Arbitrum Launch: Layer 2 Ethereum entpackt

Skalierbarkeit war die größte Herausforderung von Ethereum, da seine Popularität zunimmt. Eine der wichtigsten Layer-2-Lösungen, die das Problem lösen möchten, Arbitrum, ist jetzt auf den Markt gekommen.

Der Weg zur Skalierung von Ethereum

Während des jüngsten Marktcrashs am 19. Mai, als BTC und ETH beide an einem Tag um über 30% einbrachen, erreichten die Gaspreise bis zu 1.500 gwei. Einige DeFi-Benutzer berichteten, dass Uniswap-Transaktionen mehr als 1.000 US-Dollar kosten. Bergleute verdienten im Laufe des Tages einen Rekord von 110 Millionen US-Dollar an Gasgebühren.

Die Erklärung für diese hohen Preise ist einfach. Damit eine Transaktion an Ethereum übergeben werden kann, muss der Benutzer die Miner anregen, die Transaktion in ihren Block aufzunehmen, indem er einen Tipp hinzufügt. Bergleute wählen die höchsten verfügbaren Tipps aus und nehmen sie vorrangig in ihre Blöcke auf, um die größtmögliche Rentabilität ihrer Transaktionen zu gewährleisten.

Ethereum hat einen geringen Durchsatz und konzentriert sich auf Sicherheit und Dezentralisierung über Effizienz. Während dies in den Anfangsjahren kein besonders dringendes Problem war, haben der Anstieg des ETH-Preises und die steigende Nachfrage nach Transaktionen zu hohen Dollarwerten für jede Transaktion in der Blockchain geführt.

Wie die obige Grafik zeigt, sind Transaktionsgebühren in letzter Zeit zur Haupteinnahmequelle für Miner geworden, vor den Blockbelohnungen, die nach jedem abgebauten Block erhalten werden. Der geringe Durchsatz der Kette und die hohe Nachfrage haben zu hohen Gasgebühren geführt, die DeFi-Benutzer auf andere Layer-1-Plattformen wie Binance Smart Chain und Polygon getrieben haben.

Die Lösung für diese Probleme besteht darin, den Durchsatz der Kette zu erhöhen. Dazu gibt es zwei Möglichkeiten. Eine davon ist die Skalierung der Basisschicht der Blockchain. Daran arbeitet Ethereum 2.0 splittern, die den On-Chain-Workload horizontal auf 64 Shard-Chains aufteilt und dennoch von der Sicherheit des gesamten Netzwerks profitiert.

Die zweite Möglichkeit besteht darin, einen Teil der Operationen aus der Kette zu verlagern, auf eine zweite Schicht, die auf Schicht 1 aufbaut, und gleichzeitig deren Sicherheit zu nutzen. Während Ethereum etwa 15 Transaktionen pro Sekunde (tx / s) verarbeitet, könnte Schicht 2 den Durchsatz auf 2.000 bis 4.000 tx / s erhöhen. Je höher der Durchsatz, desto niedriger sollten die Gaspreise sein. Dies ist die Vision, die Ethereum-Gründer Vitalik Buterin in seinem Artikel vom Oktober 2020 präsentierte.Eine rollup-zentrierte Ethereum-Roadmap‘, das die Zukunft der Ethereum-Kette und die Rolle beschrieb, die Rollups spielen könnten. Er schrieb:

„Das Ethereum-Ökosystem wird wahrscheinlich als Skalierungsstrategie für die nahe und mittelfristige Zukunft bei Rollups (plus einigem Plasma und Kanälen) all-in sein.“

Wie Rollups die Skalierung von Ethereum unterstützen

Layer 2 ist ein allgemeiner Begriff, der sich auf eine Vielzahl von Lösungen bezieht, die dazu beitragen, die Fähigkeiten einer Blockchain zu verbessern, indem Transaktionen außerhalb der Kette ausgeführt werden, während die Sicherheit von Layer 1 erhalten bleibt. Beispiele für Skalierungslösungen sind Bitcoin-Lösungen Blitznetzwerk. Benutzer sperren ihre Gelder und führen eine beliebige Anzahl von Trades untereinander aus, sodass nur eine letzte Transaktion an die Hauptkette übergeben werden muss.

Eine andere Art von Lösung ist Plasma, die Transaktionen auf untergeordnete Ketten auslagert. Polygon verwendet Plasma. Das Problem dabei liegt jedoch darin, die Gelder zurück in die Hauptkette zu bringen; eine Transaktion kann Stunden dauern. Sidechains wie xDai sind unabhängige, kompatible Ketten, auf die dezentrale Apps ihre Smart Contracts portieren können, um die Hauptkette zu entlasten.

