Ethereum-Skalierungslösungen

Ethereum Scaling ist ein Artikel, der Ihnen helfen wird, sich einen allgemeineren Überblick über die Skalierungsmethoden von Ethereum zu verschaffen.

Im Jahr 2017 geriet das Netzwerk von Ethereum mit der Welle von ICOs und DApps – CryptoKitties – zweimal hintereinander in eine Lähmung.

Das wurde noch einmal wiederholt, als DeFi explodierte, mit viel größeren Auswirkungen als 2017. Es ist sehr offensichtlich, wenn die Transaktionsgebühren zeitweise 16 $ pro Transaktion erreichten.

Dies führt dazu, dass Ethereum in Eile ist, was die Erhöhung der Transaktionsverarbeitungskapazität für schnellere Transaktionsgeschwindigkeiten mit günstigeren Transaktionsgebühren beschleunigt.

Welche Lösungen hat Ethereum also für das Skalierungsproblem?

Das ist auch der Inhalt des 4th Unfolded – Ethereum Scaling Solutions.

Überblick

Erstens wurde die Frage der Skalierbarkeit von Ethereum eher früh (2015) als erst kürzlich diskutiert.

Bei der Skalierungslösung von Ethereum gibt es zwei Hauptansätze: On-Chain-Skalierung und Off-Chain-Skalierung.

1. On-Chain Scaling ist eine Skalierungslösung durch Erhöhung der Datenkapazität der ursprünglichen Blockchain (Layer 1). Derzeit hat Ethereum nur eine Lösung, Ethereum 2.0
   
    
2. Off-Chain-Skalierung sind Lösungen, um den Druck der Transaktionsverarbeitung auf die ursprüngliche Blockchain zu verringern, indem Transaktionen auf einer zweiten Schicht (Schicht 2) verarbeitet werden. Einige typische Lösungen auf Layer 2 sind Channels, Sidechain, Plasma, Rollups.

Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 wird Sharding anwenden, um die Transaktionsverarbeitung zu verbessern, indem die Blockchain in viele verschiedene „Shards“ oder Shards aufgeteilt wird.

Gleichzeitig wird Ethereum 2.0 den Konsensmechanismus von Proof-of-Work ( Proof-of-Work ) auf Proof-of-Stake ( Proof-of-Stake ) umstellen.

Schicht 2

Kanäle

Kanäle sind die ersten viel diskutierten Off-Chain-Skalierungslösungen in der Ethereum-Community. 

Es ermöglicht den Teilnehmern, Transaktionen außerhalb der Kette mehrmals durchzuführen, während nur 2 Transaktionen an die ursprüngliche Blockchain (Schicht 1) gesendet werden.

Beispiel: A und B überweisen einander Geld. Sowohl A als auch B müssen einen ETH-Betrag in der Multisig-Brieftasche sperren, um den Kanal zu öffnen, dann haben beide das Recht, so viele Transaktionen durchzuführen, wie sie wollen. Nachdem Sie fertig sind, schließen beide den Kanal und erhalten das zuvor gesperrte Geld zurück. 

Die beiden häufigsten Arten von Kanälen sind der staatliche Kanal und sein Unterzweig, der Zahlungskanal .

Channels hat jedoch die Fähigkeit, die Transaktionsverarbeitungsgeschwindigkeit um ein Vielfaches zu erhöhen. Es gibt jedoch immer noch Einschränkungen, wie z. B. 1) Kanalteilnehmer müssen es im Voraus wissen, 2) der Transaktionsbetrag muss in einem Multisig-Wallet gesperrt sein.

Das macht es schwierig, Channels auf Smart Contracts allgemeiner Art anzuwenden.

Einige Channels-Projekte wie Raiden Network (P) Context Network, Counterfactual, Spankchain, Celer Network .

Plasma

Plasma ist ein von Vitalik Buterin und Joseph Poon vorgeschlagenes Framework zum Erstellen skalierbarer DApps auf Ethereum .

