7 unglaubliche Blockchain-Technologien, auf die Sie 2017 achten sollten

„Blockchain“, die zugrunde liegende Technologie hinter Bitcoin, gewinnt seit einigen Jahren an Dynamik. Da fast jede Woche so viele neue Technologien und DAPPs geschrieben werden, gibt es eine erstaunliche Menge neuer Dinge, auf die Sie achten müssen. Für alle, die mit der Blockchain-Entwicklung beginnen oder einfach mehr über die Blockchain selbst wissen möchten, stehen eine Reihe von Technologien zur Auswahl. Diese kurze Anleitung gibt Ihnen einen Überblick über die Landschaft und Sie können eine der Technologien auswählen, die für Ihren Anwendungsfall am besten geeignet sind.

In diesem Beitrag werde ich versuchen, gegenüber einem Protokoll unvoreingenommen zu sein und einen Überblick über die verschiedenen Blockchain-Protokolle aus Entwicklersicht zu geben, wenn wir in das Jahr 2017 eintreten. Da es für Bitcoin so viele verschiedene Sidechains und verschiedene Implementierungen gibt Für Ethereum werde ich nicht in der Lage sein, die gesamte Bandbreite abzudecken, aber ich werde versuchen, zumindest die meisten wichtigen eigenständigen Implementierungen abzudecken.

Bitte beachten Sie, dass ich nur versuche, einen überparteilichen Blick auf die Technologie und die Herausforderungen im Allgemeinen zu werfen. Ich bin nicht unbedingt mit einer der gegen sie gerichteten Ansichten oder Kritik einverstanden oder nicht einverstanden.

Hier ist die Liste der Implementierung, die ich behandeln werde –

  1. Bitcoin
  2. ZCash
  3. Äther
  4. Welligkeit
  5. Hyperledger-Stoff
  6. Corda
  7. Intel Sägezahn

Beginnen wir mit der “ersten” Blockchain – Bitcoin

Bitcoin

Die Bitcoin-Blockchain wurde erstmals 2008 von Satoshi Nakamoto in seinem Whitepaper eingeführt. Während Bitcoin als Kryptowährung die Aufmerksamkeit der Mainstream-Medien auf sich gezogen hat, ist als Entwickler die zugrunde liegende Technologie – Blockchain! Hier hat alles angefangen. Bitcoin war eine großartige Innovation, da es zwei grundlegende Probleme dezentral löste – doppelte Ausgaben und dezentrales Vertrauen verhindern!

Die Bitcoin-Blockchain verwendet den UTXO-Mechanismus (Unspent Transaction Outputs). Die Hauptkomponenten einer Bitcoin-Transaktion sind Transaktions-ID, Deskriptoren und Metadaten, Ein- und Ausgänge. Jede Transaktion erhält einige Eingaben und generiert einige Ausgaben. Darüber hinaus können Sie in ein Feld mit dem Namen OP_RETURN einige Daten in die Transaktion einbetten. Dieses Feld wurde für viele innovative Anwendungsfälle verwendet, vom Schreiben von Graffiti in die Blockchain bis zum Platzieren Ihrer Heiratsurkunden auf der Blockchain zur Einführung von Farbige Münzen.

Im Laufe der Jahre, als sich das Bitcoin-Netzwerk vermehrt hat und die Anzahl der Personen, die Bitcoin verwenden, gestiegen ist, hat die Anzahl der Transaktionen im Netzwerk erheblich zugenommen. Das Netzwerk konnte jedoch nicht effizient skalieren, da die Anzahl der TXNs zunahm, was zu einer erheblichen Blockierungszeit von durchschnittlich 10 bis 15 Minuten führte. Es gab mehrere Versuche, dieses Problem zu lösen –

  1. Blockgröße erhöhen
  2. Zahlungskanäle
  3. Verringern der Transaktionsdatengröße

Segwit (getrennter Zeuge)

Während viele Diskussionen und Debatten über die Vergrößerung der Blockgröße der Bitcoin-Blockchain selbst geführt wurden, präsentierte einer der führenden Bitcoin-Entwickler, Pieter Wuille, auf einer Scaling-Bitcoin-Konferenz in Hongkong im Dezember 2015 die Idee von Segwit auf diese Konferenz. Es war eine interessante Neuerung, die vorschlug, die Signaturdaten aus Transaktionen zu entfernen und separat zu senden, wodurch die Kapazität der Blöcke für mehr Transaktionen erhöht wurde.

