Wenn du bereits mit Blockchain vertraut bist, bist du wahrscheinlich schon auf die Begriffe Layer 1, Layer 2 und Skalierbarkeit gestoßen. Aber was ist der Unterschied zwischen Layer 1 und Layer 2?
Im Wesentlichen ist die Skalierbarkeit der Blockchain die Fähigkeit eines Blockchain-Netzwerks, eine Zunahme sowohl des Transaktionsvolumens als auch der Anzahl der Knoten zu unterstützen. Beide sind wichtig, aber einer hat mehr Vorteile als der andere. Im Folgenden werden wir kurz die Bedeutung der Skalierbarkeit von Layer 1 und Layer 2 erörtern.
Layer 1 vs. Layer 2
Die Skalierbarkeit der Blockchain ist für alle Kryptowährungen von grundlegender Bedeutung, weshalb es wichtig ist, den Unterschied zwischen den beiden zu verstehen. Der erste, oder Layer 1, bezieht sich auf die Hauptstruktur eines Blockchain-Netzwerks, wie Bitcoin. Auf der anderen Seite bezieht sich Layer 2 auf Netzwerke, die auf anderen Blockchains aufgebaut sind, wie z. B. Ethereum.
Mit anderen Worten: Layer-1-Lösungen ändern die Regeln der ursprünglichen Blockchain direkt, während Layer-2-Lösungen auf ein paralleles Netzwerk zurückgreifen, um Transaktionen außerhalb der Mainchain zu ermöglichen. Ein gutes Beispiel für ein paralleles Netzwerk, das als Layer 2 agiert, wäre Polygon, das auf der Ethereum-Blockchain arbeitet.
Die Blockchain-Technologie und die Skalierbarkeit von Ethereum sind ein hervorragendes Beispiel dafür, wie dieses Konzept Blockchains effizienter machen und zu einer breiten Akzeptanz beitragen wird. Dieser Artikel befasst sich mit einigen Layer-2-Lösungen, die bereits im Bereich der Blockchain implementiert sind. Lese weiter, um mehr über Blockchain-Skalierungstechnologie zu erfahren.
Sidechains
Als Lösung für die Schwierigkeit der Skalierung werden Sidechains verwendet, um dieses Problem zu lösen. Als Alternative zum Ethereum-Mainnet können Sidechains auf dezentrale Weise mit einem einzigen Netzwerk verwendet werden, aber diese Lösung ist oft zentralisierter als andere Layer-2-Lösungen.
Dies liegt daran, dass Sidechains ihre eigenen Konsensalgorithmen, Validierungsknoten und Miner verwenden. Trotz der Tatsache, dass sie einen schnelleren Service bieten, sind Sidechains in der Regel nicht gebührenfrei, beispielsweise bei der Übertragung von Vermögenswerten. Außerdem kann das Vorhandensein einer Föderation bei einigen Nutzern Unbehagen hervorrufen, da sie befürchten müssen, dass sie ihre Vermögenswerte nicht auf die Hauptkette zurückübertragen können.
Sidechains zwischen Layer 1 und Layer 2 sind eine wirksame Lösung für das Problem der Skalierbarkeit. Diese Blockchains sind über Zustandskanäle miteinander verbunden, die eine bidirektionale Kommunikation ermöglichen. Die Transaktionen auf den Sidechains haben keinen Einfluss auf die Mainchain und sind nicht privat, aber dennoch sicher. Darüber hinaus werden Sidechains auch für das Skalierbarkeitsproblem verwendet, da sie mehrere Transaktionen außerhalb der Kette ermöglichen und sie gleichzeitig in den permanenten Datensatz zurückbringen.
Sharding
Eine Diskussion über Sharding kann für Blockchains nützlich sein, und es ist nicht nur eine theoretische Debatte. Sharding ist auch eine gute Möglichkeit, die Sicherheit und Skalierbarkeit einer Blockchain zu verbessern. Tatsächlich schrieb der Schöpfer von Ethereum 2018 in einem Blogbeitrag über Sharding.
Als grundlegendes Beispiel ermöglicht Sharding einer Blockchain, ihren Transaktionsdurchsatz zu erhöhen, indem ein Transaktionssatz in mehrere kleinere Transaktionen aufgeteilt wird. Im Wesentlichen bedeutet Sharding die Aufteilung eines Transaktionssatzes in viele kleinere Sätze, die jeweils unterschiedliche Datenbits speichern und eine schnellere Verarbeitung ermöglichen.
