Ethereum Plasma: Alles, was Sie wissen müssen

Skalierbare Lösungen verbessern die Qualität von Blockchain-Netzwerken, indem sie ihren Durchsatz erhöhen und es ihnen ermöglichen, schneller und effizienter zu werden. Ethereum Plasma ist eine Lösung, die Ethereum skalierbarer macht, indem sie das Netzwerk der Blockchain entlastet und günstigere Transaktionen ermöglicht.

[Skalierungslösungen] (https://www.okx.com/learn/scaling-ethereum-is-the-future-rollup-centric-or-multi-chain) funktionieren wie Sidechains außerhalb der Haupt-Ethereum-Blockchain, verbinden sich aber mit der Haupt-Blockchain, um Transaktionen abzuschließen. In diesem Artikel werden wir die Details von Ethereum Plasma besprechen und wie es dem Ethereum Ökosystem nützt.

Was ist Ethereum Plasma?

Ethereum Plasma ist eine Blockchain-Skalierungslösung, die 2017 von Vitalik Buterin, dem Mitbegründer von Ethereum, und Joseph Poon, dem Co-Autor des Whitepapers für das Bitcoin Lightning Network, vorgeschlagen wurde. Das primäre Ziel des Vorschlags war es, das vorherrschende Überlastungsproblem von Ethereum-Nutzern zu lösen, das zu sekundären Komplikationen, einschließlich hoher Transaktionsgebühren, führte.

Ethereum Plasma arbeitet mit Sidechains, die die Hauptblockchain von Ethereum entlasten. Diese Sidechains oder Childchains kommunizieren und interagieren mit der Haupt-Ethereum-Blockchain. Somit entlasten die Child Chains die Haupt-Ethereum-Blockchain von einem erheblichen Teil der Transaktionsverantwortung. Es ist wichtig anzumerken, dass Child Chains vielseitig sind und Nutzer sie je nach Eignung für verschiedene Anwendungsfälle einsetzen können.

Ethereum Plasma erstellt kleinere Ketten auf einer bestehenden Child-Chain, die alle parallel betrieben werden können und so die Skalierbarkeit des Ethereum-Netzwerks verbessern.

Wie Child Chains die Skalierbarkeit von Ethereum verbessern

Child Chains gehen einen der drei Aspekte des Blockchain-Trilemmas im Ethereum-Netzwerk an. Sie nehmen der Ethereum-Hauptkette die Verantwortung für die Transaktionsverarbeitung ab und ermöglichen so eine bessere Skalierbarkeit der Blockchain. Mit Child Chains ist es also möglich, mehrere Transaktionen gleichzeitig zu verarbeiten, ohne die Sicherheit des Ethereum-Netzwerks zu gefährden.

Wie child chains auf Ethereum Plasma angeordnet sind.

Die auf den Child Chains ausgeführten Transaktionsprozesse entlasten die Hauptkette und ermöglichen es ihr, sich auf die Netzwerksicherheit zu konzentrieren. Die Child Chains sind nicht nur für die Verarbeitung von Transaktionen zuständig. Die Validatoren in den untergeordneten Ketten validieren und schließen die Transaktionen ab. Die aktualisierten Child Chains werden in regelmäßigen Abständen durch periodische Verankerung an die Ethereum-Hauptkette übertragen. Auf diese Weise werden die Child Chains kontrolliert, um die Konsistenz mit der Hauptkette aufrechtzuerhalten.

Child Chains lösen Skalierbarkeitsprobleme auf Ethereum, indem sie die parallele Verarbeitung von Transaktionen implementieren, eine unabhängige Zustandsverwaltung beibehalten, Transaktionen außerhalb der Kette verarbeiten, regelmäßig an die Ethereum-Hauptkette übertragen und Raum für Anpassungen für bestimmte Anwendungsfälle schaffen.

Ein genauerer Blick auf Ethereum Plasma

Wenn wir im Ethereum-Ökosystem von Plasma sprechen, beziehen wir uns auf eine Reihe von Smart Contracts, die sich schließlich zu separaten Blockchains erweitern. Obwohl Plasma-Blockchains unabhängig arbeiten können, bleiben sie mit der Ethereum-Hauptkette verbunden. Das Ziel von Plasma-Blockchains ist es, Validierern zu ermöglichen, effizienter zu werden, indem sie mehrere Validierungen über verschiedene Blockchains gleichzeitig durchführen.

Plasma-Blockchains reduzieren die Belastung der Ethereum-Hauptkette. Während ihrer Kommunikation mit der Hauptkette übertragen Plasma-Blockchains nur die Hash-Daten des Block-Headers, der aus wichtigen Blockinformationen besteht, an die Hauptkette, während die Daten im eigenen Netzwerk verbleiben. Diese Informationen sind alles, was die Hauptkette benötigt, um zu überprüfen, ob ein Block korrekt ist.

