Complete Guide: Alles über Ethereum Plasma

Complete Guide: Alles über Ethereum Plasma
Ethereum hat ein Skalierungsproblem. Es ist derzeit in der Lage, 13 Übertragungen pro Sekunde durchzuführen. Wenn Ethereum Visa mit seinen 20 000 Transaktionen pro Sekunde ersetzen möchte und als digitales Bargeld fungieren will, muss die Kapazität deutlich erhöht werden. Dies ist mit Ethereum Plasma möglich.

Ethereums Probleme

Bevor du verstehen kannst, was Ethereums Problem ist, müssen wir zuerst erklären, wie Transaktionen auf einer Blockchain durchgeführt werden. Wenn du Geld überweisen möchtest, überprüft ein Miner den Transfer und fügt den Block dann der Blockchain hinzu. Die Blockchain ist also eine Anreihung von Blöcken mit validierten Informationen, die in jedem Knoten rund um den Globus gespeichert sind. Jeder Block enthält hierbei eine bestimmte Anzahl von Transaktionen. Außerdem kann ein Block nicht mehr nachträglich geändert werden. Dieser Prozess findet immer dann statt, wenn du zum Beispiel Kryptowährungen an eine andere Person überweisen möchtest. Für weitere Informationen über Blockchain klicke hier.

Ethereum ist lediglich nur eine einzige Blockchain. Daher muss für jede Transaktion das gesamte Netzwerk abstimmen, ob die Transaktion korrekt validiert worden ist. Aus diesem Grund kann Ethereum nur 13 Transaktionen pro Sekunde durchführen. Aber wir können diese Probleme mit Plasma lösen.

Was ist Ethereum Plasma?

Was passiert, wenn es mehr als eine Blockchain in einem Netzwerk gibt? Das könnte die Kapazität um einiges erhöhen. Und das ist auch, was Ethereum Plasma versucht. Anstelle einer zentralen Blockchain gibt es nun zusätzlich Child Blockchains. Diese untergeordneten Blockchains können mit der ursprünglichen Ethereum Blockchain kommunizieren. Du könntest diese beiden Child Blockchains auch teilen, sodass du insgesamt vier verschiedene Blockchains hast. Dies würde zu einer Vervierfachung der Kapazität führen.
Ethereum Plasma
Es gibt keine Begrenzung, wie oft die Child Blockchains geteilt werden können. Somit könnte Visa mit seinen 20.000-40.000 Transaktionen pro Sekunde ersetzt werden.

Wie ist Ethereum Plasma aufgebaut?

Mit Plasma wird die Hauptblockchain in Child Blockchain untergliedert. Es handelt sich also dabei um Blockchains in der Blockchain. Die Child Blockchain arbeiten dabei nach den gleichen Regeln wie die Ethereum Blockchain und sind ihr sozusagen Untergeordnet. Diese erledigen die vielen eher unwichtigeren Aufgaben und übermitteln die Ergebnisse an die Main Blockchain. Dabei müssen die Regeln in den Child Blockchains nichts geändert werden, sie müssen lediglich von der Main Blockchain übernommen werden. Es geht nur darum, einen Zeitstempel als Validierungsbeweis einzureichen.
Sollte jedoch etwas nicht stimmen und jemand versucht das System zu betrügen, kann man sich an die Main Blockchain richten. Der Betrüger wird dann bestraft. Das nennt man Betrugssicherheit und besteht aus einer Reihe von Smart Contracts. So brauchst du die Main Chain nur, wenn etwas nicht stimmt und die Transaktionen können über die Child Chains bearbeitet werden.

Plasma verwendet auch MapReduce. Damit wird die Arbeit auf den Blockchains optimal verteilt. Darüber hinaus ist die Skalierungslösung mit anderen Lösungen kompatible. So steigt die Kapazität auf der Main Chain und gleichzeitig wird die Sicherheit gewährleistet.

Wie funktioniert Ethereum Plasma?

Das Ziel von Ethereum Plasma ist es, alle weltweiten Transaktionen abwickeln zu können. Deshalb braucht man eine Vertrauensminimierung. Eine untergeordnete Blockchain sollte daher so unzuverlässig wie möglich sein. Das klingt unlogisch, ist aber wirklich so. Wenn alle Mitglieder des Systems versuchen, dein Geld zu stehlen, solltest du in der Lage sein dein Geld wiederzubekommen. In diesem Fall kommt die Main Chain ins Spiel. Wenn Betrug nachgewiesen wurde, werden alle falschen Transaktionen rückgängig gemacht und der Betrüger bestraft.

Also, wie funktioniert das alles?

