Wichtige Punkte

  • Validium ist eine Skalierungslösung für Ethereum, die auf die Verarbeitung von Off-Chain-Transaktionen spezialisiert ist und gleichzeitig wissensfreie Beweise verwendet, um die Transaktionsgültigkeit sicherzustellen.

  • Validium hilft dabei, Transaktionen effizient zu verarbeiten, indem es Betreiber einsetzt, um Transaktionen in Stapeln zu gruppieren und Transaktionen zu validieren, wodurch die Datenspeicherung in der Kette und die Gasgebühren reduziert werden.

  • Während es Vorteile wie eine höhere Transaktionsgeschwindigkeit und einen verbesserten Datenschutz bietet, steht Validium auch vor Herausforderungen, wie z. B. Risiken bei der Datenverfügbarkeit und potenziellen Modellproblemen. 

Einführen

Im Laufe der Jahre hat sich die Blockchain-Technologie erheblich verbessert, aber die Skalierbarkeit ist immer noch eines der offenen Probleme. In diesem Artikel erfahren wir mehr über Validium, wie Validium funktioniert und wie Validium die Skalierbarkeit von Ethereum verbessert.

Was ist Validium?

Validium ist eine Skalierungslösung für Ethereum, die Off-Chain-Rechenleistung und Datenverfügbarkeit nutzt, um Transaktionen effizienter zu verarbeiten. Im Gegensatz zu Zero-Knowledge-Rollups (zk-rollup), die einige Daten in der Kette speichern, ermöglicht Validium Transaktionen außerhalb der Kette, während Zero-Knowledge-Rollups verwendet werden. Wissensnachweise (ZKP) zur Überprüfung der Gültigkeit der Transaktion.

Wie funktioniert Validium?

Validium führt Transaktionen außerhalb des Mainnet aus und nutzt dabei Smart Contracts auf Ethereum, um die Gültigkeit und Integrität der Transaktion sicherzustellen. Werfen wir einen Blick auf einige wichtige Aspekte von Validium.

Transaktion

Wenn ein Benutzer eine Transaktion mit Validium durchführen möchte, sendet er diese Transaktion an einen Betreiber. Operatoren sind Knoten, die für die Ausführung von Transaktionen in der Validium-Kette verantwortlich sind. Der Betreiber kann ein einzelnes Unternehmen oder eine Gruppe von Unternehmen sein, die über ein Proof-of-Stake-System (PoS) ausgewählt werden. 

Der Betreiber gruppiert die Transaktionen in einem Stapel und verarbeitet diese Transaktionen dann außerhalb der Kette. Sobald das Los fertig ist, verwendet der Betreiber ein spezielles System namens Proof Circuit, um einen Beweis dafür zu erstellen, dass die Transaktionen korrekt ausgeführt wurden.

Statusverpflichtung

Stellen Sie sich den Status (Aufzeichnung aller Konten und Kontostände) von Validium als einen großen Baum vor, der als Merkle-Baum bezeichnet wird. Die Wurzel dieses Baums – die Staatswurzel genannt – ist wie ein Fingerabdruck, der den gesamten Staat repräsentiert. Diese Staatswurzel wird auf Ethereum gespeichert. 

Bei der Verarbeitung einer Transaktion aktualisiert der Betreiber den Statusstamm, um den neuen Kontostand und Status widerzuspiegeln. Der Betreiber sendet dann diesen neuen Statusstamm zusammen mit dem Nachweis, dass alles korrekt gemacht wurde, an das Mainnet von Ethereum. 

Im Gegensatz zu zk-rollup müssen Blockproduzenten auf Validium nicht alle Transaktionsinformationen auf Ethereum veröffentlichen. Wenn Ethereum den Beweis überprüft, wird der neue Status akzeptiert und das Validium aktualisiert.

Geld einzahlen und abheben

Benutzer können Ethereum in Validium einzahlen, indem sie ETH oder andere Token an einen speziellen Vertrag auf Ethereum senden. Der Vertrag übermittelt diesen Einzahlungsbetrag an das Off-Chain-Validium und schreibt ihn dem Off-Chain-Konto des Benutzers gut. 