In diesem Fall bedeutet das Wort “getrennt” tatsächlich Trennung, und das Wort “Zeuge” steht für Signaturdaten. Wenn die Signaturdaten aus den Transaktionsdaten entfernt werden, wird geschätzt, dass sich die Größe der Transaktionen um 40% verringert, sodass mehr Transaktionen in einen einzelnen Block passen. Während Segwit selbst nicht die einzige Lösung für die Skalierung von Bitcoin sein kann, wird es in Kombination mit anderen Lösungen wie Zahlungskanälen und möglicherweise zur Erhöhung der Blockgröße definitiv dazu beitragen, dass Bitcoin mehr Transaktionen und Anwendungsfälle verarbeiten kann.

Angesichts dieser großartigen Innovation könnte man sich fragen, warum dies nicht bereits implementiert ist. Der Grund dafür ist, dass es, wie im Code der Segwit-Version geschrieben, erst dann vollständig aktiviert wird, wenn 95% der Bergleute eine Adoption vorgenommen haben und dann eine Nachfrist von 2016 für Transaktionsblöcke gilt. Bis Dezember 2016 befanden sich rund 30% der Knoten auf Segwit.

Obwohl dies eine wirklich innovative Lösung ist, haben einige Leute ihre Vorbehalte dazu geäußert.

“Selbst mit Segregated Witness wird das Netzwerk einen Punkt erreichen, an dem es erneut skaliert werden muss” – – Jacob Donelly, in einem Artikel im Bitcoin-Magazin

Zcash

Zcash ist das neueste glänzende Ding im Land von Bitcoin und Blockchains. Persönlich war ich schon immer von Zero-Knowledge-Beweisen fasziniert, und Zcash ist eine der besten Verkörperungen dieser Technologie. Eine weitere nichttechnische Herausforderung von Bitcoin und eine der Kritikpunkte der Benutzer war der öffentliche Charakter der Transaktionen. Alle Transaktionen können auf eine Ursprungsadresse zurückgeführt werden (es sei denn, Sie durchlaufen einen Mischdienst oder einen anderen Mechanismus). Dies kann zu vielen Problemen führen, z. B. zum Aufdecken, wie viel Vermögen Sie besitzen. Es gibt auch das Problem der Verwendung von “verdorbenen Bitcoins” – den Bitcoins, die zuvor für illegale oder zwielichtige Zwecke verwendet wurden.

Zcash ist eine dezentrale und Open-Source-Kryptowährung, die Datenschutz und selektive Transparenz von Transaktionen bietet. Zcash-Zahlungen werden in einer öffentlichen Blockchain veröffentlicht, aber der Absender, der Empfänger und der Betrag einer Transaktion bleiben privat.

Die Auswirkungen sind enorm! Jetzt haben Sie die Möglichkeit, Assets in die Blockchain zu übertragen, ohne alle Ihre persönlichen Daten preiszugeben. Es basiert auf der Codebasis von Bitcoin Core und die größte Verbesserung ist die Hinzufügung von Datenschutz. Ohne die Details der Transaktionen preiszugeben, beweisen die Benutzer lediglich, dass die Transaktionen ausgeglichen sind und dass sie keine doppelten Ausgaben tätigen. Sie verwenden eine wissensfreie Konstruktion namens Zk-SNARK. Dies mag magisch erscheinen, also lassen Sie mich versuchen, Zero Knowledge Proofs in ein paar Sätzen zu erklären –

Im Wesentlichen ist ein Zero Knowledge Proof eine Methode, mit der ein „Prüfer“ eine bestimmte Wahrheit überprüfen kann, damit er das Geheimnis, das zum Beweis für den „Prüfer“ verwendet wird, nicht preisgibt. Eines der Beispiele aus der Praxis kann eine Möglichkeit sein, einer Website zu „beweisen“, dass Ihr Anmeldekennwort das richtige Kennwort ist, ohne das Klartextkennwort dem Server selbst zu übermitteln (der normalerweise das Kennwort hascht und es mit dem gespeicherten Hash vergleicht in der Datenbank).