Die Skalierungslösung der Wahl für Ethereum sind Rollups. Rollups können Tausende von Sidechain-Transaktionen zu einer einzigen Transaktion zusammenfassen, die von der Hauptkette überprüft werden kann. Wenn diese einzelne Transaktion korrekt ist, beweist sie die Gültigkeit aller gebündelten Transaktionen zusammen.

Diese Transaktion ist eine Art von Zero-Knowledge-Beweis namens a SNARK, was für „prägnante nicht-interaktive Argumentation des Wissens“ steht. Ein SNARK ist eine Beweisform, bei der ein Akteur den Besitz bestimmter Informationen nachweisen kann, ohne diese preiszugeben.

Willkür, Optimismus und Zero-Knowledge

Zero-Knowledge-Proofs sind die effizienteste Möglichkeit, Ethereum zu skalieren, und Buterin hat es als die beste Option für die nahe bis mittelfristige Zukunft vorgeschlagen. Rollups sind in zwei Unterkategorien unterteilt, zk-Rollups und Optimism. Obwohl zk-Rollups schneller sind, sind sie nicht leicht mit Ethereum Smart Contracts kompatibel. Optimistische Rollups wie Arbitrum ermöglichen es dezentralen Apps, ihre Smart Contracts mit sehr minimalen Änderungen zu portieren.

Auf lange Sicht könnten zk-Rollups eine attraktivere Option für dezentrale Apps sein, da sich die Technologie weiterentwickelt, aber in naher Zukunft sind optimistische Rollups viel realistischer. Zwei Projekte arbeiten an Optimistic Rollups mit zwei Produkten, die in naher Zukunft um Marktanteile kämpfen werden: Optimismus und Arbitrum.

Der Optimismus ist in den letzten Monaten auf einige Verzögerungen gestoßen und hat das Veröffentlichungsdatum für ihr öffentliches Mainnet auf Juli verschoben, während Arbitrum heute startet.

Das mit Spannung erwartete v3-Update von Uniswap wurde vor einigen Wochen mit einer geplanten Veröffentlichung auf Optimism veröffentlicht, aber Verzögerungen haben die Community dazu veranlasst, auch eine Veröffentlichung auf Arbitrum vorzuschlagen. Die Abstimmung fand breite Zustimmung, und Uniswap-Gründer Hayden Adams hat bestätigt, dass die beliebteste dezentrale Börse ihre Smart Contracts auf Arbitrum einsetzen würde.

Ein erfolgreicher Uniswap-Start auf Arbitrum würde im Vergleich zu Optimismus eine hohe Liquidität in ihre Lösung bringen. Adams Bestätigt dass Uniswap V3 wie geplant auch auf Optimism starten würde. Synthetix, das führende Protokoll für synthetische Vermögenswerte von Ethereum, testet derzeit auch eine Beta-Version von Optimism. Arbitrum verwendet ChainLink, um die Verbindung zwischen On-Chain-Smart Contracts und Off-Chain-Ressourcen zu sichern, und bezahlt diese Dienste mit LINK-Token.

Wie wird Arbitrum Ethereum-Benutzern zugute kommen?

DeFi-Benutzer können mit der Arbitrum-Version beliebter dezentraler Apps wie Uniswap für ein paar Cent mit schnellerer Transaktionsgeschwindigkeit handeln. Die Auswirkungen der Einführung von Arbitrum hören hier nicht auf. Das Auslagern eines erheblichen Teils des Transaktionsvolumens außerhalb der Kette wird Auswirkungen auf das Ethereum-Netzwerk haben. Derzeit ist Uniswap einer der größten Gasverbraucher auf dem Markt. Wenn dieses Volumen die Hauptkette verlässt, werden auch für den Rest der Transaktion deutlich weniger Gasgebühren gezahlt.

Das Vorhandensein von Schicht-2-Skalierungslösungen entlastet die Hauptkette. Dies kommt den Gaspreisen für Händler auf beiden Seiten zugute und senkt die Transaktionsgebühren für alle. Es ist wichtig zu beachten, dass Rollups eine komplexe und experimentelle Technologie sind, was bedeutet, dass die Einführung von Arbitrum sicherlich nicht ohne Probleme verlaufen wird. Nur Datenverkehr, Zeit und Angriffe werden dazu beitragen, die perfekte Layer-2-Skalierung für Ethereum zu schaffen.

Haftungsausschluss: Der Autor hielt zum Zeitpunkt des Schreibens die ETH und mehrere andere Kryptowährungen.

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