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Die erste Smart-Contract-Blockchain, Ethereum, war von Grund auf monolithisch, d. h. sie verwaltet ihre eigene Ausführung, Abwicklung, Konsensbildung und Datenverfügbarkeit. Im Laufe der Jahre entwickelten sich neue dezentrale Anwendungen, was zu einer erhöhten Nachfrage nach Blockspace führte. Wenn die Nachfrage nach Blockspace das Angebot übersteigt, schränkt die eingeschränkte Verfügbarkeit die Bandbreite potenzieller Anwendungen ein, was den Nutzen und die breite Akzeptanz erheblich beeinträchtigt.

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Diese Einschränkung wird als Skalierbarkeits-Trilemma bezeichnet oder, kurz gesagt, die Idee, dass keine öffentliche Blockchain gleichzeitig maximale Dezentralisierung oder Sicherheit erreichen kann, um optimale Skalierbarkeit zu erreichen. Um die Einschränkungen des Skalierbarkeits-Trilemmas zu überwinden, hat sich die Modularität als eine Möglichkeit herauskristallisiert, Kernkomponenten auszulagern, die für die Lösung kritischer Funktionen optimiert sind.

Die Freundlichkeit des Inco-Teams

Die These der modularen Blockchain konzentriert sich auf Rollenspezialisierung. Sie schlägt vor, traditionelle Blockchain-Funktionen – wie Ausführung oder Datenverfügbarkeit – über spezialisierte Netzwerke zu dezentralisieren. Durch die Segmentierung dieser Funktionen von einer einzelnen L1 in unterschiedliche Schichten können Blockchains für optimale Leistung in bestimmten Bereichen maßgeschneidert werden, was die Anpassung, Effizienz und, wo nötig, Dezentralisierung, Sicherheit und Skalierbarkeit deutlich verbessert.

Angesichts der Vielfalt der Anwendungsfälle können diese Funktionen unterschiedlich sein. Ein modulares Netzwerk könnte darauf spezialisiert sein, Oracle-Preis-Feeds zu pushen, Zero-Knowledge-Proving-Dienste bereitzustellen, Daten verfügbar zu machen oder eine skalierbarere Ausführungsebene über einer anderen zugrunde liegenden Blockchain zu ermöglichen.

Die Notwendigkeit der Modularität in der Kryptoindustrie

Ethereum ist ein Beispiel für die schrittweise Transformation in eine modulare Welt. Die Kette wurde zunächst mit einem monolithischen Design gestartet und folgte damit den Spuren von Bitcoin. Arbitrum, eine Schicht 2, stellt die Erfolgsgeschichte von Rollups dar, indem die für die Skalierbarkeit erforderliche intensive Berechnung außerhalb der Kette getrennt und gleichzeitig in der Kette zurückgeführt wird. Viele weitere Projekte haben dieses Design übernommen, dank der Ressourceneffizienz und des weniger kostspieligen Designs der Transaktionsverarbeitung mit Rollups.

Doch damit nicht genug. Immer mehr Netzwerke, die Entwicklern helfen, den Wert der Modularität zu erkennen und zu nutzen, sind auf dem Vormarsch. Celestia ist ein großartiges Beispiel für die Lösung eines offensichtlichen Problems: die erheblichen Kosten für die Speicherung der Datenverfügbarkeit (DA) zurück zu Ethereum. Rollups ermöglichen zwar einen höheren Durchsatz, aber die Transaktionskosten sind immer noch relativ hoch, da sie letztlich von den Speicherkosten der Abwicklungsschicht abhängen. Eine Lösung für dieses Problem besteht darin, eine alternative DA-Schicht anzubieten.

Die Erkenntnis, dass ein einzelnes monolithisches Design die heutigen Blockchain-Anforderungen nicht ohne Kompromisse erfüllen kann, ist der Grund für die Entwicklung hin zur Modularität. Ethereum ist die sicherste Blockchain mit Smart Contracts, hat aber weiterhin mit verschiedenen Mängeln bei der Transaktionsabwicklung und den Gasgebühren zu kämpfen.