Eine wunderbare Erklärung zu Zero Knowledge Proofs finden Sie unter dieser Blog von Prof. Matthew Green von der John Hopkins University.

Offensichtlich war Zcash nicht ohne Probleme. Einige Leute haben es als „Unternehmensmünze“ kritisiert, wobei der Abbau und die Bereitstellung zentral vom Gründungsteam durchgeführt wurden. Es gibt auch Bedenken hinsichtlich des privaten Hauptschlüssels, auf den die sechs Mitglieder des Gründungsteams zugreifen können.

Äther

Etheruem ist eine Blockchain, die von Vitalik Buterin entwickelt wurde. Die erste öffentliche Implementierung namens Frontier wurde Mitte 2015 veröffentlicht. Etheruem verfügt über eine Turing-vollständige virtuelle Maschine namens EVM. Die Hauptverbesserung gegenüber der Bitcoin-Blockchain ist die native Fähigkeit, intelligente Verträge zu schreiben. Ethereum hat mehrere Sprachen, die dies erreichen können – Solidity, Serpent, LLL usw., obwohl Solidity derzeit die am meisten unterstützte Sprache der Community ist.

Das Ethereum hat ein wachsendes Interesse der Gemeinde und der Industrie selbst gesehen. Es hat auch seine Heimatwährung Ether, die an Börsen gehandelt wird. Eine wichtige Neuerung im Ethereum ist die relative Einfachheit der Bereitstellung intelligenter Verträge, mit denen „Token“ erstellt wurden, die bestimmte physische Vermögenswerte wie Fiat-Währung, Gold, Unternehmensaktien und Rechenstunden darstellen, um nur einige zu nennen. Es gibt auch viele Unternehmen, die ICOs (Initial Coin Offering) auf Etheruem durchgeführt haben, ähnlich wie bei einem Börsengang, jedoch mit Ethereum-Token.

Die Herausforderungen, denen sich Etheruem gegenübersieht, ähneln denen von Bitcoin, nämlich Skalierbarkeit und „breite“ Akzeptanz durch Unternehmen. Etheruem versucht, das Problem der Skalierbarkeit zu lösen, indem ein neuer Konsensalgorithmus namens Proof-of-Stake eingeführt wird, der in einer Version namens Serenity, der letzten Entwicklungsphase, veröffentlicht wird. Zuvor werden wir jedoch 2017 die Veröffentlichung von Metropolis sehen, die ein wichtiger Meilenstein in der Entwicklung von Etheruem sein wird. Dies hat mit der Vereinfachung der Client-Implementierungen zu tun, um nicht-technischen Mitarbeitern den Umgang mit Etheruem zu erleichtern und die Sicherheitslogik in Smart Contracts zu verbessern. Die andere Herausforderung – die Übernahme durch Unternehmen – wird durch Implementierungen wie Eris gelöst.

Eris ist eine Plattform zum Erstellen, Testen, Warten und Betreiben von Ökosystemanwendungen mit einem Blockchain-Backend. Eris macht es einfach und unkompliziert, die Drachen intelligenter Vertragsblockketten zu bekämpfen.

Monax

Eris basiert auf EVM, jedoch mit einem anderen Konsensalgorithmus von Tendermint, dem Proof-of-Stake. Die meisten Unternehmen, die Ethereum als private Blockchain einführen möchten, verwenden derzeit Eris, das von der Firma Monax entwickelt wird. Es bietet eine Berechtigungsschicht über dem Ethereum, sodass die Unternehmen ein privates Blockchain-Netzwerk einrichten und verwenden können.

Welligkeit

Ripple ist eine Blockchain-Technologie, die sich auf Abwicklungs- und Finanzanwendungen der Technologie konzentriert. Es wurde von Grund auf so aufgebaut, dass es sich ohne großen Integrationsaufwand problemlos in die vorhandene Infrastruktur der Banken integrieren lässt.