Plasma-Blockchains helfen auch beim Betrugsnachweis einer Blockchain, indem sie mathematische Mechanismen verwenden, die Betrug im Validierungsprotokoll aufdecken. Der Großteil des Betrugserkennungsprozesses findet innerhalb der Plasma-Blockchain statt. Wenn das Netzwerk jedoch einen böswilligen Validierer identifiziert, übermittelt dieser den Betrugsnachweis an die Hauptkette, und der betrügerische Block wird aus der Hauptkette entfernt. Dementsprechend wird der am Betrug beteiligte Validierer bestraft.

Plasma ist ein wachsender Merkle-Baum

Plasma-Blockchains haben die Form von Bäumen mit dem Potenzial, mit der Zeit kleinere untergeordnete Ketten aufzunehmen. Plasma-Entwickler setzen Smart Contracts und Merkle-Bäume auf der Grundlage des zugrunde liegenden Frameworks ein. Ein Merkle-Baum ist ein Organisationsprotokoll, das die Verarbeitung von großen Datenmengen auf vereinfachte Weise ermöglicht. Es macht Transaktionsdaten auf Blockchains und Kryptowährungen weniger anspruchsvoll.

Eine Illustration eines typischen [Merkle-Baums] (https://www.geeksforgeeks.org/introduction-to-merkle-tree/).

Die Kombination von Smart Contracts und Merkle-Bäumen ermöglicht es Plasma-Blockchains, unbegrenzte Child Chains zu erstellen und diese effektiv zu verwalten. Die Child Chains sind Repliken der Haupt-Ethereum-Blockchain, jedoch in kleinerer Form. Jede Child-Chain hat das Potenzial, weitere Chains zu beherbergen, was zu der baumartigen Struktur der Plasma-Blockchains führt.

Die Child Chains, aus denen ein Plasma-Netzwerk besteht, sind alle unabhängig und können unterschiedlich angepasst werden. Sie sind alle Smart Contracts, die in ihren separaten Modi unterschiedlichen Zwecken dienen können. Diese Fähigkeit ermöglicht es Unternehmen, die nicht miteinander verbundene Dienstleistungen anbieten, skalierbare Lösungen mit Plasma-Blockchains zu implementieren, ohne das Risiko von Interferenzen einzugehen.

Wie unterscheidet sich Ethereum Plasma von Sidechains?

Es ist leicht, Ethereum Plasma mit normalen Sidechains zu verwechseln, da beide parallel zu anderen Blockchains laufen und bei Bedarf mit ihnen kommunizieren können. Sie unterscheiden sich jedoch sowohl in ihrer Struktur als auch in ihrer Funktionsweise.

Eine Sidechain ist einfach eine alternative Blockchain zu einer übergeordneten Kette, die mit der übergeordneten Kette über eine [Blockchain-Brücke] (https://ethereum.org/en/bridges/) interagiert. Die Grundidee hinter Sidechains ist, eine "kleinere" Blockchain neben der Hauptblockchain zu betreiben. Diese Anordnung ermöglicht es beiden Blockchains, miteinander zu interagieren und Vermögenswerte untereinander zu teilen.

Die Struktur von Plasma ist einzigartig. Es handelt sich nicht nur um eine einzelne Blockchain neben einer übergeordneten Kette. Stattdessen handelt es sich um einen Rahmen von Child Chains, der die Skalierbarkeit von Ethereum verbessern soll.

Sowohl Plasma als auch Sidechains verfügen über Konsensmechanismen, die die Erstellung von Blöcken ermöglichen. Bei Plasma wird jedoch die "Wurzel" eines jeden Blocks in Ethereum veröffentlicht. Jede Wurzel enthält alle Informationen, die zur Überprüfung der Authentizität eines verarbeiteten Blocks erforderlich sind.

Die Komponenten von Ethereum Plasma

Um zu verstehen, wie Ethereum Plasma funktioniert, sind hier die zugrunde liegenden Komponenten des Netzwerks aufgeführt:

Off-Chain-Berechnung

Die Off-Chain-Analyse schafft ein gewisses Maß an Vertrauen zwischen den Teilnehmern im [Ethereum-Netzwerk] (https://www.okx.com/learn/blockchain-hashing-guide). Es handelt sich um einen Mechanismus, der es ermöglicht, mehrere Transaktionen außerhalb der Haupt-Ethereum-Blockchain abzuwickeln. Die Idee hinter diesem Konzept ist, dass nicht alle Transaktionen von jedem Knoten auf der Hauptkette validiert werden müssen. Daher entlasten die ausgenommenen Transaktionen die Hauptkette von einer gewissen Arbeitslast, wodurch sie weniger überlastet wird.

Blockchain-Entwickler entwerfen Plasma-Blockchains mit Blick auf die Optimierung. Häufig wird ein einziger Betreiber für die Verwaltung der Transaktionsprozesse eingesetzt, so dass das Netzwerk schnellere Transaktionen zu geringeren Kosten durchführen kann.

