Blockchain und die Herausforderer

Blockchain und die Herausforderer

Wer fordert die Blockchain heraus?

Blockchain und die Herausforderer: während die Blockchain Technologie weiterhin Aufmerksamkeit erregt, sei es im Bereich der Kryptowährung oder in anderen innovativen Anwendungsfällen in der Geschäftswelt, kommen neue Technologien auf, um einige ihrer Mängel zu beheben. Der Vergleich wird jedoch manchmal mit gemischten Dingen gemacht. In diesem Artikel versuche ich klarzustellen, was zu welchem Bereich gehört, und dann können wir uns ein größeres Bild machen und einen besseren Vergleich zwischen ihnen vornehmen. Wir müssen Äpfel nicht mit Birnen vergleichen.

Am Anfang: Bitcoin und die Blockchain

Bitcoin entstand vor fast einem Jahrzehnt, und im Großen und Ganzen wird es immer noch als die erste erfolgreiche Implementierung von Blockchain anerkannt. Bitcoin ist nichts anderes als ein öffentliches Hauptbuch, das in einer großen Anzahl von Knoten verteilt ist, und Blockchain ist die Technologie, die dieses verteilte Hauptbuch ermöglicht. Ein allgemeinerer Begriff für diese Art von Technologie wird Distributed Ledger Technology (DLT) genannt.
Bitcoin Blockchain
Das Folgende ist nur der Höhepunkt der Natur von Bitcoin Blockchain. Wir werden uns auf sie beziehen, wenn wir über andere Blockchain-Implementierungen sprechen.



Es ist verteilt. Das Bitcoin-Netzwerk besteht aus einer großen Anzahl von Computern (Knoten). Jeder Knoten hat eine Kopie der Bitcoin-Blockchain.

Es ist permissionless, was bedeutet, dass Knoten das Bitcoin-Netzwerk jederzeit betreten und verlassen können. Der Beitritt zum Netzwerk trägt zur Verbesserung der Robustheit bei, während das Netzwerk keinen großen Schaden anrichtet.

Es ist dezentral, das heißt, keine einzelne Organisation besitzt das Bitcoin-Netzwerk und kann es vollständig herunterfahren. Schauen Sie sich die Bitnodes-Seite an, die Distribution sieht in gewissem Umfang ziemlich ausgewogen aus. Dies bietet auch einige intrinsische Fähigkeiten, um Denial of Service (DoS) -Angriffen zu widerstehen.

Werfen Sie einen Blick darauf, wie das Bitcoin-Netzwerk ab heute (März 2018) mit mehr als 11.000 Knoten auf der ganzen Welt funktioniert.

Weltweite Bitcoin Nodes

Auf einmal kommen neue Blockchain “Newcommer” dazu

Seitdem sehen wir mehrere neue Blockchain-Initiativen. Die bisher größten zwei sind Ethereum und Hyperledger. Sie unterscheiden sich in beiden Anwendungsfällen und im Bereitstellungsmodell.

Ein Hinweis: Hyperledger ist eine Sammlung von Projekten, die von Linux Foundation gehostet werden. Es enthält mehrere Blockchain-Projekte. Verschiedene Blockchain-Projekte verfolgen unterschiedliche Ansätze. Hier wähle ich Hyperledger Fabric, hauptsächlich von IBM, aufgrund seiner größeren Medienabdeckung und Geschäftsaktivitäten.

distributed ledger technology
Jetzt haben wir sowohl erlaubte als auch genehmigte Blockchains
Es ist nicht einfach, jedes Detail aufzuschreiben. Hier stelle ich nur die Punkte heraus, die wir später sehen werden, wie andere Technologien die Blockchain herausfordern.

Verschiedene Technologien

krypto-technologien
Ein schneller Vergleich zwischen ihnen.

Sowohl Ethereum als auch Hyperledger Fabric bieten intelligente Vertragsfunktionen. Es macht jedoch wenig Sinn zu sagen, welches besser ist als das andere. Es ist nicht sehr schwer für jemanden zu entscheiden, ob eine unberechtigte oder genehmigte Blockchain im Anwendungsfall angemessener ist.

Hyperledger kommt nicht mit einheimischer Währung. Aber gerade dieser Punkt macht es nicht weniger nützlich. Bei der Bereitstellung von Unternehmen oder Konsortien wird normalerweise keine Währung benötigt, um die Transaktion zu finanzieren, da der Eigentümer dafür sorgen kann. Falls erforderlich, ist eine Anbindung an externe Fiat-Währung möglich, um diese Anforderung zu erfüllen.

Konsens in Hyperledger im Allgemeinen kann viel schneller erreicht werden als in Bitcoin und Ethereum. Es liegt an der Natur der Dezentralisierung auf erlaubnislosen Blockchains. In einer genehmigten Umgebung werden alle Knoten von einer oder mehreren bekannten Parteien kontrolliert, und der Konsens kann viel einfacher sein.

Während Ethereum als private Blockchain eingesetzt werden kann, ist Ethereum durch die Anforderung von Mining und fehlende Zugriffskontrolle weit von einer genehmigten Implementierung entfernt. Einige Bemühungen haben Ethereum wie Quorum getan, um es als lizenzierte Blockchain betriebsbereit zu machen.

