Die Blockchain-Technologie entwickelt sich ständig weiter und verschiebt die Grenzen dessen, was im Bereich dezentraler Systeme möglich ist. In diesem Blogbeitrag untersuchen wir 10 bahnbrechende Konzepte, die die Zukunft von Blockchain-Ökosystemen prägen. Von der Kontoabstraktion bis hin zu parallelisierten EVMs spielt jede Idee eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Skalierbarkeit, Sicherheit und Benutzererfahrung.

1. Kontoabstraktion

Account Abstraction ist ein Paradigmenwechsel im Blockchain-Design, der darauf abzielt, die Kontrolle über ein Konto von seinem Eigentum zu trennen. Traditionell sind Blockchain-Konten sowohl Eigentum privater Schlüssel als auch von diesen kontrolliert. Mit Account Abstraction können Eigentum und Kontrolle getrennt werden, was eine flexiblere Kontoverwaltung und eine schnelle Verbesserung der Sicherheit und Benutzererfahrung ermöglicht.

Im herkömmlichen Bereich der Externally Owned Accounts (EOAs) sind die Funktionalitäten in einer Weise eingeschränkt, die das Onboarding der nächsten Benutzergeneration nicht aktiv fördert oder erleichtert. Die mit der Verwaltung privater Schlüssel verbundenen Herausforderungen führen bei bestimmten Benutzern zu Zurückhaltung, da sie nicht bereit sind, die Verantwortung für die Sicherung ihrer Schlüssel zu übernehmen. Nehmen wir zum Beispiel MetaMask, eine weit verbreitete browserbasierte Wallet, die als EOA fungiert. Da es nicht in der Lage ist, intelligente Verträge auszuführen, beschränkt sich sein Nutzen auf Anwendungsinteraktionen, bei denen Benutzer die Kontrolle über ihre Konten aufgeben müssen. Diese Einschränkung steht im krassen Gegensatz zu Vertragskonten, die Smart Contracts einsetzen können und so die Wallet-Funktionalität und -Anpassung erweitern.

Die Kontoabstraktion vereinfacht die Entwicklung intelligenter Vertragskonten, die explizit für die Definition und Überwachung von Benutzerkonten konzipiert sind. Dieser innovative Ansatz bringt zahlreiche Vorteile mit sich, darunter die Einrichtung anpassbarer Sicherheitsprotokolle, die Ausführung von Batch-Transaktionen und die Möglichkeit, Konten ohne die Notwendigkeit einer Seed-Phrase wiederherzustellen. Ein solches Konzept verbessert die Individualisierung von Kontofunktionen erheblich und ebnet den Weg für innovative Anwendungsfälle und dezentrale Anwendungen (dApps).

2. Blockspace als Ware

Blockspace, das grundlegende Gut im Bereich der Blockchain-Technologie, ist ein einzigartiges und begehrtes „Produkt“, das die Dynamik der digitalen Landschaft verändert hat. Im Gegensatz zu herkömmlichen Rohstoffen wird Blockspace nicht von einzelnen Unternehmen produziert; Stattdessen geht es von dezentralen Netzwerken aus, wie denen, die Bitcoin und Ethereum steuern.

Die Knappheit von Blockraum führt zu einer Debatte über seinen Wert, da Verbraucher jährlich Milliarden für seine Nutzung zahlen. Der Gaspreis ist ein Signal für die Nachfrage nach Blockraum (der selbst eine Kombination aus Rechen-, Speicher- und Bandbreitenressourcen ist) und alle L1s, L2s, Sidechains usw. sind Produzenten und Verkäufer davon. Insbesondere führt ein Netzwerkeffekt rund um den Blockspace eines Verkäufers zu höheren Preisen und erzeugt einen ähnlichen Effekt wie die bei Social-Media-Anwendungen beobachtete Viralität. Der Marktanteil von Blockspace unterliegt ständigen Veränderungen, wie das rasante Wachstum der Gebühren auf Ethereum, aber relativ gesehen auch auf Plattformen wie Avalanche, Polygon, Arbitrum und Optimism zeigt.

Heutzutage können Anwendungen auf Blockchains nach der Bereitstellung ohne Overhead betrieben werden, da die Benutzer für die Betriebskosten aufkommen, eine Abkehr vom traditionellen Modell, bei dem Unternehmen die Infrastrukturkosten tragen. Die oben erwähnte Kontoabstraktion kann dies jedoch umkehren, was zu künftigen Vereinbarungen führen wird, bei denen Anwendungen die Gaskosten der Benutzer decken und so die Blockspace-Kosten wieder auf Start-ups und Unternehmen zurückfallen. Die kontinuierliche Weiterentwicklung von Blockspace als Ware markiert eine entscheidende Entwicklung in der digitalen Wirtschaft mit tiefgreifenden Auswirkungen auf die Zukunft dezentraler Technologien.

