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Was ist eine Parachain in Krypto?

Zuletzt aktualisiert am 3rd Jan 2023
Hinweis

Parachains (kurz für Parallel-Chains) sind projektspezifische Blockchains, die in den Netzwerken von Polkadot (DOT) und Kusama (KSM) verankert sind. Sie bilden selbst eine Blockchain, stützen sich aber auf die Hauptketten von Polkadot und Kusama, auch Relay-Chains genannt, um Sicherheit und Interoperabilität zu gewährleisten.

Parachains: eine Einleitung

Parachains sind Produkte der Blockchains Polkadot und Kusama. Sie bezeichnen Ketten, die parallel zu Relay-Chains, den Hauptketten von Polkadot und Kusama, laufen und deren Sicherheit übernehmen – was den Informationsaustausch zwischen Parachains erleichtert.

Sie verfügen in der Regel über eigene token und Konsensmechanismen und werden von Knoten, den sogenannten Kollatoren, verwaltet, die Seite an Seite mit den Validierern der Relay-Chains arbeiten.

Polkadot und Kusama

Polkadot wurde 2020 von Ethereum-Mitbegründer Gavin Wood als Layer-0-Lösung eingeführt. Das als „verbesserte Vision von Ethereum“ bezeichnete Netzwerk ist speziell auf höhere Geschwindigkeit und Skalierbarkeit ausgelegt.

Layer-0-Blockchains fungieren als grundlegende Basis für Layer-1-Blockchains, die sich auf in sich geschlossene Netzwerke wie Bitcoin oder Ethereum beziehen, und erleichtern den Informationsaustausch zwischen ihnen. In diesem Sinne bietet Polkadot Entwicklern eine eingebaute Infrastruktur, auf der sie ihre eigenen Blockchain-Projekte mit kettenübergreifender Interoperabilität aufbauen können.

Das Kusama-Netzwerk fungiert als Vorproduktionsumgebung, in der Entwickler die Projekte, die sie auf Polkadot starten wollen, in einer Live-Umgebung testen können. So können große Updates und Fehlerbehebungen gründlich getestet werden, bevor sie in das eigentliche Netzwerk implementiert werden.

Polkadot geht das Skalierbarkeitsproblem von Layer-1-Blockchains mithilfe von Parachains an. Diese übernehmen einen Großteil der Verarbeitungsarbeit von der Haupt-Blockchain und stellen gleichzeitig Entwicklern Tools zur Erstellung ihrer eigenen Blockchains zur Verfügung, um eine übermäßige Abhängigkeit von bestimmten Netzwerken zu vermeiden. Im Gegenzug sorgt die Hauptkette für die Sicherheit der Parachains und erleichtert die Kommunikation zwischen ihnen. Parachains sind nicht zu verwechseln mit Layer-2-Blockchains. Layer 2 ist eine alternative Lösung, um das Skalierbarkeitsproblem ebenfalls zu lösen.

Wie funktioniert eine Parachain?

Eine Parachain ist für eine beliebige Anzahl von Anwendungsfällen anpassbar und aufgrund ihrer parallelen Natur ist sie in der Lage, die Informationsverarbeitung zu „parallelisieren“, was Skalierbarkeit ermöglicht.

Infolgedessen fallen in der Regel niedrigere Transaktionsgebühren an und die Abwicklung erfolgt schneller. Obwohl sie im Polkadot-Netzwerk verankert sind und von dessen Sicherheit profitieren, können Parachains als unabhängige Systeme mit einzigartigen Protokollen, Zugangskonfiguratonen, unterschiedlichen Funktionen und Aktivitäten sowie eigenen Token betrachtet werden.

Das Polkadot- und das Kusama-Netzwerk haben eine vorläufige Obergrenze von bis zu 100 für die Anzahl der Parachains festgelegt. Um eine faire Entscheidung zu treffen, wenn es darum geht, welche Projekte einen Slot für eine Parachain erhalten, und nicht einfach das Projekt mit den meisten Mitteln auszuwählen, führen sie Parachain-Slot-Auktionen durch.

Slot-Akquisition durch Versteigerung

Damit ein Parachain-Projekt gestartet werden kann, muss es sich einen Parachain-Slot sichern, der durch eine Auktion bestimmt wird. Während einer Parachain-Auktion werden potenzielle Projekte den Inhabern von Polkadot- und Kusama-Token zur Abstimmung vorgelegt, um das herausragendste Projekt auswählen. Im Gegenzug können Parachain-Projekte ein System einrichten, bei dem sie eine Rendite für die Unterstützer erwirtschaften.

Auktionen folgen einem Kerzen-Auktionsmechanismus, der eine bestimmte Dauer hat und in zwei Stufen abläuft.

