Da der Fokus auf Web 3 gerichtet ist, wird die Skalierbarkeit für Blockchain-Netzwerke zu einer Herausforderung und verhindert, dass sie mit traditionellen Finanzsystemen mithalten können.

Fortgeschrittene kryptografische Techniken wie Zero-Knowledge-Proofs (ZKPs) und Skalierungslösungen wie ZK-Rollups erweisen sich als Schlüssellösungen.

Bei Zk-Rollups werden Tausende von Transaktionen außerhalb der Blockchain gebündelt, wodurch die Datenlast der Hauptblockchain reduziert wird und gleichzeitig ein hohes Maß an Privatsphäre und schnellere Endgültigkeitszeiten geboten werden.

Experten wie Vitalik Buterin glauben, dass es für Blockchain-Skalierbarkeitsstrategien von zentraler Bedeutung werden könnte. Der Ethereum-Mitbegründer hat mehrere Artikel verfasst, in denen er seine Vision von Rollups zur Skalierung von Ethereum erläutert, das unter Netzwerküberlastung und steigenden Kosten leidet.

Buterin befürwortet insbesondere Zero-Knowledge-Rollups aufgrund ihres Potenzials für einen höheren Durchsatz und eine sofortige Endgültigkeit der Transaktionen.

Auch andere Branchenexperten wie Eli Ben-Sasson von StarkWare, Alex Gluchowski von zkSync und Barry Whitehat von der Ethereum Foundation preisen zk-Rollups aufgrund ihrer Skalierbarkeits- und Sicherheitsvorteile an.

Aber sind ZKPs das letzte Teil des Skalierbarkeitspuzzles?

Laut Mike Voronov, Leiter Forschung und Entwicklung bei Fluence, ist die Antwort etwas komplexer.

Im Gespräch mit crypto.news räumte Voronov die Vorteile dieses Ansatzes ein, wie etwa „stärkere Sicherheitsgarantien“ und „kürzere Auszahlungsfristen“. Er fügte jedoch hinzu, dass dieser Ansatz wie andere Skalierungsmethoden seine „eigenen Vor- und Nachteile“ habe.

Bei ZKPs ist der Prozess der Beweisgenerierung und -verifizierung aufgrund der Notwendigkeit, komplizierte kryptografische Algorithmen auszuführen, rechenintensiv. Diese Algorithmen stellen sicher, dass die Beweise sowohl sicher als auch präzise sind, was für die Wahrung der Transaktionsvertraulichkeit in Blockchain-Netzwerken von entscheidender Bedeutung ist.

„Man kann nicht pauschal sagen, dass ZKPs in jeder möglichen Situation die ultimative Lösung sind […] ganz zu schweigen von der höheren Komplexität, die mit der Erforschung und Implementierung von ZK-Protokollen verbunden ist.“

Voronov wies darauf hin, dass andere Ansätze, insbesondere Betrugsnachweise, ein vergleichbares Gleichgewicht zwischen Leistung und Sicherheit bieten.

Betrugsnachweise in Optimistic Rollups ermöglichen es Benutzern, Off-Chain-Transaktionen zu validieren, indem sie verdächtige Transaktionen anfechten. Nach der Anfechtung wird die Ungültigkeit dieser Transaktionen in der Hauptkette festgestellt, wodurch die Sicherheit durch Nachverifizierung gewährleistet wird.

Dieser Ansatz ist im Vergleich zu ZKPs weniger ressourcenintensiv, da er rechnerische Prüfungen nur dann durchführt, wenn eine Transaktion ausdrücklich angezweifelt wird, anstatt jede Transaktion proaktiv zu überprüfen.

Er fügte jedoch hinzu, dass die Stärke von ZKPs in ihren kryptografischen Garantien liege, was bei Optimistic Rollups aufgrund ihrer Abhängigkeit von Betrugsnachweisen fehle.

„Im Vergleich zu anderen Skalierbarkeitslösungen wie optimistischen Rollups, Sharding, Betrugsnachweisen und Statuskanälen bieten ZKP-basierte Lösungen normalerweise viel stärkere kryptografische Garantien und verursachen eine geringere wirtschaftliche und infrastrukturelle Belastung für die Kette.“

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Francisco Leal, CTO von Talent Protocol, stimmte dem zu und fügte hinzu, dass der Erfolg jüngster ZK-fokussierter Projekte wie zkSync und Starknet darauf hinweise, dass „die ZK-Technologie bereits sehr ausgereift und vielversprechend ist.“

„Unterschiedliche Systeme haben unterschiedliche Anforderungen, sodass es unwahrscheinlich ist, dass eine einzige Lösung alle Anwendungsfälle universell abdeckt. Daher wird es wahrscheinlich weiterhin Unterschiede bei den Skalierungslösungen geben, die die unterschiedlichen Anforderungen verschiedener Blockchain-Anwendungen widerspiegeln“, sagte Leal gegenüber crypto.news.

Laut dem CTO sind Optimistic Rollups derzeit die größte Konkurrenz für ZK-Rollups. Er wies darauf hin, dass Zero-Knowledge-Proofs (ZKPs), insbesondere zk-SNARKs und zk-STARKs, aufgrund ihres rechenintensiven Charakters und der wachsenden Anforderungen an die Beweisgenerierung und -verifizierung im Nachteil sind.

Leal geht jedoch davon aus, dass dieser Bedarf mit der Weiterentwicklung der Rechenleistung bald „abnehmen“ wird.

Die Begeisterung der Anleger für Zero-Knowledge-Technologien ist sprunghaft gestiegen und hat zu Investitionen in Millionenhöhe geführt. Zu den wichtigsten Beiträgen zählen StarkWare, das sich 100 Millionen Dollar bei einer Bewertung von 6 Milliarden Dollar sicherte, und zkSync, das 200 Millionen Dollar einsammelte.

In der Zwischenzeit hat Polygon Labs sein Engagement für Zero-Knowledge-Initiativen deutlich ausgeweitet und eine Milliarde US-Dollar in den Sektor investiert.

Auf die Frage, ob ZK-Rollups dabei helfen könnten, Blockchain-Netzwerke auf ein Niveau zu skalieren, das mit dem ihrer traditionellen Gegenstücke mithalten oder dieses übertreffen würde, blieben beide Führungskräfte optimistisch.

Voronov betonte, dass eine solche Leistung die „vollständige Standardisierung von Zero-Knowledge Proof (ZKP)-Protokollen und zugehörigen Tools“ erfordern würde. Unterdessen betonte Leal, dass die „Effizienz der Beweisgenerierung und -überprüfung“ derzeit einen „Engpass“ darstelle und verbessert werden müsse.

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