Erzielung robuster und skalierbarer Blockchain-Lösungen durch Verifizierung und hybride On-Chain- und Off-Chain-Integration
Vitalik Buterin von Ethereum wird oft mit der Beschreibung von Blockchains zitiert als „ein Weltcomputer”wo dezentrale Knoten Smart Contracts ausführen und Konsensprotokolle verwenden, um sicherzustellen, dass sich alle ehrlich verhalten. Blockchain-Evangelisten nehmen diese Analogie manchmal wörtlich, wenn sie versuchen, sich eine Zukunft vorzustellen, in der die gesamte Rechenleistung in der Kette läuft, und wenn sie argumentieren, dass dies überhaupt der Fall ist Berechnen Sie Transaktionen, die außerhalb der Kette stattfinden sind per Definition weniger sicher.
Da sich so viele Gespräche auf die Skalierung von On-Chain-Computing konzentrieren, riskieren wir, die Arten von Computing zu übersehen, die höchstwahrscheinlich immer außerhalb der Chain bleiben werden. Und dabei verlieren wir den Fokus auf die wichtigen Fortschritte, die gemacht werden, um hochsichere, überprüfbare Off-Chain-Computing-Lösungen zu schaffen.
Lassen Sie uns zunächst all die erstaunlichen Dinge hervorheben, die Sie in der Kette tun können. Smart Contracts sind absolut die richtigen Bausteine, um Daten hinzuzufügen und Transaktionen auf Blockchains durchzuführen. Sie ermöglichen es uns, die in der Kette gespeicherten Vermögenswerte zu strukturieren, die Aktionen zu definieren, die Sie mit diesen Vermögenswerten durchführen können, und durchzusetzen, wer Transaktionen durchführen darf.
Smart Contracts sind zwar innovativ, haben aber einen begrenzten Umfang und haben Schwierigkeiten bei der Verwaltung komplexer Anwendungslogik. Darüber hinaus machen hohe Transaktionsgebühren und langsamere Verarbeitungszeiten in überlasteten Netzwerken wie Ethereum es für Anwendungen, die einen hohen Durchsatz und Echtzeitleistung erfordern, unpraktisch.
Stattdessen liegt die Lösung in einem hybriden Ansatz, der die Stärken sowohl der On-Chain- als auch der Off-Chain-Prozesse nutzt. Im Mittelpunkt dieses Ansatzes steht das Konzept von verifizierte Berechnung.
Verifizierte Berechnungen ermöglichen die Durchführung komplexer Berechnungen außerhalb der Kette und die anschließende sichere Validierung durch die Blockchain. Dies stellt sicher, dass Off-Chain-Berechnungen vertrauenswürdig und manipulationssicher sind und kombiniert die Effizienz und Flexibilität der Off-Chain-Verarbeitung mit der Sicherheit und Transparenz der On-Chain-Validierung. Indem wir uns auf verifizierte Datenverarbeitung konzentrieren, können wir die Einschränkungen eines vollständig in der Kette befindlichen Modells beseitigen und eine ausgewogenere, skalierbarere und sicherere Blockchain-Integration erreichen.
Nicht alles gehört in die Kette
Die Vision einer vollständig On-Chain-Zukunft, in der jeder Rechenprozess auf Blockchains ausgeführt wird, steht vor großen praktischen Herausforderungen. Während Layer 2 und alternative Blockchains einige der frühen Skalierungsprobleme bei Smart Contracts drastisch ausgeräumt haben, ändern sie nichts grundsätzlich an der Tatsache, dass Smart Contracts nur einem relativ begrenzten Spektrum von Zwecken dienen und nicht als Allzweckcomputer gedacht sind .
Reale Anwendungen können nicht vollständig in der Kette erstellt werden. Identität, Daten und finanzielle Vermögenswerte unterliegen erheblichen Abhängigkeiten von realen Systemen, die nicht in der Kette existieren. Die Integration in die reale Welt erfordert die Arbeit außerhalb der Kette. Beispielsweise erfordert die Verbindung von Blockchain-Anwendungen mit traditionellen Finanzsystemen, Regulierungsrahmen und Identitätsprüfungsdiensten robuste Off-Chain-Interaktionen.
Darüber hinaus erfordern KI-Modelle, die Verarbeitung großer Datenmengen und komplexe Geschäftsprozesse derzeit Off-Chain-Computing-Ressourcen – und werden dies wahrscheinlich auch immer tun. Der Bedarf an Rechenleistung und Datenspeicherung für diese Aufgaben übersteigt die Möglichkeiten der bestehenden Blockchain-Technologie bei weitem. Es sollte nicht überraschen, dass fast alle Web3-Anwendungen hauptsächlich mit Off-Chain-Code erstellt werden. Ohne diese Off-Chain-Komponente hätten wir keine praktischen, nutzbaren Anwendungen. Off-Chain-Computing bietet die nötige Flexibilität und Effizienz, um komplexe Aufgaben zu bewältigen, deren Ausführung in der Kette unpraktisch ist.
Die Verwendung von Off-Chain-Code zum Aufbau von On-Chain-Transaktionen führt jedoch zu neuen Vektoren für Betrug, Hacks und Compliance-Probleme. Wenn Off-Chain-Berechnungen mit der Blockchain interagieren, ist die Gewährleistung der Integrität und Sicherheit dieser Interaktionen von größter Bedeutung. Hier wird die Verifizierung von entscheidender Bedeutung – indem wir eine transparente Möglichkeit zur Ausführung von Off-Chain-Code und eine unveränderliche Bescheinigung bieten, die beweist, dass die Daten und der Code nicht manipuliert wurden, können wir Sicherheit und Vertrauenswürdigkeit im hybriden Blockchain-Modell gewährleisten.