Der größte Vorteil des Sharding besteht darin, dass es die Transaktionsgebühren senkt und gleichzeitig die Dezentralisierung beibehält. In einem Layer-1-Netzwerk muss jede Transaktion von mehreren Knoten überprüft werden, was die Möglichkeit von Angriffen verringert. Im Gegensatz dazu stützt sich das Sharding auf der Ebene der Schicht 2 auf ein sekundäres Netzwerk. Das bedeutet, dass Sharding-Lösungen in der Regel teurer sind als Layer-1-Lösungen, aber sie bieten eine niedrigere Transaktionsgebühr.
Netzwerksegmentierung
Die Segmentierung des Netzes ist eine wichtige bewährte Sicherheitspraxis und eine entscheidende Komponente jeder effektiven Netzarchitektur. Der Schlüssel dazu ist die Segmentierung Ihres Netzwerks in logische Ressourcengruppen. Diese Gruppen sollten so weit voneinander getrennt sein, dass Ihr System sicher bleibt und gleichzeitig keine Überlaufpunkte entstehen. Im Folgenden werden einige der Vorteile der Netzwerksegmentierung aufgeführt. Denke auch daran, dass eine Netzwerksegmentierung nicht ohne eine gründliche Analyse der aktuellen Netzwerkarchitektur vorgenommen wird.
Durch die Segmentierung wird verhindert, dass bösartiger Datenverkehr auf das gesamte Ökosystem zugreift, so dass Sicherheitsteams Hacks oder Angriffe schnell erkennen und abwehren können. Nach Angaben von IBM sind die durchschnittlichen Kosten einer Datenschutzverletzung von 3,86 Millionen US-Dollar im Jahr 2012 auf 4,24 Millionen US-Dollar im Jahr 2016 gestiegen – die höchsten Gesamtkosten seit 17 Jahren. Angesichts der steigenden Kosten hat die Sicherheit bei allen Blockchains oberste Priorität, und die Netzwerksegmentierung ist ein wesentlicher Bestandteil einer effektiven Netzwerksicherheit.
Skalierbarkeit
Warum ist Skalierbarkeit wichtig? Vereinfacht ausgedrückt ist die Skalierbarkeit ein Maß für die Skalierbarkeit eines Netzwerks unter Beibehaltung seiner wesentlichen Merkmale, wie etwa der Sicherheit. Hier sind die Vorteile der Skalierbarkeit:
Skalierbarkeit bestimmt die Kapazität des Netzes
In der Welt der Netze bedeutet Skalierbarkeit die Fähigkeit, eine Zunahme der Arbeitslasten zu bewältigen. Die Skalierbarkeit eines Netzwerks kann auf verschiedene Weise erreicht werden: Erweiterung der Bandbreitenkapazität und Unterstützung der physischen Expansion in neue Entwicklungsbereiche. Dies macht die Skalierbarkeit von Netzen zu einem wichtigen Bestandteil der Zukunftssicherung von Städten. Im Folgenden sind die Vorteile der Skalierbarkeit aufgeführt. Für weitere Informationen wende dich an deinen lokalen MNSP.
Skalierbarkeit ist die Fähigkeit eines Systems oder einer Anwendung, eine höhere Arbeitslast und einen größeren Umfang zu bewältigen. Skalierbare Systeme behalten ihre Leistung und Effizienz bei, wenn ihre Kapazitäten steigen. Dieses Konzept ist für das Unternehmensumfeld und die Finanzmärkte von entscheidender Bedeutung, da die Unternehmen in der Lage sein müssen, die gestiegenen Anforderungen zu bewältigen und gleichzeitig ihre Gewinnspannen zu erhalten.
Skalierbare Unternehmen sind mit größerer Wahrscheinlichkeit profitabel und können die Produktion schnell hochfahren, um das Volumen zu erhöhen und die Marktnachfrage zu erfüllen. Um zu verstehen, wie sich die Skalierbarkeit auf Blockchain-Netzwerke auswirkt, ist es wichtig, die Faktoren zu kennen, die ihre Skalierbarkeit bestimmen.
Zunächst sollte man sich überlegen, wie viel Datenverkehr ein System bewältigen kann.