Die Struktur von Plasma ermöglicht die Erstellung einer unendlichen Anzahl von untergeordneten Ketten, die in der Lage sind, unabhängig zu arbeiten, zu kommunizieren und mit der ursprünglichen Ethereum-Blockchain zu interagieren, indem Smart Contracts und Merkle-Tree kombiniert werden.

Durch das Auslagern von Transaktionen von der übergeordneten Blockchain auf die untergeordnete Blockchain wird die Transaktionsausführung schneller und billiger. Aber Plasma hat den Hauptnachteil, dass die Rückzugszeit von Schicht 2 bis zur ursprünglichen Kette ziemlich lang ist.

Plasma Framework-Projekte können als Matic Network , Loom Network , OMG Network genannt werden.

Seitenketten

Sidechains sind unabhängige Blockchains, die ihre eigenen Konsensregeln haben und mit Ethereum kompatibel sind. 

Durch die Verwendung der Ethereum Virtual Machine (EVM) haben Sidechains die Möglichkeit, mit Ethereum zu interagieren, z. B. Token-Bewegung, intelligente Vertragsbereitstellung usw. von der ursprünglichen Kette zur Sidechain und umgekehrt.

Einige typische Sidechain-Projekte sind xDAI , POA Network.

Rollups

Rollups sind Lösungen, die Sidechain-Transaktionen in einer einzigen Transaktion kapseln und kryptografische Beweise generieren, die als SNARKs (kurze nicht interaktive Wissensargumente) bekannt sind. Nur dieser Nachweis wird an die Hauptkette gesendet.

Mit anderen Worten, Rollups bedeutet, dass alle Status- und Ausführungsaufträge wie Signaturprüfung, Vertragsausführung usw. in Sidechains verarbeitet werden und die Ethereum-native Blockchain nur Transaktionsdaten speichert.

Es gibt 2 Arten von Rollups, darunter 1) Zero Knowledge (ZK-Rollups) 2) Optimistische Rollups

Der Unterschied zwischen ZK-Rollups und optimistischen Rollups ist die Art des Beweises, den jedes Protokoll verwendet.

ZK-Rollups

ZK-Rollups verwendet Gültigkeitsnachweise, was bedeutet, dass der Blockchain immer ein neuer Zustand mit Beweis dafür angezeigt wird, dass er tatsächlich gültig ist.

Obwohl ZK-Rollups eine schnellere Geschwindigkeit als Optimistic hat, kann es nur auf einfache Arten von Transaktionen angewendet werden, die mit vielen hochkomplexen Smart Contracts nur schwer kompatibel sind.

Einige typische Projekte von ZK-Rollups sind zk-Sync, Loopring .

Optimistische Rollups

Optimistische Rollups verwenden Betrugsnachweise, was bedeutet, dass ein neuer Zustand als gültig gilt, es sei denn, der Blockchain wird innerhalb eines bestimmten Zeitraums ein Betrugsnachweis übermittelt.

Darüber hinaus verwendet Optimistic Rollups eine Ethereum-kompatible virtuelle Maschine namens OVM ( Optimistic Virtual Machine ). Dadurch können Projekte optimistische Rollups einfacher übernehmen.

Das typische Projekt von Optimistic Rollups hat nur Optimismus.

Epilog

Nach jahrelanger Forschung und Entwicklung von Skalierungslösungen hat Ethereum sowohl kurz- als auch langfristig seine Lösungen.

Langfristig sind die beiden Lösungen, die sehr geschätzt werden, Ethereum 2.0 und Rollups.

Denn Ethereum 2.0 wird die Skalierbarkeit der ursprünglichen Blockchain erheblich erhöhen, und Rollups wie Optimism werden diese Fähigkeit noch weiter verstärken.

Hoffentlich hilft Ihnen dieser Artikel, sich einen Überblick über die Skalierungslösungen von Ethereum zu verschaffen.

Dies ist eine Unfolded-Kolumne von Coin98, in der Sie Einblicke in den Kryptowährungsmarkt finden.

Viele Grüße und bis bald!