Beim Abheben von Geldern an Ethereum sendet der Benutzer eine Abhebungsanfrage an den Betreiber. Dieser Betreiber stellt diese Anfrage in einen Stapel und sobald der Stapel auf Ethereum verifiziert ist, kann der Benutzer sein Geld abheben.

Validium- und EVM-Kompatibilität

Einfache Anwendung 

Validium ist für einfache Anwendungen wie Token-Swaps und Zahlungen effektiv, da Validium viele Transaktionen schnell verarbeiten kann, ohne alle Daten im Mainnet von Ethereum speichern zu müssen. Daher ist Validium die ideale Wahl für Anwendungen mit einfachen Transaktionen, die keine komplexen Berechnungen erfordern. 

Herausforderungen bei Smart Contracts 

Smart Contracts sind Programme, die auf der Blockchain laufen und oft komplexe Vorgänge beinhalten. Validium hat Schwierigkeiten mit Smart Contracts, da der Nachweis, dass komplexe Vorgänge korrekt ausgeführt wurden, mehr Rechenleistung erfordert. Dadurch wird es für Validium schwieriger, die vielen Funktionen zu unterstützen, die Smart Contracts bieten können. 

Mögliche Lösungen

Mehrere Projekte versuchen, Validium besser mit der Smart-Contract-Funktionalität von Ethereum kompatibel zu machen. Eine Methode besteht darin, spezielle Versionen von Programmiersprachen wie Solidity (zum Schreiben von Ethereum-Smart-Verträgen) zu erstellen, die für Validium optimiert sind. Dies kann jedoch eingeschränkt sein, da möglicherweise nicht alle Funktionen der regulären Ethereum-Programmierumgebung unterstützt werden.

Vorteile von Validium

Leistung

Validium kann bis zu 9.000 Transaktionen pro Sekunde verarbeiten (TPS), was die Datenspeicherung und den Rechenaufwand für das Hauptnetz von Ethereum vereinfacht. Dies ist wichtig für Anwendungen wie dezentrale Börsen (DEX), bei denen Geschwindigkeit und Kosteneffizienz wichtig sind.

Kosten senken

Validium kann Gasgebühren erheblich senken, indem es keine Transaktionsdaten in der Kette veröffentlicht, was zu niedrigeren Transaktionskosten für Benutzer führt.

Erhöhte Sicherheit

Durch die Möglichkeit, Daten außerhalb der Kette zu speichern, kann Validium den Datenschutz bei Transaktionen erhöhen und eine zusätzliche Sicherheitsebene bieten, ohne die Skalierbarkeit zu beeinträchtigen.

Die Herausforderungen von Validium

Risiken der Datenverfügbarkeit

Auch die Abhängigkeit von Validium von der Datenverfügbarkeit außerhalb der Kette birgt Risiken. Wenn der Betreiber oder Datenverfügbarkeitsmanager Transaktionsdaten speichert, ist es möglicherweise nicht möglich, den Nachweis zu erbringen, der für die Abhebung von Geldern durch einen Benutzer erforderlich ist.

Gefahr der Zentralisierung

Der Bedarf an spezieller Hardware zur Erstellung des Gültigkeitsnachweises kann zu einer Zentralisierung führen. Wenn nur wenige Einheiten in der Lage sind, die erforderlichen Ressourcen bereitzustellen, können diese Einheiten das Netzwerk dominieren und seinen dezentralen Charakter schwächen.

Zusammenfassung

Validium ist eine Skalierungslösung, die darauf ausgelegt ist, das Ethereum-Netzwerk durch die Verarbeitung von Off-Chain-Transaktionen zu verbessern und gleichzeitig die Transaktionsintegrität durch wissensfreie Beweise sicherzustellen. Durch die Beseitigung der Einschränkungen des On-Chain-Datenspeichermodells können Validien den Transaktionsdurchsatz verbessern und damit einen wichtigen Schritt zur Lösung des Blockchain-Skalierungsproblems darstellen.

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