Ein skalierbares Netzwerk kann eine große Anzahl von Anfragen bewältigen und die Anzahl der Transaktionen erhöhen, die es verarbeiten kann. Im Falle eines Peer-to-Peer-Netzes ist die Skalierbarkeit wichtig, da neue Peers die Anforderungen an jeden Peer erhöhen können, wenn das Netz wächst.
Verringerung der Laufzeiten
Eines der Hauptprobleme von Blockchain ist die niedrige Verarbeitungsgeschwindigkeit von Transaktionen und die hohe Übertragungsverzögerung. Um diese Probleme zu lösen, führt GVScheme die Bürgenrolle ein, die auf einem Vertrauenswertmechanismus basiert. In dieser Rolle ist ein Knoten vertrauenswürdig und garantiert die Verbreitung eines Blocks über das Netzwerk. Folglich bestimmen die Knoten die Reihenfolge, in der sie einen Verifikationsblock und einen Propagationsblock senden. Auf diese Weise wird die Verzögerung bei der Blockausbreitung verringert.
Über die Blockausbreitungszeit sind verschiedene wissenschaftliche Arbeiten veröffentlicht worden. In diesen Abhandlungen werden frühere Daten aktualisiert und die Vorteile einer Verbesserung der Zeit erörtert. Es gibt Websites, auf denen man die Ausbreitungsstatistiken verfolgen kann. Diese bieten historische Daten und Diagramme, die den aktuellen Zustand des Netzes zeigen. Das Hauptziel besteht darin, die Verzögerungen bei der Blockausbreitung so weit wie möglich zu verringern. Die Zeit, die für die Validierung eines Blocks benötigt wird, ist der Engpass bei der Blockausbreitung, aber sie kann reduziert werden, indem nicht alle Blöcke validiert werden. Die selektive Blockvalidierung löst jedoch nicht das Problem der fehlenden Transaktionen.
Skalierbarkeit verbessert die wesentlichen Eigenschaften des Netzwerks
Um sicherzustellen, dass Netzwerke für große Datenmengen ausgelegt sind, ist Skalierbarkeit unerlässlich. Instacart zum Beispiel verarbeitet Zehntausende von API-Anfragen pro Sekunde. Um Latenzzeiten zu vermeiden und die Kunden zufrieden zu stellen, arbeitet das Unternehmen daran, die zukünftige Nachfrage zu antizipieren.
Das Ergebnis ist ein hochleistungsfähiges Netzwerk, das ein hohes Datenvolumen unterstützt und die Qualität der Benutzererfahrung aufrechterhält. Um sicherzustellen, dass die Skalierbarkeit eine Schlüsselkomponente des Netzwerkdesigns bleibt, müssen Unternehmen ihre Architekturen mit dem Ziel der Skalierung entsprechend den Anforderungen des Unternehmens aufbauen.
Eine skalierbare Architektur behält das Leistungsniveau bei, wenn zusätzliche Prozessoren hinzugefügt werden. Dies kann das Netzwerk zwar teurer machen, verbessert aber die allgemeine Systemverfügbarkeit. Die Skalierbarkeit eines Netzes kann durch die Erhöhung der Anzahl der Server verbessert werden. Das Problem ist, dass eine High-End-Webanwendung, die für einen einzigen Server geschrieben wurde, möglicherweise nicht gut skaliert, wenn sie in einem Netz mit geringer Bandbreite ausgeführt wird.
Skalierbarkeit verbessert die Sicherheit
Die Skalierbarkeit der Blockchain bezieht sich auf die Fähigkeit des Netzwerks, einen höheren Transaktionsdurchsatz zu unterstützen, wenn die Zahl der Nutzer steigt. Da die Akzeptanz der Blockchain weiter zunimmt, ist diese Funktion für den weiteren Erfolg unerlässlich. Eine perfekt skalierbare Blockchain kann die wachsenden Anwendungsfälle aufnehmen, ohne ihre Sicherheit oder Dezentralität zu opfern. Bei vielen dezentralen Netzwerken gibt es jedoch Probleme mit der Skalierbarkeit. Hier sind einige Möglichkeiten zur Verbesserung der Skalierbarkeit Ihrer Blockchain.
Fazit
Da die Kryptowährungsbranche expandiert, scheint es, dass die Zukunft von Blockchain tatsächlich Multi-Chain sein wird. Eine Multi-Chain-Zukunft für Blockchain bedeutet, dass mehrere Ökosysteme florieren und gleichzeitig miteinander interoperabel sind.
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