Mit der verteilten Finanztechnologie von Ripple können Banken internationale Zahlungen in Echtzeit über Netzwerke senden.

– – Welligkeit

Ripple ist ein privates Unternehmen, das dieses Protokoll seit einigen Jahren entwickelt und einige erhebliche Finanzierungsrunden aufgelegt hat. Sie finden auch eine gute Akzeptanz bei Banken und Finanzinstituten. Das Basisprotokoll heißt Interledger Protocol (ILP), mit dem Banken Zahlungen über verschiedene Hauptbücher und Netzwerke weltweit senden können. Sie haben auch eine Kryptowährung mit dem gleichen Namen (XRP), die nach Bitcoin und Ethereum die drittgrößte in Bezug auf die Marktkapitalisierung ist.

Es gibt auch ein Konzept von ILP-Validatoren in einem Ripple-Netzwerk. Die Banken haben die Möglichkeit, ihre eigenen zentralisierten ILP-Validatoren auszuwählen oder sich auf ein Netzwerk von ILP-Validatoren zu verlassen, die bereits im Netzwerk vorhanden sind und auf einem BFT-Konsensalgorithmus basieren. Während ILP-Validatoren eine zentrale Wahrheit liefern und die Transaktionen validieren, wahren sie auch die Privatsphäre der Transaktionen. Sie stellen lediglich sicher, dass bestimmte „Kryptobedingungen“ erfüllt sind. In diesem Fall, ob die Mittel zur Überweisung verfügbar sind oder nicht. Weitere Informationen zu ILP-Validatoren finden Sie unter dieses ILP-Whitepaper.

Hyperledger

Das Hyperledger-Projekt ist ein Inkubationsprojekt für verschiedene Distributed Ledger Technologies (DLT) der Linux Foundation. Dieses Projekt hat derzeit drei Implementierungen in der Inkubation – nämlich Fabric, Sawtooth und kürzlich Corda. Während Fabric die Implementierung von IBM ist, wird Sawtooth von Intel und Corda von R3 entwickelt.

Stoff

In diesem Abschnitt werde ich über die Implementierung von Fabric durch IBM sprechen. Fabric ist im Wesentlichen eine private Version der Blockchain, in der die Knoten im Netzwerk eine private Kette bilden und die Daten gemeinsam nutzen. Diese Blockchain wird hauptsächlich von Unternehmen zur Durchführung von POCs und zur Lösung der verschiedenen Probleme im Unternehmensökosystem verwendet. Fabric ist ein Open-Source-Protokoll, und Entwickler können zur Entwicklung beitragen. Es ist im Begriff, eine Version 1.0 (hauptsächlich Q1-Q2 2017) zu veröffentlichen, in der das Protokoll, einschließlich der Konsensalgorithmen, erheblich geändert wird.

Derzeit verfügt es über drei Hauptmodule: Mitgliedschaftsdienste, Blockchain-Dienste und Chaincode-Dienste. Der Mitgliedschaftsdienst ist der Ort, an dem sich jedes neue Mitglied registrieren muss, während es dem Netzwerk beitritt. Dies verhält sich wie eine Zertifizierungsstelle (CA) und verwaltet und listet die verschiedenen Knoten auf. Blockchain-Dienste verfügen über das Konsensmodul, den eigentlichen Hauptbuchdienst und das P2P-Protokoll. Das Chaincode-Servicemodul enthält den „Chaincode“, Smart Contracts in Docker-Containern.

Die gesamte Architektur von Fabric ist modular aufgebaut, und Sie können verschiedene Module im System anschließen und abspielen. Beispielsweise können Sie entweder einen NOOPS (einen einzelnen validierenden Peer ohne Konsens) oder einen PBFT-Konsensalgorithmus verwenden. Ein weiterer Vorteil ist, dass Sie den Kettencode mit JAVA oder Golang schreiben können, die den meisten Entwicklern vertraut sind, anstatt neue Sprachen zu lernen, wie im Fall von Etheruem.