3. Blobspace

Blobspace erweist sich als transformative Lösung, die die Speicherung großer Datenmengen außerhalb der Kette erleichtert, wodurch die Belastung der Blockchain verringert und die Effizienz und Erschwinglichkeit von Anwendungen verbessert wird. Seine Integration in das Ethereum EIP 4844-Upgrade (Decun) spiegelt einen entscheidenden Wandel in der L2-Landschaft wider. Im Gegensatz zum traditionellen Blockspace führt Blobspace einen neuartigen Ressourcenmarkt auf Ethereum ein und geht über das herkömmliche Blockverkaufsmodell hinaus zu einer dynamischeren Struktur, die den Handel mit „Blobs“ beinhaltet. Diese Blobs, im Wesentlichen temporäre Transaktionsdatenblöcke, stellen einen flexibleren und effizienteren Ansatz zur Verarbeitung von Informationen dar.

Die Entstehung von Blobspace geht auf Danksharding zurück, ein konzeptionelles Design des Ethereum-Forschers Dankrad Feist, das die Vorstellung von Shards als eigenständige Blockchains zu Shards als mehreren Daten-Blobs innerhalb von Blöcken neu definiert. Dieser innovative Ansatz revolutioniert nicht nur die dezentrale Datenspeicherung, sondern schafft auch dedizierten Raum für die Verwaltung großer, unstrukturierter Daten außerhalb der Kette. Durch die Optimierung der Transaktionskosten in der Kette und die Stärkung der Netzwerkskalierbarkeit öffnet Blobspace die Tür zur Speicherung verschiedener Datentypen, einschließlich komplexer Anwendungsdaten, im Layer-2-Ökosystem von Ethereum.

4. L3s (Layer-3-Skalierungslösungen)

Layer-3-Skalierungslösungen stellen eine umfassende Reihe von Techniken dar, die darauf ausgelegt sind, Skalierbarkeitsherausforderungen innerhalb von Blockchain-Netzwerken effektiv zu bewältigen. Im Gegensatz zur Layer-1-Skalierung, die Aktualisierungen von Elementen wie Blockgröße, Konsensmechanismen oder Datenbankpartitionierung umfasst, und der Layer-2-Skalierung, die Methoden wie das Bündeln von Transaktionen, die parallele Verarbeitung oder die Abwicklung von Transaktionen außerhalb der Kette verwendet, sind Layer-3-Lösungen (L3s) über diese traditionellen Ansätze hinausgehen. Durch die Konzentration auf innovative Methoden wie State Channels, Sidechains und Sharding zielen L3s darauf ab, den Transaktionsdurchsatz erheblich zu steigern, ohne die kritischen Aspekte der Dezentralisierung und Sicherheit zu beeinträchtigen.

Gleichzeitig werden Layer-3-Protokolle strategisch auf der Layer-2-Infrastruktur aufgebaut, um als Hosting-Plattform für anwendungsspezifische dezentrale Anwendungen zu dienen. Dieser integrierte Ansatz befasst sich nicht nur mit der Skalierbarkeit, sondern löst auch verschiedene Probleme wie Interoperabilität, Anpassung und mehr. Dennoch wirft der Mangel an standardisierter Infrastruktur für L3s immer noch mehrere Probleme auf. Bemerkenswerte Beispiele für Layer-3-Protokolle sind Orbs, Arbitrum Orbit und zkSync Hyperchains.

5. MEV (Miner/Maximaler extrahierbarer Wert)

MEV ist ein Konzept, das die wirtschaftlichen Anreize für Bergleute anerkennt, Transaktionen neu anzuordnen, zu verzögern oder zu zensieren, um ihre Gewinne zu maximieren. Dieses Phänomen führt häufig zu Ineffizienzen und erhöhten Transaktionskosten. Um den potenziellen negativen Auswirkungen von MEV auf tatsächliche Protokollbenutzer entgegenzuwirken, verfolgen Blockchain-Projekte aktiv Strategien wie die Implementierung von Verbesserungen des Konsensalgorithmus und eines MEV-Wiederherstellungsmechanismus. Diese Maßnahmen zielen darauf ab, die Einnahmenteilung zu demokratisieren und eine gerechte Verteilung unter den Teilnehmern zu ermöglichen. Darüber hinaus umfassen die Bemühungen die Optimierung der Transaktionssequenzierung durch die Förderung der Dezentralisierung von Sequenzern, den Einsatz von MEV-Extraktionsprotokollen und die Erfassung von kettenübergreifendem MEV.