Zustandsverpflichtungen

Ethereum Plasma veröffentlicht in regelmäßigen Abständen ein State Commitment im Ethereum Mainnet. Auf diese Weise ist die Ethereum-Hauptkette mit dem Zustand der Unterketten vertraut und kann ein gewisses Maß an Kompatibilität zwischen ihnen aufrechterhalten. Auf diese Weise kann die Plasma-Blockchain weiterhin von der Sicherheit der Hauptkette profitieren.

Während Plasma Transaktionen außerhalb der Kette ausführt, erfolgt die Abrechnung auf der Hauptausführungsschicht von Ethereum. Daher müssen beide Ketten jederzeit synchron sein, da es sonst zu Unstimmigkeiten kommen kann, die zur Verbreitung von ungültigen Transaktionen führen können.

Einträge und Ausgänge

Die Fähigkeit der beiden Blockchains, miteinander zu interagieren, wenn die Ethereum-Hauptkette mit Plasma kombiniert wird, ist eine zentrale Anforderung. Beide Ketten müssen einen Kommunikationskanal einrichten, der den Transfer von Vermögenswerten zwischen ihnen ermöglicht, um die Skalierbarkeitslösung zu implementieren. Um dies zu erreichen, implementiert Plasma einen Hauptvertrag, der auf Ethereum läuft, um Ein- und Ausstiege zu verarbeiten.

Streitschlichtung

Die Beilegung von Streitigkeiten ist ein zentraler Aspekt der Skalierbarkeitslösung von Ethereum Plasma. Zur Umsetzung wird ein Mechanismus verwendet, der die Integrität von Transaktionen erzwingt, wobei davon ausgegangen wird, dass einige Teilnehmer sich entscheiden könnten, böswillig zu handeln. Der Mechanismus, mit dem solche Teilnehmer identifiziert werden können, heißt Fraud Proof.

Ein Betrugsnachweis ist eine Behauptung, die die Ungültigkeit eines bestimmten Zustandsübergangs behauptet. Er wird von den Nutzern aktiviert, wenn ein Verdacht auf Doppelausgaben besteht. Dies geschieht, wenn ein Nutzer versucht, einen digitalen Vermögenswert zweimal auszugeben, bevor die erste Bestätigung abgeschlossen ist. Die Wirksamkeit dieses Verfahrens hängt von der Wachsamkeit des Teilnehmers und seiner Fähigkeit ab, solche Versuche rechtzeitig zu melden, bevor der Verdächtige die Transaktionen abschließt. Wenn Nutzer rechtzeitig einen Betrugsnachweis veröffentlichen, stoppt das Netzwerk die versuchte Transaktion und bestraft den Schuldigen.

Ethereum Plasma verbessert die Skalierbarkeit von Ethereum

Ethereum Plasma wurde eingeführt, um das Ethereum-Netzwerk zu entlasten und seine Skalierbarkeit zu verbessern. Mit dieser Implementierung werden Transaktionen im Ethereum-Netzwerk billiger und haben einen höheren Ausführungsdurchsatz.

Über den Durchsatz und die Skalierbarkeit hinaus ist Ethereum Plasma für spezifische Anwendungsfälle anpassbar, sogar innerhalb desselben Ökosystems. Es macht es Unternehmen und Organisationen, die nicht miteinander verbundene Dienstleistungen anbieten, leicht, innerhalb desselben Netzwerks zu arbeiten und zu interagieren. Trotz der Vielseitigkeit von Plasma können jedoch keine Smart Contracts ausgeführt werden. Nur grundlegende Transaktionen, wie Token-Transfers und Swaps, sind im Netzwerk möglich. Außerdem dauert es mehrere Tage, bis Abhebungen auf Ethereum Plasma abgeschlossen sind. Dies ist ein absichtlicher Mechanismus, der Raum für Herausforderungen in Form von Betrugsnachweisen bietet.

FAQs

Was ist Plasma in Ethereum?

Plasma ist eine separate Blockchain neben dem Ethereum-Mainnet, die mit ihrem Validierungsmechanismus Transaktionen außerhalb der Kette ausführt. Die Wurzel jedes Blocks der Kette, der auf Plasma validiert wird, wird im Ethereum Mainnet veröffentlicht.

Was ist Plasma in der Kryptowährung?

Aus einer allgemeinen Kryptowährungsperspektive stellt Plasma ein Skalierbarkeits-Framework dar, das aus Child Chains besteht, die neben einer Parent Chain laufen, um die Skalierbarkeit der Parent Blockchain zu ermöglichen.

Was ist der Unterschied zwischen Plasma und Sidechain?

Eine Sidechain ist eine einzelne Blockchain, die neben einer Parent-Chain läuft und über eine Netzwerkbrücke mit der Parent-Chain interagieren kann. Plasma ist ein Rahmenwerk von Childchains, das die Skalierbarkeit einer parallel laufenden Parentchain ermöglichen soll.

Ist Matic ein Plasma?

MATIC Network, jetzt umbenannt in Polygon Network, begann als ein Plasma-Framework. Inzwischen hat sich die Blockchain jedoch zu einem vollwertigen Layer-2-Blockchain-Protokoll entwickelt.