Corda

Corda ist eine Implementierung des DLT, das von einer Firma namens R3 entwickelt wurde. Während sie es früher eigenständig entwickelten, wurden sie später Teil des Hyperledger-Projekts. Im November 2016 wurde der Code des Projekts als Open-Source-Lösung bereitgestellt. Diese Implementierung basiert auf dem UTXO-Modell, ähnlich wie Bitcoin im Gegensatz zu Ethereum.

“Wir haben keine Blöcke und wir haben keine Kette.”

-Tim Grant, CEO, R3 Labor und Forschungszentrum

In Corda gibt es ein Konzept für Statusänderungen und Transaktionen anstelle von Blöcken und einer Kette. Corda strebt eine wesentlich bessere Skalierbarkeit an und geht auf die Datenschutzbedenken ein, die Banken und andere Finanzinstitute benötigen, indem „Notare“ in ihr Netzwerk aufgenommen werden. Notare erfüllen im Wesentlichen die Funktion von Bergleuten, jedoch ohne den Aufwand für die Durchführung teurer Proof-of-Work-Algorithmen. Sie validieren alle Transaktionen und erst wenn sie von einem Notar mit einem Zeitstempel versehen wurden, können sie in die unveränderliche Kette aufgenommen werden. Notare können entweder zentralisiert werden (z. B. R3-Knoten selbst oder Zentralbanken) oder verteilt werden (in diesem Fall verwenden sie einen Konsensalgorithmus, meistens PBFT, und es würde einen Kompromiss mit der Skalierbarkeit geben). In Corda können Sie die Smart Contracts mit Java und Kotlin schreiben.

Gemäß ihrer Dokumentation ist dieses Hauptbuch speziell für Finanzanwendungen gedacht, und alle anderen nichtfinanziellen Anwendungen fallen nicht in den Geltungsbereich.

Sägezahnsee

Sawtooth Lake ist eine Implementierung des von Intel entwickelten Hyperledger-Projekts. Es ist ein Open Source-Projekt mit einer Apache-Lizenz.

Sawtooth Lake befindet sich derzeit in der Version 0.8 und wird als experimentelle Version angesehen. Es wird in der Dokumentation NICHT für die Verwendung in sicherheitsrelevanten Anwendungen empfohlen.

Es bietet einen “Nakamoto-Konsens” -Algorithmus namens PoET (Proof of Elapsed Time), der in einer Trusted Execution Environment (TEE) wie z Intel® Software Guard Extensions (SGX). In gewisser Weise ähnelt das Prinzip dem von Bitcoin, wobei der erste Prüfer, der die „Lotterie“ gewinnt (im Fall von Bitcoin das Lösen eines kryptografischen Puzzles), den Block verbreitet. Im Fall von Sawtooth Lake fordern die Prüfer von einer vertrauenswürdigen Funktion, möglicherweise einem sicheren Prozessor, eine Wartezeit an, und der Prüfer mit der kürzesten Wartezeit gewinnt die Lotterie für diese Runde. Es wird auch als “Proof of Processor” -Algorithmus bezeichnet. Es hat ein Konzept der „Transaktionsfamilie“ zur Darstellung des Datenmodells und der Ledger-Services. Sie erwarten von den Benutzern, dass sie ihre eigenen Transaktionsfamiliendienste implementieren, bieten jedoch auch einige sofort einsatzbereite Dienste an. Eine weitere Technologie zur Skalierbarkeit von Bitcoin, TEECHAN plant auch die Verwendung eines solchen TEE.

Herausforderungen für Hyperledger-Implementierungen

Einige der Herausforderungen, denen sich Hyperledger im Allgemeinen gegenübersieht, sind die Reife der Technologie selbst. Im Vergleich zu Bitcoin und Ethereum gibt es eine geringere Akzeptanz in der breiteren Community außerhalb der Unternehmen selbst oder ihrer Entwickler-Community. Während Protokolle wie Bitcoin und Ethereum seit einigen Jahren existieren und große Änderungen und Angriffe auf den Code überstanden haben, sind die Hyperledger-Protokolle relativ neu, und daher gibt es möglicherweise einige Unbekannte, wenn es um skalierbare Anwendungen für die Produktion geht.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
map