  1. Die Eröffnungsphase dauert 44 Stunden – während dieser Zeit geben Parachain-Kandidaten ihre ersten Gebote ab.

  2. Die Endphase findet während der darauffolgenden fünf Tage statt. Nach Ablauf dieses Zeitraums wird der Gewinner mit den meisten DOT- und KSM-Unterstützern rückwirkend ermittelt.

Wie wird die Datenverarbeitung aufgeteilt?

Der Gewinner des Parachain-Projekts kann im Wesentlichen seine eigene Blockchain auf Polkadot aufbauen und eng mit der Relay-Chain zusammenarbeiten. Parachains folgen einem ähnlichen Muster des Hinzufügens von Blöcken mit bestimmten Modifikationen im Vergleich zu anderen Blockchain-Netzwerken.

In einer Blockchain werden Informationen in Blöcken gespeichert, die Platz für eine begrenzte Menge an Informationen bieten. Damit ein neuer Block zur Kette hinzugefügt werden kann, muss ein Validierer jede in einem Block enthaltene Transaktion authentifizieren, ein Prozess, der von der Mehrheit des Netzwerks bestätigt werden muss. Konsensmechanismen wie Proof of Work oder Proof of Stake helfen den Netzwerkmitgliedern (Knoten) dabei, eine Einigung oder einen Konsens über den Status des Ledgers zu erzielen.

Knoten, die eine Parachain aufrechterhalten, werden Kollatoren genannt, die von ihrem jeweiligen Konsenssystem ausgewählt werden. Sie arbeiten mit den Validierern der Relay-Chain zusammen, die über den Proof-of-Stake-Mechanismus ausgewählt werden.

  1. Blockerstellug in einer Parachain: Die Kollatoren bündeln die Transaktionen, die in einer Parachain stattgefunden haben, zu einem Blockkandidaten und leiten ihn zusammen mit dem Nachweise, dass sie die Zustandsübergangsregeln befolgt haben, die bestimmen, ob und wann sich ein Datensatz ändern kann, an die Validierer der Relay-Chain weiter.

  2. Validierung in der Relay-Chain: Validierer in der Relay-Chain werden auf der Grundlage der von ihnen vorgelegten Token-Einsätze ausgewählt. Nach Erhalt des Blockkandidaten überprüfen sie dessen Gültigkeit und leiten ihn an andere Knoten in der Kette zur Genehmigung weiter.

  3. Genehmigung und Parachain-Blockbildung: Nach der Genehmigung durch die Knoten in der Relay-Chain können die Kollatoren nun einen neuen Block zur Parachain hinzufügen. Die Validierer in der Relay-Chain erstellen Kandidatenbelege, die sich auf kleinere Dokumente beziehen, die den Beweis für die Gültigkeit der Parachain-Blöcke darstellen, was eine größere Skalierbarkeit ermöglicht.

Haben Parachains eine Zukunft?

Es besteht kein Zweifel daran, dass Polkadot eine kreative Lösung für die Herausforderungen, denen sich Ökosysteme wie Ethereum gegenüberstehen, gefunden hat.

Blockchain-Netzwerke bieten ein großes Potenzial für die Entwicklung verteilter Projekte, insbesondere dezentraler Anwendungen, aber es ist sehr schwierig, ein Blockchain-Netzwerk einzurichten. Dies führt zu einer übermäßigen Abhängigkeit von etablierten Netzwerken und damit zu Problemen der Netzwerküberlastung, die sich in hohen Transaktionsgebühren und langsameren Verarbeitungszeiten niederschlagen.

Ein System, das ein Multi-Chain-Netzwerk bereitstellt, das auch die Ressourcen für den Start eines Blockchain-Netzwerks bietet und seinen eigenen Community-Mitgliedern die Wahl lässt, welche Projekte gestartet werden können, bietet eine kreative Lösung für das Skalierbarkeitsproblem und bleibt gleichzeitig der verteilten Eigenschaft von Blockchain-Netzwerken treu.

In Anbetracht dessen ist es wahrscheinlich, dass Projekte, die Parachains nutzen, in naher Zukunft zunehmen werden.

Häufig gestellte Fragen

Was ist eine Parachain auf Polkadot?
Warum brauchen wir Parachains?
Wie kann man eine Parachain erstellen?
Was ist eine Parachain-Auktion?

Weitere Informationen rund um die Blockchain

Miriam Strohe

Miriam Strohe

Miriam liebt Semikolons, Gedankenstriche und Et-Zeichen. Sie lebt seit über zehn Jahren in London und verbringt ihre Zeit mit Schreiben, Übersetzen und Korrekturlesen in den Bereichen Theater, Kunst, Kultur, Sport und Finanzwesen.