Dieser Artikel ist ein Community-Beitrag. Der Artikel stammt von Derek Yoo, CEO von PureStake, einem Entwicklungsteam für die Moonbeam-Plattform für vernetzte Cross-Chain-Anwendungen.
Die Meinungen in diesem Artikel sind die des Mitwirkenden/Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten der Binance Academy wider.
ZUSAMMENFASSUNG
Durch die kettenübergreifende Interoperabilität können Anwendungen über mehrere Blockchain-Netzwerke hinweg kommunizieren und miteinander interagieren. Dies ermöglicht die Übertragung von Daten und Werten zwischen unterschiedlichen Systemen und sorgt so für eine bessere Konnektivität und nahtlose Integration.
Was bedeutet Interoperabilität in der Blockchain?
Im Kontext von Blockchains bezieht sich Interoperabilität auf die Fähigkeit einer Blockchain, Daten frei mit anderen Ketten auszutauschen. Durch die kettenübergreifende Interoperabilität können intelligente Verträge auf verschiedenen Ketten miteinander kommunizieren, ohne dass Token zwischen Ketten gesendet werden müssen.
Beispielsweise können Vermögenswerte, Dienstleistungen und Transaktionen als Dokumentation auf einer Blockchain aufgezeichnet werden. Jede auf einer Blockchain ausgeführte Aktivität kann mit der richtigen Interoperabilitätslösung auf einer anderen Blockchain dargestellt werden. Dies bedeutet, dass Anwendungen mit jedem Asset oder Dienst funktionieren, unabhängig davon, auf welcher Blockchain sie sich befinden.
Warum ist Interoperabilität wichtig?
Heute befinden sich Blockchains in einer ähnlichen Situation wie in den Anfängen des Internets: Es gibt viele isolierte Ökosysteme, die keine Informationen austauschen können.
Dieser Mangel an Interoperabilität und Konnektivität stellt ein erhebliches Hindernis für die weit verbreitete Einführung der Blockchain-Technologie dar, da er den fließenden Daten- und Wertefluss zwischen verschiedenen Netzwerken verhindert.
Aus der Sicht eines Entwicklers ist jede Bereitstellung eine isolierte, unabhängige Instanz, was zu Backend-Verträgen führt, die nicht miteinander verbunden sind oder voneinander erkannt werden. Beispielsweise muss eine dApp für eine dezentrale Börse (DEX) möglicherweise einzeln in den Netzwerken Ethereum, BNB Chain und Polygon bereitgestellt werden. Dies führt dazu, dass jede Version der dApp isoliert wird.
Als Benutzer kann der Ansatz mit mehreren Bereitstellungen mehrere Herausforderungen mit sich bringen. Beispielsweise ist die nahtlose Übertragung von Tokens von einer Blockchain auf eine andere nicht möglich. Dies geschieht in der Regel durch einen Prozess, bei dem Vermögenswerte auf der Quell-Blockchain zerstört und mithilfe einer externen Brücke auf der Ziel-Blockchain erneut erstellt werden. Dieser Prozess kann zeitaufwändig und verwirrend sein und zu Inseln fragmentierter Daten und einer schlechten Benutzererfahrung führen. Auch die Sicherheitsrisiken, die mit der Speicherung von Vermögenswerten auf mehreren Blockchains verbunden sind, können erheblich sein und zu Hacks und potenziellem Verlust von Geldern führen.
Kettenübergreifende Interoperabilitätslösungen
Die kettenübergreifende Konnektivität verbessert sich, da Entwickler Lösungen entwickeln, die es einfacher machen, Daten und Werte zwischen verschiedenen Netzwerken zu verbinden und zu übertragen. Dies kann neue Möglichkeiten für benutzerfreundlichere und vernetzte Blockchain-Anwendungen eröffnen.