Hier kommen die Herausforderer von Blockchain

Seit ihrer Einführung haben viele auf verschiedene Probleme oder Herausforderungen hingewiesen, mit denen die aktuellen Blockchain-Implementierungen konfrontiert sind, und daher ist eine Verbesserung sehr wichtig. Die Verbesserung kann von einer Entwicklung herrühren, ohne das, was wir heute haben, weitgehend zu verändern. Beispiele umfassen die Verwendung von Seitenketten- oder neuen Konsensusprotokollen. Oder es werden völlig neue Ansätze vorgeschlagen, um die Probleme zu lösen. Unter den Technologien wird Directed Azyklic Graph (DAG) kürzlich in den Fokus gerückt. Und es gibt zwei Implementierungen, die DAG verwenden, einen für “permissionless” und einen für “permissioned”.

Dieser Artikel bietet nur eine minimale Einführung dieser Technologien. Es gibt umfassendere Materialien zu jedem von ihnen.


Directed Acyclic Graph (DAG)

Directed Acyclic Graph (DAG)
Quelle: Wikipedia

In DAG gibt es Knoten und Verbindungen. Knoten sind hier keine Computer. Wir können Knoten nur als ein Stück Daten sehen. Knoten sind kryptographisch verknüpft. Der Graph wird “gerichtet” genannt, da wir sehen, dass es Richtungen für Knoten gibt (dargestellt durch Pfeile). Es wird “azyklisch” genannt, da es keine Schleife gibt. Dies ist das sehr grundlegende über DAG.

Es gibt kein einziges Modell, wie eine DAG implementiert werden sollte. Hier sind die beiden vorgeschlagenen Ansätze mit DAG sehr unterschiedlich umgesetzt. In der Zwischenzeit wird Blockchain als eine Art DAG der Kettenform betrachtet, und Ethereum ist auch eine Implementierung von DAG, obwohl es mehr als Blockchain wahrgenommen wird.

IOTA Tangle

IOTA adressiert die Herausforderungen der bestehenden permissionless Blockchain-Implementierung, insbesondere in den Anwendungsfällen der Maschinenökonomie und Micropayment. Die Herausforderungen sind:

  • Skalierbarkeit im Umgang mit einer großen Anzahl von Transaktionen
  • hohe Transaktionsgebühr
  • Dichotomie bei Nutzern (Transaktionsemittenten) und Minern (Transaktionsgenehmiger)

Kurz gesagt, IOTA führt Tangle ein, die DAG, in der Benutzertransaktionen stattfinden. Es wird “Bündel von Transaktionen” genannt, aber der Einfachheit halber bezeichnen wir es nur als “Transaktion”, dargestellt durch ein Quadrat im Diagramm. Neue Transaktion muss zwei nicht genehmigte Transaktionen genehmigen, die als Tips (graues Quadrat im Diagramm) bezeichnet werden, bevor sie auf Tangle gesetzt werden. Diese Transaktion wird dann zu einem neuen Tipp und muss von Transaktionen genehmigt werden, die später kommen. Dies bildet das Tangle.

iota tanlge
Quelle: IOTA Tangle Whitepaper

Bei Tangle gibt es keinen speziellen Knoten für das Mining, da jede Transaktion selbst als “Miner” fungiert, um zwei andere Transaktionen zu genehmigen. Da für Bergleute kein Anreiz erforderlich ist, ist keine Transaktionsgebühr erforderlich. Dieser gebührenfreie Geldtransfer ist die Grundlage für Maschinenökonomie und Micropayment. Die DAG wird durch die Tippauswahl durch einen Random-Walk-Monte-Carlo-Algorithmus bei jeder Transaktion aufrechterhalten. IOTA kommt mit der einheimischen Währung Iota, und das Hauptbuch wird im Tangle gehalten.

Swirlds Hashgraph: das Konsens-Protokoll für Permissioned Ledger

Swirlds Hashgraph ist als ein Konsens-Protokoll positioniert, das “schnell, sicher und fair” verspricht, wenn es um große Transaktionen geht.

Hashgraph ist heute eine genehmigte Implementierung, die für die Bereitstellung in Unternehmen oder Konsortien gedacht ist. Kurz gesagt, eine Gruppe von Teilnehmern teilt die Transaktionen, die sie kennen, mit anderen. Die Einheit heißt “event” und enthält die Transaktionsdaten, die sie kennen und die sie anderen für unbekannt halten (ein Kreis in der Abbildung unten). Durch die kryptografische Verknüpfung der Ereignisse erhält jeder die vollständige grafische Darstellung der Ereignisse und kann daher einen Konsens über Transaktionen mit Zeitstempel ohne Drittbeteiligung, die unter ihnen als “virtuelles Voting” bezeichnet wird, treffen.

So sieht Hashgraph aus. Die fünf Teilnehmer bilden den Konsens, nachdem sie die Ereignisse miteinander geteilt haben. Der Hashgraph-Algorithmus garantiert den erreichten Konsens.

