des UTXO-Modells anzupassen (z. B. EUTXO von Ergo und Cardano oder das Zellmodell von Nervos). Die Gründungsmitglieder der Allianz haben Antara, CKB-VM, ErgoScript und Plutus als ihre Smart-Contract-Sprachen entwickelt. Die Mitglieder der Allianz teilen ihr Wissen und arbeiten gemeinsam an der Entwicklung dieser Technologien, um die Anzahl der Anwendungsfälle, die auf UTXO-basierten Blockchains ausgeführt werden können, schneller zu erhöhen.
Außerdem sind diese Sprachen als domänenspezifische Sprachen (DSLs) auf den gängigen Programmiersprachen wie Scala, Haskell, C, JavaScript, Go, Rust usw. aufgebaut. In bestimmten Fällen bieten diese gängigen Sprachen jedoch nicht die Sicherheit oder Benutzerfreundlichkeit, die Entwickler von Smart Contracts benötigen.
Um eine verbesserte Sicherheit und Überprüfbarkeit des Codes zu gewährleisten, hat die IOHK Haskell als Programmiersprache für Plutus-Smart Contracts gewählt. Es ist die am weitesten verbreitete funktionale Programmiersprache für die Anwendungsentwicklung. Haskell ist einfach, sicher und formell verifiziert. Haskell eignet sich für eine breite Palette von Finanzanwendungen, da es einen schnellen Geldtransfer ermöglicht, die richtigen Ergebnisse liefert und Skalierbarkeit gewährleistet. Dieser Programmierstil passt gut zum UTXO-Modell, was die Verteilung von Zuständen und die Parallelisierung zur Verbesserung der Skalierbarkeit betrifft.
Nervos arbeitet auch an alternativen, nachweislich sicheren Programmieroptionen, die RISK-V-Compiler verwenden, um gängige Programmiersprachen mit CKB-VM zu unterstützen. Topl hingegen arbeitet an einem Konzeptnachweis für eine Chain Program Engine, bei der es sich im Grunde um eine Abstraktionsschicht über dem UTXO-Modell handelt, die die Arbeit mit Ausführungsumgebungen mit gemeinsamem Zustand ermöglicht. Es verwendet eine Zeigerregistrierung und eine Reihe von UTXOs (dargestellt als atomare Datenelemente im Ledger-Status - d.h. Boxen), um einen Ausführungskontext für die Bewertung von Programm-Methodenaufruf-Transaktionen zu rekonstruieren.
Unter Berücksichtigung der verschiedenen Entwicklungsbemühungen wird die UTXO-Allianz die besten Szenarien zur Schaffung eines einheitlichen Smart-Contract-Ökosystems untersuchen, in dem eine Vielzahl von Programmiersprachen kompiliert und auf verschiedenen Blockchain-Plattformen verwendet werden kann. Dies wird dazu beitragen, eine bessere Interoperabilität zwischen Blockchains zu gewährleisten.
Skalierbarkeit
Wenn ein Netz wächst, ist es auch wichtig, seine Skalierbarkeit in Bezug auf Transaktionsverarbeitung und Durchsatz zu berücksichtigen. Das UTXO-Modell unterscheidet sich von dem kontobasierten Modell, da es auf der Grundlage des lokalen Zustands funktioniert und daher einen anderen Programmieransatz erfordert.
Diese beiden Modelle haben unterschiedliche Eigenschaften und bieten eine Reihe von Kompromissen und unterschiedliche Vor- und Nachteile. Das UTXO-Modell gewährleistet Determinismus, Vorhersagbarkeit und Skalierbarkeit durch die Verwaltung lokaler Zustände (die lokalen Teile des Gesamtgraphen der Transaktionen), während das Kontomodell die Entwicklung von Anwendungsfällen erleichtert, die auf den globalen Zustand angewiesen sind (der gesamte Graph der Transaktionen muss vor der Validierung verarbeitet werden).
Daher bietet das UTXO-Modell wertvolle Eigenschaften, da es die Ausführung von Transaktionen und Verträgen vor ihrer Einreichung in der Kette gewährleistet, ohne dass es zu Überraschungen in Bezug auf Gebühren oder Validierung kommt. Außerdem kann das UTXO-Modell eine bessere Skalierbarkeit bieten, da es einfacher ist, einen Graphen von Transaktionen per Definition in eine Reihe von Untergraphen aufzuteilen.