Die Cross-Chain-Technologie von UniswapX spielt eine entscheidende Rolle bei der Realisierung der Cross-Chain-MEV-Erfassung. Um potenziellen negativen Auswirkungen auf echte Protokollbenutzer entgegenzuwirken, werden Maßnahmen wie faire Verteilung, Datenschutz und Off-Chain-Order-Matching ergriffen. Modularisierung und Dezentralisierung der MEV-Teilnehmer sind integrale Bestandteile der Ethereum-Roadmap und tragen zur Schaffung eines robusteren und sichereren MEV-Ökosystems bei. Zur Demokratisierung der MEV-Einnahmen gehört die Erkundung von Bereichen wie Anti-MEV-DEXs, bei denen Gewinne an Handelsnutzer übertragen werden, um ein positives Handelsumfeld zu fördern. Ein faires Marktwettbewerbsumfeld, gepaart mit effizienten Vorteilsverteilungsmechanismen und einer dezentralen Architektur, ist für die Förderung von Innovationen und die Sicherstellung einer gesunden Entwicklung des On-Chain-Handelsökosystems von entscheidender Bedeutung. Der neutrale Charakter von Suchgeräten und Blockbuilding-Technologien unterstreicht die Bedeutung einer verantwortungsvollen Nutzung für deren Auswirkungen auf das breitere Handelsumfeld.

6. Token-gebundene Konten

Der Ethereum Improvement Proposal ERC-6551 führt das Konzept von Token Bound Accounts (TBAs) ein, bei denen es sich im Wesentlichen um Smart Contracts handelt, die über eine eigene Adresse verfügen und mit einem bestimmten NFT verwaltet werden. Betrachten Sie es als eine Mini-Wallet, die direkt mit dem NFT verknüpft ist, die Sicherheit erhöht und gleichzeitig einen Mechanismus zur präzisen Kontrolle von Zugriffen und Berechtigungen bietet.

Im Wesentlichen erweitern TBAs die Fähigkeiten von ERC-721- und ERC-1155-Tokens (die typischen, begrenzten Standards von NFTs), um über eigene Smart-Contract-Konten zu verfügen. Dies ermöglicht es NFTs, digitale Vermögenswerte (fungibel oder nicht fungibel) zu besitzen und mit ihnen zu interagieren und nahtloser mit dezentralen Anwendungen (dApps) zu interagieren. Künstler können beispielsweise ihre Kunstwerk-NFTs mit einer TBA verknüpfen, die alle ihre anderen Kunstwerke enthält, sodass sie mehrere Token innerhalb eines einzigen Kontos verwalten können. Im Bereich DeFi ermöglichen TBAs NFTs die Teilnahme an der Ertragslandwirtschaft oder der Bereitstellung von Liquidität. Darüber hinaus erhalten durch NFTs repräsentierte In-Game-Assets die Möglichkeit, andere Assets zu besitzen oder sich an zusätzlichen In-Game-Smart Contracts zu beteiligen. Im Kontext von DAOs, bei denen NFTs Stimmrechte symbolisieren, ermöglichen TBAs die direkte Teilnahme an der Abstimmung über Vorschläge.

7. Gültigkeitsnachweise

Gültigkeitsnachweise spielen eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Integrität der Daten in der Blockchain. Sie haben gegenüber Betrugsnachweisen wohl einen grundlegenden Vorteil, da sie sicherstellen, dass nur korrekte Zustandsübergänge akzeptiert werden. Gültigkeitsnachweise sind kryptografische Beweise, die es Netzwerkteilnehmern ermöglichen, die Richtigkeit von Transaktionen oder Berechnungen zu überprüfen, ohne diese erneut ausführen zu müssen. Sie steigern die Effizienz von Blockchain-Netzwerken, wobei der Schwerpunkt derzeit auf L2s liegt, indem sie Redundanz reduzieren und die allgemeine Überprüfbarkeit von On-Chain-Daten verbessern. Der Hauptnachteil besteht darin, dass Gültigkeitsnachweise für jeden einzelnen Zustandsübergang erforderlich sind und nicht nur, wenn ein solcher Übergang angefochten wird, was sich auf die Skalierbarkeit auswirkt.

zk-Rollups nutzen Gültigkeitsnachweise, um gültige Zustandsübergänge zu einer übergeordneten Kette nachzuweisen – häufig verwendet mit Beweissystemen wie SNARKs und STARKs. (Bitte beachten Sie jedoch, dass diese Beweissysteme (z. B SNARK, STARK) können entweder als Betrugsbeweis oder als Gültigkeitsbeweis verwendet werden. Mit Beweissystemen beweisen wir, und mit Betrug oder Gültigkeit beweisen wir.)

