Hauptpunkte
Validium ist eine Skalierungslösung für Ethereum, die Off-Chain-Transaktionen abwickelt und gleichzeitig deren Gültigkeit durch wissensfreie Beweise sicherstellt.
Validium kann Betreiber nutzen, um Transaktionen stapelweise zu sammeln und zu verifizieren, wodurch die Datenspeicherung in der Kette und die Gasgebühren reduziert werden, wodurch die Effizienz der Transaktionsverarbeitung verbessert wird.
Obwohl Validium die Vorteile einer höheren Transaktionsgeschwindigkeit und eines verbesserten Datenschutzes bietet, steht es auch vor Herausforderungen wie Datenverfügbarkeitsrisiken und potenziellen Zentralisierungsproblemen.
Einführung
Die Blockchain-Technologie hat im Laufe der Jahre erhebliche Fortschritte gemacht, aber die Skalierbarkeit bleibt eines der Schlüsselthemen. In diesem Artikel wird Validium vorgestellt, untersucht, wie es funktioniert und wie es die Skalierbarkeit von Ethereum optimiert.
Was ist Validium?
Validium ist eine Skalierungslösung für Ethereum, die Off-Chain-Datenverfügbarkeit und Berechnungen für eine effiziente Verarbeitung von Transaktionen nutzt. Zero-Knowledge-Rollup (zk-rollup) speichert einen Teil der Daten in der Kette, während Validium sich dadurch unterscheidet, dass es Transaktionsdaten speichert Off-Chain-Zero-Knowledge-Proof (ZKP) wird auch verwendet, um die Gültigkeit von Transaktionen zu überprüfen.
Wie funktioniert Validium?
Validium führt Transaktionen außerhalb des Ethereum-Mainnet aus und nutzt intelligente Verträge auf Ethereum, um deren Gültigkeit und Integrität sicherzustellen. Als Nächstes werden wir einige der wichtigsten Funktionen von Validium behandeln.
Handel
Um eine Transaktion über Validium auszuführen, müssen Benutzer die Transaktion an den Betreiber senden. Betreiber sind Knoten, die für die Ausführung von Transaktionen in der Validium-Kette verantwortlich sind, entweder als einzelne Einheit oder durch einen Proof-of-Stake (PoS). System Eine ausgewählte Menge von Entitäten.
Der Betreiber sammelt eine große Anzahl von Transaktionen, verarbeitet sie stapelweise off-chain und verwendet nach Abschluss der Verarbeitung ein spezielles System namens „Proof Circuit“, um den Nachweis zu erbringen, dass die Transaktion stattgefunden hat korrekt ausgeführt.
staatliches Engagement
Stellen Sie sich den Zustand von Validium (eine Aufzeichnung aller Konten und ihrer Salden) als einen großen Baum vor, der ein Merkle-Baum ist. Die Wurzel des Baums ist die Zustandswurzel, die wie ein Fingerabdruck den Gesamtzustand widerspiegelt. Diese Staatswurzel wird auf Ethereum gespeichert.
Wenn der Betreiber eine Transaktion verarbeitet, aktualisiert er den Statusstamm, um den neuen Kontostand und Kontostatus widerzuspiegeln. Anschließend sendet er den aktualisierten Statusstamm zusammen mit dem Nachweis, dass alle Vorgänge korrekt ausgeführt wurden.
Im Gegensatz zu Zero-Knowledge-Rollups sind Blockproduzenten auf Validium nicht verpflichtet, alle Transaktionsdetails auf Ethereum zu veröffentlichen. Wenn Ethereum den Beweis erfolgreich validiert, wird der neue Status akzeptiert und Validium aktualisiert.
Ein- und Auszahlung
Benutzer können Gelder von Ethereum an Validium übertragen, indem sie einfach ETH oder andere Token an einen speziellen Vertrag auf Ethereum senden. Der Vertrag gibt diese Anzahlung außerhalb der Kette an Validium weiter und wird dem Off-Chain-Konto des Benutzers gutgeschrieben.