Es gibt verschiedene Ansätze zur Verbesserung der kettenübergreifenden Interoperabilität. Nachfolgend listen wir einige Beispiele auf, um eine große Vielfalt an Lösungen aufzuzeigen.
Kettenglied
Chainlink entwickelt das Cross-Chain Interoperability Protocol (CCIP), einen Open-Source-Standard zur Ermöglichung der kettenübergreifenden Kommunikation, einschließlich Nachrichtenübertragung und Token-Übertragungen. Ziel des CCIP ist es, durch den Einsatz einer standardisierten Schnittstelle eine universelle Verbindung zwischen Hunderten von Blockchain-Netzwerken zu ermöglichen. Es hat das Potenzial, die Komplexität beim Entwurf kettenübergreifender Anwendungen und Dienste zu reduzieren.
Wurmloch
Wormhole ist ein generisches Interoperabilitätsprotokoll, das die Übertragung von Token und Nachrichten zwischen verschiedenen Blockchain-Netzwerken ermöglicht. Nachrichten in einer Quellkette werden von einem Netzwerk von Gatekeepern (Validatoren) überwacht, die Übertragungen an Zielketten überprüfen und erleichtern. Entwickler, die Wormhole verwenden, können dezentrale Anwendungen namens xDapps (kettenübergreifende dezentrale Anwendungen) entwerfen.
SchichtNull
LayerZero ist ein kettenübergreifendes Omnichain-Interoperabilitätsprotokoll für die einfache Nachrichtenübertragung zwischen Blockchains, das eine sichere und zuverlässige Nachrichtenübermittlung mit konfigurierbaren Optionen zum Entfernen von Vertrauensstellungen bietet.
LayerZero Ultra-Light Nodes (ULNs) sind intelligente Verträge, die Blockheader von anderen verbundenen Ketten liefern, um die Effizienz zu verbessern. Ein ULN-Smart-Vertrag wird nur bei Bedarf aktiviert und kommuniziert mit einem Orakel und einem Relay über den LayerZero-Endpunkt. Dieses Design ermöglicht eine leichte und effiziente kettenübergreifende Kommunikation.
Hyperlane
Hyperlane ist ein Delegated Proof of Stake (DPoS)-Blockchain-Protokoll, das die kettenübergreifende Kommunikation durch konfigurierbare Konsensmethoden validiert und sichert. Im Hyperlane-Netzwerk ist jeder Validator dafür verantwortlich, jede Kette zu validieren, mit der das Netzwerk verbunden ist, und sicherzustellen, dass die kettenübergreifende Kommunikation sicher und genau ist.
Inter-Blockchain-Kommunikation
Inter-Blockchain Communication (IBC) ist das Standardprotokoll für die Blockchain-Interaktion im Cosmos Network, das die Interoperabilität zwischen verschiedenen Blockchains ermöglichen soll. IBC definiert einen Mindestsatz an Funktionen, die in den Interchain Standards (ICS) spezifiziert sind und festlegen, wie Blockchains miteinander kommunizieren und Daten austauschen können.
Ein Beispiel ist Osmosis, ein DEX, der es Benutzern ermöglicht, Token zwischen verschiedenen Blockchains auszutauschen. Osmosis nutzt das IBC-Protokoll, um einen nahtlosen Token-Austausch aus verschiedenen Ketten zu ermöglichen, sodass Token-Inhaber von der Interoperabilität profitieren können, die IBC bietet.
Avalanche Warp-Nachrichten
Avalanche Warp Messaging (AWM) ist flexibel konzipiert und ermöglicht es Entwicklern, ihre eigenen Messaging-Spezifikationen zu erstellen, um die Kommunikation zu verbessern. Die AWM-Spezifikation selbst erfordert ein Byte-Array, einen Index darüber, wer an der BLS-Multisignatur teilgenommen hat. AMW erleichtert Entwicklern die Entwicklung leistungsstarker dApps im Avalanche-Netzwerk.