Es ist auch einfacher, eine bestimmte Transaktion oder eine Reihe von Transaktionen (die Daten, Skripte und Vermögenswerte transportieren) abzutrennen, um eine Aktivität außerhalb der Kette fortzusetzen, bevor sie mit einem Ergebnis auf der Kette zurückkommt, was die Skalierbarkeit gewährleistet, indem Aktivitäten von der Hauptkette entlastet werden. IOHK hat zum Beispiel Hydra-State-Chain-Lösungen entwickelt, die den Systemdurchsatz erhöhen und die parallele Ausführung mehrerer Operationen ermöglichen, ohne die Skalierbarkeit zu beeinträchtigen. Mehr über diese Skalierbarkeit könnt ihr erfahren wenn mehr über Concurrency on Cardano und Hydra lest.
Kräfte bündeln für das gemeinsame Ziel
Die UTXO-Allianz arbeitet gemeinsam an der Weiterentwicklung des UTXO-Modells und der Entwicklung eines universellen UTXO-Standards. Ziel ist es, Ada-Inhabern, Nutzern von Kryptowährungen, Unternehmen und der Entwickler-Community eine Reihe von Lösungen zu bieten, die sie nicht an einen einzigen Standard binden. Zu diesem Zweck wird die Allianz akademische Forschung betreiben und eine Reihe von Papieren veröffentlichen, die die Entwicklung sicherer und skalierbarer Smart Contracts auf der Grundlage des UTXO-Modells unterstützen.
Die Interoperabilität ist zwar von zentraler Bedeutung, aber auch die Bereitstellung von Blockchain-Lösungen zur Erhöhung der Sicherheit von Geldmitteln, der Skalierbarkeit der Transaktionsverarbeitung und natürlich der erweiterten Funktionen von intelligenten Verträgen ist entscheidend.
Das Allianzmitglied Topl hat eine Blockchain entwickelt, die als Motor für die Monetarisierung von Auswirkungen dienen soll. James Aman, Gründer und CTO von Topl, sagte: “Erweiterte UTXOs ermöglichen neuartige Berechnungsmethoden in DLT-Systemen, die die Lücke zwischen fest kodiertem Protokollverhalten und Smart Contracts schließen. EUTXOs ermöglichen es den Nutzern, komplexe Interaktionen durchzuführen und dabei die volle lokale Verifizierbarkeit auch von Light-Clients zu erhalten.”
Um die Möglichkeit zu schaffen, verschiedene Funktionen in einer Blockchain-agnostischen Weise zu nutzen, hat sich die Allianz dazu verpflichtet, solche instrumentellen Fragen wie die folgenden zu behandeln:
- wie man Daten nahtlos zwischen verschiedenen Blockchain-Umgebungen übertragen kann
- Welches ist die ideale Größe der Daten, die in Transaktionen verwendet werden sollen?
- wie schnell die Datenverarbeitung sein sollte
- die Transaktionskosten, usw.
Daher konzentriert sich die Allianz auf einen Mechanismus, der nahtlose und sichere Transaktionen zwischen verschiedenen Blockchains ermöglicht, um die Verbreitung der Blockchain-Technologie zu fördern. Dies wird auch die Entwicklung von soliden DApps und DeFi-Lösungen vorantreiben.
Alex Chepurnoy, Mitbegründer des Allianzmitglieds Ergo, fügte hinzu: “Es ist zwar bekannt, dass UTXOs besser für die Blockchain-Skalierbarkeit und einfachere Off-Chain-Protokolle sind, aber das erweiterte UTXO-Modell ermöglicht auch neuartige On-Chain-DeFi-Konstruktionen mit interessanten Eigenschaften.”
Dies ist erst der Anfang, und wir prüfen derzeit die Zusammenarbeit mit weiteren Ökosystemen, um Verbesserungen des UTXO-Modells voranzutreiben, zu untersuchen, wie das gemeinsame Wissen und der gemeinsame Technologie-Stack die Skalierbarkeitseigenschaften verbessern können, und einen Beitrag zur Open-Source-Forschung zu leisten. Wir werden euch auf dem Laufenden halten, wenn die Allianz weiter wächst.
Besucht doch gerne die Webseite der UTXO-Allianz um mehr über diese zu erfahren, der Allianz beizutreten oder um sich an der Forschung zu beteiligen.
Dies ist eine Übersetzung des 
Artikels UTXO alliance: fostering innovation and collaboration across the blockchain space
vom IOG Blog.
Die Zitate wurden sinngemäß übersetzt, die jeweiligen Originale findet ihr im englischen Blogbeitrag.