Die Freundlichkeit des Inco-Teams

Neben der Lösung der architektonischen Herausforderungen der Blockchain wird immer deutlicher, dass zusätzliche Dienste erforderlich sind, um neue Anwendungsfälle zu ermöglichen und die Einführung von Web 3 voranzutreiben. Beispiele für solche Zusatzdienste sind Oracle-Dienste, dezentrales RPC, ZK-Prover-Netzwerke und KI, um nur einige zu nennen. Blockchains können diese Dienste jedoch aufgrund des zusätzlichen Aufwands, der Hardwareanforderungen oder technischer Inkompatibilitäten nicht nativ unterstützen. Aufgrund der zusammensetzbaren Natur der modularen Architektur müssen Blockchains nicht mehr alles selbst unterstützen – alles kann wie Lego per Plug-and-Play aufgebaut werden.

Die Freundlichkeit des Inco-Teams

Ein ungelöstes Problem, mit dem sich dieser Bereich beispielsweise weiterhin auseinandersetzen muss, betrifft die Vertraulichkeit. Die meisten der heute weit verbreiteten Blockchains sind transparent und können keine On-Chain-Vertraulichkeit hinzufügen, ohne ressourcenintensive Hardware für ihre Validierer zu benötigen, wenn Kryptografiemethoden wie Zero-Knowledge-Proofs (ZKP) oder vollständig homomorphe Verschlüsselung (FHE) verwendet werden.

Über die bestehenden vier Blockchain-Ebenen (Ausführung, Abwicklung, Datenverfügbarkeit und Konsens) hinaus ist eine Vertraulichkeitsebene über bestehenden dApps ein entscheidendes fehlendes Teil, das völlig neue Anwendungsfälle ermöglicht, die auf transparenten Blockchains nicht umsetzbar sind. Inco ist ein Beispiel für ein modulares Protokoll, das als fünfte Ebene – vertrauliches Computing – fungiert, indem es vollständig homomorphe Verschlüsselung (FHE) in Ethereum und andere Blockchains einführt, ohne das Basisprotokoll zu ändern.

Heute gewinnen modulare Protokolle an Bedeutung und werden mit der zunehmenden Verbreitung der Dezentralisierung wahrscheinlich zum Standard für den Aufbau in Web 3. Dieser Standard wird zweifellos den vertikal integrierten Ansatz monolithischer Ketten aufbrechen und bestimmte Legosteine ​​nutzen, die kombiniert werden können, um unterschiedliche modulare Stapel zu erstellen. Das bedeutet, dass Projekte die Module verwenden werden, die sie für ihre spezifischen Anforderungen benötigen, anstatt zu versuchen, alles zu tun.

Dies wird eine unendliche Skalierbarkeit ermöglichen, da ein Netzwerk auf Ethereum für die Sicherheit, Move als Ausführungsumgebung, Celestia für die Datenverfügbarkeit und Inco für vertrauliches Computing angewiesen sein könnte. Das ultimative Ziel ist, dass unterschiedliche Ökosystemmodule koexistieren und gemeinsam wachsen.

Die Landschaft der Blockchain-Technologie wird mit dem Aufkommen modularer Architekturen im Jahr 2024 und darüber hinaus erheblich erweitert. Diese neuartigen Blockchains delegieren mindestens eine der wesentlichen Funktionen – Abwicklung, Konsens, Vertraulichkeit, Datenverfügbarkeit (DA) oder Ausführung – an ein anderes, eigenständiges Blockchain-Framework.

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Autor: Remi Gai

Remi Gai ist Gründer und CEO von Inco. Er ist Web3-Gründermitglied bei South Park Commons und hat einen Hintergrund in den Bereichen Ingenieurwesen (Google, Microsoft), Unternehmertum (Gründungsmitglied von Parallel Finance, einer Suite von DeFi-Protokollen auf Polkadot, die über 500 Millionen TVL erreichten und von Polychain, Sequoia, Founders Fund und Coinbase Ventures unterstützt wurden), Produktmanagement (Web3-UX-Leiter im mitgegründeten Blockchain-Studio) und Risikokapital (8 Decimal Capital). Jetzt baut er Inco auf und zielt darauf ab, die letzte Barriere für die Masseneinführung von Web3 abzubauen.