Du lädst den Smart Contract auf die öffentliche Blockchain (in unserem Fall Ethereum Blockchain) hoch. Auf diese Weise kannst du eigenen spezifischen DApps mit Regeln entwickeln. Du kannst dann den öffentlichen Code in eine öffentliches Child Blockchain hochladen und hast eine private Blockchain, die im Falle eines Betrugs einschreiten kann. Damit bietet Plasma enorme Skalierungsmöglichkeiten. Komplizierte Berechnungen oder Transaktionen können auf den Child Blockchains durchgeführt werden und entlasten die Main Chain. So werden nur die Blockhashes aus den untergeordneten Blockchain an die Main Chain übergeben. Das bedeutet, dass die Main Chain nur die wichtigsten Daten erhält.
Ethereum Plasma
So führen die Child Blockchains also komplexe Berechnungen und Wertübertragungen durch und der Main Chain werden nur die Ergebnisse ermittelt. Sie führt keine Berechnungen durch, sondern wird lediglich im Falle eines Betrugs genutzt.

Mit Plasma Durchsetztungskraft entwickeln

Stell dir vor, du möchtest Geld auf einer Child Blockchain übertragen. Anschließend werden periodisch Hashes des Blocks erzeugt. Die Ergebnisse werden an Ethereum übergeben. Beschwert sich jemand, das etwas ungültig ist, wird die Übertragung abgebrochen und zurückgesetzt.

Es geht also um die Art der Durchsetzbarkeit. Das ist wichtig, denn wenn eine Blockchain nicht durchsetzbar ist, kann sie nicht skalieren. Mit den Child Blockchains kannst du dabei nur die Änderungen sehen, die dich betreffen.

Ethereum Plasma erklärt mit einem einfachen Beispiel

Wir sprechen also von einem System von Blockchains, die nicht nur für Transaktionen zuständig sind. Es ist mehr wie unser Gericht. Die Main Chain ist dabei das oberste Gericht. Die Child Blockchains sind die Bezirke und die Ethereum Blockchain ist der oberste Gerichtshof. Das Oberste Gericht prüft nicht jeden einzelnen Vertrag. Du gehst nur vor Gericht, wenn es einen Streit gibt. Das Gleiche gilt für Plasma. Die untergeordnete Blockchains kümmern sich um den Datenverkehr und erst wenn etwas nicht stimmt, gehen Sie zur Main Chain. Dies ermöglicht es dir, hochvolumige, kostengünstige DApps zu erstellen. Dies führt zu mehr Effizienz und unglaublichen Skalierungsdimensionen.

Probleme von Ethereum Plasma

Aber es gibt einige Probleme mit Plasma. Noch ist nicht sicher, wann diese Technologie eingesetzt werden kann. Inzwischen arbeiten andere Unternehmen und Programmierer an anderen Lösungen, die überhaupt kein Plasma verwenden müssen.

Ein weiteres ungelöstes Problem ist, wie genau Sie diese Child Blockchains effizient zusammengeführt werden können. Momentan hast du zwei schnelle Child Blockchains aber sie können nicht miteinander kommunizieren. Dies würde Plasma im Wesentlichen nutzlos machen.
Ein weiteres Problem ist die Art und Weise, wie Transaktionen verifiziert werden. So überprüfen alle Knoten der Welt gemeinsam, ob die Transaktion korrekt ist. Dies geschieht nun durch den Einsatz eines Systems namens Proof of Work. Der PC, den diese Person zum mining verwendet, hat wahrscheinlich eine riesige Menge an Grafikkarten und löst den ganzen Tag über komplexe mathematische Probleme. Wenn er diese Probleme löst, fügt er die validierte Transaktion zur Blockchain hinzu. Aber was wäre, wenn jemand eine Mehrheit der Knoten? Dies ist der 51% Angriff und es erlaubt der Person tatsächlich, Transaktionen zu fälschen.

Zusammenfassung:

  • Plasma ist die Unterteilung einer Blockchain und untergeordnete Blockchains.
  • Ethereum ist die Root Blockchain und die anderen sind die Child Blockchain.
  • Der Zustand dieser Child Blockchain ist der Root Blockchain Ethereum verpflichtet.
  • Child Blockchains verarbeiten komplexe Berechnungen und Transfers.
  • Plasma erfordert keine Konsensänderungen, sondern nur Regeln, wie man sich auf den aktuellen Stand einigen kann.
  • Wird ein Betrugsversuch unternommen, wird die Main Chain benachrichtigt und der Betrüger bestraft.
  • Plasma ermöglicht eine unglaubliche Skalierbarkeit.

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