Hashgraph
Quelle: Hashgraph Whitepaper

Während sie über öffentliche Bücher nachdenken, wird der eigentliche Plan immer noch nicht bekannt gegeben. Das Konsensprotokoll selbst hat keine native Währung, aber Währung kann als eine obere Schicht unter Verwendung des Hashgraph-Konsens-Protokolls erzeugt werden.

Vergleich mit neuen Technologien

IOTA und Hashgraph werden weithin als Herausforderer der bestehenden Blockchain-Technologie wahrgenommen. Hier legen wir sie in den Tisch und versuchen, vernünftige Vergleiche anzustellen.

vergleich blockchain dag
Ein größeres Bild von DLT, einschließlich der Implementierung von Blockchain und DAG.




IOTA´s Tangle ist ein gültiger Herausforderer für Bitcoin und Ethereum, da sie alle ohne Erlaubnis sind und mit nativer Kryptowährung kommen. Insbesondere begegnet IOTA dem Mangel an Skalierbarkeit und hohen Transaktionsgebühren, der für die Maschinenökonomie nicht geeignet ist. Es gibt viele Probleme bei IOTA während ihrer ersten Implementierung. Nichtsdestotrotz können wir, gerade aus der Technologieperspektive, unsere Augen daran lassen, wie blockchainbasiert und DAG-basiert im unerlaubten Bereich konkurrieren. Ein Nachteil von IOTA ist der Mangel an Smart-Contract-Fähigkeit, obwohl einige Dritte an einem Token-Standard für IOTA arbeiten.

In einigen Hashgraph-Einführungen, wenn sie davon sprechen, wie schnell Hashgraph ist (bei Hunderttausenden pro Sekunde), bringen sie immer Bitcoin (3-7 pro Sekunde) und Ethereum (10-20 pro Sekunde) zum Vergleich hervor. Ich bin der Ansicht, dass Bitcoin und Ethereum zusätzliche Anstrengungen erfordern, um ihre Erlaubnislosigkeit aufrechtzuerhalten, was der Hauptunterschied zu der von Hashgraph genehmigten Implementierung ist. Für einen besseren Vergleich sollte es entweder Hashgraph im Vergleich zu existierenden, auf Blockchain basierenden Implementierungen sein, wie in Hyperledger, oder wenn Hashgraph ein permissionless Netzwerk herausbringt, wie Bitcoin und Ethereum es heute tun. Hinweis: Es handelt sich nicht einfach um ein öffentliches Hauptbuch, sondern um eine echte, erlaubnislose Implementierung, wie Bitcoin und Ethereum heute funktionieren.

Außerdem ist Hashgraph klar als Konsensusschicht positioniert und ein vollständigeres Framework wird darüber hinaus aufgebaut. Da Hyperlingers-Projekte Pluggable-Consensus-Dienste unterstützen, kann es zu einer Kollaboration kommen, anstatt sich gegenseitig zu konkurrieren. Dennoch ist das Geschäftsmodell, das Swirlds derzeit verfolgt, eher ein Enterprise-Software-Ansatz und daher bevorzugen sie möglicherweise den Aufbau ihrer gesamten Plattform.

Bisher wurde kein ernsthafter Vergleich zwischen Tangle und Hashgraph beobachtet. Dies ist sinnvoll, da beide unterschiedliche Anwendungsfälle behandeln und sich die Verwendung von DAG nicht sehr überschneidet. Während beide ihre Technologie und ihr Ökosystem noch entwickeln, werden wir sehen, ob es Überschneidungen geben wird, wie etwa Tangle in Enterprise, oder Hashgraph wird zu einem eher unerlaubten Einsatz.

Zusammenfassend

Außerdem ist Hashgraph klar als Konsensusschicht positioniert und ein vollständigeres Framework wird darüber hinaus aufgebaut. Da Hyperlingers-Projekte Pluggable-Consensus-Dienste unterstützen, kann es zu einer Kollaboration kommen, anstatt sich gegenseitig zu konkurrieren. Dennoch ist das Geschäftsmodell, das Swirlds derzeit verfolgt, eher ein Enterprise-Software-Ansatz und daher bevorzugen sie möglicherweise den Aufbau ihrer gesamten Plattform.

Bisher wurde kein ernsthafter Vergleich zwischen Tangle und Hashgraph beobachtet. Dies ist sinnvoll, da beide unterschiedliche Anwendungsfälle behandeln und sich die Verwendung von DAG nicht sehr überschneidet. Während beide ihre Technologie und ihr Ökosystem noch entwickeln, werden wir sehen, ob es Überschneidungen geben wird, wie etwa Tangle in Enterprise, oder Hashgraph wird zu einem eher unerlaubten Einsatz.





Quelle: https://medium.com/@kctheservant/blockchain-and-the-challengers-74e22cf0cf4e
Autor: KC Tam / Neue Technologien folgen und sind seit kurzem ein Fan von Kryptowährung und verteilter Ledger-Technologie. Ich freue mich, das zu teilen, was ich in diesem Bereich lerne.

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