Um Gelder an Ethereum zurückzuzahlen, müssen Benutzer einen Auszahlungsantrag beim Betreiber einreichen. Der Betreiber stellt die Anfrage in einen Stapel und sobald der Stapel auf Ethereum verifiziert ist, kann der Benutzer das Geld abheben.
Validium- und EVM-Kompatibilität
Einfacher Anwendungsfall
Für einfache Anwendungsfälle wie Token-Swaps und Zahlungen kann Validium viele Transaktionen schnell verarbeiten, ohne alle Daten im Ethereum-Mainnet speichern zu müssen, was es äußerst effizient macht. Es ist ersichtlich, dass es besser für Anwendungsfälle geeignet ist, bei denen der Transaktionsprozess einfach ist und keine komplexen Berechnungen erfordert.
Herausforderungen bei Smart Contracts
Smart Contracts sind Programme, die auf der Blockchain laufen und in der Regel komplexe Vorgänge beinhalten. Validium steht in dieser Hinsicht vor erheblichen Herausforderungen, da der Nachweis, dass komplexe Vorgänge korrekt ausgeführt wurden, eine höhere Rechenleistung erfordert, was es für Validium schwierig macht, die verschiedenen Funktionen von Smart Contracts zu unterstützen.
potentielle Lösungen
Einige Projekte untersuchen, wie die Kompatibilität von Validium mit der Smart-Contract-Funktionalität von Ethereum verbessert werden kann. Eine Möglichkeit besteht darin, spezielle Versionen von Programmiersprachen zu erstellen, wie z. B. Solidity (die Programmiersprache, die zum Schreiben von Ethereum-Smart-Verträgen verwendet wird), die speziell für Validiums optimiert sind. Allerdings kann diese Lösung ihre Grenzen haben und möglicherweise nicht alle Funktionen in der regulären Ethereum-Programmierumgebung unterstützen.
Vorteile von Validium
Effizienz
Durch die Reduzierung der Datenspeicher- und Rechenlast im Ethereum-Mainnet kann Validium bis zu 9.000 Transaktionen pro Sekunde (TPS) erreichen. Dies ist von entscheidender Bedeutung für Anwendungen wie dezentrale Börsen (DEX), bei denen Geschwindigkeit und Kosteneffizienz im Vordergrund stehen.
Kosten senken
Validium veröffentlicht keine Transaktionsdaten in der Kette, wodurch die Gasgebühren erheblich gesenkt werden können, was den Benutzern hilft, Transaktionskosten zu senken und Gewinne zu steigern.
Erhöhen Sie die Sicherheit
Durch die Speicherung von Daten außerhalb der Kette kann Validium den Transaktionsschutz verbessern und zusätzliche Sicherheit hinzufügen, ohne die Skalierbarkeit zu beeinträchtigen.
Herausforderungen für Validium
Risiko der Datenverfügbarkeit
Validium ist stark auf die Datenverfügbarkeit außerhalb der Kette angewiesen, und daraus ergeben sich Risiken. Wenn der Betreiber oder Datenverfügbarkeitsmanager Transaktionsdaten zurückhält, kann der für die Abhebung von Benutzergeldern erforderliche Nachweis möglicherweise nicht erstellt werden.
Zentralisierungsrisiko
Die Generierung von Gültigkeitsnachweisen erfordert spezielle Hardware und kann zu einer Zentralisierung führen. Wenn sich nur wenige Einheiten die notwendigen Ressourcen leisten können, dominieren sie möglicherweise das Netzwerk und schwächen dessen dezentralen Charakter.
Abschluss
Validium ist eine Skalierungslösung, die das Ethereum-Netzwerk optimiert, indem sie Transaktionen außerhalb der Kette verarbeitet und gleichzeitig deren Integrität durch wissensfreie Beweise sicherstellt. Durch die Lösung der Einschränkungen der Datenspeicherung in der Kette kann Validium den Transaktionsdurchsatz steigern und einen wichtigen Beitrag zur Lösung von Blockchain-Skalierbarkeitsproblemen leisten.
Weiterführende Literatur
Blockchain-Skalierbarkeit – Side-Chain-Technologie und Zahlungskanäle
Der Unterschied zwischen optimistischer Aggregation und wissensfreier Aggregation
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