BTC-Relais
BTC Relay ist ein Ketten-Relay, das in einer Live-Umgebung eingesetzt wird. Ermöglicht das Senden von Blockheadern von Bitcoin an Ethereum. Auf diese Weise bietet es eine Möglichkeit, die Aufnahme von Bitcoin-Transaktionen in die Ethereum-Blockchain zu überprüfen und so eine vertrauenswürdige Brücke zwischen den beiden Netzwerken zu schaffen.
Formato Cross-Consensus-Nachricht
Das Cross-Consensus Message (XCM)-Format ermöglicht es verschiedenen Konsenssystemen, auf Polkadot miteinander zu kommunizieren. Mit der erfolgreichen Fusion von XCM Version 3 können Entwickler Anwendungen entwerfen, die Bridging, kettenübergreifende Sperren, Austausch, NFTs, Bedingungen, Kontextverfolgungen und mehr ermöglichen.
Beispielsweise unterstützt das XCM SDK von Moonbeam hauptsächlich Token-Übertragungen über XCM, sodass Entwickler über XCM mit dem Polkadot-Netzwerk interagieren können.
Schultern
Axelar bietet eine Lösung für die kettenübergreifende Kommunikation durch die Verwendung des General Message Passing-Protokolls (GMP), die es Entwicklern ermöglicht, dezentrale Anwendungen zu erstellen, die in mehreren Blockchain-Netzwerken betrieben werden können. Axelar bietet außerdem sichere kettenübergreifende Kommunikation über Delegated PoS (DPoS) für Benutzer, die Token übertragen.
Axelars Brückenanwendung Satellite verbindet beispielsweise Ethereum-basierte BUSD-Token mit Cosmos und ermöglicht so die Interoperabilität zwischen den beiden Ökosystemen.
Vorteile und Grenzen der Interoperabilität
Die Vorteile der Interoperabilität zwischen Blockchains liegen auf der Hand. Benutzer können möglicherweise problemlos über verschiedene Blockchain-Netzwerke hinweg Transaktionen durchführen, ohne auf zentrale Vermittler zurückgreifen zu müssen. Dies verringert auch die Fragmentierung, verbessert die Interoperabilität innerhalb des breiteren Blockchain-Ökosystems und eröffnet neue Grenzen und Geschäftsmodelle.
Diese Lösungen unterliegen jedoch einigen Einschränkungen. Unterschiedliche Blockchains verfügen möglicherweise über unterschiedliche Sicherheitslösungen, Konsensalgorithmen und Programmiersprachen, was die technische Komplexität erhöhen kann. Diese Lösungen können möglicherweise die Wahrscheinlichkeit von Angriffen erhöhen und neue Governance-Herausforderungen zwischen verschiedenen Blockchain-Netzwerken mit sich bringen.
Schlussfolgerungen
Kettenübergreifende Interoperabilitätslösungen haben das Potenzial, die Effizienz und Funktionalität von Blockchain-Netzwerken erheblich zu verbessern, indem sie die Kommunikation und Übertragung von Daten und Werten zwischen verschiedenen Netzwerken ermöglichen.
Es wird erwartet, dass die zukünftige Entwicklung der kettenübergreifenden Interoperabilität weitere Innovationen zwischen verschiedenen Blockchain-Netzwerken und neue Möglichkeiten für Blockchain-basierte Anwendungen vorantreiben wird. Dies kann zu einem vernetzteren und benutzerfreundlicheren Blockchain-Ökosystem führen.
Um jedoch eine breite Anwendung zu erreichen, müssen verschiedene kettenübergreifende Interoperabilitätslösungen mehr Stabilität und Sicherheit erreichen. Es bleibt zu klären, welche Lösung die effizientesten, stabilsten und sichersten Tools bietet.
Weiterführende Literatur:
Was ist eine Blockchain-Brücke?
Was ist Layer 0 in der Blockchain?
Was ist Layer 1 in der Blockchain?
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