Die Verifizierung fungiert als Brücke zwischen der On-Chain- und Off-Chain-Welt und stellt sicher, dass die Ergebnisse von Off-Chain-Berechnungen vertrauenswürdig sind, bevor sie von der Blockchain akzeptiert werden. Dieser Ansatz kombiniert die Effizienz und Flexibilität der Off-Chain-Verarbeitung mit der Sicherheit und Transparenz der On-Chain-Validierung. Indem wir uns auf verifizierte Datenverarbeitung konzentrieren, können wir die Einschränkungen eines vollständig in der Kette befindlichen Modells beseitigen und eine ausgewogenere, skalierbarere und sicherere Blockchain-Integration erreichen.
Vertrauen durch Verifizierung
Während Off-Chain-Berechnungen die notwendige Flexibilität und Effizienz bieten, müssen ihre Ergebnisse vertrauenswürdig und nahtlos in On-Chain-Daten integriert sein. Hier spielt die Verifizierung eine entscheidende Rolle.
Durch die Verifizierung wird sichergestellt, dass Off-Chain-Berechnungen korrekt und manipulationssicher sind, bevor sie von der Blockchain akzeptiert werden. Dies wird durch Spieltheorie und kryptografische Beweise erreicht, bei denen Off-Chain-Berechnungen einen Beweis generieren, der von einem unabhängigen Knotennetzwerk effizient überprüft werden kann, ohne die zugrunde liegenden Daten preiszugeben. Diese Beweise bestätigen, dass die Berechnungen korrekt durchgeführt wurden und dass die Ergebnisse zuverlässig sind.
Bei der Integration von Blockchain mit Off-Chain-Datenquellen stellen Verifizierungsmechanismen beispielsweise sicher, dass die zwischen Systemen ausgetauschten Daten nicht verändert wurden und überprüfbar sind. Die Genauigkeit und Verlässlichkeit von Informationen sind bei Anwendungen, die Finanztransaktionen, Rechtsverträge und personenbezogene Daten betreffen, von größter Bedeutung. Verifizierungsmechanismen stellen sicher, dass Off-Chain-Daten nicht verändert wurden, bevor ihr kryptografischer Hash in der Blockchain aufgezeichnet wird.
Darüber hinaus sind Verifizierungsmechanismen unerlässlich, um Transparenz zu erreichen und Vertrauen in dezentrale Anwendungen aufzubauen. Sie ermöglichen Benutzern und Entwicklern, die Richtigkeit von Off-Chain-Berechnungen zu validieren, ohne die Systemleistung zu beeinträchtigen. Dieses Vertrauen ist besonders wichtig im dezentralen Finanzwesen und anderen Blockchain-basierten Anwendungen, bei denen eine genaue und sichere Datenverarbeitung von entscheidender Bedeutung ist. Durch die Verifizierung wird sichergestellt, dass alle Parteien dem System vertrauen können, auch wenn sie sich gegenseitig nicht grundsätzlich vertrauen.
Die Verifizierung fungiert als Brücke zwischen On-Chain- und Off-Chain-Prozessen. Es gewährleistet die Zuverlässigkeit und Überprüfbarkeit von Off-Chain-Berechnungen, Code oder APIs und verbessert so die Gesamtintegrität und Vertrauenswürdigkeit von Web3-Anwendungen. Diese Überbrückungsfunktion ermöglicht eine flexiblere und skalierbarere Architektur, die Innovation und Wachstum ermöglicht, ohne durch die Einschränkungen eines reinen On-Chain-Systems behindert zu werden.
Auf dem Weg zu einer effektiven Blockchain-Integration
Um das Potenzial der Blockchain-Technologie wirklich auszuschöpfen, müssen wir die Grenzen intelligenter Verträge und die Unpraktikabilität eines vollständig auf der Kette basierenden Ansatzes erkennen. Die Verifizierung ist der Schlüssel zur Überbrückung der Lücke zwischen On-Chain- und Off-Chain-Prozessen und macht Blockchain-Anwendungen effektiver und skalierbarer.
Ein Hybridmodell, das On-Chain- und Off-Chain-Prozesse kombiniert und durch robuste Verifizierungsmechanismen unterstützt wird, bietet eine praktische Lösung. Dieser Ansatz geht auf Skalierbarkeits- und Datenschutzherausforderungen ein und verbessert gleichzeitig die allgemeine Integrität und Vertrauenswürdigkeit von Web3. Durch die Übernahme dieses hybriden Ansatzes kann die Branche Lösungen entwickeln, die sicher und transparent sind und in der Lage sind, komplexe reale Anwendungen zu bewältigen.
Blane Sims, Chief Product Officer bei Es wird wahr sein
Blane Sims ist Produktleiter bei Truebit und leistet Pionierarbeit bei verifizierten Computerlösungen für Web3-Anwendungen. Mit einem Schwerpunkt auf der Verbesserung der Transparenz und des Vertrauens in dezentrale Systeme vertritt er die entscheidende Rolle der Verifizierung bei der Etablierung von Datenintegrität und algorithmischer Korrektheit. Die Expertise von Sims umfasst Blockchain-Technologie, KI-Integration und komplexe Datenökosysteme. Seine Arbeit bei Truebit zielt darauf ab, die Lücke zwischen Blockchain-Einschränkungen und realen Rechenanforderungen zu schließen und so eine neue Ära vertrauenswürdiger Anwendungen zu ermöglichen. Zuvor hatte Sims Führungspositionen bei Tapad, MiQ und Signal inne und trieb Innovationen bei Datenplattformen und Identitätsauflösung voran.
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