8. Restaking und Liquid-Restaking

Unter Restating versteht man den Prozess der Reinvestition eingesetzter Vermögenswerte, um zusätzliche Belohnungen zu erhalten. Dieses Konzept spielt eine entscheidende Rolle bei der Förderung einer langfristigen Teilnahme an Blockchain-Netzwerken. Liquid Restating geht noch einen Schritt weiter, indem es Benutzern ermöglicht, ihre eingesetzten Vermögenswerte zu handeln oder zu nutzen, ohne auf einen Zeitraum ohne Absicherung warten zu müssen. Diese Flexibilität erhöht die Liquidität und fördert ein dynamischeres Ökosystem.

Im Blockchain-Bereich gewinnt das Meta-Restaking immer mehr an Bedeutung, insbesondere mit der bevorstehenden Einführung von EigenLayer. Da bereits über 1 Milliarde US-Dollar in EigenLayer-Verträge eingezahlt sind, ist ein harter Wettbewerb zwischen Unternehmen entstanden, die um eine bedeutende Rolle im EigenLayer-Ökosystem wetteifern. Es wird erwartet, dass sich dieser Wettbewerb auf Liquid Restating Tokens (LRT) ausweitet und die vorherigen Liquid Staking Token (LST)-Kämpfe übertrifft. LRTs versprechen Erträge aus nativem ETH-Einsatz sowie zusätzliche Erträge aus Restaking-Netzwerken wie EigenLayer. Diese Token, die an das Sicherheitsmodell von EigenLayer gebunden sind, ermöglichen eine fein abgestimmte Zugriffskontrolle und Berechtigungen innerhalb von Blockchain-Netzwerken.

Im Jahr 2024 könnte es zu einem LRT-Boom kommen, angetrieben durch die anhaltende Airdrop-Welle, da theoretisch zwei Airdrop-Möglichkeiten gleichzeitig genutzt werden können. Projekte wie Swell und Puffer werden als bemerkenswerte Konkurrenten hervorgehoben, mit einzigartigen Funktionen wie zusätzlichem Slashing-Schutz und Kooperationen mit Branchenexperten, die sie als Schlüsselakteure in der sich entwickelnden Landschaft der Liquid Restating Tokens positionieren.

9. Datenverfügbarkeitsebenen:

Data Availability (DA)-Schichten befassen sich mit der Herausforderung, die Verfügbarkeit von Off-Chain-Daten in dezentralen Systemen sicherzustellen. Diese Schichten stellen sicher, dass Daten im Zusammenhang mit Smart Contracts oder dezentralen Anwendungen zugänglich und überprüfbar bleiben. Datenverfügbarkeitsschichten tragen zur allgemeinen Zuverlässigkeit und Effizienz von Blockchain-Netzwerken bei, indem sie Probleme mit der Nichtverfügbarkeit von Daten verhindern.

DA wird mit der Bandbreitenschicht verglichen, die das Potenzial hat, die Kryptolandschaft von langsam und teuer in schnell, günstig und reichlich vorhanden zu verwandeln – und das alles, ohne die Dezentralisierung zu gefährden. DA wird als Hauptengpass identifiziert, der Blockchain-Netzwerke daran hindert, das volle Potenzial ihrer Ressourcenkosten und Durchsatzniveaus auszuschöpfen.

Eine spannende Entwicklung in diesem Bereich ist die bevorstehende Einführung von EigenDA, dem ersten Actively Validated Service (AVS) von EigenLayer. Als zusätzliche Ertragsquelle ist EigenDA bereit, zu den bereits erwähnten Liquid Restating Tokens (LRT) beizutragen und so den Gesamtnutzen des EigenLayer-Ökosystems zu steigern.

EigenDA unterscheidet sich von Celestia, einem weiteren prominenten Konkurrenten im DA-Bereich, durch die Übernahme einer einzigartigen Netzwerkstruktur. Durch die Absicherung durch abgesteckte ETH statt durch eine alternative Layer-1-Lösung richtet EigenDA seine DA-Eigenschaften enger an Ethereum aus. Dies verringert nicht nur bestimmte Sicherheitsannahmen, sondern macht es auch zu einer praktikablen Wahl für Rollups, die mehr DA erfordern, als die Ethereum-Schicht 1 bieten kann. Während Celestia und EigenDA derzeit im Bereich der Datenverfügbarkeitsschichten führend sind, drängen andere Konkurrenten auf den Markt. Insbesondere hat NEAR DA-Funktionen in seine Kette integriert und dabei Erkenntnisse aus der Sharding-Forschung der letzten Jahre genutzt.

10. Parallelisierte EVMs (Ethereum Virtual Machines)

Parallelisierte EVMs bieten einen Durchbruch in der Skalierbarkeit, indem sie die gleichzeitige Ausführung intelligenter Verträge ermöglichen, mehrere Transaktionen verarbeiten und so den Durchsatz erheblich steigern.

Solana, ein Pionier in diesem Bereich, hat die Parallelisierung seiner Solana Virtual Machine (SVM) vorangetrieben. Die Fähigkeit, mehrere Transaktionen gleichzeitig zu verarbeiten, wenn sie sich nicht auf denselben Status auswirken, zeichnet die SVM aus und stellt eine gewisse Überlegenheit gegenüber der herkömmlichen Ethereum Virtual Machine (EVM) dar. Diese einzigartige Funktion hat zu einem Anstieg der parallelen VM geführt, wobei Projekte versuchen, die Skalierbarkeitsvorteile von Solana sowohl auf Ethereum Layer 2-Lösungen als auch auf neuen Layer 1-Blockchains zu reproduzieren.

Eclipse ist ein solches Projekt, das die SVM von Solana nutzt, um ein auf Ethereum basierendes Rollup aufzubauen, ergänzt durch Celestia für die Datenverfügbarkeit. Monad hingegen konzentriert sich auf die Parallelisierung der EVM selbst und den Übergang von der Single-Threaded- zur Multithread-Ausführung. Trotz der erheblichen Herausforderungen sind die potenziellen Vorteile immens – stellen Sie sich die Geschwindigkeit, Größe und Kosteneffizienz von Solana in Verbindung mit dem robusten Ökosystem von Ethereum vor.

Die Strategie „Solanas Geschwindigkeit, aber Ethereums Verbreitung“ hat über Monad und Eclipse hinaus an Bedeutung gewonnen. Sei hat in einer aktuellen Pivot-Ankündigung sein Engagement für die Entwicklung einer parallelisierten EVM-Kette im Einklang mit dieser Erfolgsstrategie zum Ausdruck gebracht. Die Anleger haben es zur Kenntnis genommen, da SEI einen Preisanstieg erlebte, da es zum bevorzugten Token für den Zugang zum parallelisierten EVM-Narrativ wurde.

Während die parallelisierte EVM-Erzählung an Dynamik gewinnt, wird Monads noch nicht eingeführte EVM zu einem potenziellen Ziel für Ethereum Layer 2-Alternativen. Das Open Sourcing von Monads EVM könnte es als äußerst gefragte Software in der Web3-Landschaft positionieren. Alternativ könnte Monad eine Doppelstrategie verfolgen, bei der es als unabhängiger Layer 1 agiert und gleichzeitig eine Ethereum Layer 2-Präsenz aufbaut, um seine Wettbewerbsfähigkeit zu maximieren.

Der Aufstieg parallelisierter EVMs markiert einen entscheidenden Moment in der Skalierbarkeit der Blockchain und läutet eine neue Ära der Effizienz und Geschwindigkeit ein. Da verschiedene Projekte am parallelen VM-Wettbewerb teilnehmen, steht das Blockchain-Ökosystem vor transformativen Entwicklungen im Streben nach beispielloser Skalierbarkeit.

Bild von İnci Özgür, DALL-E 3

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass diese Konzepte im Zuge der weiteren Weiterentwicklung der Blockchain-Technologie das Engagement der Branche bei der Bewältigung grundlegender Herausforderungen verdeutlichen. Von der Verbesserung der Skalierbarkeit und Sicherheit bis hin zur Einführung innovativer Absteckmechanismen gestaltet der Blockchain-Bereich aktiv eine robustere und benutzerfreundlichere Zukunft. Indem sie informiert bleiben und diese innovativen Konzepte annehmen, können Teilnehmer des Blockchain-Ökosystems zur kontinuierlichen Weiterentwicklung dezentraler Technologien beitragen.

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